长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量.试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m-1(淡水)、4.61 dS·m-1(微咸水)和8.04 dS·m-1(咸水).研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分...     

干旱区杨树用材林土壤特性和林木生长对供水的响应

经过4年试验,结果表明,(1)供水对土壤水分调控作用明显,土壤各项含水指标均随供水量的增加而增加;(2)通过灌溉可改善土壤的三相比结构和土壤容重;灌溉对总孔隙度影响不明显;(3)灌溉对地下水位的影响显著,灌水前林地地下水埋深为3.46m,而灌水期内地下水埋深在2.36~2.87m之间,在7500m3/hm2.a灌溉定额以下时,不会造成土地次生盐渍化;(4)不同供水量对林木生长的效应是不同的,随灌溉量增加而造成不同程度的正增长;(5)人工林的蒸腾耗水量随供水量的增加而增加;(6)河套灌区杨树速生丰产林的合理灌溉量为7500m3/hm2.a。     

不同灌溉方式下棉田土壤盐分变化分析——以玛纳斯河中游典型灌区为例

采用田间取样、土样实验室分析以及统计分析等方法,对新疆玛纳斯河中游灌区漫灌、滴灌2种灌溉方式下棉田土壤含盐量在棉花全生长季的变化进行定量分析。结果表明:从土层角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层土壤平均盐分值低于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内土壤盐分主要集中在40-60cm土层,而滴灌棉田土壤盐分主要集中在20-40cm土层;滴灌棉花生长期内各土层土壤盐分分布较漫灌棉田土壤盐分更均匀。从时间角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层盐分峰值出现的时间早于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内各土层盐分峰值出现在5月或6月份,而滴灌棉田各土层盐分峰值出现在6月或7月份,6月或7月是漫灌、滴灌棉田垂直土层盐分分布比较均匀的时间。研究结论对减缓土壤盐渍化、指导灌溉施肥管理以及改善可持续土地利用的可能措施均有积极意义。     

滨海盐渍区利用异源海水养殖废水灌溉耐盐能源植物（菊芋）研究

通过田间微区试验,研究了异源养殖废水农业利用对耐盐能源植物(菊芋)栽培体系土壤性状、植物生长及产量的影响,同时利用Watersuit直观模型对系统作了安全性评估.结果表明:异源养殖废水灌溉土壤有明显积盐趋势,尤其是高盐度的对虾养殖废水,土壤盐分高达2.69 g/kg;而钠吸附比(SAR)海参养殖废水最高,其值为7.4 (mmol/L)1/2;异源养殖废水灌溉菊芋茎叶生长受到抑制,但能明显促进根系生长;与淡水灌溉相比,除对虾养殖废水块茎产量受到影响外,其他两个养殖水处理块茎产量均无明显差异;以菊芋块茎产量作为基准,其耐盐临界值为24.65 dS/m.安全评价结果表明,适宜盐度养殖废水补充灌溉菊芋,可保证土壤安全和取得较高块茎产量.     

北疆连作棉田轮作倒茬模式的研究

于2007~2008年在多年连作的棉田上进行不同茬口轮作倒茬试验,以研究不同茬口对连作棉田土壤肥力及棉花生长的影响,从而筛选出适应棉田轮作倒茬的最佳种植模式。研究结果表明:不同作物茬口的土壤有机质、速效养分含量及棉花产量均高于连作棉田,其中加工番茄茬口对土壤的培肥效果总体表现最好;不同茬口的棉花产量表现为小麦-大豆→棉花加工番茄→棉花玉米//大豆→棉花小麦→棉花玉米→棉花CK。小麦-大豆或加工番茄可作为长期连作棉田的良好前茬。     

干旱绿洲农田盐渍化对土壤理化特性和农艺特征的影响

在河西走廊西部大田试验条件下,通过一个生长季的观测,分析研究农田盐渍化对土壤理化特性和典型牧草(紫花苜蓿)和农作物(大麦)农艺性状、干物质积累和产量的影响。结果表明:(1)在0 ～ 20 cm土层,牧草土壤容重沿盐渍化梯度增加了3％,4.54％,8.62％,9.96％,农作物土壤容重没有明显变化规律;土壤有机质显著降低,且0～ 10 cm土层的降低速率快于10 ～ 20 cm土层;(2)盐渍化程度等于或高于中度盐渍化水平时,大麦植株的穗长、穗粒数和秸秆重受到显著影响;在开花、孕穗和灌浆期的盐度既会降低籽粒产量也降。低秸秆产量。与农作物相比,盐渍化程度等于或高于轻度盐渍化水平时,牧草植株的株高、主侧枝长和主根直径会受到影响,进而导致牧草产量的降低。因此,在农业生产中,可根据两种作物在不同盐渍化梯度各生育期的受害状况进行相应的水盐调控和耕作管理,以实现盐渍化农田作物产量的维持和增加。     

