起垄沟播和常规平播下滴灌棉田土壤水盐的运移

为明确滴灌条件下植棉方式对土壤水盐运移的影响，采用田间调查与室内分析相结合的方法，在滨海重度盐碱地开展了起垄沟播和常规平播植棉方式下的水盐运移试验，调查了滴灌前后两种植棉方式不同点位及不同土壤深度的土壤水分、盐分和土壤溶液电导率等指标，分析不同植棉方式土壤水分、盐分和土壤溶液电导率的时空分布特征。结果表明：滴灌条件下起垄沟播的水分入渗深度和盐分淋洗深度均明显大于常规平播植棉方式，起垄沟播植棉膜下(0~20 cm)土壤溶液电导率明显低于常规平播植棉；滴灌对两种种植方式膜外土壤水分和盐分运移未产生明显影响。起垄沟播联合滴灌技术更有利于为棉花生长的水盐环境。研究结果可为盐碱地植棉提供理论参考和实践依据。     

秸秆覆盖条件下滨海盐渍土水盐分布及蒸发特征

为了揭示秸秆覆盖滨海盐渍土水盐调控机理,通过室内模拟实验研究了不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9和1.2 kg/m²分别由CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D表示)对土壤水盐运移和蒸发强度的影响。结果表明,秸秆覆盖可有效提高表层及土壤剖面含水率,且增墒效果随秸秆覆盖量的增加而增加:试验期间秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D剖面平均含水率比CK依次高了41.2%、52.3%、65.7%和58.5%;秸秆覆盖可抑制表层土壤盐分积聚并有效调控土壤剖面盐分分布,秸秆覆盖量越大表层积盐量越低,土壤剖面盐分分布越趋于均衡:试验结束时,CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D表层0~2 cm土壤电导率比3~5 cm电导率分别高了246.3%、242.8%、138.4%、40.5%和47.6%;土壤蒸发强度和累积蒸发量随着秸秆覆盖量的增加而降低:试验期间CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D处理平均蒸发强度依次为1.79×10^-3、1.64×10^-3、0.93×10^-3、1.35×10^-3和0.76×10^-3mm/min,累积蒸发量分别为17.79、20.30、14.20、14.57和10.27 mm,且蒸发初期秸秆覆盖对蒸发强度和累积蒸发量的抑制作用更明显。     

掺沙对盐渍化土壤水盐分布及其蒸发特性的影响

为了探明盐渍土水盐分布和土壤蒸发特性对掺沙的响应特征,以山东省滨州市无棣县"渤海粮仓"科技示范区土壤为研究对象,分析了不同掺沙量(沙-土质量比为0,10％,30％,50％和70％,分别以处理CK,T1,T2,T3和T4表示)对盐渍土水盐运移特征和土壤蒸发的影响.结果表明,0～5000 min,处理T1和T2表层0～1 ...     

滨海盐碱棉田水盐及棉花生长动态研究

研究了在不同初始盐度造墒条件下,滨海盐碱地覆膜棉田水盐分布及棉花生长动态特征。结果表明,棉花生育期结束后,经雨季淋洗T、D1、D2、D3处理0~40cm土层土壤电导率分别降低了40.60%、37.04%、45.12%、57.56%,0~100cm土层土壤脱盐率分别为33.02%、32.78%、28.19%和34.37%。D3处理干物质总量分别比T、D1和D2处理降低了98.09%、120.21%、76.34%。产量以D1处理最高(3 156.78kg/hm2),D3处理最低,较D1处理减少了30.25%;T处理纤维品质为B级,优于其他处理(均为C级),不同处理间断裂比强度、伸长率等差异不明显。降水对0~40cm土层内盐分淋洗效果明显,咸水滴灌未对棉花产量产生不利影响。     

不同地区盐渍土土壤颗粒的分形特征

通过野外调查、室内试验、模型分析等方法研究了新疆石河子、新疆阿拉尔、内蒙临河、吉林白城、河北海兴及江苏盐城6个地区表层0～20 cm土壤颗粒分形维数、土壤质地、粒径组成及盐分含量变化特征.结果表明,各地区土壤质地以壤土为主,土壤颗粒分形维数为2.59～2.78,且呈自南向北、自东向西递增趋势;土壤颗粒分形维数与黏粒(<0.002 mm)相对含量呈极显著幂指数关系(y=2.3232x0.0583,r2=0.9819,P<0.01).受海拔、气候条件等因素影响,不同地区土壤颗粒分形维数与沙粒(0.05～2 mm)和粉粒(0.002～0.05 mm)相对含量、平均质量半径、土壤盐分之间相关性不同,但总体拟合决定系数低于0.2.土壤分形维数主要与黏粒相对含量有关,同时受海拔、气候等因素共同影响.     

