不同灌溉方式对西北干旱区紫花苜蓿生产性能的影响

为了明确紫花苜蓿品质形成差异的水分生理特征,探索因地制宜、节水高效的灌溉模式,以河西地区为例,以不灌水(CK)为对照,对比分析了常规畦灌(M)、交替灌溉(T)和隔沟灌溉(G)等3种不同灌溉方式分别在灌底墒水、越冬水、返青水和现蕾水不同灌溉量下对“三得利”紫花苜蓿产量和品质的影响。结果表明：(1)不同灌水方式下株高与灌水次数呈正相关,分支数与灌水量呈负相关;交替灌溉在灌底墒水、越冬水、返青水和现蕾水条件下株高三茬平均值最高为91.92 cm。(2)各灌水模式下,紫花苜蓿净光合速率、蒸腾速率随灌水量的增大表现出增高的趋势,其中交替灌溉的净光合速率随灌水量的增大提高了15.64%,且均高于常规畦灌和隔沟灌溉在同等灌水量下净光合速率。(3)不同处理紫花苜蓿的产量随灌水量的增加而增加,漫灌处理紫花苜蓿的三茬总产量显著高于交替灌溉与隔沟灌溉在相同灌水量下苜蓿产量,在灌底墒水、越冬水、返青水和现蕾水条件下三茬总产最高达49 447.6 kg/hm²。(4)不同灌水方式紫花苜蓿粗蛋白含量和中性洗涤纤维含量显著高于无灌水(CK)处理,且随着灌水量的增加有不同程度的提高。河西地区地处...     

玉米膜下滴灌土壤温度的变化规律

通过田间膜下滴灌试验,动态观测3种不同灌溉定额玉米全生育期的土壤温度变化,研究分析表明:在玉米整个生育期阶段,各层土壤温度都随灌溉定额的增大而减小,特别是土壤浅层温度变化急剧且随土层深度的增加变化趋于平缓;土壤温度变幅与土层深度成指数关系,且灌溉定额对土壤温度变幅与土层深度之间的相关性具有一定的影响。     

不同灌水量处理对大棚冬小麦土壤温度的影响

根据大棚内冬小麦试验资料,研究了不同灌水量处理对小麦土壤温度的影响。结果表明,不同灌水量处理对土壤温度变化特征的影响差异较大,低水处理土壤最高气温比高水处理高3.3℃;不同生育时期,土壤温度变化差异较大,初期各处理土壤温度差异最大达3.1℃,11月23日后各处理土壤温度差异为0.2~1℃;随着土层深度增加各处理间土壤温度变化幅度逐渐递减,表层土壤温度日变化幅度最大,在6.9~7.2℃之间,25cm处土壤温度日变化最小,1.1~2℃。试验结果将对冬小麦土壤温度的调控及指定适宜的灌溉制度提供理论依据。     

黄土高原半干旱区不同颜色地膜对土壤温度的影响

【目的】探索不同颜色地膜全年覆盖对土壤温度的影响。【方法】在陕北米脂试验站进行野外试验,分别设置裸地(CK)、白色薄膜(TF)与黑色膜(BF)3种处理,观测不同土层深度的土壤温度随时间的变化规律。【结果】(1)覆膜显著提高土壤温度,白色薄膜垄内土壤温度与黑色膜差异不显著;昼夜温度变化幅度最大的是TF处理,最大温差达到3.74℃;最小的是BF处理,温度变幅只有3.15℃;(2)在0~30 cm土层,夏季TF处理土壤温度变幅最大,冬季最小,春季BF处理最小,秋季TF、BF处理较CK更加明显;冬春季2种覆膜差异显著(P0.05),BF处理较CK差异不显著;夏秋季2种覆膜土温差异不显著,TF、BF处理与CK差异显著(P0.05);(3)TF、BF处理土壤温度在45 cm土层以下各土层之间差异不显著,CK在90 cm土层以下各土层之间差异不显著,土壤温度振幅随深度向下减小,在45 cm以上土层BF处理振幅变化小于TF处理,45 cm土层往下BF处理振幅变化最小,BF处理土壤温度变化较为稳定。【结论】综上可知,覆膜可显著提高土壤温度,白色膜在冬、春季覆盖较为适宜,黑色膜在夏、秋季覆盖较为适宜。     

