不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响

为探明不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响,在N-W-N(前期滴入氮肥、中间滴清水、后期再滴入氮肥)的常规水肥配施模式基础上,通过设置4种不同的施肥时段[W1(1/3,1/3,1/3)(在一次施肥的两端时间滴肥,中间1/3时间段仅灌清水)、W2(1/2,1/4,1/4)(在一次施肥的前1/2和后1/4时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)、W3(1/4,1/4,1/2)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)和W4(1/4,1/2,1/4)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)],探究其对0～20、20～40和40～60 cm土壤硝态氮累积规律及棉花根系形态指标的影响。结果表明:滴灌棉田不同生育时期各土层硝态氮质量分数表现为60 cm20 cm40 cm,棉花根系各形态指标的生长表现为40 cm60 cm20 cm;在不同水肥配施模式下,各土层硝态氮质量分数表现为W4W3W2W1,根系各形态指标的生长表现W1W2 W3 W4;通过不同滴灌水肥配施模式与根系形态指标相关分析结果表明,各处理对总根长、总根表面积、总根体积、根尖数均有显著影响,其中W1模式效果最佳。表明合理的水肥配施模式对滴灌棉花根系生长有促进作用,从而协同增加地上部分干物质积累,促进棉花高产。     

南疆绿洲灌区调控沟灌条件下棉花生育期土壤盐分变化研究

[目的]研究调控沟灌条件下棉田沟、垄0～60cm深度土壤盐分变化。[方法]以南疆绿洲灌区棉花为研究对象,采用常规沟灌、调控沟灌和固定隔沟灌3种灌水方式,设3900、3600和3300 m3/hm23个灌水量。[结果]在相同水量（3900 m3/hm2）控制条件下,灌水前后各处理在0～60cm深度的盐分降低都较明显,其中常规沟灌比调控沟灌和固定隔沟灌的脱盐率低;在相同灌水方式下,在不同水量控制下,0～60cm深度上调控沟灌3600 m3/hm2的沟、垄灌后较灌前盐分都明显降低,且整个深度上的脱盐率均大于其他处理。[结论]从棉花生长综合效果来看,调控沟灌优于常规沟灌和固定隔沟灌。调控沟灌3600 m3/hm2的盐分变化更有利于棉花的生长,适合在当地推广。     

土壤盐分对棉花产量及品质影响的研究

土壤总盐与产量、单株有效铃、单铃重、株高呈极显著负相关。但在土壤含盐量小于0.24％的范围内,对棉花产量及结构因子有促进作用,大于0.24％以上盐分对棉花开始产生不良影响,当盐分为0.50％以上时,对棉花的危害逐渐加重。土壤含盐量平均大于0.70％以上时,棉花产量为土壤含盐量平均为0.17％时的47.8％,单株有效铃为48.7—52.8％,株高为43.6％—47.8％。分盐除HCO_3~-外,其余各分盐与产量及其结构因子呈极显著负相关。土壤盐分对棉纤维品质的影响不明显,没有显著的相关性。     

滴灌棉田非生育期春灌温度和灌水量对土壤盐分的影响

【目的】分析非生育期春灌温度和灌水量对土壤盐分的影响,为灌区提供较为合理的非生育期灌水方案。【方法】制定6种棉田灌水方案,开展田间试验,检测不同方案下的土壤盐分含量,分析非生育期春灌的灌水量和温度对土壤盐分的影响。【结果】在设置的三个灌水量2 250、1 800和1 350 m³/hm²方案中,2 250 m³/hm²为较优灌水量;地温5℃,气温12℃时灌水的脱盐效果比地温10℃,气温17℃时灌水的效果要好。【结论】灌水量越多,土壤洗盐效果越好;在相同灌水量下,温度对土壤脱盐效果影响极大;由于试验区蒸发强烈,导致土壤返盐速率很快,春灌时间不宜过早。     

