土壤水分含量对加工番茄产量和品质影响的研究

试验从加工番茄开花期开始，设4个水分处理（分别以0～60cm土层灌前土壤田间持水量的40％～45％、55％～60％、70％～75％和85％～90％作为各处理的灌溉下限含水量临界值，灌溉上限为田间持水量的90％），分析不同水分状况下加工番茄的产量和果实品质。试验结果表明，加工番茄的产量、品质与土壤含水量密切相关，灌前过高或过低的土壤含水量会影响产量及茄红素、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性酸等品质指标，灌前土壤相对田间持水量为70％～75％处理的加工番茄产量最高，品质较好，水分利用效率最高，既能实现高产高效，又可达到节水灌溉的目的。     

北疆棉区长期膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化与次生盐渍化趋势分析

选择棉花覆膜滴灌条件下长期连作棉田这一本区域典型的耕作栽培模式为研究对象,在石河子灌区设置膜下滴灌棉田土壤次生盐渍化定位监测试验,采用定位定时分层取样技术研究北疆滴灌棉田土壤盐分时空动态变化。结果表明,棉花整个生育期土壤盐分在水平方向上呈现明显的分区(脱盐区和积盐区)分布特征,膜内0~40 cm土壤盐分能维持在较低水平,脱盐效果显著,而膜外0~40 cm土壤盐分呈持续积盐趋势,40 cm以下各土层盐分变化幅度不大;土体垂直方向40~60 cm土层形成一个积盐区;各土层盐分随着地下水埋深的加大,土壤积盐率迅速降低;监测表明0~40 cm耕层土壤存在碱化倾向,土壤pH值年均递增0.09,年均积盐0.36 g/kg,照此积盐速度,轻度盐渍化耕地达到强度次生盐渍化水平(总盐含量20~30 g/kg)需要40~70年,达到中度次生盐渍化水平(总盐含量10~20 g/kg)需要15~40年。     

不同铵硝配比对低温胁迫下棉花幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响

为探讨增铵营养提高新疆棉花抗逆能力的内在机制,以新陆早13号为供试棉种,通过在人工气候室内模拟低温逆境,研究不同氮素形态对低温胁迫下棉花幼苗叶绿素含量及部分光合特性的影响。结果表明:两种温度培养下,铵硝混合营养处理的棉苗叶绿素含量均高于纯铵处理,并显著高于纯硝处理(P0.05)。低温逆境(15℃)处理,棉花叶绿素含量显著低于正常(25℃)处理(P0.05)。15℃逆境处理导致棉花幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、电子传递速率(ETR)、光化学量子产量(Yield)、光化学猝灭系数(q P)及非光化学猝灭系数(q N)表现出下降趋势,且差异显著(P0.05)。25℃条件下,棉花幼苗Pn、Gs、Tr随着铵比例增加显著增大(P0.05),在纯铵营养下达到最大。而在15℃下,棉花幼苗ETR、Yield、q P及q N随着铵浓度增加呈现出先增大后减小的趋势。结论:低温胁迫下,增铵营养提高了棉花幼苗叶绿素含量,促进了棉苗生长,维持代谢平衡,同时通过提高Pn、Gs、Tr等光合参数及ETR、Yield、q P、q N等叶绿素荧光参数,减轻了低温胁迫对棉花光合系统的伤害,增强棉花幼苗的抗冷性。     

北疆滴灌玉米施氮量估算及减氮增铵效应

根据产量与施氮量函数模型计算滴灌玉米施氮量,并通过减氮增铵改善滴灌玉米氮素营养,探索滴灌水氮一体化下优化施氮策略。2013—2014年两年田间试验表明:玉米产量、干物质量及氮素吸收量均随施氮量的增加显著升高,当施氮量大于435 kg·hm-2时,则呈下降趋势,表现为N435N540N330N225N0;减氮增铵处理的上述指标表现为N375+CPN37575%N375+CPN0,当施氮量在330~435 kg·hm-2时,不同处理的玉米氮素吸收量与氮素收获指数差异均不显著,说明在此范围内减氮增铵对玉米干物质积累、玉米氮素营养及产量无负面影响;根据产量与施氮量间函数关系可得天山北坡滴灌玉米经济最佳产量17 049 kg·hm-2下的施氮量为402.5kg·hm-2;施氮和增铵处理可显著增加玉米穗粒数、单穗重;氮肥偏生产力和氮肥利用率均随施氮量增加而下降,氮肥利用率表现为N225(46.6%)N330(45.8%)N435(43.6%)N540(34.6%);滴灌玉米氮肥偏生产力和氮肥利用率均以75%N375+CP处理最高,分别比施氮量在330~435 kg·hm-2之间其他处理的平均值增加了31.4%、27.9%和5.8%、6.4%,说明减氮增铵可显著提高滴灌玉米氮素养分利用效率;天山北坡滴灌玉米优化施氮量为402.5kg·hm-2,通过施用硝化抑制剂与尿素水氮一体化分次施入可实现减氮93.8 kg·hm-2,并显著提高氮肥利用率。     