紫茎泽兰对棉花生长的影响及经济阈值

为明确紫茎泽兰Eupatorium adenophorum Spreng在棉田中的经济危害允许水平和经济阈值,采用添加系列试验和模型拟合的方法,在田间条件下研究紫茎泽兰不同密度对棉花的生长性状及产量的影响.在紫茎泽兰的竞争干扰下,棉花果枝数和单株铃数均随着紫茎泽兰密度的增加而逐渐降低.当紫茎泽兰密度达到60株/m2时,棉花果枝数和单株铃数较无紫茎泽兰对照分别减少了22.1％和57.2％,同时棉花皮棉产量损失率也达到57.2％.棉田田间透光率也随紫茎泽兰密度的增加而降低,当紫茎泽兰密度为60株/m2时,其透光率仅为3.5％.幂函数模型y=3.049x1.031能较好地拟合紫茎泽兰密度(x)与棉花产量损失率(y)间的关系.棉田采用人工除草和41％草甘膦异丙胺盐水剂对紫茎泽兰进行防除时,紫茎泽兰的经济危害允许水平分别为8.42％、1.06％,经济阈值则分别为2.68、0.36株/m2.     

河套灌区西部土壤盐渍化分异特征及其主控因素

由于长期引黄灌溉,河套灌区土壤广泛次生盐渍化,严重影响了区域经济和生态良性发展。通过对河套灌区西部临河区土壤盐渍化现状进行系统调查分析,查明了研究区内土壤盐渍化程度、类型及其分布特征,讨论了区域土壤盐渍化的主要影响因素和成因。结果表明：（1）研究区内50%以上的土壤发生了不同程度次生盐渍化,呈斑块状分布,北部及东南部土壤盐渍化较严重,尤其是总干渠和黄济渠两侧的洼地;土壤主要盐分类型为SO₄-Na和SO₄·Cl-Na型。（2）研究区浅层地下水的总溶解固体（TDS）含量平均值为2.13 g·L^-1,属于微咸水,平均水位埋深为4.65 m,65%的调查点埋深小于3 m。（3）长期地表漫灌和冬季压盐引起的地下水位抬升和强烈的蒸发浓缩作用是形成高TDS地下水的直接原因,而较高的地下水盐度、浅层地下水位抬升和强烈的潜水蒸发引起的盐分上升是冲积平原土壤盐渍化的主要控制因素。     

不同矿化度(微)咸水膜下滴灌棉田土壤水盐分布及棉花生长特性研究

（微）咸水资源运用于农业灌溉为缓解干旱半干旱地区淡水资源紧缺问题提供了关键途径,适宜矿化度水质灌溉棉田可有效增加作物产量且在短期内不会加重土壤盐渍化。为探明不同矿化度水质膜下滴灌对棉田土壤水盐运移及棉花生长的影响,于2018—2020年开展测坑试验,设置1、2、3、4、5、6 g·L^-1等6个不同矿化度灌溉水源情景,分析土壤水盐、八大离子、水化学类型变化及棉花生长特性。结果表明：（1）（微）咸水灌溉下土壤含水率在花铃期达到峰值,矿化度5、6 g·L^-1处理下土壤含水率明显高于其他处理,窄行处灌后12 h各处理土壤含水率在60 cm土层处达到峰值,各处理土壤平均含水率峰值为20.61%;土壤盐分随着棉花生育期的推进及灌溉水矿化度的增加而增大,并逐年增加。（2）离子含量随着灌溉水矿化度增加而增加;（微）咸水灌溉下各处理盐分被滴灌水淋洗至60~100 cm土层,土壤溶液水化学类型主要为 Cl·SO₄-Na·Ca型。(3）灌溉水矿化度>4 g·L^-1时,棉花株高、茎粗、叶面积和叶绿素含量受到不同程度的抑制;4 g·L^-1处理下产量高出淡水处理0.02%,矿化度≤4 g·L^-1的水源灌溉下土壤积盐较少,是适宜的灌溉水源。     

磁化水滴灌对棉田土壤脱盐效果及棉花产量的影响

以棉花为对象进行磁化水滴灌试验,通过田间小区试验,设置一次磁化、二次磁化和CK处理,研究不同磁场强度处理水灌溉对棉田土壤脱盐效果以及对棉花生长状况和增产效果的影响,旨在提出一种改良土壤盐渍化的新技术。结果表明:滴灌条件下磁化水可以有效增强对土壤全盐含量、Cl~-和Na~+的淋洗作用,二次磁化和一次磁化处理的脱盐作用显著大于对照处理,且二次磁化中3 600~2 000 m T效果最佳,二次磁化和一次磁化处理全盐含量分别降低了25.5%和19.5%,CK降低了10.46%;磁化水灌溉可以提高棉花的生物量,缓解盐分对棉花的伤害,提高棉花产量,增产率达9.61%~15.32%。     