水肥剂一体化技术提高棉花产量和控制土壤盐分的效果

【目的】在大田水肥一体化膜下滴灌施肥的基础上,研究增施改良剂对盐碱地棉花增产和土壤控盐的影响。【方法】2017年在沙湾县共设置5个处理:对照(不施肥),常规化肥,常规化肥+改良剂,专用肥,专用肥+改良剂,每个处理重复3次,试验小区随机区组设置;测定指标为棉花产量、干生物量、土壤pH和电导率。【结果】常规化肥+改良剂处理平均有效铃数6.8个/株,平均单铃重5.95 g,获得了最佳产量6 640 kg/hm²,比常规化肥处理提高17.4%,增产效果明显。增施改良剂降低土壤pH;距滴头0 cm处的土壤电导率比距滴头30 cm处的电导率低,滴灌洗盐效果好。【结论】增施改良剂可提高棉花结铃数和促进单铃重增加,能有效提高棉花产量,且有降低土壤pH改善土壤环境的效果。     

北疆滴灌棉田冬季土壤盐分运移研究

[目的]研究冬季温度和雪融水对土壤盐分运移的影响.[方法]通过设置覆膜和不覆膜测坑处理,对测坑土壤温度和盐分在整个冬季进行监测,测定不同处理下土壤温度和盐分的变化规律.[结果]气温变化对土壤温度有一定的影响,随着土壤深度的增加气温对土壤的影响逐渐减小.覆膜对土壤有一定的保温作用,各土层开春积雪融化时土壤会被雪水洗淋,表层盐分会有所减少,但是积雪融化结束后开始强烈蒸发,盐分将在表层重新积累.覆膜后测坑土壤不会受到外界积雪影响,但发现不同深度土壤盐分还是有增大的趋势.[结论]北疆滴灌棉田冬季土壤盐分运移受外界气温的影响较大.     

冀东滨海区棉花不同种植模式土壤盐分变化及对出苗率的影响

针对冀东滨海地区土壤结构差,盐碱化程度高,棉花出苗率低、保苗难的现状,对棉花不同种植模式土壤盐分变化及对出苗率的影响进行了研究。结果表明,0~5cm耕层盐分的变化幅度最大,有效抑制表层盐分的升高是棉花苗全苗壮的关键;膜侧播种、沟边播种由于播种位置盐碱轻、墒情易掌握,出苗全,是较适宜的棉花种植模式。     

膜下滴灌施用生物有机肥对土壤盐分及棉花产量的影响

通过水肥一体化膜下滴灌田间试验,研究了生物有机肥与不同种类化肥配施对棉花干物质、产量、经济效益及土壤盐分的影响。试验共设5个处理:不施肥(对照)、常规化肥、滴灌专用肥、常规化肥+生物有机肥、滴灌专用肥+生物有机肥。结果表明:滴灌专用肥+生物有机肥处理的单株成铃数、单铃重和产量较滴灌专用肥处理分别增加了5.0%、1.2%和6.3%;常规化肥+生物有机肥处理的产量较常规化肥处理提高了7.7%。配施生物有机肥处理的土壤p H较未施生物有机肥处理有所降低;在0～20 cm土层,距滴头0 cm土壤电导率低于距滴头30 cm,滴灌抑制了表层盐分上升。配施生物有机肥能有效提高棉花单株成铃数、单铃重及产量,调节土壤p H,但是控制土壤盐分的效应不明显。从经济收益最大化来看,最佳施肥模式为常规化肥+生物有机肥。本研究可为北疆棉花膜下水肥剂一体化优化施肥方案提供参考。     

膜下滴灌条件下棉田耕层土壤中盐分变化的影响因素研究

本研究运用SP-3型棉田信息采集与精量灌溉控制系统，对棉田耕层土壤电导率、土壤含水量、温度变化进行连续的动态监测。结果分析表明，土壤盐分变化范围在3．1～6．5g／kg，土壤含水量在15．13％～30．54％，温度在17．25-31．00℃，并且土壤盐分与土壤含水量之间呈极显著负相关（R=-0．836），与温度呈极显著正相关（R=0．729），说明土壤含水量和温度的变化极大程度地影响着土壤盐分的变化和积累。     

