滴灌条件下水肥耦合对番茄产量及综合品质的影响

以番茄为材料,采用正交设计,研究了滴灌条件下水肥耦合对番茄产量和品质的影响。利用层次分析法对果实品质进行综合评价,建立水肥与番茄产量和品质综合得分的数学模型,并确定了最优灌水施肥量。结果表明:所建立的模型拟合较好,可用于分析水肥对产量和综合品质的影响。水肥对产量和品质的影响有所不同。产量模型中,灌水量(X1)的一次项系数为0.78,大于施肥量(X2)的一次项系数0.35,水分因素对产量的贡献比施肥大;而在品质效应模型中,施肥量(X2)的一次项系数0.22大于灌水量(X1)的一次项系数0.14,肥料对品质的影响更大。在水肥耦合作用中,产量及品质效应图均为上凸的曲面,水肥过高或过低均会使产量和品质下降,灌水和施肥要配合合理。由综合产量和品质得出最佳灌水量为2 803.36~3 420.93 m3·hm-2,施肥量为N:286.01~334.78 kg·hm-2,P2O5:143.00~167.39 kg·hm-2,K2O:286.01~334.78 kg·hm-2。     

不同施肥处理对作物产量及土壤中硝态氮累积的影响

通过4a定位试验研究了小麦-玉米轮作制度下不同施肥处理对作物产量及硝态氮(NO3--N)在土壤中累积和分布的影响。结果表明:长期大量施用氮肥,会造成土壤NO3--N的累积,且土体NO3--N的含量随施氮量的增加呈直线上升趋势;在土壤空间差异不显著的情况下,NO3--N在400cm土体中的分布呈一定的规律性,分别在60cm和200cm左右存在累积峰;配合施用磷肥、钾肥可以降低土壤剖面NO3--N的含量,尤其是钾肥可显著降低土壤上层NO3--N的含量,但作物无法吸收的NO3--N却有整体下移的趋势。提出华北山前平原高水肥投入地区NPK合理施用量为:N肥200kg/(hm2·a),P肥32.5kg/(hm2·a),K肥150kg/(hm2·a)。     

滴灌条件下施氮时段对土壤氮素分布的影响研究

采用单点源滴灌试验模拟土壤入渗,并分不同时段施氮肥,灌水施氮肥结束后,在不同时间段和湿润体不同位置采集土样,并测定土壤中速效氮的含量,分析比对湿润体中不同位置硝态氮与铵态氮的时空分布,结果表明:滴灌全程施肥,土壤湿润体中高氮区始终分布在滴头附近;滴灌前1/2时段施肥,硝态氮含量的最大值(107.50 mg·kg~(-1))出现在距滴头水平距离15~20 cm,垂直距离15~30 cm范围内;后1/2时段施肥,高氮区始终也分布在滴头附近,但含量值表现极高(184.36 mg·kg~(-1));中间1/2时段施肥,硝态氮主要分布在距滴头水平距离为15 cm左右,垂直深度也为15 cm左右的土层范围内。随着时间的推移,土壤湿润体中NO3--N的含量均表现为到第5天前后达到最高值,此后又开始降低;NH4+-N在时间上转化速率相对较快,在灌水施肥结束后的第3天硝化作用最强,从第3天到第5天NH4+-N浓度急剧降低。     

非充分滴灌下施氮量对棉花生长特性、产量及水氮利用率的影响

以新陆中54号为试材,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量为2 800 m3·hm~(-2)(非充分滴灌)和3 800m3·hm~(-2)(常规滴灌),副区为4个施氮(纯N)水平,N0(0 kg·hm~(-2))、N1(150 kg·hm~(-2))、N2(300 kg·hm~(-2))、N3(450 kg·hm~(-2)),研究棉花在非充分滴灌条件下最佳的施氮量。结果表明:同一滴灌量下,生育进程随着施氮量的增加而明显延迟,株高、真叶数和果枝数随着施氮量的增加而增加,倒四叶宽和有效果枝数随着施氮量的增加呈先增后减的趋势;同一氮肥处理下,株高随着滴灌量的增加而增大,真叶数、倒四叶宽、茎粗随着滴灌量的增加略有降低;现蕾数、成铃数、干物质积累量、持续时间和最大积累速率随着施氮量的增加呈先升后降的趋势,以N2处理较高,生长特征值较为协调;两灌溉量间单铃重、皮棉产量及水氮利用效率差异不显著,但随着施氮量的增加其呈先增后降的趋势,以N2处理最高,分别比N0、N1、N3平均增产39.9%、20.1%、4.3%,水分利用效率分别提高了40.97%、19.02%、4.88%,氮肥利用率较N1、N3分别提高了53.91%、21.36%。因此,在南疆阿克苏地区,棉花滴灌量在2 800 m3·hm~(-2)条件下,施氮量以300 kg·hm~(-2)适宜。     

