绿洲棉田长期连作下残膜分布及对棉花生长的影响

通过田间调查和长期连作定点微区试验相结合,研究了长期连作棉田,集中连续使用地膜后,地膜在土壤中的累积、空间分布和形态变化,及其残膜对土壤物理性状、棉花根系生长及产量的影响。结果表明：随着地膜使用年限增加土壤中残膜平均每年以11.2 kg·hm^-2速率增加,长期连作棉田残膜主要分布在0-30 cm土层,占到了85%,在耕作层（0-30 cm）以下随着根层深度的增加,残膜量减少;大于50 cm^2残膜在土壤中平均占30%,10-50 cm^2占36.5%,小于10 cm^2占33.4%,随连作年限增加,在0-15 cm土层残膜量减少,15-30 cm土层残膜量逐渐增加,残膜破碎度提高。土壤孔隙度、田间持水量随着地膜残留量增加而增加,而土壤容重下降。棉田中残膜阻碍棉花主根垂直生长,使根系形态呈现鸡爪型和丛生型等畸形,但对棉花产量未造成影响。     

基于SHAW模型的北疆地区不同滴灌年限棉田冻融期土壤水热盐动态模拟研究

为探究SHAW(Simultaneous heat and water)模型在北疆地区长期膜下滴灌棉田冻融期土壤水热盐动态模拟的适用性,本研究选用滴灌起始年限为1998年(21 a)的棉田土壤水热盐实测数据对SHAW模型进行率定,以滴灌起始年限为2006年(13 a)、2008年(11 a)、2012年(7 a)和荒地(0 a)的水热盐实测数据进行验证。模型率定结果表明,随土壤深度增加土壤温度的模拟效果越好;土壤水盐的模拟效果先增强后减弱。模拟土壤温度Nash系数(NSE)、均方根误差(RMSE)和R²分别为0.713 ~ 0.993、0.209 ~ 2.498 ℃ 和0.911 ~ 0.994;模拟土壤水分NSE和RMSE分别为0.824 ~ 0.967和0.009% ~ 0.032%;模拟土壤盐分NSE和RMSE分别为0.609 ~ 0.844和0.001 ~ 0.012 g/kg。模型验证结果表明,随滴灌年限增加模拟效果越好,模拟除荒地20 ~ 60 cm土层土壤温度NSE小于0.600,滴灌7、11和13 a地块各层土壤温度NSE均大于0.600,RMSE介于0.143 ~ 3.213 ℃;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的各层土壤水分NSE均大于0.670,RMSE为0.009% ~ 0.057%;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的除120~140 cm土层土壤盐分NSE小于0.600,其他各层土壤盐分NSE均大于0.616,RMSE为0.000 ~ 0.016 g/kg。总体而言,SHAW模型适用于北疆地区冻融期长期膜下滴灌棉田的一维土壤水热盐模拟。     

冬小麦节水灌溉及其对土壤水盐动态的影响

本文研究了黄淮海平原盐渍土地区节水灌溉对冬小麦产量和土壤水盐动态的影响，结果表明，在保证小麦的需水关键期的供水的前提下，适当减少灌水次娄和降低灌溉定额仍可获得较高产量，并且有利于土壤水盐动态的调节，提出了不同条件下的最佳节水灌溉方案，可以节水４０－７５％。     

全生物降解膜覆盖对玉米生长、产量及氮素利用的影响

【目的】研究全生物降解膜替代普通塑料膜对西北干旱农业区膜下滴灌玉米生长和氮素吸收利用、产量、经济效益的影响以及两种膜的降解性能,以探究缓解中国西北地区玉米农田残膜污染问题的方法。【方法】2019—2020年田间试验在宁夏平吉堡农场进行。试验采用裂区设计,主因素(覆膜材料)包括覆全生物降解膜(生物膜)、覆普通地膜和不覆膜对照,副因素(氮施用量)处理包括施氮0、120、240和360 kg/hm²,依次记为N0、N120、N240和N360。测定了玉米生长速率、产量和植株氮素利用效率,并分析了生物膜降解率。【结果】与不覆膜相比,覆生物膜两年后,玉米地上部干物质累积量平均增加了10.82%,最大累积速率提高了0.034t/(hm²·d),最大累积速率出现时间提前了6.86天,吸氮量、氮肥回收利用率和氮肥农学效率分别提升了11.97%、31.47%和26.20%,且与普通地膜覆盖处理无显著差异。多曲线回归分析发现,生物膜和普通地膜处理下的玉米最大产量分别为1.42×10⁴和1.43×10⁴ kg/hm     

