亏缺灌溉和施氮对小桐子根区硝态氮分布及水分利用的影响

为研究亏缺灌溉和施氮对小桐子幼树根区土壤硝态氮分布及水分利用的影响。采用4种供水水平(W1:100%ET(ET为蒸散量);W2:80%W1;W3:60%W1;W4:40%W1)和3种施氮水平(N0:0;N1:0.4g;N2:0.8g)。结果表明:在W1、W2和W3处理中表土层5cm处的土壤硝态氮质量分数均低于表土层10和15cm处,而W4处理中表土层5cm处的土壤硝态氮质量分数均高于表土层10和15cm处;W2处理的平均土壤硝态氮质量分数均低于W1、W3和W4处理。与W1N2相比,节约灌溉量达10.7%时,W2N2处理的平均土壤含水率和硝态氮质量分数及蒸散量分别显著降低22.8%、12.1%和9.6%。而茎粗/株高和壮苗指数分别显著增加24.7%和27.6%,根系、冠层和总干物质质量分别显著增加22.3%、18.3%和19.2%,因此,W2N2处理的灌溉水利用效率和总水分利用效率分别显著增加36.6%和35.0%。可见,在节约灌溉用水的同时,采用W2N2处理提高了小桐子的干物质质量、茎粗/株高和根冠比,而降低了土壤硝态氮质量分数和蒸散量,从而使得壮苗指数和水分利用效率显著提高。     

温室环境参数无线传感器网络监测系统构建与CC2530传输特性分析

针对传统温室环境监测系统布线繁杂、成本较高、监测灵活性差及以往无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）能耗较高等问题,设计了一种基于WSN的温室环境参数监测系统。利用CC2530无线传感网络芯片和外围接口搭建了系统硬件,使用Z-Stack协议栈编制了系统底层软件,基于VB软件平台开发了的温室环境监测系统上位机软件,并验证分析了CC2530芯片的传输特性。结果表明,节点在距地表1.5 m时的有效传输距离为60 m,单个节点使用2节5号电池能够持续进行温室环境参数数据采集工作45 d,能较为准确的对温室环境温湿度及作物土壤体积含水率进行监测,系统具有较高的实用性与可靠性。     

不同铅浓度下水氮调控对小桐子生长的影响

为研究铅胁迫下水氮调控对小桐子生长的影响,采用2种灌水水平(W1:50%FC;W2:75%FC)、3种施N方式(N0:0;N1:300 mg;N2:600 mg)、5种土壤Pb污染水平(Pb1:0;Pb2:500 mg;Pb3:1 000 mg;Pb4:1 500 mg;Pb5:2 000 mg)交互试验对小桐子的生长进行了分析.试验结果表明:在土壤铅质量比达到Pb4后,铅胁迫占据主导地位,无论灌水量和施氮量如何变化,都显著的抑制小桐子幼树的生长和发育;中度水分胁迫抑制小桐子的生长发育,导致生物量降低,水分利用效率下降;高氮处理促进植物生长的同时,降低土壤的有效铅含量,减小铅对小桐子的抑制作用,水分利用效率增加;处理W2N2的小桐子平均水分利用效率分别比W1N0,W1N1,W1N2,W2N0,W2N1显著提高了54.8%,46.2%,38.4%,27.4%,9.8%.由此可见在土壤铅水平≤Pb4时,W2N2水平较其他水平更能提高小桐子生物量、水分利用效率以及植物修复的效率     

基于灌溉需求指数的滇中地区烤烟需水量时空变化分析

基于云南省滇中地区4个国家气象站点逐日气象资料和烤烟不同生育期作物系数,根据FAO 56推荐的Penman-Monteith公式和单作物系数法,计算了滇中地区近58 a(1956—2013年)参考作物蒸发蒸腾量、烤烟净灌溉需水量及净灌溉需求指数,分析了滇中地区烤烟生育期净灌溉需水变异特征;利用GIS普通克里金法,对滇中地区烤烟需水量、净灌溉需水量和净灌溉需求指数进行空间分布分析;采用通径分析法研究灌溉需求指数变化成因。研究结果表明,滇中地区烤烟净灌溉需求指数随生育期变化逐渐减少,即伸根期、旺长期、成熟期;其中,净灌溉需求指数大于零的年数占54%,表明烤烟区在平水年条件下需人工灌溉补给;影响净灌溉需水量最主要的气象因子为降水量。     

沟灌方式和水氮对玉米产量与水分传导的影响

采用正交试验设计,用美国Dynamax公司生产的高压流速仪（High Pressure Flow Meter, 简称HPFM）的瞬时法原位测定大田玉米拔节期、抽雄期和蜡熟期的根系及冠层水分传导（简称根及冠层水导）,研究了不同沟灌方式、灌水量和施氮量对玉米水分传导、产量和植株氮的影响。结果表明,玉米根系或冠层水导最大值均在拔节期取得,均随生育期的推移逐渐变小。通过对玉米产量和水分传导综合比较得出最优组合处理是隔沟交替灌（简称交替沟灌）中水高肥：即沟灌方式为交替沟灌、灌溉量为282 mm、施氮量为240 Kg?hm-2的处理。可见,交替沟灌在根区两侧反复的对干燥侧根系进行灌水,促进根系和冠层水导增大,提高了根系对水肥的吸收利用和传输效率,使得植株氮含量较高,产量较大。     