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。     

Effects of water salinity and N application rate on water- and N-use efficiency of cotton under drip irrigation

In arid and semi-arid regions, freshwater scarcity and high water salinity are serious and chronic problems for crop production and sustainable agriculture development. We conducted a field experiment to evaluate the effect of irrigation water salinity and nitrogen（N） application rate on soil salinity and cotton yield under drip irrigation during the 2011 and 2012 growing seasons. The experimental design was a 3×4 factorial with three irrigation water salinity levels（0.35, 4.61 and 8.04 dS/m） and four N application rates（0, 240, 360 and 480 kg N/hm2）. Results showed that soil water content increased as the salinity of the irrigation water increased, but decreased as the N application rate increased. Soil salinity increased as the salinity of the irrigation water increased. Specifically, soil salinity measured in 1：5 soil：water extracts was 218% higher in the 4.61 dS/m treatment and 347% higher in the 8.04 dS/m treatment than in the 0.35 dS/m treatment. Nitrogen fertilizer application had relatively little effect on soil salinity, increasing salinity by only 3%–9% compared with the unfertilized treatment. Cotton biomass, cotton yield and evapotranspiration（ET） decreased significantly in both years as the salinity of irrigation water increased, and increased as the N application rate increased regardless of irrigation water salinity; however, the positive effects of N application were reduced when the salinity of the irrigation water was 8.04 dS/m. Water use efficiency（WUE） was significantly higher by 11% in the 0.35 dS/m treatment than in the 8.04 dS/m treatment. There was no significant difference in WUE between the 0.35 dS/m treatment and the 4.61 dS/m treatment. The WUE was also significantly affected by the N application rate. The WUE was highest in the 480 kg N/hm2 treatment, being 31% higher than that in the 0 kg N/hm2 treatment and 12% higher than that in the 240 kg N/hm2 treatment. There was no significant difference between the 360 and 480 kg N/hm2 treatments. The N use efficien     

微咸水膜下滴灌对土壤盐分及棉花产量的影响

合理利用微咸水资源灌溉对于缓解新疆南部地区淡水资源短缺的问题有着至关重要的意义。本文以库尔勒31团棉田为供试对象,淡水作为对照,利用排碱渠咸水与淡水不同比例混合,设置6种梯度配比,研究微咸水及咸水对棉田土壤盐分分布及产量的影响。结果表明:①随着矿化度的增加,各处理土壤盐分呈现不同程度的增加,其中处理5(全咸)增加程度最大,积盐率为131.03%。②在垂直方向上,随着土层深度的增加,各处理土壤盐分在20~40 cm处达到峰值;在水平方向上,盐分累积程度的大小为:膜间>宽行>窄行。③随着矿化度的增加,棉花的产量逐渐下降,棉花产量下降的主要因素是单株结铃数,而单铃重对棉花产量无明显影响。由膜下滴灌土壤盐分对棉花生长和产量的影响得出,当灌溉水的矿化度在淡咸水比为4∶1(矿化度2.36~3.39 g·L^-1)时对棉花生长的抑制作用较小,较对照处理相比,产量减少11.85%。     

北疆主栽棉花抗旱性生育期差异评价及鉴定体系的初步建立

以北疆棉区主栽的棉花为材料,通过模糊隶属函数法对各材料在大田不同生育期及不同水分胁迫强度下的抗旱性差异进行了综合评价,以建立不同生育期的棉花抗旱性快速评价体系.结果表明,不同胁迫强度及不同生育期的棉花抗旱性评价结果并不完全相同:苗期抗旱性强的棉花为新陆早33号,盛蕾期为新陆早35号、晋棉13,花铃期为新陆早33号,吐絮...     

