灌溉方式、生物碳和有机肥对温室土壤碳及酶活性的影响

在日光温室中通过施用鸡粪、蚯蚓粪2种有机肥及添加生物碳,采用滴灌和漫灌2种灌溉模式研究不同的施肥和灌溉模式对土壤碳和土壤酶活性的影响。结果表明:1有机肥的施用提高了土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶的活性,但只有Q+C+D处理提高了34.6%土壤纤维素酶的活性,其他处理则降低了土壤纤维素酶的活性。生物碳的加入提高了土壤脲酶的活性,对其他酶的影响不一。滴灌提高了J+C+D处理40.6%脲酶活性和J+D处理20.3%的磷酸酶活性,对其他处理没有显著影响。2有机肥的施用提高了土壤硝态氮的含量,其中J+C+D处理的硝态氮含量最高,达50.5 mg·kg-1,相同施肥处理中滴灌也显著提高了土壤硝态氮的含量。3施用有机肥后显著提高了土壤的TC、TOC、WSTC、WSOC含量,较对照分别提高了5.0%~36.3%、11.8%~63.9%、5.2%~48.8%、5.6%~46.5%。生物碳的加入也提高了土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。漫灌显著降低了J+C+M处理土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。4土壤WSTC与土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性都达到了显著的正相关,而WSOC只与土壤脲酶活性有显著的相关关系。土壤IC与纤维素酶、磷酸酶活性达到了显著的负相关。     

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。     

微咸水灌溉对河北低平原土壤盐分动态和小麦、玉米产量的影响

在河北低平原有咸水区的2个试验站,通过田间小区试验,连续3年研究了2g·L-1咸淡混合水灌溉对土壤盐分动态和小麦、玉米产量的影响.结果表明,2g·L-1咸淡混合水灌溉显著提高了主根层和0～120 cm土体的含盐量.麦收后微咸水灌溉处理的根层土体ECe值3年平均比淡水灌溉分别增加0.092和0.091 dS·m-1,0～120 cm土体ECe3年平均比淡水灌溉分别增加0.051 dS·m-1和0.147 dS· m-1;玉米收获后微咸水灌溉处理的根层土体ECe3年平均比淡水灌溉分别增加0.059 dS·m-1和0.127 dS·m-1,0 ～ 120 cm土体ECe3年平均比淡水灌溉分别增加0.082 dS· m-1和0.131 dS·m-1.总体上2g·L-1咸淡混合水灌溉对小麦、玉米的产量没有影响.因此从微成水长期安全利用的角度,对土壤盐分动态进行长期监测,定期淡水淋盐是非常必要的.     

尾菜再生水灌溉对土壤酶活性与重金属含量的影响

为探究尾菜再生水灌溉对土壤酶活性和重金属含量的影响,采用室内土柱模拟试验,分别以尾菜再生水(VW)和自来水(TW)为灌溉水,设置充分灌溉(90%田间持水量,09FC)和非充分灌溉(70%田间持水量,07FC)2个灌水水平,以18 d为1个灌水周期,累计灌溉16期,分别在第72、144、216、288 d进行分层取样,测定土壤过氧化氢酶(CAT)、脲酶(UE)、蔗糖酶(IA)、碱性磷酸酶(ALP)活性及重金属(Pb、Zn、Cr、Cd、Cu)含量的时空变化特征,并对各处理进行相关性分析和潜在生态风险评价。结果显示,与TW-07FC处理相比,长期再生水非充分灌溉0～20 cm土层土壤UE、IA活性分别显著提高了31.36%和6.55%;与TW-09FC处理相比,再生水充分灌溉ALP活性显著提高了15.63%,CAT活性无显著性变化;随着灌溉次数的增加,再生水2个灌水水平均会增加土壤Pb、Cr、Zn含量,但增加效果不显著,土壤Cd含量与自来水灌溉相比无显著变化(P>0.05),土壤Cu含量有降低的趋势;由相关性分析可知,CAT活性与Cu、Zn含量呈极显著正相关关系(P<0.01);...     

咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄产量和品质的影响

为探明咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄植株生长、产量和品质的影响,本试验以南疆地区设施番茄为研究对象,设置4个灌溉水矿化度,分别为2 g·L^-1（T1）、4 g·L^-1（T2）、6 g·L^-1（T3）和8 g·L^-1（T4）,并以淡水灌溉为对照（CK）,开展同一灌水定额条件下设施番茄适宜灌水矿化度的研究。结果表明：不同生育期阶段土壤含水率基本表现为20～60 cm土层较高,表层及深层土壤含水率相对较低,土壤含水率随着灌水矿化度的增大逐渐增加;0～80 cm土层平均土壤含水率在生育期内逐渐降低,且深层土壤降幅显著;生育期初始阶段土壤含盐量主要积聚在0～40 cm土层,随着生育期的推进土壤盐分呈累积趋势且向深层土壤运移,生育期末主要积聚在0～60 cm土层;灌水矿化度小于4 g·L^-1时0～20 cm土层整体呈脱盐状态,其中CK处理平均脱盐率达27.79%,T1处理平均脱盐率达17.07%;灌水矿化度2～4 g·L^-1促进了番茄植株生长,株高和茎粗相较CK分别...     

长期培肥对土壤酶活性的影响

25a的有机肥长期定位试验地中土壤养分和有关酶活性研究表明:耕种和不同的培肥方式均能提高土壤养分的含量,明显地改善土壤的生物活性,其中对土壤脲酶和磷酸酶活性影响明显,多酚氧化酶显著性则较差。对土壤酶活性进行相关分析发现,土壤脲酶和碱性磷酸酶之间呈极显著正相关,且这两种酶与有关主要土壤肥力因子均呈显著或极显著正相关关系。揭示出了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性可以用来作为评价土壤肥力的综合指标。     

华北平原微咸水灌溉下土壤盐分淋洗规律与灌溉策略

合理有效利用微咸水是华北平原农业水资源短缺的重要缓解途径.基于多年试验站数据对土壤盐分动态类型、盐分淋洗条件及淋洗需水量进行了分析,并探讨了华北平原微咸水灌溉策略.结果表明:土壤盐动态淋滤型可以细分为充分淋洗型和不充分淋洗型;在华北平原冬小麦和玉米轮作制度下,只要保持土壤饱和电导率低于 6 ds/m,土壤就处于完全淋洗...     

微咸水灌溉条件下施用不同改良剂对盐渍化土壤盐分离子分布的影响

利用5种不同的土壤改良剂,对矿化度在2~3 g·L-1的微咸水灌溉棉田土壤进行改良效果研究。结果表明:五种改良剂均降低土壤p H值和总盐含量,并能有效控制土体Na+、Ca2+、SO42-、HCO3-积累;其中,磷石膏能显著降低土体Na+、Ca2+、SO42-总含量(P<0.05),DS1997能显著降低土体Na+、HCO3-总含量(P<0.05),酸碱平衡剂显著降低土体Ca2+、SO42-总含量(P<0.05),禾康改良剂有效控制土体SO42-、HCO3-含量;改良剂对土体中Cl-改良效果不显著(P>0.05)。研究得出:微咸水灌溉导致土壤p H值升高和含盐量增加,造成土壤盐分的积累;土壤改良剂可有效减少微咸水灌溉引起的盐分积累,改善土壤理化特性和盐分离子分布。     

微咸水离子组成对膜下滴灌土壤孔隙结构的影响

为探讨不同阳离子组成微咸水灌溉对膜下土壤孔隙结构的影响,开展2a田间定位试验,设置当地地下水灌溉（CK）、NaCl微咸水灌溉（T1）、KCl微咸水灌溉（T2）、CaCl₂微咸水灌溉（T3）、MgCl₂微咸水灌溉（T4）5个处理,利用CT扫描技术研究不同阳离子组成微咸水对土壤孔隙结构的影响。结果表明：与CK处理相比,随灌水次数增多,添加Na⁺处理的土壤大孔隙度显著降低,添加K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺处理的土壤大孔隙度显著增加,2022年添加Na⁺处理的大孔隙度平均降低了44.49%,添加K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺处理的土壤大孔隙度平均分别增加了5.73%、80.73%、25.75%;在2021—2022年期间,与CK相比,4种不同阳离子处理土壤孔隙成圆率均呈增加趋势,其中添加Ca²⁺、Mg²⁺处理增加显著,土壤孔隙成圆率平均增加区间分别为25.52%~30.94%、17.46%~23.19%;连续灌溉2a之后,添加Na⁺和K⁺处理的土壤开裂程度加重,土壤稳定性变差,而添加Ca²⁺和Mg²⁺对改善土壤结构、提高土壤入渗性能作用明显。     

