不同生育阶段咸水滴灌对红枣根区土壤有机碳垂直分布特性的影响

为探索咸水滴灌对红枣根区土壤有机碳含量的影响,采用大田咸水滴灌试验,在不同的灌水定额和咸水矿化度条件下,对红枣不同生育阶段根区土壤有机碳的影响进行分析。结果表明：不同矿化度的咸水滴灌处理后,不同生育阶段红枣根区土壤有机碳,随着土层深度的增加呈“S”形变化,影响土壤有机碳的咸水矿化度依次为：3 g/L＞4 g/L＞淡水对照＞2 g/L,表层10～30 cm的土壤有机碳含量较30～50 cm处高,而30～40 cm土层的有机碳含量相对最小。当矿化度一定时,影响红枣根区土壤有机碳含量的灌水定额依次为：30 L＞20 L＞10 L,说明在利用咸水灌溉时,适度增加灌水量是弱化盐分对土壤有机碳产生影响的有效途径。相对于其他处理,灌水定额为30 L,矿化度为2 g/L的咸水滴灌在促进枣树根系对土壤有机碳利用方面的影响最显著。     

不同矿化度咸水滴灌对盐碱地水盐特性及油葵生长的影响

针对宁夏银北地区大面积分布的白僵土盐碱地,通过连续2年田间定位试验,研究了膜下滴灌条件下,灌溉水矿化度(0.2、1、2、3、4、5 g·L-1)对土壤水盐特性及油葵生长和产量的影响。结果表明,0.2、1 g·L-1的微咸水滴灌时,土壤表现出较好的入渗性能,随灌溉水矿化度从0.2 g·L-1升高到5 g·L-1时,40~60 cm深度处土壤含水量先增加后减小。低矿化度咸水处理表现出了明显的盐分淋洗效果,而高矿化度的咸水灌溉带来了盐分在土壤中的大量积累,导致了作物的生长受阻,甚至死亡。采用矿化度为1 g·L-1的微咸水滴灌,可以获得较好的植物生长和较高产量。因此,采用膜下滴灌的方式,1 g·L-1的微咸水可用于油葵的种植,进而开发利用白僵土盐碱地。     

微咸水矿化度对重度盐碱土壤入渗特征的影响

通过微咸水室内一维垂直入渗试验,分析了淡水以及4种不同矿化度(2,3,4,5 g·L~(-1))微咸水对重度盐碱土壤累积入渗量、湿润锋运移深度、土壤含水率、入渗历时、入渗速率的影响。结果表明:累积入渗量、湿润锋运移深度、土壤含水率随微咸水矿化度的增加呈现增大的趋势,但与淡水相比,2,3,4,5 g·L~(-1)微咸水的累积入渗量、湿润锋运移深度随入渗时间的变化差异较小;同一土层,土壤含水率大小比较:淡水5 g·L~(-1)3 g·L~(-1)2 g·L~(-1)4 g·L~(-1);在微咸水灌溉条件下,累积入渗量与湿润锋运移深度呈线性关系。采用Kostiakov模型,Philip模型和Green-Ampt模型模拟微咸水入渗过程,结果显示,Kostiakov模型可以更好地描述重度盐碱土入渗率与入渗时间的关系。     