施肥对淡灰钙土春玉米产量和土壤水盐运移的影响

在宁夏灌区淡灰钙土上,通过田间试验的方法,研究了喷灌和漫灌条件下不同氮磷钾施用量对春玉米产量和土壤水盐运移动态的影响。结果表明:不同施肥处理的平均产量为6.9～13.2 t/hm²,变异系数为2.7%～13.6%。相对于对照处理,不同氮磷钾配比都能显著提高产量（不施氮肥处理除外,P < 0.05）,增产率为12.7%～92.5%。氮磷钾施用量与春玉米产量都服从二次曲线关系,增产效应为氮肥 > 钾肥 > 磷肥。在玉米生育期内,喷灌更有利于0—20 cm和20—50 cm土层土壤水分分布的均匀性,而漫灌造成土壤水分向深层50—80 cm运移。在喷灌条件下,土壤盐分通常表聚在0—20 cm土层,其最高含量可达2.11 g/kg,而漫灌使盐分向深层土壤运移,50—80 cm土层盐分含量达0.53～1.07 g/kg。因此,在淡灰钙土春玉米种植条件下,喷灌配合氮磷钾施肥可显著增产,但其对耕层土壤的洗盐效果不及漫灌施肥。     

磁化水膜下滴灌对棉田水盐分布特征及棉花生长特性的影响

通过田间小区磁化水滴灌试验,研究了磁化水膜下滴灌对土壤水盐分布特征、棉花生长特性及产量的影响。结果表明:磁化水灌溉可以提高土壤含水量,促进棉花根系对水分的吸收,0—100 cm土层内磁化强度为3 000 Gs时的土壤含水量最大,保水效果最好。磁化水灌溉可以有效降低土壤盐分含量,加快土壤盐分的淋洗,0—100 cm土层内各磁化水处理土壤平均含盐量表现为3 000 Gs4 000 Gs1 000 Gs5 000 Gs0 Gs,磁化淡水处理的土壤脱盐率为2.7%～28.2%,3 000 Gs磁化处理的土壤脱盐率最高;磁化微咸水处理的土壤积盐率为21.7%～33.9%。磁化水滴灌可以促进棉花生物量及产量的增长,淡水、微咸水磁化处理的产量较未磁化处理增加了8.98%～31.4%,3 000 Gs磁化处理下的棉花产量最高。从棉花生长特征、产量、水分利用效率等方面综合考虑,3 000 Gs为最佳磁化强度处理。     

土壤水盐运动的时空模式化研究

文章初步分析了土壤水盐运动的机理模型,总结了对流—弥散方程建立的一般思路及数值解法的局限性。基于?S敿际醯慕嵌?概括了土壤水盐运动空间模式化研究内容,探讨了GIS与溶质运移模型的集成问题,指出了Geodatabase、COM等技术的发展为GIS与水盐运动机理模型集成提供了发展契机。     

咸水灌溉对塔里木沙漠公路防护林外缘土壤水盐环境的影响

为了更好地维持塔里木沙漠公路防护林的可持续性,监测了在现有灌水制度一个完整灌水周期内防护林外缘土壤水盐环境的变化。研究结果表明:(1)林带外缘的土壤含水量在灌水结束后开始减少,在灌水周期的第6d林带外缘90cm范围内的土壤水分逐渐的减小,大于90cm的范围达到基本平衡;(2)在咸水灌水淋洗和蒸散等因素的综合影响下,防护林带外缘土壤盐分表现出向林带外120cm土壤层和表层聚积,根系层土壤有所减少;(3)防护林外缘地下水盐分相对变化表现出"V"型变化,在距林带90cm处变化最弱,地下水各参数距离林带越近变化越大。     