微喷带灌溉对燕麦和箭筈豌豆混播土壤水分和温度的影响北大核心

为明确高寒荒漠区饲草混播下灌水对土壤水分和土壤温度的变化规律,通过微喷带灌溉模式下灌水对土壤水分和土壤温度的影响进行了研究。以燕麦和箭筈豌豆为试验材料,设置全生育期不灌水、拔节期+开花期灌水2个处理,采用土壤墒情仪测定土壤水分和土壤温度。结果表明:①不灌水与灌水处理0~60 cm土壤水分在饲草整个生育期内变化趋势一致,但变化幅度却有所不同,不灌水处理的变化幅度为14.46%;灌水处理变化幅度为10.89%。土壤含水量变化幅度随着土层深度的加深逐渐减小,0~20 cm土层的土壤含水量受灌水和降雨的影响变化幅度最大达到20.04%。②不灌水与灌水处理0~60 cm土壤温度在整个生育期内的波动受气温的影响大于灌水处理,土壤温度变化幅度分别为15.96和14.61℃,说明灌水在一定程度上能够平稳地温。土壤温度日最大值出现的时间随着土层深度的增加逐渐推迟。③灌水与不灌水处理下土壤含水量与土壤温度之间的Person相关系数表明,各土层含水率与土壤温度之间均存在负相关关系,相关系数最大达到0.626。     

微喷带灌溉对燕麦和箭筈豌豆混播土壤水分和温度的影响

为明确高寒荒漠区饲草混播下灌水对土壤水分和土壤温度的变化规律,通过微喷带灌溉模式下灌水对土壤水分和土壤温度的影响进行了研究。以燕麦和箭筈豌豆为试验材料,设置全生育期不灌水、拔节期+开花期灌水2个处理,采用土壤墒情仪测定土壤水分和土壤温度。结果表明:①不灌水与灌水处理0～60 cm土壤水分在饲草整个生育期内变化趋势一致,但变化幅度却有所不同,不灌水处理的变化幅度为14.46%;灌水处理变化幅度为10.89%。土壤含水量变化幅度随着土层深度的加深逐渐减小,0～20 cm土层的土壤含水量受灌水和降雨的影响变化幅度最大达到20.04%。②不灌水与灌水处理0～60 cm土壤温度在整个生育期内的波动受气温的影响大于灌水处理,土壤温度变化幅度分别为15.96和14.61℃,说明灌水在一定程度上能够平稳地温。土壤温度日最大值出现的时间随着土层深度的增加逐渐推迟。③灌水与不灌水处理下土壤含水量与土壤温度之间的Person相关系数表明,各土层含水率与土壤温度之间均存在负相关关系,相关系数最大达到0.626。     

痕量灌溉对棉花花铃期光合性能日变化及产量的影响

【目的】明确痕量灌溉方式在干旱区灌溉棉田的适用性。【方法】本研究以中棉所92为供试材料,系统监测了痕量灌溉不同埋管深度30 cm(D30)、40 cm(D40)和50 cm(D50)和膜下滴灌(CK)4个处理的棉花花铃期光合日变化及产量效应。【结果】①不同处理下净光合速率和气孔导度的日变化均呈双峰曲线变化趋势,且D30处理各时段的净光合速率和气孔导度均高于其他处理。②不同处理下的胞间CO2摩尔分数日变化均呈广口"V"字形双峰曲线变化趋势,蒸腾速率日变化均呈单峰曲线变化趋势,最大值出现在14:00h。③D30处理的2年平均籽棉产量和平均皮棉产量最高,分别为5 734.28和2 454.53 kg/hm^2,其中籽棉产量分别比CK、D40和D50处理高出1.09%、7.63%和11.38%,皮棉产量分别比CK、D40和D50处理高出3.49%、8.32%和1.61%。【结论】综合光合性能日变化和产量分析得出,内蒙古阿拉善地区采用埋管深度为30 cm的痕量灌溉技术为最佳。     

