不同水分调控对晋西黄土区苹果×大豆间作系统细根分布与耗水特性的影响

为探求适于晋西黄土区果农间作系统的水分调控措施,选取该地区典型的苹果×大豆间作系统为研究对象,结合覆盖与调亏灌溉2种节水措施,分析了不同水分调控措施对苹果和大豆根系空间分布、耗水量与水分利用等指标的影响。试验设置灌溉上限3个水平:田间持水量的55%(W1,低水),70%(W2,中水)和85%(W3,高水),2种覆盖材料:秸秆覆盖(M1)和地膜覆盖(M2)。结果表明:水分调控措施增加了苹果和大豆总根长密度,且扩大了苹果在水平和垂直方向上的根长分布。苹果根长密度与距树行距离呈负相关,而大豆则呈正相关,且均与垂直深度存在负相关关系。大豆鼓粒期土壤水分随距树行距离的增加先减后增,最小值为距树行1.5～2.0m,与清耕(CK0)和单一覆盖(CK1和CK2)相比,水分调控措施能显著提高0—60cm土层内的土壤水分。聚类分析表明水分调控下苹果和大豆主要水分竞争区域为距树行0.5～1.5m、垂直方向0—40cm土层范围内。M2W2处理苹果细根集中分布在20—40cm土层,大豆细根主要在0—20cm土层,根系错位分布缓解了种间水分竞争,其耗水量可较W3组减少40～50mm,且其产量和水分利用可分别较其他水分调控措施提高29.37%～41.92%,12.29%～53.35%,同时可使间作系统净收益最大,可达2 976.5元/hm~2。由此建议在未坐果的幼龄苹果树行间间作大豆时采用地膜覆盖措施,同时在分枝期灌水150m~3/hm~2,结荚期灌水400m~3/hm~2,鼓粒期灌水300m~3/hm~2,可显著提高间作系统水分利用水平和经济效益。     

晋西黄土区水肥调控对苹果玉米间作系统土壤含水量及分布的影响

为探求适用于晋西黄土区果农间作系统的水肥管理制度,研究灌水施肥对土壤含水量的影响,避免盲目施肥和灌溉造成环境污染、资源浪费以及水土流失.以晋西黄土区典型的苹果+玉米间作系统为研究对象,设置双因素3水平水肥耦合试验,分析不同水肥调控下,玉米灌浆期和成熟期土壤水分空间分布及土壤水分效应.试验设置灌水量3水平分别为:田间持水量的50％、65％和85％,追肥量3水平分别为:N 289 kg/hm2+P2O5118 kg/hm2+K2O 118 kg/hm2(F1,70％经验施肥量)、N 412.4 kg/hm2+P2O5168.8 kg/hm2+K2O 168.8 kg/hm2(F2,100％经验施肥量)、N 537 kg/hm2+ P2O219 kg/hm2+ K2O 219 kg/hm2(F3,130％经验施肥量).结果显示:灌浆期试验组较对照组土壤含水量最高提高7.6％,成熟期最高可提高10.9％,试验组较对照组土壤含水量水平分布差异变小;灌溉和施肥对土壤水分的垂直分布影响较大,可显著提高作物生育后期30 ～ 60 cm土层土壤含水量,可以缓解间作系统种间的水分竞争;试验组W3F1在玉米灌浆期土壤含水量最高,所以,推测其为最利于间作系统增产的水肥调控模式.本研究可为晋西黄土区果农间作系统灌溉和施肥管理,提供理论基础和技术支撑.     