磁氮耦合对膜下滴灌加工番茄产量及水肥利用效率的影响

为探究适合膜下滴灌加工番茄的磁化水施肥制度,本研究以产量和水肥利用效率为目标,设置4个磁化水强度0 Gs(M0)、2000 Gs(M1)、3000 Gs(M2)、4000 Gs(M3)和3个施氮量水平200 kg N·hm^-2(N1)、250 kg N·hm^-2(N2)和300 kg N·hm^-2(N3),采用裂区试验设计,进行田间试验。通过监测加工番茄生育期内的土壤含水率、株高、茎粗及地上部生物量,并结合最终产量指标,探究各磁氮组合对加工番茄水肥利用效率的影响。结果表明：磁化水滴灌显著提高了加工番茄的土壤含水率,增加了土壤储水量,磁氮耦合显著提升了20～40 cm土层土壤含水率。磁化水强度在2270～3678 Gs,施氮量220～230 kg·hm^-2时,可促进加工番茄生长,磁化强度大于4000 Gs且施氮量超过250 kg·hm^-2时,不能进一步提高加工番茄的生长。随磁化强度的增加,加工番茄产量及水肥利用效率呈先增后减的变化,施氮量的增加,会提高产量和水分利用效率,但会降低...     

施氮量对膜下滴灌甜菜生长速率及氮肥利用效率的影响

为探明内蒙古冷凉干旱区不同施氮水平对膜下滴灌甜菜生长速率和氮素分配、转移及利用效率的影响,并进一步筛选出适宜该地区膜下滴灌甜菜的最佳施氮量。本文通过两年田间试验,分析了不同施氮水平对甜菜全生育期干物质积累、不同器官氮素积累量以及氮素增长速率和产量构成因素的动态变化规律,揭示了不同施氮水平下甜菜的氮肥利用效率、产量及含糖率的差异效应。通过田间定位试验,采用单因素随机区组设计,重复4次。结果表明,甜菜各农艺性状随施氮量的增大呈先增加后降低的变化趋势,其中以50、100 kg·hm~(-2)和150 kg·hm~(-2)处理较好。甜菜含糖率随氮肥用量的增加而降低,且无底肥施氮量为0 kg·hm~(-2)较在磷钾肥基础上施氮量为0、50、100、150 kg·hm~(-2)和200 kg·hm~(-2)处理甜菜含糖率分别增加了3.20%、3.63%、8.30%、13.07%和12.24%。甜菜氮素积累量随施氮水平的增加及生育时期的推进均呈增加趋势;随施氮量的增加氮肥吸收利用率呈先增加后降低的变化规律,氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力则呈降低趋势。综合甜菜农艺性状、产量、含糖量及氮肥利用率的分析可知,该地区膜下滴灌甜菜的最佳施氮量为100 kg·hm~(-2)。     

施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响

为揭示施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响规律,在田间滴灌条件下采用挖掘取样法研究了0 kg·hm~(-2)(N_0)、75 kg·hm~(-2)(N_(75))、150 kg·hm~(-2)(N_(150))、225 kg·hm~(-2)(N_(225))4种施氮量对新大豆27号0~80 cm土层根系干物质量、侧根长度、表面积、根系活性、伤流量、根瘤数、根瘤质量及产量的影响。结果表明:随着施氮量的增加,0~80 cm土层根系总干物质量、侧根总长度、侧根总表面积呈现先增后降的变化趋势,均以N_(150)处理最高,在R_5(始粒期)期分别较N_0增加27.3%、49.46%、38.14%,其中,0~20 cm土层分别较N_0增加27.0%、29.02%、34.24%;R_5期N_(150)单株伤流量较N_0增加176.0%,R_2(盛花期)期0~20、20~40 cm土层根系活力N_(150)分别较N_0增加44.3%、25.1%;R_5期N_(150)单位面积根瘤数及质量分别较N_0减少8.74%、34.6%;施氮可增加产量,以N_(150)产量最高,为4 889.62kg·hm~(-2),氮肥农学利用效率3.58 kg·kg~(-1)。施氮增加产量主要是促进0~20 cm土层根系生长,提高0~40 cm根系活力的结果。     

