不同矿化度咸水灌溉对小麦和玉米产量及土壤盐分运移的影响

2006~2008年在河北省农林科学院旱作节水试验站,研究了黑龙港地区利用不同矿化度咸水灌溉的小麦和玉米产量以及土壤盐分运移累积的影响。结果表明：作物产量随着灌溉水矿化度的升高而逐渐降低,4 g/L咸水灌溉的小麦和玉米产量分别较淡水灌溉减产8.87%和7.16%;在0~40 cm作物主要根层,矿化度〉4 g/L的咸水灌溉土壤盐分增加幅度较大,增加值为2.13~2.56 g/kg,而〈4 g/L的咸水灌溉土壤盐分一直都〈2 g/kg。在黑龙港地区利用微咸水直接灌溉时,咸水矿化度一般不宜超过4 g/L。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

河北低平原春季不同灌溉量对小麦产量的影响趋势研究

以4个不同类型小麦品种试验为基础,研究了河北低平原区春季不同灌水量对小麦产量的影响趋势。结果表明：小麦产量与春季灌水呈二次曲线关系,即在灌水较少时产量随灌溉增加而提高,当产量提高到最大值之后,随灌溉量增加而出现滞长或降低趋势。合理的灌溉量可以提高小麦产量,但盲目增加灌溉量不仅不能增产还会增加灌溉成本和造成水资源浪费。     

长期定位施用不同种类有机肥对作物产量及潮土理化性状的影响

进行了25a(1979～2005年)的不同种类有机肥料的长期定位试验研究.结果表明:等氮等磷条件下,不同有机物料处理间的小麦和玉米产量差异不显著,但与CK比较均达到了极显著水平;不施肥的土壤有机质平均含量最低,其次为单独施用化肥,但比CK高3.7%,与秸秆和绿肥配合化肥处理间差异不明显;从松结态和稳结态腐殖质与紧结态腐殖质的比值看,以单施化肥最高(0.898),而施用有机物料后比值均有所降低;单独施用化肥处理的胡敏酸含量最高;增施有机物料特别是有机无机结合,可以增加土壤微团聚体的团聚度和团聚水平.     

水肥管理模式对小麦氮素吸收及转运的影响

为优化冬小麦水肥管理模式,在2013-2016三个小麦生长季,通过裂区试验,以春季5个不同水肥管理模式作为主区［M₀：不灌溉+趁墒追肥模式;M₁：拔节水+拔节肥模式;M₂：拔节和扬花或灌浆初灌溉2水+拔节肥模式;M₃：返青-拔节水（+追肥）+孕穗或扬花水+灌浆水的3水模式;M₄：起身水（+1/2追肥）+拔节水（+1/2追肥）+扬花或灌浆初浇水+灌浆水的4水模式］,以2个当地主推冬小麦品种作为裂区（衡观35和衡4399）,比较分析了不同水肥管理模式下小麦不同生育阶段生物量、氮素吸收量、氮素利用效率、花后氮素转运效率、氮素贡献率及产量的差异。结果表明,冬小麦干物质积累量在起身到拔节期平均以M₀模式最高,从扬花期开始平均以M₀模式最低,成熟期M₁、M₂、M₃和M₄模式分别较M₀模式高 15.9%、27.6%、40.0%和39.5%。随春季灌溉量和灌溉次数的增加,籽粒产量和氮素吸收量呈现增加趋势,与M₀模式相比,M₁、M₂、M₃和M₄模式的产量分别提高28.5%、36.7%、44.7%和45.7%,氮素吸收量分别提高 21.2%、36.3%、48.2%和48.1%,氮素利用效率以M₂模式最高。M₁、M₂、M₃和M₄模式的营养器官氮素花后向籽粒的转运总量较M₀模式分别高26.7%、15.2%、30.1%和20.2%,但氮素转运效率及对籽粒氮素的贡献率均随灌溉次数和灌水量的增加呈现降低的趋势。衡4399三年较衡观35平均增产3.4%,差异显著;两个品种间干物质积累量、氮素积累量及氮素的吸收和利用效率差异均不显著;衡4399的氮素转运效率和贡献率分别较衡观35高5.1和12.2个百分点。在水肥利用效率较高的M₂模式下,衡4399的水分利用效率和氮素利用效率较衡观35分别提高1.1%和5.6%。因此,在缺水的华北低平原区采用M₂模式,选用产量潜力大、水氮利用效率高、花后营养器官氮素转运效率高的衡4399,对保证小麦产量和区域农业的可持续发展意义重大。     