长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量.试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m-1(淡水)、4.61 dS·m-1(微咸水)和8.04 dS·m-1(咸水).研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分...     

咸水非充分灌溉下土壤水盐动态及对制种玉米生长的影响

为了探究石羊河流域地下水资源的利用方式,在甘肃省石羊河流域开展了为期2年的制种玉米咸水非充分灌溉田间试验,试验设置3种灌水水平即w1(1ETc)、w2(2/3ETc)、w3(1/2ETc),3种盐分水平即s1(矿化度0.71 g·L~(-1),淡水)、s2(矿化度3 g·L~(-1))、s3(矿化度6 g·L~(-1)),共9个试验处理,研究咸水非充分灌溉对土壤水盐动态及制种玉米生长的影响。研究结果表明:咸水非充分灌溉条件下,由于灌溉水量和灌水矿化度不同,土壤水盐动态表现出不同的特征,非充分灌溉处理土壤含水量低于充分灌溉处理,咸水灌溉处理土壤含水量高于淡水灌溉处理;充分灌溉处理盐分累积较深,非充分灌溉处理盐分主要累积在表层土壤和根系吸水层土壤。灌溉水量采用2/3 ETc的非充分灌溉方式进行灌溉,土壤盐分随着水分运移,盐分主要累积在表层土壤和根系吸水层土壤,短时期采用灌水矿化度为3 g·L~(-1)的微咸水灌溉,盐分不会在土壤产生大量累积。因此,在研究区灌溉水量控制在2/3 ETc左右,灌水矿化度不超过3 g·L~(-1),对制种玉米生长的影响较小,减产幅度在11%以下,能够达到合理利用地下咸水资源和节水灌溉的目的。     

膜下滴灌条件下不同矿化度水对土壤水盐动态及棉花产量的影响

塔里木盆地分布着相当大面积矿化度在3~5 g/L之间的浅层地下咸水,有很大的开发利用潜力。通过微区测坑试验,采用膜下滴灌技术,用不同矿化度的咸水灌溉棉花,探求其对土壤水盐动态和棉花产量的影响。研究表明:(1)土壤盐分和水分二者的动态变化是紧密相关的,其中,土壤盐分动态变化主要受大气和灌溉水的影响,土壤水分的动态变化主要受棉花生长阶段和灌溉水的影响;(2)咸水膜下滴灌与淡水膜下滴灌同样具有淋洗和压盐效果;(3)通过棉花产量分析发现:与采用淡水灌溉相比,咸水灌溉对产量,单株铃数和单铃重具有一定的影响,对衣分没有影响;(4)当灌溉水矿化度大于3.24 g/L时,不利于塔里木盆地进行农业生产。     

Soil water and salt distribution under furrow irrigation of saline water with plastic mulch on ridge