不同灌溉模式寒区稻田温室气体排放与土壤矿质氮特征

为探究东北黑土区不同灌溉模式下稻田温室气体排放和土壤矿质氮特征,于2019年在黑龙江省庆安国家灌溉试验重点站测坑内进行了试验观测,按照不同的灌溉模式设置了控制灌溉（KG）、间歇灌溉（JG）和湿润灌溉（CI）3个试验处理,以当地常规的插秧淹灌（CK）为对照,研究了不同处理的稻田温室气体甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放量、全球增温潜势值、以产量为基准的全球变暖潜势值及0～60cm土壤NH+4N含量和NO-3N含量的变化过程,以及0～20cm土层土壤温度和矿质氮含量与CH4和N2O排放量的相关关系。结果表明,随着水稻生长发育进程的推进,各处理稻田土壤各土层温度均呈先升高后降低的变化趋势;各处理CH4和N2O排放量均呈先增加后减少的倒“V”形变化趋势,CH4和N2O的排放峰值分别出现在拔节孕穗期和抽穗开花期。从时间上来看,CK、JG、CI处理的稻田土壤NH+4N含量拐点在分蘖中期和抽穗开花期,KG处理拐点在拔节孕穗期和乳熟期,而所有处理的土壤NO-3N含量最大值均出现在分蘖前期;从空间上来看,不同处理稻田土壤NH+4N平均含量随着土层深度增加而逐渐减少,而NO-3N平均含量CK处理随土层深度逐步增加,其余各处理为先减少再增加变化趋势。土壤温度与CH4排放量有显著相关性,而与N2O排放量相关性不显著;各处理土壤NH+4N含量与CH4和N2O排放量呈正相关,而土壤NO-3N含量与CH4和N2O排放量呈负相关。各处理稻田CH4累积排放量由大到小依次为CK、JG、KG、CI,N2O累积排放量由大到小依次为CI、KG、JG、CK,各处理CH4和N2O累积排放量均与CK处理差异显著（P＜0.05）,从单位产量温室效应(GWPy)来看,KG、JG、CI处理分别较CK处理降低24.98%、27.69%和24.06%。研究结果可为东北黑土区稻田减排和提高土壤矿质氮利用率提供理论依据和技术支撑。     

不同水分处理下香梨地土壤温度变化特征的研究

为了研究不同灌水定额下土壤温度的变化,设置了4种不同灌溉制度的灌水处理,监测了不同土层深度土壤温度的连日变化情况。试验结果表明:不同水分处理总体上对5~25cm土壤温度影响明显,各个水分处理都能在不同程度上起到增加土壤温度的作用。各土层根据灌水方式的不同,地温也有一定的规律性。具体表现为对照处理地温最高,低水处理地温最低,高水处理和中水处理居中。低水处理各土层土壤温度平均值的变化最小,各土层土壤温度极值变化较其他水分处理较小,5~25cm各土层土壤温度平均值分别为:22.9、22.3、21.8、21和20.6℃。高水处理和对照处理居中。随着土层深度的增加,各处理土壤温度与气温的密切程度逐渐降低,其中5~15cm各处理土壤温度受气温的影响最大。各个处理显著性差异不大,而随土层深度的变化,显著性逐渐降低,其中5cm土层土壤温度受气温的影响最密切,15cm以下气温对土壤温度的影响不显著。同时,土壤含水量和土层深度对土壤含水量也有一定的影响。     

水稻覆膜灌溉对生态环境的影响研究

通过大田试验,与浅湿灌溉(CK1)和浅水灌溉(CK2)相比较研究了覆膜灌溉对水稻生态环境的影响。结果表明,覆膜灌溉条件下稻田空气相对湿度低于CK1和CK2,气温和地温高于CK1和CK2,其中地温的增温幅度在返青期最大,随着水稻叶面积的增加逐渐减少,在所观测的深度范围内(15cm)随着土层深度的增加而增大。覆膜灌溉较CK1、CK2生育进程加快,生育期提前和缩短。抽穗开花期水稻的抵抗力差,若遇低温高湿情况易感染稻瘟病,由于覆膜区水稻抽穗早避免了低温天气,加上覆膜还可以提高空气温度、降低空气湿度,使覆膜区水稻的受病害程度明显降低。覆膜水稻的生长量大(分蘖数、每穗总粒数和千粒重高),其无效分蘖数也较高,因此,建议覆膜水稻要适当稀植以增加成穗率,同时降低成本。覆膜水稻产量较CK1高2.6%,较CK2高5.7%;经济效益较CK1高1.1%,较CK2高6.2%;灌溉水生产率为1.56kg/m3,比CK1高38%,比CK2高95%。     

