基于15N示踪技术的干旱区滴灌葡萄氮素利用分析

为研究水氮调控对干旱区滴灌葡萄氮素吸收利用的影响,以新疆鲜食葡萄弗雷为试验材料,利用¹⁵N 示踪技术,设置2种灌水处理(灌水量为4 950、5 400 m³·hm^-2,分别记作W1、W2),3种施氮处理(施氮量为177、235、292 kg·hm^-2,分别记作F1、F2、F3)进行大田试验。结果表明,各处理土壤全氮含量和¹⁵N丰度差异极显著(P<0.01),并且在0~20 cm土层出现富集现象。各器官征调氮素能力随水氮投入加大极显著增强(P<0.01)。根系、茎秆、叶片器官的生物量随着吸氮量的增加极显著提高(P<0.01),而较高施氮量(F3)不利于果实器官生物量的积累。果树吸收的肥料氮量随水氮投入的加大逐渐增加,受水氮调控影响极显著(P<0.01),果树吸收的土壤氮量大于肥料氮量。W2F1的¹⁵N标记氮肥利用率和¹⁵N标记氮肥偏生产力最高,分别为38.36%和114.20 kg·kg^-1,W2F2的产量最高,为20 253 kg·hm^-2,但与W2F1差异不显著。表明水氮投入过多会引起茎秆和叶片器官徒长且不利于提高¹⁵N标记氮肥利用率。综上所述,灌水量5 400 m³·hm^-2、施氮量177 kg·hm^-2(W2F1)是兼顾经济效益与生态效应的可行水氮运筹模式。本研究结果为干旱区滴灌葡萄高产高效种植提供了参考。     

开沟覆膜滴灌条件下土壤水、温变化规律研究

新疆是中国葡萄重要的生产基地,但每年因盐碱与缺水导致减产现象严重。开沟覆膜滴灌技术结合膜下滴灌与开沟技术优点,理论上可有效改善作物生长的水土环境。为研究桁架葡萄下开沟覆膜滴灌技术对土壤水分与温度变化的影响,在石河子147团6连试验地用EM50仪器开展土壤水分、温度监测试验。研究结果表明:①在开沟模式为20 cm×100 cm,灌水定额为300 m3/hm~2时,无论是膜中还是膜边,灌水前后土壤含水量维持在0.22~0.38,满足作物根系吸水。加大灌水定额,在覆膜影响下,滴灌带表面积水区面积增大,使得在滴头下方形成饱和区增大;随着开沟深度的增大,覆膜中土壤含水量变化不明显,覆膜边呈下降趋势。②温度监测表明,无论是温度上升期(12时),还是夜间下降期(24时),土体温度变化幅度均在15~31℃,给葡萄生长提供良好的温度环境,利于葡萄产量与品质的提高。     

调亏灌溉对滴灌葡萄耗水规律及产量的影响研究

试验表明,在葡萄萌芽期、抽穗期控制灌水下限为田间持水率的40%,葡萄产量最大,达到12 439.5kg/hm2;在开花期、果实膨大期分别控制灌水下限为田间持水率的40%、50%可以起到疏花的作用,果粒质量和果实直径最大,但是产量最小,为10 486.5 kg/hm2;在着色成熟期控制灌水下限为田间持水率的45%,葡萄产量为11 934 kg/hm2。研究所得结论对滴灌葡萄的调亏灌溉应用有一定指导意义。     

盐碱地高盐废水电解脱氯同步制氢特性

就近利用风光能电解盐碱地治理过程中产生的高盐废水,是同步实现风光消纳、废水处理和H2/Cl2生产的有效途径。然而,盐碱地治理废水盐浓度较低且盐离子种类众多,直接电解严重影响脱氯制氢效率。通过开展盐碱地治理废水的电解试验研究,讨论了盐浓度及不同除杂工艺对废水脱氯制氢特性的影响规律。结果表明,不同盐浓度废水电解的H2/Cl2产率与电流密度呈线性关系,且产H2速率稍大于产Cl2速率。电流密度和pH值均随盐浓度升高先增大后减小,废水中盐浓度为3.5 mol/L时,电解后最终电流密度和阴极的pH值均最大,电解效果最优。添加Ca(OH)2对废水进行电解前除杂,可将浓缩废水中Ca2+、Mg2+和SO42-浓度分别降低至0.02 、0.1 和0.2 mol/L。电解过程中通入CO2能够进一步降低杂质离子对废水电解的不利影响,使电解脱氯制氢性能提升10%左右,研究结果可为高盐废水处理提供理论支持。     