燥红土微咸水滴灌下水盐运移规律的试验研究

为了探讨燥红土地区微咸水滴灌的水盐运移规律,对该地区容重为1.2 g·cm^-3的红壤土,进行了不同灌水矿化度（2.88 g·L^-1,4.86 g·L^-1,8.33 g·L^-1）的单、双点源入渗试验及不同滴头流量（2.68 L·h^-1,3.74 L·h^-1,4.68 L·h^-1）的单点源入渗试验,采用室内三维土箱入渗,分析滴头流量及矿化度对该地区红壤土水盐运移规律的影响。结果表明：单点源入渗试验中,矿化度一定（2.88 g·L^-1）的条件下,灌溉时间在150 s后, 3.74 L·h^-1滴头流量下湿润锋运移速率快且稳定,平均推进速率达1.65 cm·s^-1,最终推进深度达22 cm,可以达到灌溉要求,优于4.68 L·h^-1滴头流量的综合性能且节省灌溉水;在滴头流量一定（3.74 L·h^-1）的条件下,湿润锋推进深度随矿化度的增加而增加,其速率排序为：2.88 g·L^-1<4.86 g·L^-1<8.33 g·L^-1,其推进深度分别为21.5、22.4、22.78 cm。双点源试验中,矿化度为8.33 g·L^-1和4.86 g·L^-1的滴头正下方及交汇部分含水率均达到0.4 g·g^-1左右;但8.33 g·L^-1矿化度下含盐量可达0.4%,不适合作物生长,而矿化度为4.86 g·L^-1的微咸水灌溉时,在交汇部分会形成一个含盐量0.1%左右的适合作物生长的低盐区域。在滴头流量为3.74 L·h^-1时,将单、双点源入渗试验的同一入渗深度处进行对比分析发现,随着矿化度增大,地表湿润比由87%增加到90.8%;8.33 g·L^-1矿化度下交汇时间比2.88 g·L^-1矿化度下提前16 min;矿化度为8.33 g·L^-1时在0～15 cm土层,交汇区含盐量相对于相同湿润位置处单点源的含盐量增加了37%,而矿化度不大于4.86 g·L^-1时,含盐量增加比率几乎为负值,可知矿化度为4.86 g·L^-1的土壤积盐不显著且含水率高。在灌溉水资源匮乏的云南燥红土地区推广应用微咸水滴灌时,可参考滴头流量3.74 L·h^-1,微咸水矿化度≤4.86 g·L^-1用于作物栽培实践。     

局部根区滴灌与穴施尿素对土壤氮素空间分布的影响

为研究节水灌溉条件下穴施尿素、滴灌施肥对土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮运移的影响,2019年在甘肃农业大学遮雨棚内开展施肥与灌溉试验,采用穴施尿素和滴灌施肥两种施肥方式,施纯氮量240 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2,充分灌溉量和局部根区滴灌量分别是14 L和7 L。测定在距离滴头水平30 cm、垂直40 cm范围内土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮含量,分析施肥与灌溉后土壤氮素转化及迁移特征。结果表明,土壤硝态氮更容易随灌水发生水平迁移,而土壤铵态氮更容易向土壤纵深迁移。土壤氮素含量的空间变异大小依次为:硝态氮>铵态氮>碱解氮;土壤硝态氮、铵态氮和碱解氮含量的平均变幅分别为32%～40%、26%～37%和6%～12%。局部根区滴灌土壤硝态氮含量的空间变幅比充分灌溉减小16%～20%。穴施尿素土壤铵态氮含量的空间变幅比滴灌施肥减小12%～28%。穴施尿素和局部根区滴灌调控土壤氮素转化速率,赋予肥料养分缓释性能,从而提高土壤氮素供应能力。因此,穴施尿素结合局部根区滴灌是较优的施肥与灌溉方式。     

干旱区微咸水滴灌条件下典型土壤盐碱化影响因素研究

以代表性的沙壤和黏壤棉田土壤为研究对象,分别利用高、低矿化度水进行5年灌溉,即黏壤-低矿化度,黏壤-高矿化度,沙壤-低矿化度,沙壤-高矿化度共四个处理,测定0～100 cm分层土样总盐、pH、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SAR、ESP等指标,以研究玛纳斯河流域冲积扇扇缘和干三角洲区不同浓度微咸水长期滴灌条件下土壤盐分、土壤碱度、主要阳离子的变化,探讨对土壤盐化和碱化产生主要影响的离子,为干旱区微咸水灌溉生态安全管理提供理论参考。结果表明：冲积扇扇缘带黏壤土和干三角洲沙壤土盐化和碱化相伴发生,且主要受灌溉水矿化度影响;对土壤盐化和碱化均产生主要影响的离子为Na⁺,对土壤盐分产生主要影响的离子为Na⁺与Ca²⁺。这表明玛纳斯河流域土壤盐碱化的治理应从降低灌溉水Na⁺入手,将控制灌溉水总盐分和降低Na⁺占比结合起来,达到既降盐又防治土壤持续碱化的目的。     