黄瓜穴盘育苗潮汐灌溉技术研究

为筛选黄瓜穴盘育苗最优潮汐灌溉制度,以"津绿19号"黄瓜为试材,分析了潮汐灌溉(T1、T2、T3、T4处理)和顶部洒水灌溉(T5处理)条件下黄瓜穴盘苗生长、生理变化、基质性质和灌水量指标。结果表明,T1和T4处理黄瓜穴盘苗生长势强,壮苗指数、光合效率和根系活力最高,差异显著。与顶部洒水灌溉(T5)相比,潮汐灌溉处理(T1、T2、T3和T4)基质电导率低、灌水量少,且分别节水26.86%、33.72%、32.90%和24.00%。潮汐灌溉正交试验的3因素对株高、茎粗、G值、净光合速率和灌水量影响的主次顺序均为灌溉频率灌水高度灌水时间。黄瓜穴盘幼苗灌溉方法以潮汐灌溉为宜,且试验条件下黄瓜穴盘育苗潮汐灌溉的最优灌溉制度组合为灌溉高度1.5cm、灌溉时间30min、灌溉频率1次/2d。     

滴灌对矮化密植大枣田间相对湿度、土壤温度和产量的影响

为探讨不同灌水量对滴灌矮化密植大枣田间相对湿度、土壤温度和产量的影响,在新疆哈密地区的枣园内,滴灌灌溉定额设置820、900、980 mm 3个处理和1个漫灌处理,进行了滴灌矮化密植大枣灌溉试验。在开花坐果期对各处理矮化密植大枣的田间相对湿度、土壤含水率和土壤温度进行逐日观测,分析了灌溉水量对矮化密植大枣田间湿度和土壤温度的影响;收获后测定大枣产量,分析了矮化密植大枣的产量与灌溉定额的关系。结果表明,采用滴灌方式进行灌溉时,灌水量越大田间相对湿度改善越明显,灌水后3 d内基本维持在50%以上;与漫灌相比较,采用滴灌灌水可以使田间湿度相对稳定,其中,滴灌灌水量为900 mm时,相对湿度最大值能达到80%。浅层土壤更容易受大气温度的影响,波动范围大,深层土受大气温度影响小。与漫灌相比,滴灌技术可以使土壤温度相对稳定,有利于作物生长。单果干质量在900 mm和980 mm二种处理条件下差值不大,分别为9.90、9.98 g。哈密地区滴灌矮化密植大枣在灌溉定额为900 mm时,产量达到最大值,为8 608 kg/hm2。研究结论可以为新疆哈密地区滴灌矮化密植大枣种植提供技术支持。     

不同灌水深度对冬小麦生长及产量的影响

为了给华北平原丘陵地区的冬小麦节水灌溉提供科学依据,试验分析了4个不同灌水深度处理对冬小麦光合日变化、株高、叶面积指数和籽粒产量的影响。试验以灌水深度为控制因子,设4个处理,即:地表灌溉(T1)、灌水深度为根系分布的60%(T2)、灌水深度为根系分布的75%(T3)、灌水深度为根系分布的90%(T4),每个处理4次重复。结果表明:不同灌水深度条件下,冬小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化呈"M"形的双峰曲线,存在明显的"午休"现象,而胞间CO2浓度则呈"W"形的双峰曲线,深层灌的午睡现象不如地表灌的明显,且4项光合指标在同一时刻均要比地表灌的高;随灌水深度的增加,株高逐渐增大,叶面积指数呈先增大后减小的趋势,而灌水深度过大则会使影响植株后期的株高增长,使叶面积指数下降增快;适当增加灌水深度可明显提高小麦收获指数,使产量增加,但产量并不是随灌水深度的增加而增加。     