不同水热调控方式对苹果-大豆间作系统土壤温度和根系分布的影响

为探究适于黄土区果农间作系统的水热调控方式,选取该区典型的苹果—大豆间作系统为对象,分析不同水热调控方式对间作系统耗水量、土壤温度及根系分布的影响。试验设置3个灌水量上限：田间持水量的50%(W1),65%(W2)和80%(W3);2个覆膜时间：大豆播种至结荚期(M1)和全生育期覆膜(M2)。结果表明：灌水处理的耗水量与灌水量呈正相关,其耗水量较对照提高1.02%～79.11%。土壤温度在分枝和结荚期随土层深度的增加先增后减,最大值出现在15 cm,而在鼓粒期却呈减小趋势。覆膜在生长前期可增温1.13～3.09℃,而在后期降温0.05～2.36℃。间作系统中作物根系在竖直和水平方向上主要分布范围为0—80 cm深度和距树行0.3～1.8 m。土壤有效积温和根系竞争强度总体上随灌水量的增加先增后减,最大值出现在W2;同时,M1组根系竞争强度较M2提高12.69%。相关分析表明,土壤水分与根系呈极显著负相关性。中等水平的灌水结合播种至结荚期覆膜能最大程度地提升作物根系密度,改善土壤物理性质。建议在幼龄果树间作大豆系统中采用半生育期覆膜(M1)结合田间持水量的65%作为灌水上限(W2)。     

灌水频率和施肥量对滴灌马铃薯生长、产量和养分吸收的影响

【目的】针对陕北榆林风沙土马铃薯灌水施肥不合理及水肥利用效率低的问题,通过研究滴灌施肥条件下不同的灌水频率和施肥量对马铃薯生长、产量及养分吸收利用的影响,以期科学地对马铃薯进行水肥调控,为实际生产提供参考依据。【方法】试验于2016年5—10月在陕西省榆林市农业科技示范园区内进行,试验设置了3个灌水频率D1 (4 d)、D2 (8 d)、D3 (10 d)和3个施肥量(N、P_2O_5、K_2O)水平,即F1 (100、40、150kg/hm^2)、F2 (150、60、225 kg/hm^2)、F3 (200、80、300 kg/hm^2)组合,共9个处理。在生育期对马铃薯生长指标进行观测,收获时统计产量及产量构成因素。【结果】1)同一灌水频率下,F3处理的株高、茎粗、叶面积和产量显著高于F1和F2处理,肥料偏生产力在F1处理下最高,而水分利用效率受施肥量的影响不显著,养分利用效率随着施肥量的增加而减小。F3处理的产量达41518 kg/hm^2,比F1和F2处理分别提高11.75%和8.52%,F1处理下肥料偏生产力为128.12 kg/kg,比F2和F3处理的高出45.67%和78.99%。2)在同一施肥量下,马铃薯的生长指标、产量和肥料偏生产力均在D2处理达到最大值,D2处理下的产量和肥料偏生产力分别为42932kg/hm^2和105.88 kg/kg,而D1处理下水肥利用效率最高,但D1和D2之间水分利用效率差异不显著。从水肥交互作用来看,D2F3的产量和水分利用效率最高,分别为44870 kg/hm^2,107.39 kg/(mm·hm^2),D2F1的肥料偏生产力最高,为142.02 kg/kg。【结论】合理的灌水频率与施肥量不仅能维持马铃薯较好的生长特性,而且能获得较大的经济效益。综合产量与节水节肥因素,D2F3处理(8 d,N 200 kg/hm^2、P_2O_5 80 kg/hm^2、K_2O 300kg/hm^2)可作为基于本试验条件下较适宜的灌水施肥组合。     

滴灌施肥对大棚西瓜生长、产量及品质的影响

该文从优质高产、高效和节水节肥的三重目标出发,通过大田试验,研究在西北旱区对大棚膜下滴灌施肥条件下不同生育时期水肥组合对西瓜生长、产量、灌溉水分利用效率和果实品质的影响,从而确定西瓜适宜滴灌施肥的水肥用量。试验设置3个灌溉量水平:450 m3/hm2(W1)、900 m3/hm2(W2)、1350 m3/hm2(W3),3个施肥水平:N 81.53 kg/hm2+P2O5 33.43 kg/hm2+K2O 101.09 kg/hm2(F1),N 163.05 kg/hm2+P2O5 66.85 kg/hm2+K2O202.18 kg/hm2(F2),N 244.58 kg/hm2+P2O5 100.28 kg/hm2+K2O 303.27 kg/hm2(F3),共9个处理。结果表明:在相同肥料处理条件下,提高灌水量有利于西瓜株高生长,但茎粗减小,发生徒长。F2W2处理能使西瓜叶片叶绿素含量在各个生育期保持较高水平。在西瓜苗期,增加水肥用量的F3W3处理提高了西瓜叶片净光合速率和蒸腾速率,但与F2W2处理差异不显著。坐果期后,F2W2处理的西瓜光合能力较强,获得了较高的产量和水分利用效率,较提高灌水量和施肥量的F3W3处理增产3.6%,灌溉水分利用效率(irrigation water use efficency,iWUE)提高35.73%。在果实品质方面,F2W2处理的西瓜中、边可溶性固形物、可溶性蛋白质和番茄红素等质量分数表现最好,F2W1处理的西瓜可溶性总糖质量分数最高,F3W2处理的西瓜总维生素C质量分数最高,但与F2W2处理差异不显著,且F2W2处理西瓜产生最佳的糖酸比,口感极佳。综合分析表明,F2W2处理的西瓜生长健壮,光合作用强,优质高产,且水分利用效率较高,是利于西北旱作膜下滴灌条件下西瓜生产中适宜的水肥组合。     

