不同残膜量对土壤水分运移的影响及模拟

为解决绿洲区残膜污染,结合已有研究,根据农田残膜量与覆膜年限的关系,设计了9种残膜量处理(0、50、80、132、160、264、396、792、1 320 kg·hm~(-2)),利用室内土柱模拟试验,对不同处理的土壤水分湿润锋运移距离、运移速率、累积蒸发量、蒸发速率、土壤含水率进行监测分析并进行模型模拟,探究残膜量对土壤入渗和蒸发的影响以及模型模拟精度。结果表明:随着残膜量增加,湿润峰运移距离呈减小趋势,较CK减少2.76%～8.66%(P0.05),0～5 h内的平均运移速率较CK减少0.4%～19.5%(P0.05),总体呈幂函数降低趋势;随残膜量增加,累积蒸发量逐渐减小,较CK减少5.04%～38.92%(P0.05),蒸发速率呈降低趋势,而随着蒸发时间增长,蒸发速率也呈幂函数降低趋势;各残膜处理0～10 cm土层土壤平均含水率比10～20 cm土层降低1.51%～3.08%(P0.05),残膜破坏了土壤水分分布的均衡性。通过评价模型的结果显示,各处理拟合结果的决定系数R~2均大于0.988。随着残膜量的增加,RRMSE值出现差异,CRM值趋近0,CE值出现波动变化,模型拟合的结果呈现先变好后变差。     

灌溉时段及水温对膜下滴灌棉花生长及产量的影响

为探究不同灌溉时段及水温对膜下滴灌棉花生理特性及产量的影响,设置4个灌溉水温梯度分别为15(正常灌溉水温),20,25,30 ℃,2个灌溉时段分别为日间、夜间(分别记为DW,NW)进行完全组合设计,共计8个处理.结果表明,增温灌溉提前了棉花生育进程,促进了棉花株高、茎粗、叶面积增长,有利于棉花光合作用的进行,且在夜间进行增温灌溉效果更显著.增温灌溉使棉花产量显著提高2.95%~14.13%,夜间灌溉较日间灌溉棉花产量平均提高3.34%.基于回归分析确定提高棉花产量的最佳灌溉时段为夜间,最佳灌溉水温为26.38 ℃,对应的产量为7 482.96 kg/hm².该研究可为北疆膜下滴灌棉花实施增温灌溉技术提供理论依据和技术参考.     

不同残膜量对土壤水盐运移及棉花生长发育的影响

为了研究不同残膜量对棉田土壤水盐运移及棉花生长的影响,通过大田试验设置150 kg·hm^-2（T1）、230 kg·hm^-2（T2）、465 kg·hm^-2（T3）、857 kg·hm^-2（T4）、1 250 kg·hm^-2（T5）、1 640 kg·hm^-2（T6）以及原位土512 kg·hm^-2（CK1）和无残膜（CK2）等8个残膜量梯度,测定棉花全生育期土壤体积含水率、灌水后盐分变化动态、株高、茎粗、叶面积产量。结果表明：随着残膜量的增加,0～60 cm剖面土壤体积含水率逐渐减少,其中0～20 cm土壤体积含水率减少幅度最大;花铃期随灌水后天数的增加土壤含盐量逐渐增多,且残膜量越多盐分分布越不均匀;棉花各生育期株高、茎粗、叶面积以及产量均表现为随残膜量的增加逐渐减小,且在残膜量为150 kg·hm^-2时达到最大;当残膜量大于857 kg·hm^-2时,棉花株高、茎粗、叶面积和产量下降幅度...     

滴灌对北疆复播油葵耗水和生长的影响效应

节水和增产是干旱区北疆农业发展的双重目标,采用滴灌与复播油葵种植相结合的方式是提高水分利用效率,实现粮油增产的有效途径。该文以北疆复播油葵为研究对象,在石河子大学节水灌溉试验站标准农田进行大田试验,研究了不同滴灌灌溉定额对油葵耗水、生长发育及产量的影响效应,定量分析了灌溉定额、蒸发蒸腾量与产量之间的关系,并探讨了滴灌油葵的节水灌溉制度。结果表明,复播油葵现蕾期和开花期两个生育期的耗水量占全生育期耗水量比例超过57%,是油葵生长过程中的两个需水关键期,不同灌水定额对油葵株数、株高、叶面积指数和产量均产生显著性影响(P0.05),而采用中等灌溉量可以满足节水和增产的双重目标。滴灌复播油葵节水灌溉制度为:灌溉定额286mm,灌水6次,其中苗期和灌浆期灌水量均为47.67mm,现蕾期和开花期灌水量均为95.33mm。     

不同加气方式和灌水量对滴灌加工番茄耗水及生长的影响

探究不同灌溉定额与加气方式互作对加工番茄耗水及生长特性的影响,提出适宜北疆滴灌加工番茄的最佳水气组合模式。通过大田试验,设置4个灌水水平（W1-5 400 m·hm^-2,W2-4 950 m·hm^-2,W3-4 500 m·hm^-2,W4-4 050 m·hm^-2）和2种加气方式（物理加气O1、化学加气O2）,以不加气为对照 (S),共12个处理。加气提高了加工番茄耗水量,对全生育期而言,物理加气和化学加气较不加气处理耗水量分别提升13.65% 和9.27%。加气降低了0~80 cm土层平均含水率,在膨大一期,加气处理下含水率变化最明显,物理加气和化学加气较不加气处理平均含水率分别降低6.38%和5.32%。物理加气对加工番茄生理生长指标的提升最为显著,较不加气处理,膨大期叶绿素含量提高6.49%,成熟期地上干物质量提高 4.13%。物理加气4 950 m·hm^-2水气组合下叶绿素含量、果实形态和单果质量达到最大,耗水量增幅效果最大。物理加气下灌水量为4 950 m·hm^-2是较为适宜的水气结合模式,可为北疆滴灌加工番茄加气灌溉实际应用提供理论依据。     