转cry1Ac基因抗虫棉对土壤三种酶活性的影响

为了明确转cry1Ac基因抗虫棉对土壤酶活性的影响,本研究采集转cry1Ac基因抗虫棉及其亲本棉‘SM 3’种植地的土壤,测定转cry1Ac基因抗虫棉及其亲本棉 ‘SM 3’不同生育期内根区距主根不同距离土壤脱氢酶、脲酶和磷酸酶活性的变化。结果表明,棉花根区土壤脱氢酶活性在整个生育期呈现出先升高后降低再升高的变化趋势,土壤脲酶和磷酸酶活性在整个生育期无明显的起伏变化。转基因棉‘GK 12’盛花期和枯死期根区5 cm的土壤脱氢酶活性显著高于亲本棉‘SM 3’（p<0.05）,转基因棉‘GK 12’盛花期根区15 cm和25 cm的土壤脱氢酶活性也显著高于亲本棉‘SM 3’（p<0.05）;在棉花蕾期,转基因棉‘GK 12’根区5 cm和15 cm的土壤磷酸酶活性显著高于亲本棉‘SM 3’（p<0.05）,而对根区25 cm的土壤磷酸酶活性无显著影响（p>0.05）;转基因棉‘GK 12’在整个生育期对不同距离土壤脲酶活性无显著影响（p>0.05）。上述结果初步看出,在棉花生长的一些生育时期,转cry1Ac基因抗虫棉‘GK 12’对根区土壤酶活性存在明显的影响,但其影响的程度不是很大,后期基本可得到恢复。     

棉蚜在不同棉花品种上的着落量和种群数量的研究

通过田间调查棉蚜种群数量和网罩棉苗测定其不选择性,采用Duncan’s多重极差检验的数据分析方法,对棉蚜在不同棉花品种上的着落量和种群数量进行了研究。结果表明:棉蚜对8个棉花品种具有不同的选择性。对徐州142、鄂棉6号表现为明显的不选择性,对33B、SGK抗虫棉、新高抗5号的选择性较强;棉蚜在8个供试品种上的种群数量差别明显,徐州142和鄂棉6号上的蚜量远远低于33B、新高抗5号和SGK抗虫棉;同一季节不同棉花品种上的蚜量增长速率不同,33B、新高抗5号和SGK抗虫棉上蚜量增长速率明显较快。在相同的棉花生长阶段,33B、新高抗5号和SGK抗虫棉的蚜害指数明显高于其它供试棉花品种。     

Promoting the production of salinized cotton field by optimizing water and nitrogen use efficiency under drip irrigation

Cotton is the main economically important crop in Xinjiang, China, but soil salinization and shortage of water and nutrients have restricted its production. A field experiment was carried out in the salinity-affected arid area of Northwest China from 2018 to 2019 to explore the effects of nitrogen and water regulation on physiological growth, yield, water and nitrogen use efficiencies, and economic benefit of cotton. The salinity levels were 7.7 (SL) and 12.5 dS/m (SM). Drip irrigation was used with low, medium and adequate irrigation levels representing 60%, 80% and 100% of cotton crop water demand, respectively, and three nitrogen applications, i.e., 206, 275 and 343 kg/hm², accounting for 75%, 100% and 125% of local N application, respectively were used. The multi-objective optimization based on spatial analysis showed that, at SL salinity, water use efficiency (WUE), nitrogen use efficiency (NUE), economic benefit and yield simultaneously reached more than 85% of their maxima at 379.18-398.32 mm irrigation and 256.69-308.87 kg/hm². At SM salinity, WUE, yield and economic benefit simultaneously reached more than 85% of their maxima when irrigation was 351.24-376.30 mm and nitrogen application was 230.18-289.89 kg/hm². NUE, yield and economic benefit simultaneously reached their maxima at 428.01-337.72 mm irrigation, and nitrogen application range was 222.14-293.93 kg/hm². The plants at SL salinity had 21.58%-46.59% higher WUE rates, 14.91%-34.35% higher NUE rates and 20.71%-35.34% higher yields than those at SM salinity. The results are of great importance for the nutrient and water management in cotton field in the arid saline area.     

新疆北疆棉花苗期冻伤对产量的影响

对新疆北疆苗期遭受不同程度冻害的棉花生长进行了全生育期跟踪调查,结果表明棉花苗期冻伤程度不同,对产量及生育期进程的影响也不同。当冻伤程度为10%时,棉花可以通过后期空间优势,使最终产量得到补偿,因此对产量的影响不大;当冻伤程度达到15%时,棉花的生育期延迟,棉花的产量明显低于对照。     

鲁北平原咸水滴灌对土壤水盐分布和棉花产量的影响

鲁北平原是山东省重要的粮棉油生产基地,合理利用微咸水和咸水资源是亟待解决的问题。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌对棉花农田土壤水盐分布和产量的影响。结果表明,灌出苗水可以明显降低棉田主要根层土壤EC值,降低率在26．8％～29．0％之间。咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,主要影响土层在40～100 cm,灌溉水矿化度越高,影响越大。与淡水滴灌相比,滴灌补灌矿化度6g·L-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8g·L-1的咸水在降水偏少的年份能明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6g·L-1以下的咸水,通过黄河水和夏季降水淋洗土壤盐分,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的积累。该研究结果可为鲁北平原区咸水利用提供科学依据。