南疆小麦/玉米带田群体特征研究

通过对小麦套种玉米吨粮田复群体干物质积累、光俣性能以及群体冠层的研究表明：小麦套种玉米带田种植高产形成机理：一是合理增加了叶面积指数且与作物生物学要求、与当地最佳自然资源相吻合，二是改善了群体的通风透光状况，表现出良好的边际效应；三是群体冠层分布合理，光合势高，群体光合速率高，光合净积累多。进一步提高产量，可通过调整作物行比、提早玉米播期、适当推迟小麦播期，延长玉米生长期特别灌浆时间来达到。其初步结论可为麦套种玉米的增产机理提供理论依据。     

外源砷在石灰性土壤中的形态与土壤酶活性研究

通过设置不同价态(五价砷As(Ⅴ)、三价砷As(Ⅲ))、不同浓度梯度砷(0、10、20、50、100、180、280、450、800 mg/kg)的室内模拟试验,研究了As(Ⅴ)、As(Ⅲ)在石灰性土壤中的化学形态特征及其与5种土壤酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶)活性间的关系。结果表明:随着外源砷添加量的增加,土壤中交换态砷AE-As含量增加,而钙型砷Ca-As、铁型砷Fe-As、铝型砷Al-As含量有减少趋势,且主要以Ca-As存在。土壤酶活性则表现为:2种价态的砷对过氧化氢酶的活性均表现为抑制作用,抑制率高达57.4%。As(Ⅴ)对多酚氧化酶活性表现为明显的激活作用,As(Ⅲ)对多酚氧化酶有抑制作用。As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对碱性磷酸酶的活性影响表现为"低砷促进,高砷抑制"。通过对砷的各化学形态和土壤酶活性的非线性分析表明:在As(Ⅴ)处理试验中,AE-As对蔗糖酶有显著的刺激作用,其生态毒性也最强(ED50为17.97 mg/kg)。故在北方石灰性污染土壤中,把交换态As与蔗糖酶活性共同作为评价土壤As污染程度的主要生化指标是可行的。通过主成分分析可发现,当As(Ⅴ)的浓度达到50 mg/kg、As(Ⅲ)的浓度达10 mg/kg时,土壤微生物的功能结构发生了变化,50 mg/kg和10 mg/kg可作为As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对土壤微生物学性质影响的临界值。     

滴灌条件下磁化水对土壤淋盐作用的初步研究

[目的]土壤盐渍化是影响干旱区绿洲农业生产的主要障碍因素,在膜下滴灌条件下对比研究不同处理水灌溉对土壤水分渗漏及淋盐作用的影响,旨在提出一种高效降低土壤盐分的新技术.[方法]通过田间小区试验,设置常规滴灌对照(CK),一次磁化(T1),二次磁化(T2)3个处理,在不同土层埋设原位土壤溶液提取器和2m深土层接渗漏液,分析测定土壤水分渗漏量与含盐量.[结果]渗漏液的全盐含量、C1-和Na+含量均呈现出CK＜T1＜T2的变化趋势,磁化水处理的60～100cm土层土壤原液含盐量显著高于对照处理,磁化水滴灌显著促进了水分入渗和盐分下移,且二次磁化处理效果显著大于一次磁化处理.如CK、T1、T2各处理渗漏液总量分别是80.27、91.39和87.99 kg,T1和T2处理较对照(CK)处理分别增加了13.9;和9.6;.灌水结束后,0～100 cm土壤中C1-、Na+含量均下降,下降幅度是CK＜T1＜T2.[结论]磁化水灌溉可以加速土壤水盐向下运移,提高土壤渗漏量和增强对C1-、Na+的淋洗.     