松针覆盖土壤的水分动态及其HYDRUS模拟

为准确还原松针覆盖条件下的土壤水分动态变化规律,设置0.29、0.58、0.87 g/cm2共3个不同的松针覆盖水平(分别记为F1、F2、F3)和不覆盖松针处理(F0)进行一维土柱垂直入渗试验,以van Genuchten模型为基础,针对松针覆盖层的特性设置相应的水力特征参数,并使用HYDRUS–1D对土柱入渗和蒸发过程进行模拟。结果表明：与F0相比,松针覆盖处理F1、F2、F3的土壤蒸发量随松针覆盖层厚度增加而逐渐减少,松针覆盖处理能明显降低土壤蒸发量;松针覆盖土壤会优先蒸发松针覆盖层内部的水分,F3在0~300 min时段内始终保持着3种覆盖处理中最高的时段蒸发量和累计蒸发量,且时段蒸发量呈现出随时间逐渐减小的趋势;4种处理的土壤含水量空间分布主要在5 cm以上的浅层土壤中表现出较大的区别,试验截止时,F1、F2、F3在该深度下的地表土壤含水量较F0提升比例分别为67.3%、94.9%、110.2%;7.5~17.5 cm深度下,F1、F2、F3的土壤含水量相比F0的均有提升,但相互之间差距不明显;4种处理在20 cm以下的深层土壤含水量虽然较为接近,但湿润锋深度随覆盖量增长呈现逐渐增加的趋势;HYDRUS–1D模型的模拟值同实测值间的均方根误差低于0.025,相关系数高于0.6,拟合程度较好。     

遮阴下滴灌施肥对小粒种咖啡土壤质量和水分利用的影响

【目的】探究遮阴下不同水肥耦合模式对小粒种咖啡根区土壤质量及水分利用的影响。【方法】以小粒种咖啡为研究对象,在30%遮阴度下,试验设2因素（灌水和施肥）3水平完全设计,共9个处理。3个灌水水平:高水（W_H:1.2 Ep）、中水（W_M:1.0 Ep）和低水（W_L:0.8 Ep）;3个施肥水平:高肥(F_H:530.00 kg·hm^-2)、中肥(F_M:353.33 kg·hm^-2)和低肥(F_L:176.67 kg·hm^-2)。分析小粒种咖啡根区土壤养分、微生物数量、酶活性、干物质量及灌溉水分利用效率对水肥调控的响应规律,通过隶属函数和因子分析相结合对土壤质量进行综合评价,再以TOPSIS法综合分析,找出小粒种咖啡最佳水肥耦合模式。【结果】灌水水平和施肥水平对小粒种咖啡根区土壤养分、微生物数量、酶活性（除秋季过氧化氢酶）、根干物质量、树干干物质量、总干物质量和灌溉水分利用效率影响显著。F_H...     

用高压流速仪测定植物的水分传导

用美国Dynamax公司生产的高压流速仪(High Pressure Flow Meter,HPFM)对豆类作物、西红柿、果树根系和冠层导水率以及苹果树苗全冠层阻力进行了测定试验研究,结果表明:此仪器在测定作物导水率及阻力时具有便于携带、测量时间较短、精度较高、范围较广等优点,不仅在实验室而且在大田中可以进行原位测定。     

水肥调控下土壤碳氮含量、酶活性和三七产量的响应特征研究

为揭示水肥对三七田土壤碳氮含量、酶活性和产量调控效应，明确三七不同生育时期最适水肥调控模式，于2018—2021年在云南省红河州泸西县三七种植基地开展田间试验，设3个灌水水平（5 mm，W1；10 mm，W2；15 mm，W3）和4个不同生育时期（根增期、苗期、花期、果期）施肥配比水平（25%∶25%∶25%∶25%，F1；20%∶25%∶30%∶25%，F2；15%∶30%∶30%∶25%，F3；10%∶40%∶20%∶30%，F4），以全生育期不灌溉施肥处理为对照（CK），研究不同水肥调控模式对土壤碳氮含量、酶活性、三七产量、总皂苷含量及各指标间相互关系的影响，同时采用CRITIC-VIKOR法对最适水肥调控模式综合评价。结果表明：灌水量和生育时期施肥配比对三七根增期、苗期、花期和果期土壤全氮、有机碳含量和脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及产量、总皂苷含量有显著影响（P<0.05），与CK相比，花期W2F3处理土壤全氮含量较其他处理显著提高7.69%~92.50%，W1F1处理土壤有机碳含量较其他处理显著提高5.11%~7.11%；根增期各灌水施肥处理土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性分别平均较CK增加7.20%、19.82%和47.44%，过氧化氢酶活性降低19.16%。与CK相比，收获后水肥调控处理三七水分利用效率平均提高53.83%，肥料偏生产力平均提高66.30%，W2F4处理产量最高（2 797.25 kg·hm^-2），W2F3处理总皂苷含量最高（176.34 mg·g^-1）。综合评分法结果表明，三七根增期W3F1处理Q值为0.03，苗期W2F3处理Q值为0.02，花期W2F3处理的Q值为0.01，果期W3F2处理的Q值为0.02；根增期和果期最佳灌溉施肥方案为W3F1和W3F2，苗期和花期最佳灌溉施肥方案为W2F3。     

设施蔬菜水肥高效调控的研究进展

设施蔬菜栽培由于受复种指数高、施肥量大、灌溉频繁、耕作制度和环境条件特殊的影响,土壤出现次生盐渍化、结构破坏、酸化板结和养分不协调等问题,不仅影响蔬菜商品效益和品质,而且严重损害土壤生态、环境以及人体健康。所以,加强设施蔬菜的节水灌溉及配套设施建设,优化水肥管理,合理调控水肥供应,提高土壤生态环境与质量,是实现设施蔬菜水肥最佳模式与配比和优质稳产的前提。概述了设施蔬菜的节水节肥和水肥调控效应的最新研究成果,提出了要实现设施蔬菜的绿色、高效和可持续发展还需重点研究的几个科学问题。