咸水灌溉对土壤水盐分布和小麦产量的影响

在石羊河流域中游开展田间灌溉试验,试验设置3种灌水量,灌溉定额分别为355,280,205 mm(W1,W2和W3);4种灌水矿化度0.7,3.0,5.0和7.0 g/L(S1,S2,S3和S4),共12个处理,每个处理3组重复.研究结果表明:淡水灌溉条件下,土壤积盐率不超过15%,当灌水矿化度在3.0 g/L以上时,土壤剖面盐分积累峰值在20~40 cm层,灌溉水带入的盐分有40%~80%积累在60 cm深度.当灌水矿化度为3.0 g/L时,盐分胁迫造成春小麦减产在10%以下;灌水矿化度为5.0 g/L和7.0 g/L时,春小麦减产严重,最高可达28%.相同灌水矿化度条件下,与充分灌溉(W1)相比,W2和W3分别减产10%和15%左右.拔节期-灌浆期是春小麦需水关键期,灌水要及时,3种灌水量均可以保证春小麦根区含水量维持在田间持水量的60%~80%.因此,3.0 g/L的微咸水灌溉不会造成春小麦大幅减产,合理调控灌水时间,灌水量为205~355mm可以保证春小麦土壤含水量维持在适宜的水平.     

干旱绿洲区膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化特征研究

基于Penman-Monteith公式设计一定梯度的灌水定额和灌水次数双因素组合试验,通过2012—2014年连续3a免冬、春灌膜下滴灌棉花田间定位试验研究,测定分析土壤盐分时空变化规律及其对棉花产量的影响。结果表明:膜下滴灌棉花生育期0~30 cm土壤盐分变幅大于40~100 cm,较小的灌水定额和灌水次数使0~30 cm盐分变幅增大,棉花苗期和花铃期变幅最为明显。灌水定额对土壤剖面盐分变异程度影响弱于灌水次数。增加灌水定额有利于减小棉花各生育阶段0~30 cm土壤盐分含量。土壤剖面盐分呈"C"形分布,0~40 cm土壤盐分含量灌水12次比灌水16次大1.74%,50~80 cm土层土壤盐分含量灌水16次比灌水12次大1.71%,灌水次数对90~100 cm土层土壤盐分影响不明显。同一灌水次数下,460 mm灌溉定额籽棉产量最高,适宜灌溉定额下,16次灌水次数籽棉产量高于灌水12次籽棉产量。灌溉水利用效率随灌水定额的降低和灌水次数的增加而提高,在南疆水资源短缺情况下高频次小定额灌溉可获得最大的灌溉水利用效率。当0~30 cm初始土壤含盐量(2.03 g/kg)小于3.0 g/kg时,棉花生育期460 mm灌溉定额、16次灌水次数,不会产生土壤盐分累积情况,可作为南疆干旱区免冬、春灌适宜棉花灌溉制度。     

微咸水灌溉对作物生长及土壤盐分

在田间试验条件下,采用正常灌溉定额和淋洗灌溉定额两种灌溉水平,对小麦进行了不同灌溉水浓度处理的灌溉试验,并对其生长过程、地上部干物质积累规律、产量、土壤盐分等进行了研究。研究发现灌溉水浓度达到某一临界值时,盐分在一定深度的土层内聚集明显增大。这一临界浓度值与使作物生长、产量受到抑制的灌水浓度基本一致。在淋洗灌溉定额下作物的耐盐能力增大,由于较大定额的淋洗灌溉将盐分淋洗到深层,在排水作用下从土层中排出,使作物根区盐分降低。应用产量与灌水浓度的相关关系预测出小麦的耐盐度阈值为正常灌溉定额下为4.0g/l,淋洗定额下为4.5g/l。预测值与研究发现的灌水浓度临界值基本吻合。     