咸水灌溉对覆膜棉花生长与水分利用的影响

为了揭示棉花生长发育对咸水灌溉的响应特征,采用小区对比试验,研究了不同矿化度咸水灌溉对棉花出苗、株高、叶面积、果枝数、地上部干质量等形态指标以及产量构成、耗水量和水分利用率的影响.结果表明,棉花出苗率和成苗率随着灌溉水矿化度的增大而减小,但3 g/L灌水处理与对照间的差异不具有统计学意义,而5,7 g/L处理与对照间差异极具统计学意义.在移栽补全苗情况下,咸水灌溉对棉花形态生长指标产生了一定的抑制效应,灌溉水矿化度愈大,抑制作用愈大;对株高、叶面积和地上部干质量的影响在蕾期最明显,花铃期之后开始逐渐减弱;对果枝数和棉铃生长的影响程度随着棉花生育进程的推进而降低.处理间棉花的耗水量差异不具有统计学意义,籽棉产量和水分利用率的大小顺序,按灌水处理依次为3,1,5,7 g/L,其中7 g/L处理与对照间的差异具有统计学意义.与灌水前初始值相比,试验结束后1,3 g/L灌水处理的0~40 cm土层盐分未增加,5,7 g/L灌水处理则形成了积盐.研究结果可为咸水安全利用提供重要参考.     

不同覆盖处理对土壤酶活性和土壤养分的影响

为了探索华北平原生物可降解地膜对土壤酶活性和土壤肥力的影响,以及为寻求更加环保的替代方式,解决地膜覆盖带来的"白色污染"问题.设置普通PE地膜覆盖(PM)、生物可降解地膜覆盖(BM)、秸秆覆盖(SM)3种不同覆盖处理,以裸地不覆盖(CK)作为对照,研究不同覆盖处理对春玉米农田土壤酶活性和土壤养分含量的影响.试验结果表明:3种不同覆盖处理对于土壤过氧化氢酶和脲酶活性的影响在春玉米生育期内变化趋势大致相同,呈现先减小后增大再减小趋势,而土壤纤维素酶活性在生育期内先减小后增大.在春玉米收获期,2种不同覆膜处理均能提高上述3种酶活性,秸秆覆盖只对土壤过氧化氢酶、脲酶活性有提高作用.其中,对于土壤脲酶活性各个覆盖处理的提升效果明显,在0～10 cm和10～20 cm土层分别较CK处理提高了58.73％,33.65％,83.84％和26.19％,50.98％,61.21％.与CK相比,各个覆盖处理都提高了表层0～10 cm土层内的土壤有机碳、碱解氮、速效钾含量,且以秸秆覆盖效果最优,分别显著提高了24.68％,11.10％,23.34％,而2个覆膜处理之间无显著性差异;对于土壤有效磷含量,各个覆盖处理没有显著的提高作用.综上所述,在华北平原地区覆盖生物可降解地膜对于上述3种土壤酶活性和土壤养分含量的影响与覆盖普通PE地膜的效果相似.因此,生物可降解地膜代替普通PE地膜覆盖到农田当中解决"白色污染"问题具有良好的应用前景.     

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。     

咸水灌溉对土壤水热盐变化及棉花产量和品质的影响

为了充分利用咸水资源,采用田间对比试验,研究了1、3、5、7 g/L等4个矿化度咸水(分别用S1、S2、S3、S4表示)灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明,棉花生育期内各处理0~40 cm土层土壤含水率及地下5 cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大,但差异不大;处理间土壤电导率差异明显,灌溉水矿化度愈高,土壤电导率愈大,棉花生育期结束后,降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水;干旱时期,土壤干燥,盐分表聚,湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低,籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4,其中,S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响,尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。