宁夏中部干旱带覆膜沟灌玉米灌溉制度研究

在宁夏中部干旱带设立试验区,以覆膜沟灌玉米为研究对象,设置不同水分处理进行田间试验,依据作物根区土壤水贮存量、生理指标及产量水平等参数,研究确定合理覆膜玉米沟灌灌溉制度。结果表明:沟灌玉米0~60cm土层土壤水变化幅度最大,20~40cm是主要贮水层,不同水分处理贮水量变幅为3~138.8m3/hm2;光合有效辐射呈抛物线形规律变化,灌水后均有所下降;蒸腾速率呈单峰型,水分处理不同蒸腾速率峰值出现时间不同;高水分处理玉米净光合速率较高,且有明显"午休现象";灌溉定额3 900m3/hm2时产量最高为15 300kg/hm2,2 700m3/hm2时产量最低为13 770kg/hm2,灌溉水量在一定范围内可增产,但超出上限时,产量与灌水不呈正相关关系。宁夏中部干旱带覆膜沟灌玉米合理灌溉制度为:全生育期灌水4次,灌水定额为975m3/hm2,灌溉定额3 900m3/hm2。     

灌水量对压砂地欧李光合作用及产量的影响

在田间试验条件下,选用农大5号为试供材料,以当地不灌水栽培的欧李为对照,研究了不同灌水量对压砂地欧李光合作用和产量的影响。结果表明:在不同灌水量处理条件下,欧李叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率和水分利用效率日变化均呈现典型的"双峰曲线"趋势,存在"午休"现象。欧李的光合作用和产量均随灌水量的增加而增加,处理1(450 m3/hm2)和处理2(225 m3/hm2)的净光合速率峰值比对照(不灌水)分别增加9.77%和3.50%;叶片水分生产效率峰值分别比对照增加5.28%和2.13%;产量分别比对照增加19.83%和6.96%。因此,在2015年现有降雨量和给定的灌水条件下,处理1(450 m3/hm2)为压砂地欧李较佳的灌溉定额。     

干旱区枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁夏大田滴灌枸杞为研究对象,分析了不同水分处理条件下滴灌枸杞土壤水分动态、生长量变化及水分对产量品质的影响,基于多因素考虑提出了合理的枸杞滴灌灌溉制度。主要结论有:干旱区枸杞土壤水分变化敏感区域为距树干水平距离40cm处的20~70cm土层,灌水前后土壤含水率变幅在0.2%~4.3%。随灌水量的增加枸杞地径及株高随之增加,而冠幅的变化规律性不强,西侧及南侧的枝条生长量明显高于东侧及北侧。3 750m3/hm2时鲜果产量、干果产量、百粒重、粒度及枸杞多糖含量均最高,干鲜比为1∶4.66,综合认为其水分利用效率最高且品质相对较好。平水偏丰年型(P=40%)条件下枸杞滴灌灌溉制度为灌溉定额为3 750m3/hm2,灌水次数为14次,其中萌芽期灌水1次,营养生长期2次,盛花期、盛果期各4水,秋季生长期灌水3次。     

多次微量滴水技术对南疆棉田土壤水热盐分布的影响

【目的】研究多次微量滴水技术对南疆棉田土壤水热盐分布的影响。【方法】在南疆第三师开展小区试验,设置不同灌水量(每次15～45 mm)及灌水频率(1～3次)处理(1-15、1-30、1-45、2-15、2-30、2-45、3-15、3-30、3-45),以春灌为CK(225mm),研究灌水量与灌水频率对棉田土壤湿润体含水率、耗水特征、土壤温度、土壤pH值及土壤盐分的影响,以期找到南疆盐碱地棉苗发芽所需水分供应与盐分洗脱水量的平衡关系。【结果】灌水量为15 mm处理能较好的将湿润区控制在种孔附近范围,湿润体内含水率极大值交汇点在距滴头点水平、垂直10 cm处,与春灌CK整个剖面土壤含水率相比均小于10%,剖面内平均含水率达到14.6%;2-15处理棉花播种出苗期-苗期灌水后耗水量、耗水强度及水分利用效率表现最佳,分别为241.52 m³/hm²、1.42 mm/d、1.08 kg/m³,且显著高于CK;土壤温度随灌水量增加而降低,但土壤温度会在灌水一段时间后回升并高于CK,灌水次数越多,灌水12～24 h后土壤温度越高;各处...     