不同水盐胁迫对番茄生长发育和产量的影响研究

【目的】探究番茄植株对不同水盐胁迫情景的响应,为合理制定盐碱化土壤下的灌溉制度提供科学依据。【方法】以粉欧宝番茄品种为研究对象,开展水盐对番茄生长发育影响的盆栽试验。试验采用完全随机布置,设置3个水分水平(W1-充分灌溉、W2-1/2的W1灌水量、W3-干旱复水)和2个盐分水平(S1-无盐和S2-0.3%含盐量),每个处理4个重复,测定了番茄耗水、干物质和产量指标,分析了不同水盐胁迫对番茄植株生长发育与产量的影响。【结果】与充分灌溉W1相比,W2水平的番茄植株耗水、干物质、植株含水率、叶质量、产量、单果质量显著减少。W3水平的植株耗水量和叶茎比显著减少,但单株干质量与鲜干比所受影响不大;单果鲜质量与干质量显著减小,但坐果率提高导致产量有所增加。盐分处理的番茄植株耗水量、单株干质量、鲜干比、叶茎比、果实总产量、单果鲜质量与干质量均小于无盐处理。水分胁迫显著影响叶片生长和单个果实发育,盐分胁迫抑制植株的生长发育及产量形成。【结论】干旱复水与无盐处理组合(W3S1)下番茄植株表现出了较好的生长发育状况和产量水平,可用于最优调亏灌溉制度的制定。     

滨海盐碱地微咸水滴灌水盐调控对番茄生长及品质的影响

【目的】研究滨海缺水地区在盐碱地上利用微咸水灌溉进行绿色农业生产的可行性和安全性。【方法】以番茄为研究对象,采用"滴灌水盐调控+垄作"模式,以深层地下淡水(0.7 dS/m)为对照,田间布置了4种不同电导率(3.2、4.7、6.2、7.8 dS/m)的微咸水,研究微咸水灌溉对土壤剖面盐分分布和番茄生长、产量及品质性状等代表性指标的影响。【结果】利用3.2～7.8 dS/m的微咸水灌溉番茄,试验结束时整个土体的盐分并没有显著增加,在整个土体中进行了重新分布,在距离滴头0～10 cm远的0～60 cm深度范围存在一个明显的盐分淋洗区,盐分主要是被淋洗到70 cm深度以下和距离滴头20～40 cm远的垄坡和垄沟的表层(0～20 cm)。随着灌溉水电导率(ECi)的增加,LAI、地上部和地下部生物量先增加后减少,株高和茎粗有逐渐降低的趋势,且当ECi4.7 dS/m时,各生长指标较淡水处理显著降低。不同处理番茄叶片中叶绿素总量、类胡萝卜素、丙二醛和脯氨酸量差异不显著,但微咸水灌溉显著降低了番茄叶片中可溶性糖量。随着ECi的增加,番茄果实中可溶性固形物、还原糖、有机酸量逐渐增多,而果实糖酸比逐渐降低;番茄的产量随着ECi的增加而降低,通过公式拟合发现,当ECi1.4 dS/m时,ECi每增加1 dS/m,番茄的产量降低9.7%。【结论】总体而言,在淡水紧缺的滨海半湿润地区,盐碱地上种植番茄可以利用电导率≤4.7dS/m的微咸水进行灌溉,尽管相对于淡水灌溉,番茄的产量有所降低,但可以节省300 mm以上的淡水量,番茄的品质提高,并且整个土壤剖面盐分可以维持平衡。     

痕量灌溉条件下水肥耦合对温室番茄综合影响分析

以温室番茄为供试作物,以常规滴灌为对照,研究痕量灌溉条件下水肥耦合处理对番茄产量、品质和水肥利用效率的单因素影响;以基于层次评价体系的综合评价指数为应变量,水肥用量为自变量建立回归拟合预测模型,分析水肥条件对番茄的综合影响并解算痕量灌溉条件下温室番茄最优灌水量和施肥量,结果表明:当灌水下限为60.99%、灌水上限设置为90%,施肥量为N:297.73 kg/hm~2、P:148.86 kg/hm~2、K:297.73 kg/hm~2时,痕量灌溉番茄的综合评价指数最大可达66.82。相对于常规滴灌模式,经优化后的痕量灌溉水肥管理模式在保证番茄果实产量和品质的前提下可较常规滴灌增产28.14%,灌溉水利用率提高36.74%,化肥利用率提高46.91%。     

