加气灌溉对番茄地土壤CO_2排放的调控效应

【目的】CO_2是大气中最重要的温室气体,对全球变暖起到重要作用。加气灌溉通过改善土壤通气状态,提高作物产量、品质及水分利用效率等已被大量研究证实,然而加气灌溉引起的土壤环境效应研究较少,且通过静态箱法系统地研究加气灌溉对设施菜地土壤CO_2排放影响的研究尚未见报道。因此,分析加气灌溉对土壤CO_2排放的影响,对评估加气灌溉技术的农田生态效应具有重要作用。【方法】供试番茄品种为‘飞越’,通过温室小区试验利用文丘里计作为加气设备,通过地下滴灌系统实现水气结合的加气灌溉方式。采用静态箱-气相色谱法对温室番茄地土壤CO_2排放进行原位观测,研究加气灌溉对土壤CO_2排放的调控效应。试验按灌水量(充分灌溉、亏缺灌溉)和加气(加气、不加气)的双因素设计,设置4个处理,分别为:加气亏缺灌溉(AI1)、不加气亏缺灌溉(CK1)、加气充分灌溉(AI2)和不加气充分灌溉(CK2),每个处理3个重复。研究加气和充分灌溉较不加气和亏缺灌溉对温室番茄地土壤CO_2排放、土壤水分、土壤温度和土壤有机碳的影响。【结果】番茄整个生育期,不同加气灌溉模式下土壤CO_2排放通量随移植后天数增加呈波动性变化,总体呈现先增加后减小的趋势,峰值均出现在番茄开花坐果期。加气和充分灌溉处理较对应的不加气和亏缺灌溉处理增加了番茄整个生育期土壤CO_2平均排放通量和排放量,但差异不显著(P0.05)。AI1、CK1、AI2和CK2处理土壤CO_2平均排放通量分别为229.31、193.66、259.10和224.76 mg·m~(-2)·h~(-1),且以AI2处理土壤CO_2排放量最大(6 383.43 kg·hm~(-2)),分别是AI1、CK1和CK2处理的1.12、1.32和1.13倍。此外,不同加气灌溉模式下土壤充水孔隙率(WFPS)在番茄整个生育期内大致呈下降的趋势;土壤温度(T)大致呈上升的趋势,且同一时刻处理间土壤温度差异较小;而土壤有机碳(SOC)含量呈波动性变化且番茄整个生育期SOC含量变化幅度较小。加气灌溉较对应的不加气灌溉降低了T和WFPS,增加了SOC含量,但差异均不显著(P0.05);充分灌溉较对应的亏缺灌溉增加了WFPS和SOC,但不显著,对T的影响不一。此外,经相关性分析可知,土壤CO_2排放通量与土壤充水孔隙率呈负相关,与土壤温度和有机碳呈正相关,但相关性均不显著(P0.05)。【结论】通过温室小区试验得出,加气灌溉增加了土壤CO_2排放,但不显著(P0.05)。研究结果为评估加气灌溉技术的农田生态效应和设施菜地温室气体减排提供了一定的参考和科学依据。     

滴灌模式对苹果光合特性、产量及灌溉水利用的影响

【目的】 探明黄土区苹果优质高效生产的滴灌模式。【方法】 该研究以8年生寒富苹果树为研究对象,试验设3种滴灌方式：分根交替滴灌（ADI）、单管滴灌（UDI）和双管滴灌（BDI）,及3个灌水梯度：高水（W1）、中水（W2）和低水（W3）,采用正交试验设计,共9个处理。研究滴灌方式与灌水处理对苹果冠层、光合、外观品质、产量及灌水利用效率的影响。【结果】 与W1相比,减少灌水量显著减少叶面积指数、叶倾角和丛生指数（P<0.05）。与单管滴灌相比,分根交替处理显著增加叶面积指数（P<0.05）,显著降低叶倾角与丛生指数（P<0.05）。在果实膨大期（DAF=80 d）,ADI-W2处理的净光合速率、羧化效率和叶片瞬时水分利用效率达到最大值。苹果叶片11：00的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和羧化效率随开花后天数（DAF）增加呈先增加后减小的趋势。各水分处理下苹果叶片净光合速率日变化呈“M”型规律,ADI处理净光合速率“午休”现象不明显,各处理的叶片瞬时水分利用效率(除ADI-W2外）处理峰值均出现在上午10：00,ADI-W2处理推迟了峰值的时间,其叶片瞬时水分利用效率的日均值为各处理的最大值（3.22 μmol·mmol^-1）。ADI与W2组合能够提高产量,在两年内,ADI-W2处理的苹果硬度（9.09 kg·cm^-2）、果形指数（0.88）、大果率（63.46%）、单果重（224.12 g）和产量（33 010.15 kg·hm^-2）均最大,ADI与W3组合能够提高灌溉水利用效率,ADI-W3处理灌溉水利用效率（36.21 kg·m^-3）最高。【结论】 运用综合评分法得到ADI-W2处理为最优组合,因此黄土区苹果节水增产应采用中水量分根交替滴灌的方式。     