氮肥稳定剂对滴灌棉田土壤有效氮供应、棉花氮素吸收及利用的影响

为探明氮肥稳定剂对滴灌棉田的有益效果,采用田间试验,设置不施氮肥（CK）、单施尿素（U）、尿素添加单一氮肥稳定剂（UNI）和尿素添加复合氮肥稳定剂（UNIUI）4个处理,研究土壤有效氮供应、棉花干物质积累、氮素吸收及利用情况。结果表明,UNI和UNIUI处理土壤尿素态氮和铵态氮含量较U处理均有提高,其中,土壤铵态氮含量在吐絮期分别提高了17.36%(P<0.05)和12.49%(P>0.05);土壤硝态氮含量在盛花期和盛铃期较U处理有所降低,吐絮期则显著提高了22.23%和24.84%(P<0.05);土壤有效氮总量始终高于U处理且在吐絮期显著提高了15.75%和16.24%(P<0.05)。UNI和UNIUI处理棉株各器官干物质质量和吸氮量较U处理均有不同程度的提高,其中,叶片干物质质量和吸氮量的提高更为明显。UNI和UNIUI处理皮棉产量较U处理虽有提高但不显著,氮肥利用率则显著提高了6.54和8.98个百分点（P<0.05）。综上,尿素添加氮肥稳定剂可延缓尿素水解,显著抑制硝化,增加棉田土壤有效氮库,促进棉株干物质积累和氮素吸收,显著提高棉田氮肥利用...     

残膜量对膜孔灌土壤水氮运移特性的影响

为探究土壤残膜量对膜孔灌肥液入渗土壤水氮运移特性的影响,通过室内土箱模拟试验设置0,90,180,360,720 kg/hm2的5个残膜量水平,分析不同残膜量下膜孔灌肥液入渗累积入渗量、湿润锋运移距离、湿润体特征和水氮分布规律.结果表明:残膜对膜孔灌肥液入渗具有阻渗作用,残膜土累积入渗量较无残膜土减少10.63％～30...     

盐氮效应对棉花氮素分配、转运和利用效率的影响

探究盐氮效应对棉花氮素动态积累、运转及利用效率的影响机制.以棉花新陆中68号为材料,设置土壤盐分含量为S1(2.5～3 g/kg)、S2(5～6 g/kg)和S3(8～9 g/kg),施氮量分别N1(105 kg/hm2)、N2(210 kg/hm2)、N3(315 kg/hm2)处理进行田间小区试验.通过Logi...     

Irrigation and Nitrogen Fertilization Effects on Soil Chemical Properties and Cotton Yield

A 2-year field experiment was conducted in central Greece (Platykampos, Larissa) to investigate productivity parameters of cotton under conditions of water stress. A Latin square split-plot design with three replications was used to evaluate the effect of three irrigation levels (250, 350, and 450 mm) and three fertilization rates (60, 110, and 160 kg N ha^–1), where irrigation level was the whole-plot factor and the fertilizer was the split-plot factor. The results showed that irrigation level had no significant effect on soil chemical properties, but these only changed with fertilizer application. Concentration of soil nitrates increased in proportion to the amount of applied fertilizer in early July. The associated rise in electrical conductivity (EC) was not sufficiently high as to adversely affect salt-tolerant cotton. The soil acidity produced during formation of nitrate was evident by a soil pH decrease of 0.2 units in the high fertilizer application. A great decline of nitrate N and EC and a rise of pH in all treatments in early August indicated rapid N uptake by the crop during the late stage of vegetative growth. In contrast, cotton yield was not affected by the rate of fertilizer application but by the level of irrigation. This is the reason that correlations between soil properties and yield were insignificant in early July and August. It appears that there was sufficient N available to the crop from sources other than fertilizer N (soil-derived N and irrigation N). Preplant soil nitrates were greater than residual nitrates in the second growing season and indicated depletion of soil mineral N pools of the order of 36 kg N ha^–1 in the 0- to 25-cm depth. Significant negative correlations between soil properties and cotton yield appeared only at the end of the season and indicated that depletion of soil mineral N increased with increasing crop N requirement or irrigation level.     