膜下滴灌棉田土壤氮素变化特征及合理施氮量

通过2a田间滴灌试验,在6个不同施氮梯度水平下,研究施氮量与土壤无机氮储量、氮素盈余率的关系。结果表明,随着施肥量增加,土壤剖面60~100cm NO_3~--N质量分数显著增加,峰值达5.70mg/kg;土壤剖面0~100cm土层无机氮总储量在年际间呈累积增加趋势,并与施氮量的相关性随施肥期进程而增强。氮素养分平衡值与施氮量均呈指数函数变化规律,相关性强,显著高于其他氮素指标;氮素盈余率和施氮量的关系可以通过线性函数模型来拟合。选择优化施氮量,有利于降低棉田土壤无机氮的残留量,从而降低硝态氮向90cm以下土壤淋洗的风险。以棉花产量为指标,通过施氮量与氮素养分平衡值的关系得到的氮肥投入量为357.61~375.54kg/hm~2。综合考虑棉花高产和环境安全,南疆巴州棉区的合理施氮量为285.30~375.54kg/hm~2。     

长期咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质和N2O排放的影响

通过田间试验研究了咸水微咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质及N2O排放的影响。试验设置3种灌溉水,盐度(电导率,EC)分别为0.35、4.61、8.04 dS·m-1(分别代表淡水、微咸水和咸水);同时,设置0、360 kg·hm-2(360 kg·hm-2为当地棉田推荐氮肥用量)2个施氮水平。结果表明:灌溉第一年,微咸水处理的棉花产量最高,分别较淡水和咸水处理高出了6.50%和22.46%;随灌溉年限的增加,棉花产量随灌溉水盐度的增加而显著降低,咸水灌溉显著抑制棉花产量。土壤含水量、电导率、铵态氮含量随灌溉水盐度的增加而增加,土壤pH、全氮、有机质、硝态氮含量则随灌溉水盐度的增加而减小;咸水和微咸水灌溉显著抑制土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性,施用氮肥可提高酶活性;土壤N2O排放通量随灌溉水盐度的增加显著降低,施氮肥促进了土壤N2O的排放,土壤N2O排放通量与土壤有机质、铵态氮、硝态氮、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性呈显著正相关,与土壤含水量呈显著负相关,而与土壤pH、电导率和全氮无相关性。     

氮肥施用策略对棉花干物质积累及产量构成的影响

[目的]明确膜下滴灌棉花不同氮肥施用策略对棉花生长的影响.[方法]在新疆库尔勒市包头湖农场进行大田试验,对不同生育期棉株干物质积累进行测定.[结果]各处理棉株干物质积累动态都呈"S"型曲线,用Logistic生长函数进行拟合,模型拟合较好;棉花干物质积累速率最快时间在初花期至盛铃期,棉株干物质积累总量与皮棉产量之间存在很好的一致性,各处理间单株铃数、籽棉产量、皮棉产量存在显著差异,而各个处理间单铃重和衣分差异不显著.[结论]在蕾期、花铃期前轻后重,盛铃期前重后轻的施肥策略能够获得较高的干物质积累量,其产量也最大.     

施氮对潮土土壤及地下水硝态氮含量的影响

采用3年田间小区肥料定位试验 ,研究了施氮量对1m土体硝态氮含量的影响。结果表明 ,每季施氮量小于225kg/hm2 时 ,1m土层中各测定时期硝态氮含量变化不大 ,在11.4～41.3kg/hm2 之间 ,当施氮量增加到375kg/hm2时 ,1m土层的硝态氮含量增加1.5～7.4倍 ;0～20cm和80～100cm土层硝态氮在每季施氮量大于225kg/hm2时急剧增加 ,并对地下水产生污染。     

