运用土壤水盐运移模型优化棉花微咸水膜下滴灌制度

为优化设计棉花微咸水膜下滴灌灌溉制度,利用HYDRUS建立含根系吸水项的土壤水盐运移数值模拟模型,并用田间试验资料进行参数识别和模型验证。用验证认可的数值模型优化设计棉花微咸水膜下滴灌和非生育期洗盐灌溉制度,并预测棉花生育期水盐运移规律和长期效应。结果表明:模型仿真度较高、运行速度较快;T检验说明土壤含水率和电导率模拟值与实测值均无显著差异;模型参数中形状系数α、n对含水率影响较大,纵向弥散度DL对电导率影响较大;当地膜下滴灌适合生育期一膜双管、低额高频灌溉,并结合非生育期1年1次或2年1次大水漫灌洗盐,20a的模拟结果显示此灌溉制度下不会引起土壤次生盐渍化。     

棉花微咸水膜下滴灌灌溉制度的研究

为寻求微咸水膜下滴灌的最优灌溉制度,利用2008和2009年田间试验结果,从棉花生长和产量的角度出发,分析11种灌溉处理各生育期的变化情况。测定了叶面积、干物质质量、棉花产量、土壤盐分等指标。结果表明：灌溉水量越大,棉花营养生长部分生长越快,生长时间越长;灌水盐分越高,盐分胁迫使生殖生长部分所占比例越大,越易衰老;试验区内灌溉定额3 750 m3/hm2（微咸水80%,淡水20%）的轮灌处理,2008年棉花产量达到5 190 kg/hm2,接近仅灌淡水5 250 m3/hm2处理（5 205 kg/hm2）,该轮灌处理2008年总盐为负增长（-0.95 g/kg）,2009年试验结果有力验证了该灌溉制度的节水增产、保护土壤环境的优越性。     

灌溉水中NaCl和Mn对棉花生长及产量的拮抗效应

盐分和某些微量元素对植物的共同影响,不仅仅是简单的叠加效应,还可能存在一定的协同或拮抗作用。为揭示盐(NaCl)和微量元素(Mn)对棉花的影响,在中国科学院武汉植物园,采用盆栽试验,设置30组不同浓度Mn(4.5μmol·L?1、9μmol·L?1、18μmol·L?1、36μmol·L?1、72μmol·L?1)和NaCl(0、5 mmol·L?1、15mmol·L?1、25 mmol·L?1、35 mmol·L?1、45 mmol·L?1)正交灌水处理。通过Abbott方程计算拮抗因子,评判这2个因素对棉花生长和产量的共同作用。结果表明,NaCl浓度大于25 mmol·L?1时,抑制棉花根系及地上部生长,促进棉花产量;NaCl浓度在15~25 mmol·L?1时,棉花生长情况最好;Mn浓度为36μmol·L?1时对棉花生长及产量最为有利。NaCl可促进棉花叶子中Na积累,抑制Mn积累;灌溉水中Mn浓度超过18μmol·L?1时,棉花叶片中Na含量减少,而Mn含量增加。利用Abbott方程的计算结果表明,NaCl与Mn对棉花生长和产量存在显著的拮抗作用。本试验中,当灌溉水中NaCl浓度为0~45 mmol·L?1、Mn浓度为4.5~72μmol·L?1时,可以缓解NaCl或Mn作为单一因素对棉花的毒害。