减氮配施缓释氮肥对棉田土壤酶活性和氮素吸收利用的影响

为探明减氮配施缓释氮肥对棉田土壤酶活性和氮素吸收利用的影响,通过试验研究减氮、配施不同比例缓释氮肥对棉花土壤理化性质、酶活性、无机氮含量、氮肥利用率及棉花产量的影响。试验选用新陆早64号棉花品种,设置2种施氮方式,分别为常规全施尿素(T2)和缓释氮肥与尿素不同比例配施(US),配施处理按照施氮量设3个水平,分别为不减氮U_0.8S_0.2(T3)、U_0.6S_0.4(T4),减氮20% U_0.6S_0.2(T5)、U_0.4S_0.4(T6),减氮40% U_0.4S_0.2(T7)、U_0.2S_0.4(T8),不施氮肥(T1)为对照,共8个处理。对棉花不同生育期内土壤的理化性质、酶活性、无机氮含量及成熟期棉花氮素含量和产量进行测定与分析,并计算氮肥利用率。结果表明:与常规全施尿素相比,配施缓释氮肥能显著提高土壤含水量和全氮含量,其中,以缓释氮肥与尿素4∶6配施(T4)处理的土壤含水量最大,较常规全施尿素(T2)在棉花苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期分别提高了14.07%,11.05%,7.58%,6.22%,6.65%;T4处理的土壤全氮在花期显著高于常规全施尿素(T2)处理,达到1.24 g/kg。减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理各生育时期的土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、碱性磷酸酶活性和铵硝态氮含量与常规全施尿素(T2)间无显著差异,减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理成熟期土壤脲酶活性与硝态氮含量较不减氮T4处理分别减少了28.20%,26.40%和11.13%,8.32%。此外,减氮20%(T5、T6)处理的氮肥利用率显著高于常规全施尿素(T2)处理,分别为62.09%和62.43%,产量及其构成因素与常规全施尿素(T2)间无显著差异。综上,减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理与常规全施尿素(T2)处理相比土壤酶活性、无机氮含量及产量差异不显著,氮肥利用率显著高于T2处理,可以确保棉花全生育期的氮素供给,避免[JP]氮素的大量浪费,达到棉花高产及氮肥高效利用的目的。     

不同施氮量对棉花产量和棉田土壤养分的影响

为探讨连续定位试验条件下不同施氮水平对棉花产量和棉田土壤养分含量及养分利用效率的影响,于2018—2020年连续3年在阿拉尔开展田间试验,设置6个纯氮处理:0(N0)、90(N1)、180(N2)、270(N3)、360(N4)、450 kg·hm^-2(N5),研究了定点定量施氮对棉花土壤有机质、全氮、速效养分、植株干物重及含氮量、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,各处理土壤有机质、全氮及速效养分含量均随土层加深而减少。随施氮水平的提高,收获期棉田0~60 cm各土层土壤有机质含量基本无显著差异,全氮、碱解氮含量整体表现为N0、N1和N2处理低于N3、N4和N5处理,速效磷含量变化则反之;不同年限处理间速效钾含量基本以N3处理最低,至2020年N3处理0~60 cm土层速效钾平均含量较其他处理低23.49%~51.13%。棉花地上部单株干物重和单株含氮量均以棉铃占比最高,不同处理分别为59.04%~62.91%和56.48%~65.16%。各处理地上部单株干物重、单株含氮量、皮棉产量和氮肥表观利用率均随施氮量的增加呈先增后降的趋势,且均在N3处理达到最大,试验年内N3处理平均单株干物重和单株含氮量分别为117.25和1.96 g,皮棉产量2 419.39 kg·hm^-2,较其他处理分别高出29.75%、14.32%、8.18%、8.54%和10.21%,氮肥表观利用率也最高,为47.26%。因此,综合考虑产量及氮肥利用效率,推荐南疆阿拉尔地区棉花氮肥适宜用量为270 kg·hm^-2。在此施用量下可获得棉花高产,并减少收获期土壤养分残留。本研究结果为棉花精准施肥提供了理论依据。     

氮肥基追比对小麦产量、土壤水氮分布及利用的影响

为解决区域土壤质地类型针对性氮肥施用问题,在轻壤土和黏壤土上分别设置不施氮肥,氮肥基追比3∶7,4∶6,5∶5,6∶4和7∶3处理,研究小麦产量、水氮利用效率以及土壤含水量、贮水量、NH_4~+-N、NO_3~--N动态变化规律。结果表明:轻壤质土壤氮肥基追比4∶6的处理小麦产量、水分利用效率、氮肥生产效率最高分别为8 265.3 kg/hm~2,27.6 kg/(hm~2·mm),34.4 kg/kg。黏壤质土壤氮肥基追比5∶5的处理小麦产量、水分利用效率、氮肥生产效率最高分别为8 363.2 kg/hm~2,28.3 kg/(hm~2·mm),34.8 kg/kg。小麦不同生育期各土层含水量垂直分布变化较大,轻壤质土壤含水量在9.3%～26.2%,而黏壤质为9.7%～27.6%;小麦全生育期内土壤贮水量呈先升高后降低趋势,黏壤质土壤贮水量高于轻壤质。氮素追施量越多土壤表层NH_4~+-N与NO_3~--N含量越高,且随土层加深土壤NH_4~+-N与NO_3~--N含量降低,受降水影响轻壤质土壤NH_4~+-N与NO_3~--N更易于向土层深处淋溶,成熟期黏壤质各土层的NH_4~+-N和NO_3~--N含量均多于轻壤质。说明黏壤质土壤保水保氮肥能力强于轻壤质,氮肥基追比可以适当增加。     