不同保墒条件下土壤温度日变化效应研究

通过田间试验监测和分析,研究了不同保墒条件下土壤温度日变化,结果表明,一日内不同处理的0~15cm处地温均可拟合为时间的正弦函数,其相关系数大小分别为:CK>PAM处理>地膜覆盖>秸秆覆盖。研究确定了保墒灌溉条件下不同深度土壤温度的日表征时刻,分析了各表征时刻土壤温度沿深度变化的关系,发现任何处理的剖面土壤温度最大日变幅均有随土壤深度增加呈指数递减的趋势。研究结果显示,不同保墒条件下土壤温度日变化可以通过相同的方法进行预测。     

水氮量组合下冻融期土壤温度的时空变化特征

为了探求不同水氮量组合下非饱和冻融土壤介质中土壤温度的时空变化规律,设置了3个施肥水平(100、300和500 kg/hm2)、两个灌水量(375和750 m3/hm2)组成6种水肥灌溉组合。结果表明:冻融期灌水施肥地块地表处土壤温度较不灌水地块低,地温在土壤剖面上呈"高-低-高"分布趋势,不稳定冻结期灌水施肥地块0~10 cm地温处于较低值。稳定冻结前期,0~30 cm地温升降明显且变化大,30~150 cm地温变化较小;稳定冻结后期土壤比热容量增加,地温变化较稳定冻结前期平缓。消融期地温对外界气温敏感程度增大,0~30 cm地温变异性增加。整个冻融期,0~20cm地温波动幅度较大,30~90 cm地温变化平缓;整个冻融期0~30 cm土壤平均温度在W750下高于N0W0,而W375对土壤温度影响不明显;30~150 cm地温并非随水肥量单调增加而升高,N300W375和N500W750对30~150 cm土壤増温效果较佳,且灌水量愈高増温效果愈明显。灌水施肥地块0~20 cm土壤温度与N0W0绝对灰色关联度(0.791~0.977)高于30~90cm(0.960~0.995),水氮量组合对0~20 cm土壤温度影响较大,对30 cm以下影响微弱。     

不同灌溉模式寒地稻田CH_4和N_2O排放特征及增温潜势分析

【目的】寻求黑龙江省寒地稻田的适宜灌溉方式。【方法】采用静态箱-气相色谱田间观测的方法,设置控制灌溉、间歇灌溉和淹水灌溉3种灌溉方式,展开了对寒地水稻生长季CH_4和N_2O排放特征及其增温潜势方面的研究。【结果】(1)稻田CH_4排放主要集中在分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期。与淹水灌溉相比,控制灌溉、间歇灌溉能显著减少CH_4排放量(P<0.01),其中控制灌溉减少56.29%,间歇灌溉减少26.59%。(2)土壤干湿交替的晒田期和施加穗肥7 d后是稻田N_2O排放的主要时期,返青期有明显的负排放现象发生。施加穗肥后,控制灌溉稻田N_2O排放首先达到排放高峰,比间歇灌溉和淹水灌溉提前了6 d。控制灌溉和间歇灌溉N_2O排放量与淹水灌溉相比分别增加了55.6%和56.0%。(3)淹水灌溉稻田CH_4排放量与5 cm土壤温度显著正相关(P<0.01),控制灌溉稻田N_2O排放量与15 cm土壤温度显著正相关(P<0.01)。不同深度土壤温度、气温对间歇灌溉稻田CH_4和N_2O排放均有显著影响。淹水灌溉CH_4和N_2O排放受土壤温度影响显著,其影响大小与不同灌溉方式有关。【结论】不同灌溉模式影响了寒地稻田CH_4和N_2O排放特征,控制灌溉既降低了增温潜势又增加了籽粒产量,是一种较优的灌溉模式。