微咸水膜下滴灌对土壤盐分及棉花产量的影响

合理利用微咸水资源灌溉对于缓解新疆南部地区淡水资源短缺的问题有着至关重要的意义。本文以库尔勒31团棉田为供试对象,淡水作为对照,利用排碱渠咸水与淡水不同比例混合,设置6种梯度配比,研究微咸水及咸水对棉田土壤盐分分布及产量的影响。结果表明:①随着矿化度的增加,各处理土壤盐分呈现不同程度的增加,其中处理5(全咸)增加程度最大,积盐率为131.03%。②在垂直方向上,随着土层深度的增加,各处理土壤盐分在20~40 cm处达到峰值;在水平方向上,盐分累积程度的大小为:膜间>宽行>窄行。③随着矿化度的增加,棉花的产量逐渐下降,棉花产量下降的主要因素是单株结铃数,而单铃重对棉花产量无明显影响。由膜下滴灌土壤盐分对棉花生长和产量的影响得出,当灌溉水的矿化度在淡咸水比为4∶1(矿化度2.36~3.39 g·L^-1)时对棉花生长的抑制作用较小,较对照处理相比,产量减少11.85%。     

不同还原剂对土壤碱解氮测定结果的影响

对FeSO4是否抑制NH3的扩散吸收，FeSO4、FeSO4、Zn-FeSO4对NO3^-还原效率及加还原剂对土壤碱解氮的影响等问题进行了研究。结果表明，FeSO4对NH3的扩散吸收无抑制作用，FeSO4及Zn-FeSO4对NO3^--N的回收率分别为33．2％，用Zn-FeSO4作还原剂测定旱地土壤碱解氮较为合适。     

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4（W1）、0.6（W2）、0.8（W3）、1.0 E_pan（W4）和1.2 E_pan（W5）5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明：增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_pan时,硝态氮含量低于10 mg·kg^-1。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^-1的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^-1之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_pan。     

微咸水灌溉方式对设施番茄根区土壤矿质元素及离子含量的影响

采用单因素完全随机区组试验,以EC=3 mS·cm~(-1)的微咸水直接灌溉为对照,共设5个处理,分别为:CK:微咸水直接灌溉,T1:淡水灌溉(即试验温室井水)、T2:混合水灌溉(微咸水∶淡水=1∶1)、T3:微咸水和淡水按次轮灌、T4:微咸水和淡水按生育期轮灌(苗期、开花期用淡水处理,果实发育期微咸水处理),每个处理3次重,研究了微咸水不同灌溉方式对沙土槽培下"京番301"番茄坐果期、盛果期、盛果后期番茄根区土壤矿质元素含量的影响,为微咸水的合理、安全利用提供理论参考。结果表明:微咸水参与下的4种灌溉方式均可以提高番茄三个生育时期土壤全盐、速效钾及HCO_3~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Na~+等离子的含量;CK处理可以提高坐果期、盛果后期土壤全氮、速效氮含量,显著降低盛果期土壤全氮、速效氮含量及各时期土壤全磷、速效磷含量;T1处理下,番茄三个生育期土壤全磷、速效磷含量最高,盛果期土壤全氮含量最高,T2处理可以显著提高三个生育期番茄根区土壤中铁、锰、锌、铜4种微量元素的含量。T3处理下三个生育期番茄根区土壤中全量养分、速效养分含量居中,盐分离子含量与T2及T4处理差异不显著,但整体以T4处理土壤盐分离子积累最少。相比T1而言,T4处理也可一定程度提高土壤中全量养分和速效养分含量。综上,微咸水、淡水按次轮灌(T4处理)为微咸水较为合理、安全的利用方式。     