灌溉水盐分和灌水量对温室气体排放与玉米生长的影响

为揭示地下水与微咸水灌溉条件下灌水量对土壤CO2、N2O排放和春玉米生长的影响,设置2种灌溉水含盐量（1.1、5.0g/L）和3种灌水量（210、255、300mm）,于2019年4—9月在内蒙古自治区河套灌区进行了春玉米田间试验。结果表明,不同灌水量下,微咸水（含盐量5.0g/L）灌溉比地下水（含盐量1.1g/L）灌溉土壤N2O累积排放量提高了19.86%~44.21%,但利用微咸水灌溉并不会影响土壤CO2累积排放量与全球增温潜势。在相同的灌溉水盐分条件下,灌水量为300mm时土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势均最大,灌水量为210mm和255mm时并不会对土壤CO2、N2O的累积排放量和全球增温潜势产生显著影响。相关性分析表明,土壤含水率和无机氮含量是影响土壤CO2、N2O排放的重要因素,灌溉水盐分通过促进土壤的硝化作用促进土壤N2O排放。在微咸水灌溉条件下,春玉米产量较地下水灌溉减少了30.88%~37.32%。随着灌水量的增大,春玉米产量呈增加趋势,但255mm和300mm灌水量条件下的春玉米产量差异不显著。在地下水与微咸水灌溉条件下,灌水量为255mm时,土壤盐分累积较小,春玉米产量较高,土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势相对较小,是灌区适宜采用的灌溉定额。     

不同营养液处理对番茄生长及其品质影响

研究不同营养液处理对番茄生长及其品质的影响。以番茄为试材,采用温室珍珠岩基质培桶栽的方法,应用突变理论,对不同营养液浓度和用量耦合的灌溉模式进行综合评价,优选出最佳灌溉模式。试验设4个霍格兰营养液浓度水平[S1:(1/4)S、S2:(3/8)S、S3:(1/2)S、S4:(5/8)S,以标准配方浓度的1/2为一个剂量,记为S]和3个用水量水平(W1:1.2 ET_0、W2:1.0 ET_0、W3:0.8 ET_0),共12个处理。结果表明:W3S3处理,对番茄生长最有利,能达到高产、高效、优质的目的。突变理论综合评价法能够比较客观地评价灌溉模式,且计算简单、实用性强,是一种较为科学而有效的温室番茄营养液灌溉模式评价方法。     

温室微润灌秋冬茬番茄适宜灌溉制度研究

通过田间小区试验研究了温室微润灌条件下秋冬茬番茄种植中土壤水分对番茄的产量、品质的影响。并基于试验数据采用主成分分析法对日光温室番茄的产量、水分利用效率、VC品质进行综合分析,初步确定了微润灌形式下番茄的适宜灌溉制度。结果表明:灌溉定额为336mm。在苗期灌水2次,灌水定额为18mm;在开花着果期灌水4次,灌水定额30mm;在结果盛期,灌水3次,灌水定额为35mm;在结果后期,灌水3次,灌水定额为25mm。     

不同灌水量和矿化度对小麦生长影响的试验研究

通过在西北旱区石羊河流域开展的田间小麦咸水灌溉试验,研究了咸水灌溉对小麦生长指标及产量的影响。试验设置2个因素,灌水量3个水平W1、W2、W3(355、280、205mm),灌水矿化度4个水平S1、S2、S3、S4(0.7、3.0、5.0、7.0g/L)。试验结果表明:在相同灌水量条件下,随灌水矿化度的增加,株高降低2.7%~16.0%,叶面积指数降低9.65%~28.28%、产量降低1.81%~27.02%、干物质减少15.66%~34.42%;在相同灌水矿化度条件下,随灌水量的减少,株高降低1.37%~11.67%、叶面积指数降低14.07%~20.45%、减产7.31%~27.33%、干物质减少10.26%~49.04%。在充分灌溉(355mm)处理下,与0.7g/L相比3.0g/L处理对小麦各生理指标影响差异较小,株高相差小于1cm、叶面积指数减少7.6%、减产1.81%、干物质减少7.1%。因此,灌水量355mm和矿化度3.0g/L可应用于该地区小麦灌溉。