水肥互作对滴灌红枣产量、品质与土壤养分的影响

以成龄红枣为试验材料,设置2个灌溉水平(W1,6 000 m³·hm^-2;W2,6 600 m³·hm^-2)和3个基肥水平(S1、S2、S3,生物有机肥施用量分别为1 200、1 650、2 100 kg·hm^-2),以不施用生物有机肥的作为对照(W1CK,W2CK),共8个处理,开展田间试验。结果表明:同一灌溉水平下,随生物有机肥施用量的增加,红枣梢长、梢粗、叶绿素相对含量、果实形态,及0~150 cm土壤有效钾、速效磷、铵态氮含量逐渐增加。在相同生物有机肥施用量下,随灌水量增加,0~150 cm土壤有效钾、速效磷、铵态氮含量减少。与对照(CK)相比,W1和W2灌溉水平下施用生物有机肥处理的单株产量分别增加4.65%~19.83%和8.17%~19.08%。施加生物有机肥可提高红枣的总糖、维生素C、可溶性固形物含量,降低总酸含量。各处理对比,W1S3处理的果实形态、单株产量和品质指标均不劣于W2CK处理。基于新疆干旱少雨的气候特点,在6 000 m³·hm^-2的灌溉水平下配施2 100 kg·hm^-2的生物有机肥,可替代当地常规灌溉施肥方案,较适宜于南疆干旱地区的红枣种植。     

不同工作压力下穿孔形灌水器内的旋涡作用分析

为探究穿孔形流道内的旋涡对灌水器的抗堵塞与消能性能的影响,基于试验验证的数值模拟方法,对4种工作压力下流道中的流场分布、旋涡区的几何特征、涡旋强度及压力分布进行了分析,同时分析了该灌水器内不同粒径泥沙颗粒的运动情况.结果表明:旋涡区可对流道边壁进行持续冲刷清洗并减缓颗粒在流道内部的聚积,旋涡区可发挥抗堵塞作用;旋涡区内不同流速的流层间、旋涡区与主流区间、旋涡区与流道边壁间的摩擦作用都会消耗能量,旋涡区可发挥消能作用;旋涡区可在不同压力下形态稳定.以上分析表明,旋涡区在不同压力下稳定存在,并可提高滴灌灌水器的抗堵塞与消能性能,为灌水器的抗堵塞及水力性能优化提供参考.     

极端干旱区降解膜对滴灌棉花土壤水热及产量的影响

为了探明降解膜在哈密盆地滴灌棉花种植的应用效果,选取降解膜M1,M2,M3,M4及普通塑料地膜PE(CK)开展对照试验,研究降解膜的降解性能及其对滴灌棉花土壤水热变化与产量的影响.结果表明:M2在覆膜80 d左右最早出现降解、180 d左右进入残存期,生育期末仍有小块地膜残片存在;而降解膜M1与M3于生育期末才进入崩解期,降解相对缓慢;普通塑料地膜始终没有降解.苗期和蕾期各种降解膜尚未开始降解,保温保墒性能与CK相似;花期以后各种降解膜出现了不同程度的降解,花期降解膜与普通塑料地膜覆盖的土壤平均温度差异最大,降解膜M1,M2,M3及M4的土壤平均温度分别比CK低11.62%,10.02%,7.67%及10.45%,而铃期和吐絮期土壤温度差异较小,降解膜土壤平均温度比CK仅低2.05%~5.52%;花期到吐絮期降解膜M1,M2,M3及M4处理的土壤平均质量含水率分别比CK低5.92%,8.09%,7.14%及12.41%,保墒性能差异较大;降解膜处理的籽棉产量较CK减产2.05%~13.72%,其中降解膜M2产量仅次于CK,且与CK之间无统计学意义.因此,无色透明氧化-生物双降解膜M2替代普通塑料地膜用于哈密盆地等极端干旱区棉花生产实践具有可行性.     

干旱区秸秆覆盖对滴灌棉花生长及产量的影响

为探索秸秆覆盖对北疆滴灌棉花生长特征和产量的影响,2009—2012年期间,以小麦秸秆为材料,在非盐碱土和盐碱土2种土壤条件下,进行了无覆盖（LUM）、表层覆盖（LSM）、地表以下30 cm深处覆盖（LM30）的测坑对比试验.结果表明：秸秆覆盖对棉花生长及产量具有一定的促进效果,对盐碱土种植的棉花株高、叶面积指数和产量的促进作用显著,而对非盐碱土棉花株高、叶面积指数和产量的促进作用不明显.地表覆盖综合调控效应优于30 cm深层覆盖,尤其是在棉花花铃期,在盐分抑制方面地表覆盖要比30 cm覆盖效果好;30 cm覆盖在苗期和蕾期可以给棉花生长创造比较好的条件,而在花铃期以后这种覆盖效果不太明显;表层覆盖处理棉花产量最高,高出无覆盖处理3.2%-17.9%,高出30 cm深层覆盖3.1%-16.3%.