Furrow irrigation when combined with plastic mulch on ridge is one of the current uppermost water-saving irrigation technologies for arid regions.The present paper studies the dynamics of soil water-salt transportation and its spatial distribution characteristics under irrigation with saline water in a maize field experiment.The mathematical relationships for soil salinity,irrigation amount and water salinity are also established to evaluate the contribution of the irrigation amount and the salinity of saline water to soil salt accumulation.The result showed that irrigation with water of high salinity could effectively increase soil water content,but the increment is limited comparing with the influence from irrigation amount.The soil water content in furrows was higher than that in ridges at the same soil layers,with increments of 12.87% and 13.70% for MMF9(the treatment with the highest water salinity and the largest amount of irrigation water) and MMF1(the treatment with the lowest water salinity and the least amount of irrigation water) on 27 June,respectively.The increment for MMF9 was gradually reduced while that for MMF1 increased along with growth stages,the values for 17 August being 2.40% and 19.92%,respectively.Soil water content in the ridge for MMF9 reduced gradually from the surface layer to deeper layers while the surface soil water content for MMF1 was smaller than the contents below 20 cm at the early growing stage.Soil salinities for the treatments with the same amount of irrigation water but different water salinity increased with the water salinity.When water salinity was 6.04 dS/m,the less water resulted in more salt accumulation in topsoil and less in deep layers.When water salinity was 2.89 dS/m,however,the less water resulted in less salt accumulation in topsoil and salinity remained basically stable in deep layers.The salt accumulation in the ridge surface was much smaller than that in the furrow bottom under this technology,which was quite different from traditional furrow irrigation.The soil salinities for MMF7,MMF8 and MMF9 in the ridge surface were 0.191,0.355 and 0.427 dS/m,respectively,whereas those in the furrow bottom were 0.316,0.521 and 0.631 dS/m,respectively.The result of correlation analysis indicated that compared with irrigation amount,the irrigation water salinity was still the main factor influencing soil salinity in furrow irrigation with plastic mulch on ridge.     

微纳米气泡水地下滴灌对紫花苜蓿土壤酶活性与根系脯氨酸的影响

为了探究微纳米气泡水地下滴灌条件下不同溶解氧质量浓度对紫花苜蓿土壤酶活性与根系脯氨酸的影响,采用田间试验方法,在地下滴灌灌溉定额相同的条件下设低（WA-1,1.8 mg·L^-1）、中（WA-2,5.0 mg·L^-1）、高（WA-3,8.2 mg·L^-1）3个微纳米气泡水溶氧量质量浓度水平和不加气常规灌溉处理（CK）,研究了不同试验处理下紫花苜蓿根际土壤过氧化氢酶、脲酶活性以及根系特征和游离脯氨酸含量的变化。结果表明：微纳米气泡水地下滴灌能明显增加紫花苜蓿根区土壤过氧化氢酶和脲酶活性;在紫花苜蓿不同的生长期,随着微纳米气泡水溶解氧质量浓度的增加,土壤过氧化氢酶和脲酶活性呈增大的趋势;相同试验处理条件下,土壤过氧化氢酶和脲酶活性随着微纳米气泡水地下滴灌次数的增加呈先升后降的趋势;处理WA-3、WA-2、WA-1的土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性最大分别为20.28、19.19、16.92 ml·g^-1和13.98、13.17、12.07 mg·g^-1·d^-1,分别比处理CK（13.82 ml·g^-1和9.63 mg·g^-1·d^-1）增加46.74%、38.86%、22.43%和45.17%、36.76%和25.34%;微纳米气泡水地下滴灌能降低根系游离脯氨酸含量,处理WA-2根系游离脯氨酸含量最低（51.01μmol·g^-1）,相较于处理CK(92 μmol·g^-1),减少44.55%。说明微纳米气泡水地下滴灌能够缓解因长时间地下滴灌导致的土壤通透性减弱的现象,提高土壤氧气扩散率,增强土壤酶活性,促进根系的正常生长发育。     

干旱区盐碱地覆膜滴灌条件下土壤基质势对糯玉米生长和灌溉水利用效率的影响

利用埋在滴头正下方0．2m深度的真空表负压计,通过控制土壤基质势下限（-5,-10,-15,-20,-25kPa）,研究盐碱地覆膜滴灌条件下土壤基质势对糯玉米（中糯1号）的生长、产量形成过程和灌溉水利用效率的影响。2005和2006年的试验结果表明：糯玉米的株高、茎粗、叶面积指数、地上部分干物质积累量、叶绿素含量等都随着土壤基质势的升高而增加,土壤基质势越高,糯玉米鲜食果穗产量越高,果穗性状也越好;土壤基质势在-5kPa时,糯玉米产量最高;土壤基质势在-10～-15kPa时,灌溉水利用效率最高。