水氮供应对温室黄瓜叶绿素含量及光合速率的影响

利用温室小区试验,以黄瓜"博耐9-1"为供试品种,设置3个灌水水平:低水W1(60%ET0)、中水W2(80%ET0)和高水W3(100%ET0),全生育期灌水量分别为126、152 mm和177 mm;4个施氮水平:无氮N0(0)、低氮N1(180 kg·hm-2)、中氮N2(360 kg·hm-2)和高氮N3(540 kg·hm-2),共12个处理,研究了不同水氮供应对温室黄瓜叶绿素含量和光合速率的影响。结果表明:黄瓜叶绿素含量随着生育期的推进呈现先增加后降低的趋势,在盛果期取得最大值。在同一施氮水平条件下,灌水量的提高对叶绿素含量的提高均起到了促进作用。其中叶绿素总含量在W3N3处理下取得最大值,为12.32 mg·g-1,且与W2N2处理之间无显著差异。在各水氮供应条件下,黄瓜叶片的净光合速率日变化呈现单峰曲线,不施氮肥或严重亏水均会显著影响作物的净光合速率,而适量的节水节肥不仅能节约农业成本,且相比于充分灌水施肥,作物也能达到较好的净光合速率。在光照较强较稳定的情况下,W2处理下黄瓜叶片净光合速率达到最大值。从总体变化趋势看,W2N2处理(80%ET0,N 360 kg·hm-2)可认为是基于本试验条件下较适宜的水氮组合。     

施氮量对滴灌春小麦茎鞘NSC积累与转运的影响

在新疆气候条件下,为明确滴灌春小麦不同茎鞘节位果聚糖和NSC向籽粒转运提高产量的氮素响应机制,采用裂区试验设计,以强筋小麦‘新春37号’（XC37）、中筋小麦‘新春6号’（XC6）为主区,分别以施氮量300、255、210、0 kg·hm^-2为副区,研究施氮量对滴灌春小麦茎鞘不同节位(穗下节间、倒二节间、其余节间) 果聚糖和非结构碳水化合物（NSC）的积累转运及其对产量贡献的影响。结果表明,随生育期的推进,两个品种春小麦茎鞘蔗糖果糖基转移酶(SST)活性、果聚糖含量、NSC含量及茎鞘干物质量呈先升后降的变化趋势,而果聚糖外水解酶(FEH)活性则为先降后升再降的趋势,各指标均以施氮量255 kg·hm^-2处理表现最优;各节位相比,其余节果聚糖代谢酶活性、果聚糖含量、NSC含量以及茎鞘干物质量最大,其果聚糖、NSC以及茎鞘干物质对产量贡献率分别比倒二节高11.18%~35.77%、14.77%~45.65%和25.81%~33.83%;两品种比较,XC37茎鞘中贮藏物质积累运转效率高于XC6,其果聚糖、NSC以及茎鞘干物质对产量贡献率分别比XC6高32.53%~116.74%、26.06%~35.26%和6.32%~21.73%;施氮量与品种互作效应对果聚糖、NSC花前转运率和贡献率及其穗下节干物质对产量贡献率均有显著影响。研究表明,果聚糖和NSC代谢及产量在施氮量为255 kg·hm^-2时表现最佳,该施氮量是新疆滴灌春小麦适宜的施氮水平。     

温室内膜下滴灌不同水肥处理对番茄产量和品质的影响

通过温室小区番茄栽培试验,研究了覆膜条件下滴灌施肥量和灌溉控制下限对番茄产量和果实某些品质指标:硝酸盐含量、V c含量、可溶性糖含量、糖酸比的影响。结果表明,肥料施用数量和灌溉控制下限土壤水吸力值的大小对番茄的产量及其果实的品质影响显著,且两因素的交互作用也达到了1%的显著水平;肥料用量以纯N 337.5 kg/hm2、纯K2O 337.5 kg/hm2,灌水下限以土壤水吸力40 kPa、上限kPa番茄产量最高,且其品质较好。     