引黄灌区浑水管道输水临界不淤流速分析与计算

为了解决引黄灌区浑水管道输水灌溉工程中泥沙淤堵问题,合理确定临界不淤流速,用试验沙样和清水配制了6组不同含沙量的浑水水样,在4种规格管径的管道中进行了浑水管道输水临界不淤流速试验．分析了浑水含沙量、输水管径、泥沙密度和颗粒粒径对临界不淤流速的影响．结果表明:当管径和泥沙密度不变时,临界不淤流速随含沙量的增大而增大;当含沙量和泥沙密度不变时,临界不淤流速随管径的增大而增大;泥沙密度和粒径对临界不淤流速影响也很明显,特别是泥沙颗粒的上限粒径(d90或d95),一般最先沉降到管底的是粒径比较大的泥沙颗粒．同时,基于泥沙悬浮效率系数和悬浮泥沙能量耗损的角度,建立了临界不淤流速计算公式;利用试验数据,确定了泥沙悬浮效率系数计算方法;经试验并比较了临界不淤流速的实测值与计算值,两者之间的最大误差为2958％．     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000m3/ha两个灌水水平和75、150和300kg/ha3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000m3/ha灌水量和150kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

Effect of drip irrigation on squash (Cucurbita pepo) yield and water-use efficiency in sandy calcareous soils amended with clay deposits

Water research studies in Saudi Arabia clearly showed sever depletion of groundwater. Therefore, the scientifically applied research program related to water saving and conservation in agriculture is essential, where agricultural activities account for more than 85% of the total water consumed. This study aims to investigate the effect of four irrigation levels, two irrigation methods and three clay deposits on water-use efficiency (WUE) of squash and the distributions of salts and roots in sandy calcareous soils. A field experiment was conducted at the college experimental station in 2002 and 2003. It consists of three clay deposits, three rates (CO = 0, C2 = 1.0 and C3 = 2.0%), four irrigation levels (T₁ = 60, T₂ = 80, T₃ = 100 and T₄ = 120% of Eto) using surface (IM1) and subsurface (IM2) drip irrigation.Results indicated that squash fruit yield was significantly increased with the increase in irrigation water level for each season. Generally, WUE values were increased as linearly with applied irrigation water and decreased at the highest irrigation level. Types of clay deposits significantly affected fruit yields compared with the control. The yield increase was 12.8, 8.35 and 6.4% for Khulays, Dhruma and Rawdat clay deposits, respectively. The differences between surface and subsurface drip on fruit yields and WUE were also significant. Results indicated that moisture content of subsurface-treated layer increased dramatically, while salts were accumulated at the surface and away from the emitters in subsurface drip irrigation. Intensive root proliferation is observed in the clay-amended subsurface layer compared with non-amended soil. The advantages of subsurface drip irrigation were related to the relative decrease in salt accumulation in the root zone area where the plant roots were active and water content was relatively higher.     

渠道防渗防冻胀复合型保温塑料板的试验研究

提出了一种填充玉米秆碎粉的复合型聚氨酯泡沫保温塑料板,初步确定了其配方和制备工艺,通过试验研究了不同玉米秆碎粉粒径（0〈D≤0．45mm,0．45mm〈D≤1.50mm,1．50mm〈D≤4．00mm等3种规格）和填充量对聚氨酯泡沫塑料的密度、压缩强度和导热性能的影响,以及不同的填充量及粒径对聚氨酯泡沫塑料的发泡时间、发泡成型效果的影响．结果表明,当玉米秸秆碎粉粒径一定时,随着填充量的增加,填充玉米秸秆碎粉的聚氨酯泡沫保温材料的密度增大,但压缩强度下降;当玉米秆碎粉粒径为0．45mm〈D≤1．50mm．填充量为30％时,制备的复合型聚氨酯泡沫塑料板的压缩强度（10％压缩变形）为85kPa,导热系数为0．038W／（m·K）,尺寸变化率（-40～＋70℃）为±1％,能够满足渠道衬砌防渗工程中防冻胀破坏的性能要求．经测算,与不填充玉米秆碎粉的聚氨酯泡沫塑料板相比,复合型泡沫塑料保温板的成本可降低约25％,而且能够充分利用农业生产的废弃物,减少丢弃或焚烧这些废弃物对环境造成的污染．