不同矿化度滴灌水对沙漠公路防护林土壤微生物的效应分析

在塔里木沙漠公路防护林区,选取四种滴灌用水矿化度值2.58/g.L-1、5.75/g.L-1、8.90/g.L-1和13.99/g.L-1的防护林地,采集0-5cm、5-15cm、15-30cm和30-50cm土层的土壤,分析了土壤微生物在不同矿化度滴灌水作用下的变异规律,结果表明:滴灌用水矿化度值不同的防护林地土壤微生物数量差异明显,微生物数量随矿化度值增大而减少;不同土层间土壤微生物数量亦出现差异,中层土壤最大;当滴灌用水矿化度值增大时,土壤盐分含量会升高;由于高矿化度滴灌水的作用,土壤物理结构变差,从而影响速效养分的积累。由此可见,高矿化度滴灌水会使土壤积盐、板结硬化,不利于土壤团粒结构形成和养分活化积累,土壤质量下降,从而抑制土壤微生物生长和发育。     

滴灌随水施肥对土壤有效氮动态的影响

通过盆栽试验，探讨2种肥料在滴灌随水施肥条件下，对土壤有效氮动态的影响。结果表明：在蕾期，不施肥处理的对照和施喷滴灌专用肥的处理在0～10cm土层的土壤有效氮均小于10～21cm土层；施美国二铵的处理各土层有效氮均无明显差异；10～21cm土层的有效氮施喷滴灌专用肥的处理高于施美国二铵的处理。在收获后期，各处理土壤有效氮从上部土层至下部土层呈下降趋势，0～5cm土层的有效氮明显高于其它土层。与蕾期相比，收获后期所有处理各土层有效氮均普遍增高。以上两时期施肥处理的有效氮均高于不施肥处理的对照，施喷滴灌专用肥处理的有效氮又高于施美国二铵处理的有效氮。充分说明，在相同氮、磷、钾条件下，施用的肥料不同，土壤中有效氮的积累不同。与美国二铵相比，喷滴灌专用肥更适用于滴灌随水施肥的肥料品种。     

外源脱落酸对抗寒性狗牙根抗氧化酶活性的影响

以寒敏感的普通狗牙根、海岸狗牙根和抗寒的新农1号狗牙根、喀什狗牙根为供试材料,研究外源脱落酸（0 mg•L^-1、5 mg•L^-1、15 mg•L^-1、25 mg•L^-1）在4 ℃低温处理下（处理时间24 h、72 h）对叶片相对电导率（EC）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性的影响。结果表明：与CK2（喷水、常温培养）相比,4 ℃低温处理24 h、72 h,无论是否喷施外源脱落酸,狗牙根均表现为[WTBX]EC[WTBZ]增大,MDA含量增加;但与CK1（喷水、4 ℃低温处理）相比,喷施外源脱落酸可以诱导狗牙根细胞EC、MDA含量降低,促进SOD活性、POD活性、CAT活性的进一步增加,保护膜系统的完整性,增强其对低温的适应。综合分析认为,抗寒狗牙根的适宜外源脱落酸喷施浓度为15 mg•L-1,寒敏感狗牙根为5 mg•L^-1更有利于其对低温的适应。随着低温处理时间的延长,抗寒狗牙根SOD活性增加率、MDA含量降低率明显高于寒敏感狗牙根,说明SOD酶活性不同可能是狗牙根抗寒性差异的原因之一。     

磁化水滴灌对棉田土壤脱盐效果及棉花产量的影响

以棉花为对象进行磁化水滴灌试验,通过田间小区试验,设置一次磁化、二次磁化和CK处理,研究不同磁场强度处理水灌溉对棉田土壤脱盐效果以及对棉花生长状况和增产效果的影响,旨在提出一种改良土壤盐渍化的新技术。结果表明:滴灌条件下磁化水可以有效增强对土壤全盐含量、Cl~-和Na~+的淋洗作用,二次磁化和一次磁化处理的脱盐作用显著大于对照处理,且二次磁化中3 600~2 000 m T效果最佳,二次磁化和一次磁化处理全盐含量分别降低了25.5%和19.5%,CK降低了10.46%;磁化水灌溉可以提高棉花的生物量,缓解盐分对棉花的伤害,提高棉花产量,增产率达9.61%~15.32%。     