膜下滴灌引起土壤盐分局部变化的实验研究

本文从水热运移方面探讨了膜下滴灌条件下0、15、30cm处土壤盐分含量的变化,并着重论述了穴孔处与膜内土壤含盐量差异的机理。研究表明,在0cm穴孔处土壤已经达重度盐化,而膜内(穴孔间)土壤也已达到中度盐化;在15cm土层也就是作物根系所在位置,土壤达轻度盐化;30cm土层土壤的含盐量也使作物的的生长受到抑制。而对于大部分蔬菜作物,由于根系大多达不到30cm,所以该层土壤盐分对蔬菜作物基本无影响。     

菜豆新品种-新双丰三号

该品种为蔓生型，株高3m左右，第一花序生于3～5节，荚长23～28cm，嫩荚近圆形绿色．熟性从播种到始收55d左右，667m^2产1750～2250kg，嫩荚肉质厚、无筋、纤维少、蛋白质含量高、品质优。     

土槽模拟开沟覆膜滴灌技术下盐分调控规律

新疆气候干旱与土壤盐碱化并存,是制约新疆农业发展的主要因素,开沟覆膜滴灌技术综合了膜下滴灌技术与开沟技术的优点,理论上可有效治理盐碱地。在开沟覆膜滴灌技术下,设置不同灌水定额与灌水次数,利用试验土槽模拟盐分调控规律,结果表明:1第1次合适灌水定额对盐分的淋洗起主要作用,可使土体盐分达到较稳定的状态,盐分也随水分侧向运移,并在土埂表层聚集;2灌水定额的增加促进盐分随水分向远离滴头和向深层方向运移,使得覆膜间、覆膜边盐分淋洗的深度增加,脱盐区增加;3在灌水定额为300m3/hm2时,可以在滴灌带横向0~23cm,下部58cm处迅速形成一个含盐量小于1.5%的达标脱盐区,满足当地作物正常出苗,故建议当地可选择300m3/hm2作为第1次灌水洗盐定额。     

干旱区绿洲农业水权配置模型及应

绿洲是干旱区独有的地域景观,也是干旱区人们繁衍生息的场所。绿洲农业的发展为干旱区人们的生存提供了基本的物质保障,而水是绿洲农业开发与发展的限制性因素。针对干旱区绿洲农业具有“非灌不植”的特点以及目前干旱区水资源尤其是农用水资源紧张的现状,首先从水权的角度界定了绿洲农业水权的内涵;其次,在已有水权分配研究的基础上,将以前的水权分配两个层次更细致地划分了三个层次,并重点对第三个层次,即绿洲农业内部水权,提出了水权配置的结构模型;最后,将该模型在石河子绿洲进行应用。结果表明,运用该模型对农业内部进行水权配置,可为调整农业产业结构提供一条新思路。     

生物炭改良棉花-甜菜间作土壤理化性质与盐分效果分析

土壤盐渍化问题已成为制约新疆地区农业发展的主要因素,近年来生物炭在改良土壤方面发挥了极大优势。为研究不同生物炭施用量对土壤理化性质以及盐分分布的影响,于2018—2020年在新疆地区开展生物炭改良盐碱土试验,种植作物为棉花-甜菜间作,模式为当地传统“一膜两管四行”栽培模式。2018年试验设置4个生物炭水平,分别为0、10、50、100 t/hm²。2019年增加设置25 t/hm²。综合分析2018年和2019年的试验结果,2020年生物炭施用量调整为0、10、25、30 t/hm²。生物炭混合深度为30 cm。在作物的不同生育期对各个处理不同剖面深度取土测定电导率、pH值和有机质含量,分析不同生物炭施用量对土壤pH值、有机质和盐分的影响。结果表明,添加生物炭显著降低生育初期和生育末期0～30 cm土层的pH值,且降低幅度与生物炭施用量成正比。生物炭对30～40 cm土层的pH值有降低作用,但效果不显著。因生物炭自身有机质丰富,生物炭施用10～100 t/hm²可增加土壤有机质含量31.8%～135...     

塔里木河流域水资源脆弱性评价

塔里木河流域作为内陆干旱区典型流域,其经济可持续发展受制于水资源的脆弱性。为了保证流域经济与水资源的协调发展,实时开展水资源脆弱性评价,提高水资源优化调控与科学管理效率,成为流域可持续发展的战略方向之一。基于流域水资源历史与现状的调查结果,对水资源脆弱性影响因子进行分析、识别,将主要水资源问题归纳为水资源脆弱性评价指标,建立塔里木河流域水资源脆弱性评价标准,选择数学模型对流域进行综合评价,形成定量反映流域水资源脆弱性的成果,为该流域的各种水资源规划提供理论依据。