全地膜覆盖棉田咸水滴灌对土壤水盐分布的影响

通过田间定位小区试验,以淡水滴灌为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌棉田土壤水分和盐分的动态变化和分布特征。结果表明,咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,HCO3--Na+型咸水矿化度对棉花根系吸水的影响要大于Cl--Na+型咸水。土壤水分受到前期灌溉水量和灌溉水盐分的影响,这种影响在整个生育期都存在。各种灌溉处理都使得0~100 cm土体剖面的土壤EC值增加,土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增加。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g/L以下的咸水,通过种植前黄河水压盐和夏季降水淋洗,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的明显积累。     

不同土壤湿度对膜下滴灌棉花根系生长和分布的影响

 【目的】精量制定膜下滴灌棉花的田间水分管理制度和揭示滴灌棉花的增产机理。【方法】以田间试验为基础,设置90%θf、75%θf和60%θf（θf田间持水量）3个土壤湿度处理,在棉花不同生育阶段采用双向切片法测定棉花根系和根冠比;用时域反射仪测定土壤水分;最终测棉花产量。【结果】3个土壤湿度所对应的棉花根系生长过程呈“S”形变化,但是,由于75%θf处理的棉田土壤含水量始终处于适宜范围内,全生育期棉花根系生长速度快及最终根重大;90%θf处理的土壤水分太充足,根系生长速度缓慢,其根区土壤中根重最小;60%θf处理的根重介于其它2处理的根重之间。3个处理的棉花根重垂直分布呈锥形负指数递减模式,且随土壤湿度提高,深层根重减小幅度大,根系变浅。0～30 cm土层中,75%θf处理的棉花根系所占总根重比例最高。水平方向上棉花根系主要分布在膜下窄行和宽行土壤中,膜外裸地中根重很小;各土壤湿度处理中,75%θf处理下膜下窄行或宽行的根重都比90%θf和60%θf处理的根重大。棉花根冠比随着土壤湿度的增加有减少的趋势。不同土壤湿度处理对棉花产量有不同的影响,75%θf处理下的产量最高。【结论】膜下滴灌条件下土壤水分持续维持较高水平,对棉花根系生长及产量有不利的影响。     

论新疆膜下滴灌棉花土壤水分布

新疆棉花的膜下滴灌技术从开始试验到实地应用的全过程经历着实地的研究验证、全面的推广应用、大面积的膜下滴灌棉花种植全过程。     

Effects of Soil Water Content on Cotton Root Growth and Distribution Under Mulched Drip Irrigation

The relation between soil water content and the growth of cotton root was studied for the scheme of field water and cotton yield under mulched drip irrigation. Based on the field experiments, three treatments of soil water content were conducted with 90%, 75%θf, and 60%θf （θfis field water capacity）. Cotton roots and root-shoot ratio were studied with digging method, and the soil moisture was observed with TDR （time domain reflector）, and cotton yield was measured. The results indicated that the growth of cotton root accorded with Logistic growth curve in the three treatments, the cotton root grew quickly and its weight was very high under 75%θf because of the suitable soil water condition, while grew slowly and its weight was lower under 90%θf due to water moisture beyond the suitable condition, and the root weight was in between under 60%θf For the three water treatments, the cotton root weight decreased with soil depth, and decreased more significantly in deeper soil layer with the soil moisture increasing. And the ratio of cotton root weight in 0-30 cm soil layer to the total root weight was the highest under 75%θf. The cotton root system was distributed mainly in the soil of narrow row and wide row mulched with plastic film, and little in the soil outside plastic film. The weight of cotton root was the highest in the soil of narrow row or wide row mulched with plastic film under 75%θf. Root-shoot ratio decreased with the soil moisture increasing. The soil water content affected cotton yields, and cotton yield was the highest under 75%θf. The higher soil moisture level is unfavorable to the growth of cotton root system and yield of cotton under mulched drip irrigation.     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移变化规律的研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式地下滴灌下土壤水盐运移的规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定棉田距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤含水量的运移规律为:0~35 cm各土层苗期与蕾期较低,盛花期较高,吐絮期又较低,35~55 cm各土层在苗期与蕾期较低,花铃期至吐絮期均较高;土壤盐分含量的变化与土壤含水量的变化刚好相反。