滴灌水氮对土壤残留有效氮及玉米产量的影响

通过大田试验研究膜下滴灌施用不同水氮对玉米产量及收获后土壤残留有效氮的影响,寻求适宜的水氮耦合量,为达到高产、高效与低土壤氮损失量、残留量相协调的目标提供初步理论。结果表明:1 351~1 465 m~3/hm~2的低灌水量不能有效发挥氮对产量的贡献。灌水1 400~1 800 m~3/hm~2、施氮280~290 kg/hm~2时水对产量提升速度最快而与氮无协同增产效应。灌水1 800~2 100 m~3/hm~2、施氮250~280 kg/hm~2能获得比较高的产量和水氮协同增产效应。收获后1 m土层有效氮分布为由浅向深逐层减少,不同水氮施用量主要影响40~100 cm的残留量。施氮量增加,有效氮残留量增大,用量240 kg/hm~2以内残留量增长缓慢,继续施氮增长迅速。1 351~1 465 m~3/hm~2的低灌水量下肥料氮转化为土壤氮少,残留有效氮少。1 802~2 071 m~3/hm~2的灌水量促进肥料氮向土壤氮转化,随水迁移增大了40~100 cm土壤有效氮。灌水量达2 197~2 315 m~3/hm~2后,1 m土层有效氮残留量减少、深层损失量增大。优选水氮耦合量包含于近似椭圆的区域,交集区灌水2 016~2 100 m3/hm~2,施氮228~250 kg/hm~2可作为松辽平原到内蒙古高原过渡地带膜下滴灌种植玉米的适宜水氮耦合量。     

聚乳酸生物降解地膜对土壤温度及棉花产量的影响

随着地膜残留污染问题的加剧,降解地膜的应用研究越来越受到关注。通过普通塑料地膜与2种不同厚度聚乳酸生物降解地膜的田间对比试验,研究聚乳酸生物降解地膜降解状况及对土壤温度和棉花产量的影响。结果表明:聚乳酸生物降解地膜在覆膜17~22 d后进入诱导期,60 d后逐渐进入破裂期,130 d左右进入崩裂期。在棉花生长苗期,生物降解膜膜内增温缓慢,白天平均土壤温度普通膜分别高于18μm降解膜和15μm降解膜膜0.8℃和6.2℃。但夜间降解膜膜内平均温度较稳定,保温效果好,膜内温度高于普通地膜1℃左右。18μm聚乳酸降解膜与普通膜相比对棉花产量的影响无显著性差异,而15μm聚乳酸降解膜使棉花减产8.9%。研究表明,聚乳酸生物降解地膜厚度选为18μm较为合适,且具有良好的降解性,可满足棉花的生长需要,有望替代普通地膜在农田中推广使用。     

不同剂量秸秆还田的保墒效果及其对玉米产量的影响

为了探讨在覆膜基础上不同剂量秸秆还田的保墒增产效果,在辽宁省朝阳市建平县的坡耕地上布设了田间小区试验;对未施入秸秆以及施入400,800,1200和1600kg/hm2共5种不同剂量处理秸秆还田的旱地农田土壤墒情及玉米产量进行了比较分析。结果表明,800kg/hm2处理的保墒效果优于其它各秸秆还田处理,400,800,1 200和1 600kg/hm2这4种不同剂量秸秆还田处理产量分别为5 069.20,5 781.46,5 462.25和5 407.46kg/hm2,较对照处理分别增产了18.62%,35.28%,27.81%和26.53%;800kg/hm2处理对玉米生长发育状况的影响优于其它剂量秸秆还田与未施入处理,差异均达极显著水平。