滴灌条件下土壤水分再分布过程研究

对均质风干砂壤土在滴灌条件下水分再分布过程进行研究发现:距离供水滴头较近的点,水分再分布过程开始后该点土壤含水量突然下降1~2个百分点,随后该点土壤含水量随时间延长而减少,前期较快,后期变缓;原湿润锋边缘处各点的土壤含水量在再分布过程前期表现为继续增加,后期则随时间的延长而缓慢减少。土壤水分的再分布运动使得湿润体内的土壤含水量均有不同程度的下降,土壤水分由高含水区向低含水区运移。在试验条件下水平湿润锋增长幅度6%,垂直方向增长幅度为9%,垂直方向大于水平方向;灌溉结束24 h后土壤水分运动达到暂时的平衡,此后土壤含水量变化很小,土壤湿润锋几乎不再扩展。     

地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,研究砂壤土在不同滴头流量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明：地表滴灌条件下,当滴头流量增加时,湿润体的形状大小会随着滴头流量的增大而增大,水平、垂直方向上湿润锋的运移距离随着滴头流量的增加而不断增大;湿润锋的运移速率、入渗距离比值与水分入渗时间符合幂函数关系;湿润锋水平方向的运移速率比垂直方向上的要大,但是持续的运移时间没有垂直方向上的长;土壤含水率的变化随着滴头流量的增加而增加,距离滴头距离越近含水率变化幅度也越大,当q≥8 L·h^-1时,滴头正下方约40 cm左右的土层含水率达到最大值。     

滴灌棉田土壤水分测点最优布设研究

为寻求滴灌棉田土壤剖面水分测点的最优布设方案,2009年在棉花生育期内采用取土烘干法对膜下滴灌棉田不同位置、不同深度土壤质量含水率进行连续监测。利用监测数据分析了膜下滴灌棉田土壤剖面内不同观测点垂直方向上各层次土壤含水率之间的相关关系,并利用R型谱系聚类法对剖面内各观测点8个土壤层次的土壤含水率变量进行分类,筛选出适合膜下滴灌棉田墒情观测的土壤水分测点布设方案。最后利用2007年试验数据对提出的水分测点布设方案进行验证,结果表明,水平方向上距滴灌带0 cm、32.5 cm和50 cm处3个观测点,各观测点垂直方向上0~10 cm、20~30 cm、40~50 cm和60~80 cm深处4个层次12个测点的土壤含水率能较好地反映整个剖面的土壤水分信息,可作为膜下滴灌棉田土壤水分探头的布设点。     

滴灌条件下马铃薯田的土壤水分调控方法

提出了滴灌条件下马铃薯土壤湿润范围调控的一般方法,重点探讨了通过制定更加合理的马铃薯滴灌灌溉计划来调控土壤水分时所要注意的问题。综述了马铃薯的需水特点,马铃薯耗水预报的方法,滴灌土壤水分状况的监控评价方法,降雨对土壤水分调控的影响以及5种制定马铃薯灌溉计划的参考方法。最后,根据国内外研究现状,提出了所需研究和解决的4个相关问题。     

地下水浅埋区盐碱地滴灌条件下土壤盐分运移研究

综述了国内外地下水浅埋条件下土壤盐分运移机理研究,滴灌条件下盐碱地土壤盐分运移机理研究,土壤盐分运移模型研究的相关研究成果,为滴灌技术在改造和利用地下水浅埋盐碱土地资源的应用提供了思路,为预报土壤盐碱化提供科学依据,并为地下水浅埋盐碱土滴灌条件下土壤盐分运移规律的进一步研究提出一些建议,认为地下水浅埋区盐碱地滴灌条件下土壤盐分运移规律的研究仍是今后土壤科学的研究重点.     

地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗—再分布过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原状土的树下单点源滴灌试验,研究砂壤土在不同滴头流量条件下(滴头流量分别为8、12、16 L·h~(-1))地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:1停止灌溉时湿润锋呈平卧半椭球体分布,随着滴头流量的增加湿润锋的分布范围逐渐增大,停止灌溉后12 h内各滴头流量下土壤中的水分运移均存在再分布过程,水分再分布后湿润锋呈直立半椭球体分布,湿润体的形状大小受到滴头流量及灌溉总量的影响,湿润锋水平、垂直运移距离与入渗时间存在显著的幂函数关系,决定系数(R~2)均大于0.95;2滴灌初期湿润锋在水平、垂直方向上的运移速率随着滴头流量的增加而增大,随着灌水历时的延长逐渐降低,滴头流量越大入渗距离比也就越大,并且随着灌溉时间的推移入渗距离比值逐渐减小,三种滴头流量下入渗距离比由最初的2~2.27逐渐减小到0.8~0.97;3随着滴头流量的增大湿润体的体积不断增大,湿润体含水量也随之增大,距离滴头越近含水量等值线越密,外围含水量等值线较稀疏,滴头正下方约40 cm处土壤含水量增加值达到最大,再分布后含水量等值线变为稀疏,水平扩散半径增加值较小,垂直方向再分布距离较大。     