咸水灌溉棉田保证棉花优质高产的土壤盐度指标控制

为了探索由咸水灌溉引发的次生盐渍化棉田适宜的土壤盐度控制指标,试验于2012年在5个不同次生盐渍化水平的小区开展,0~60 cm深土层的初始土壤电导率(土水质量比为1∶5)分别为0.29、0.32、0.55、0.79、0.99 d S/m,分别以处理1~5表示。研究分析了盐分对棉花"三桃"比例、产量和纤维品质的影响,并建立了棉花价格模型,最后通过拟合分段式作物耐盐函数得出土壤盐度控制指标。结果显示,在平水年时降雨基本满足棉花需水要求,而且土壤中很大一部分盐分被降雨淋洗出0~60 cm深土层,并被控制在100 cm以下的土层中,与试验初始相比,处理1~5的最大脱盐率分别为9.6%、19.8%、36.4%、42.4%和45.7%,最终脱盐率分别为9.4%、1.8%、21.0%、24.5%和31.7%。当0~60 cm深土层初始土壤电导率低于0.79 d S/m时,没有显著降低成铃数和籽棉产量,仅会改变"三桃"比例,随土壤盐度进一步增高,成铃数和籽棉产量显著降低。棉花衣分率和纤维品质指标受到采摘时间和土壤盐度的共同影响,仅马克隆值在3次调查中都随着土壤盐度增加呈增大的趋势。由棉花净收益决定的土壤盐度指标低于由籽棉产量决定的土壤盐度指标,证明考虑纤维品质指标的必要性。在与处理1的净收益相比不降低的情况下,棉花播种初始和生育期平均土壤电导率应该分别控制在0.71和0.67 d S/m以下。该研究为改善次生盐渍化棉田土壤盐度控制指标的确定方法提供了理论参考。     

适宜棉花成苗的咸水灌溉方式及矿化度指标确定

为大规模开发利用河北低平原浅层地下咸水,保障棉花生产,该文采用畦灌和沟灌2种造墒方式,设计5种灌溉水矿化度水平,开展了连续6 a的大田咸水造墒植棉试验,分析了不同造墒方式下灌溉水矿化度对棉花出苗及幼苗生长的影响。结果表明,当灌溉水矿化度达到一定水平后棉花齐苗率显著降低(P0.05),由于棉花萌发和出苗阶段抗逆性差,棉花齐苗率显著降低时的灌溉水矿化度阈值年际间差异较大;2种造墒方式下棉花齐苗率与耕层土壤盐度显著相关(P0.01),且相关方程的斜率相近,但畦灌处理的耕层地温和其他土壤性状指标优于沟灌处理,导致土壤盐度相同时畦灌处理的棉花齐苗率高出5.5~7.7个百分点;4 g/L以上灌溉水矿化度处理的耕层土壤盐度呈现出随灌溉年份增加而累积的趋势,因此长期灌溉对棉花齐苗率的负面影响存在累积效应。在保证与淡水灌溉相比棉花齐苗率不降低的情况下,畦灌和沟灌处理的适宜造墒水矿化度应分别控制在6和4 g/L以下,正常情况下畦灌较沟灌更有利于棉花齐苗和幼苗生长。该研究为指导当地咸水造墒植棉提供参考。     

不同矿化度咸水灌溉冬小麦耐盐性鉴定指标研究(英文)

[目的]研究咸水灌溉条件下小麦的耐盐性鉴定指标。[方法]于2009~2010年度和2010~2011年度主要分别采用1(对照)、2、4、6、8 g/L 5个矿化度咸水灌溉,对测定指标进行标准化处理后,对冬小麦生长指标和籽粒产量之间的响应关系进行灌溉研究。[结果]不同矿化度灌溉条件下,拔节期后的相对株高、相对叶面积指数、相对干物质质量、相对单位面积穗数各个处理的差异性显著,与产量的相关性显著,所以都可以作为小麦的耐盐性鉴定指标。[结论]拔节期后的相对株高的数据易于调查测量,盐害指示效果好,建议优先使用其作为冬小麦耐盐性鉴定指标。     

棉花成苗和幼苗生长对咸水滴灌的响应特征

【目的】解决咸水灌溉植棉成苗率低的难题。【方法】采用膜下滴灌灌水方式,研究了不同灌溉水矿化度(1、3、5、7、9 g/L)和不同灌水控制下限(田间持水率的70%和60%)相组合对棉花苗期土壤水盐变化及棉花出苗过程、成苗率和幼苗生长的影响。【结果】0~30 cm土层土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增大,土壤水分变化不明显;随着灌水控制下限的提高,土壤水分和盐分分别呈增加和降低的趋势,但变化幅度不大。与1 g/L灌水处理相比,3 g/L咸水滴灌加快了棉花的出苗进程,平均成苗率提高了6.06%;5 g/L咸水滴灌对棉花出苗影响不大,成苗率增加了0.45%;7 g/L和9 g/L咸水滴灌延迟了出苗过程,平均成苗率降低了3.66%和12.97%,其中仅9 g/L与1 g/L灌水处理间的差异达到显著水平。不同处理棉花幼苗的生长指标呈现出随灌水控制下限的提高而增大的趋势;2组灌水控制下限条件下,棉花苗期的单株叶面积、茎粗和地上部干质量等指标的大小顺序均是3、1、5、7、9 g/L,其中7、9 g/L与1 g/L处理间的差异达显著水平。棉花相对成苗率与灌溉水矿化度之间呈显著的二次函数关系,相对成苗率为1和0.9时,对应的灌溉水矿化度特征值分别为6.0 g/L和8.4 g/L。【结论】采用≤7 g/L的咸水滴灌不会对棉花成苗率产生显著影响,适度提高灌水控制下限、增加咸水灌溉次数,可促进棉花幼苗生长。     

咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响

采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。