磁化水在盐渍化土壤中的入渗和淋洗效应

【目的】土壤盐渍化是影响干旱区绿洲农业生产的主要障碍因素,磁化水灌溉改良土壤可以追溯到20世纪60年代。在室内土柱模拟及田间膜下滴灌条件下对比研究不同磁处理水灌溉对土壤水分入渗及淋盐作用的影响,旨在提出一种高效降低土壤盐分的新技术。【方法】采用室内土柱模拟和田间小区滴灌相结合的试验方法,土柱模拟试验磁感应强度设4个处理：分别为0、100、300和500 mT,采用由上向下入渗,入渗至整个土柱2/3处停水、取样,研究不同磁感应强度处理的水对土壤入渗、土壤剖面含水量及盐分运移的影响,小区试验分别为普通水滴灌（CK）、磁化水滴灌(T),磁感应强度为300 mT,试验在测坑内完成,测坑面积6.67 m2,研究滴灌条件下磁化水灌溉对土壤水分渗漏及盐分分布的规律。【结果】土柱试验结果表明,磁化水可加快土壤水分入渗,与对照组相比,300 mT磁处理水可显著提高土壤湿润锋运移速度。在入渗时间为360 min时,0 mT和300 mT的湿润锋深度分别为17.0和18.5 cm;磁化水可加速土壤盐分向下运动,入渗结束后0 mT和300 mT处理在土层28 cm处的电导率值分别为10.9和12.7 mS•cm-1,Cl-含量分别是17.95和25.04 g•kg-1,Na+含量分别是4.61和5.55 g•kg-1,300 mT处理较对照（0 mT）分别增加了16.5%、39.5%和20.4 %。小区试验结果表明磁化水灌溉可显著提高土壤水分渗漏量,CK、300 mT处理（T）第一次承接的土壤渗漏液重量分别为18.8和21.9 kg,磁化水处理较对照处理增加16.5%。灌水结束后,0-100 cm土层的土壤脱盐率总体表现为磁化水处理大于对照处理,但各层脱盐率有所差别。对照和处理土壤表层0-20 cm脱盐率分别为13.8 %和23.2 %,深层土壤80-100 cm脱盐率为11.6%和29.8%。【结论】磁化水灌溉可加速土壤水分的向下运动,加快土壤盐分向下运移,表明磁化水灌溉有利于将更多的盐分淋洗出土体,300 mT磁处理效果最佳。磁化水滴灌为改良盐渍化土壤提供了一种操作简便快速、低投入与高效的方法,为在新疆大面积盐渍化土壤上应用提供了理论依据和技术支撑。     

原位提取法与Olsen-P法比较石灰性土壤磷的有效性

[目的]精准有效简便的测定土壤磷有效性,为土壤磷素养分诊断与磷肥推荐奠定基础.[方法]通过设置不施磷(CK)、固体磷酸二铵60;基施+40;追施(DAP60-40)、液体磷酸60;基施+40;追施(PA60-40)3个施肥处理的田间小区试验,分别利用Olsen法、土壤水溶性磷浸提法和土壤原位提取法对土壤有效磷的含量及土壤供磷能力进行比较,并对玉米磷素吸收进行相关分析.[结果]3种方法均反映出土壤磷的有效性和作物磷素吸收能力,以抽雄期为例,利用土壤原位浸提法测定土壤有效磷,PA60-40较DAP60-40提高了14.6;,相比其他2种方法效果更加明显.OMen-P、Water-P、土壤原位提取磷与植株吸磷量之间存在显著的相关性,相关决定系数R2分别为0.639 7、0.4687、0.793 9.说明土壤原位提取磷浸提法对石灰性土壤磷有效性响应更为敏感,是诊断土壤磷素营养的有效手段.[结论]土壤原位提取法是一种准确的测定土壤有效磷的方法,利用土壤原位提取法能够方便、快速研究土壤对植物的供磷状况.     

石河子垦区土壤有效硅空间分布及影响因素

通过野外取样实测和基于ArcGIS软件的地统计学分析空间插值方法对石河子垦区18个农牧团场(莫索湾、下野地、安集海、石河子)土壤有效硅(SiO_2)及其空间分布状况进行调查分析,并研究土壤机械组成、有机质、全氮、全磷、及pH等理化指标对土壤有效硅影响的关系。结果表明:石河子垦区耕层0~20cm土壤有效硅处于较丰富水平,平均质量分数为313.3mg·kg-1。受"高山-绿洲-沙漠"山盆结构地形地貌影响,石河子垦区有效硅空间分布存在明显不均衡性,整体呈现东南高而西北较低的特点。4个灌区土壤有效硅平均质量分数顺序为:石河子安集海莫索湾下野地。垦区土壤pH为7.58~9.11,在此范围内有效硅随pH增加而明显降低。垦区土壤有效硅显著受土壤粘粒影响,并随土壤粘粒的增加而升高(r=0.291,P0.01)。土壤有效硅与土壤肥力因素中的有机质和全磷呈极显著正相关,但与土壤全氮相关性不明显。可见,土壤有效硅与土壤pH、粘粒、有机质、全磷紧密相关。