不同肥料类型对土壤硝态氮时空变异的影响

采用土柱法研究不同肥料类型对土壤硝态氮时空分布动态的影响.结果表明,在不同肥料类型处理下,各土层中硝态氮含量出现峰值约在灌浆盛期,低谷在扬花期.在不同土层中,0～20 cm土层中硝态氮含量最高,并随土壤剖面深度的加深而下降.配施肥料处理中0～20 cm土层的硝态氮含量各生育时期均最高,20～40 cm除灌浆盛期和成熟期外也以配施处理最高,40～120 cm土层中硝态氮含量在处理间无明显规律.土壤硝态氮主要累积在0～40 cm土层中,深层土壤中含量较少.尿素处理下,0～20 cm和20～40 cm土层中硝态氮含量分别占全生育期1.2 m土层总含量的5.6%和24.9%;有机肥处理下,分别占23.8%和24.8%;配施处理下,分别占8.2%和20.2%.1.2 m土体中的硝态氮含量在小麦生长旺盛期降低,生育后期升高.三种肥料类型处理,1.2 m深处硝态氮含量最高值为3.441 mg/kg,最低值为0.944 mg/kg,基本不存在由于淋失造成地下水污染的可能性.综合考虑小麦产量、品质与生态环境效益,三种肥料类型以尿素与有机肥配施为最佳.     

滴灌条件下核桃园土壤水分动态变化的数值模拟研究

为探究滴灌条件下核桃根系对土壤含水量的影响,试验以8 a生核桃树为研究对象,使用分层分段挖掘法分析核桃根系的空间形态分布,通过构建HYDRUS-2D模型,对有根系吸水下的土壤水分变化进行求解,并利用实测点数据校验2D模型的可用性。经过实际计算与理论分析,得出如下结论:在垂直二维剖面中,水平距树0~30 cm、垂直40~60 cm土层的细根根长密度分布最大,为1 618.216 m·m~(-3)。对比实测数据与模拟数据,结果显示RMSE均小于0.0186 cm~3·cm~(-3),ME绝对值小于0.0108 cm~3·cm~(-3),证明数值模拟效果较好,HYDRUS模型可应用于实际试验研究。将根系模块纳入模型模拟,并比照单独水流模块作用,结果显示根系对土壤含水量产生影响,使体积含水率曲线整体低于单独水作用下的含水率曲线,且两者关系差异性显著。模拟核桃生育前期土壤含水量变化,结果表明灌水后6 d至7 d内,土壤含水量存在明显减小现象,故可将生育前期灌水周期设定为6 d或7 d。     

膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化

通过对轻度和中度盐渍化棉田整个生育期土壤水分、盐分含量的动态监测,分析了膜下滴灌棉田土壤水、盐动态变化及其相互作用的关系。结果表明：整个生育期中度盐渍化棉田土壤水分含量要高于轻度盐渍化棉田,土壤水分含量变化规律和土壤盐分含量变化规律相似,均表现出生育前期下降、中期稳定、后期略微增加的趋势;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤中表层0～40 cm盐分含量,下层40～80 cm土壤为盐分聚集区域;以0～20 cm土壤盐 分含量模拟0～40、0～60、0～80、40～80 cm土壤盐分含量,幂函数和线性函数模拟结果较好,模拟0～40、0～60 cm的盐分含量结果达极显著相关,0～80 cm的模拟结果达到显著相关,模拟40～80 cm的土壤盐分变化结果不显著。     

节水控盐滴灌对土壤盐分、红枣光合及产量的影响

对灌溉定额为1 750、1 970、2 190、2 380m3/hm2的矮化密植红枣滴灌试验研究表明:红枣果实膨大中后期土壤积盐明显,且主要集中在0～30 cm范围内,1 750m3/hm2灌溉定额在红枣生育期使土壤积盐,2 380m3/hm2灌溉定额洗盐效果明显;红枣生育期需水有两个峰值阶段,第一峰值阶段为初果期,第...