天山云杉倒木的持水特性

倒木在森林生态系统尤其是山地森林生态系统的水文功能和水土保育功能等方面具有重要的作用。为了解天山云杉（Picea schrenkiana var. tianschanica）倒木的持水特性和其对天山林区水文功能的影响,沿天山山脉由西至东选取跨越9个经度的5个地区（昭苏、新源、呼图壁、天池和奇台）分别进行取样,运用浸泡模拟法测定天山云杉倒木的吸水过程和持水能力。结果表明：① 天山云杉倒木的吸水过程在5个地区随着浸泡时间的推移,其持水量、持水率和持水能力均随着腐解等级的升高而增加。在浸泡吸水过程中天山云杉倒木的持水量(Q)随着浸泡时间(t)的增加而增加,两者的关系可用Q=aln t+b来拟合。② 浸泡过程中天山云杉倒木吸水速率(V)随着浸泡时间(t)的增加而呈下降的趋势,两者的关系可用V=c t^-d来拟合。③ 天山云杉倒木持水能力(Q′)与腐解等级(x)的关系可用方程Q′=ex²+fx+g来拟合。天山林区5个地区的天山云杉倒木的持水特性存在明显的差异,该成果为进一步开展天山林区水文功能性研究奠定了基础。     

青海湖芨芨草干草原植被退化对土壤温湿特征的影响

芨芨草(Achnatherum splendens）干草原目前退化严重,但对土壤温湿特征的驱动机理仍不清楚。利用2011年连续观测资料分析环青海湖区域的芨芨草干草原原生植被和典型退化区域的0 cm、5 cm、10 cm、20 cm、40 cm和80 cm土壤温度和5 cm、10 cm、20 cm、40 cm和80 cm土壤容积含水量。结果表明:植被退化直接导致0 cm和5 cm表层土壤温度日极大值显著升高了39.04%和13.91%,温度日极小值显著降低,温度日较差升高;而10 cm以下温度日特征无显著响应。原生植被区0 cm逐日土壤温度在植物生长季（5-9月）极显著降低,非生长季5 cm和10 cm则略高。芨芨草植被改变了土壤年均温度垂向扩散特征。植被退化间接导致土壤5 cm土壤容积含水量升高了35.20%,10 cm无差别,20 cm以下显著降低,同时降低了系统土壤含水量的时间稳定性。特征聚类分析结果表明,芨芨草干草原土壤温湿特征对植被退化的综合响应主要表现在7-8月。     

不同培肥方式对伊犁新垦区淡灰钙土的熟化效果

针对伊犁新垦区淡灰钙土土壤肥力不高的特点,设计了4种土壤熟化处理措施（无施肥,CK;施氮磷钾肥,NPK;施氮磷钾+糠醛渣,NPKK;施氮磷钾+秸秆还田,NPKJ）,进行3 a定点试验。应用模糊数学（Fuzzy）综合评判法,计算不同熟化处理下土壤的综合肥力指数（IFI）。在不同熟化方式下,对比分析单项土壤肥力指标与综合肥力指数以及作物产量。结果表明：增施有机物对土壤养分含量均有提高,同时还可以有效降低土壤pH和土壤容重,其中以增施糠醛渣效果最明显;综合肥力评价表明,施氮磷钾+糠醛渣的土壤肥力综合指数最高,达0.826,施氮磷钾+秸秆还田高于单施氮磷钾肥或不施肥;增施有机物是提高土壤综合肥力的有效方法,但有机物中养分的释放存在一定延后性。