水肥耦合对温室盆栽黄瓜产量与水分利用效率的影响

采用一种负水头供水控水盆栽装置进行水分精确控制,通过设定装置的不同供水吸力控制不同的土壤含水量,研究不同水肥供应对温室黄瓜生长发育的影响及水肥间的耦合效应。试验分别设3种供水吸力:3 kPa(W1)、5kPa(W2)和7 kPa(W3);3种施肥水平:N 600、P 300、K 300 kg/hm2(F1),N 900、P 450、K 450 kg/hm2(F2)和N 1200、P600、K 600 kg/hm2(F3)。试验结果表明,W1、W2、W3处理控制的土壤含水量分别为26.25%、20.81%、15.35%。在F1、F2和F3的处理下,黄瓜的生长速率和产量随着土壤水分的增加而增加,表现为W1W2W3;在W1与W2处理下,施肥水平越高,黄瓜生长速率、叶片光合速率、干物质积累量以及产量与水分利用效率越高,表现为F3F2F1;且增加施肥对提高水分利用效率并不以增加植株耗水量为代价。而在W3处理下,植株干物质积累量、叶片光合速率和产量的高低顺序为F2F1F3,F3过高的施肥量抑制了植株的生长。试验结果还表明,水肥互作效应对黄瓜产量与水分利用效率有显著的影响。     

滴灌水肥一体化对温室葡萄生理特性及水肥利用效率的影响

为探究中国东北地区日光温室种植条件下滴灌水肥一体化对葡萄生长、产量和水肥利用效率的影响,以3年生的"醉金香"葡萄为供试材料,2017－2019年在日光节能温室中开展了水肥一体化试验。试验设置3个灌水水平（W1～W3）：W1～W3灌水控制下限分别为田间持水率的50%、60%、70%,灌水上限统一为田间持水率的90%,设置3个施肥水平：低肥F1（60%CK）、中肥F2（75%CK）、高肥F3（90%CK）和对照（CK,灌水控制上下限为田间持水率的80%～90%、施肥量为N-P2O5-K2O为260-119-485 kg/hm2）,共计10个处理。结果表明：1）果实膨大期是水肥一体化对新梢生长调控最为主要的时期,其与开花坐果期也是利用水肥对葡萄叶面积指数进行调控最关键的时期。对于生长指标而言,W3F1、W2F3、W2F2等处理均为相对于CK的正向处理,即优于该处理或与该处理无显著性差异（P>0.05）。2）W3F2、W3F1、W2F3、W3F3等处理的叶片净光合速率和蒸腾速率均是相对于CK的正向处理。瞬时水分利用效率变化范围在1.60～3.74 μmol/(mmol)之间,W2F2、W3F1、W3F3均为相对于CK的正向处理。3）灌水和水肥交互作用对产量的影响达到极显著水平（P<0.01）。W3F2、W3F1、W3F3、W2F3处理为相对CK的产量正向处理,过高的灌溉、施肥水平会导致葡萄水分利用效率和肥料偏生产力的显著降低。W1F2、W3F1处理下,水分利用效率和肥料偏生产力分别达到最大值。综合考虑,W2F3处理可在保证肥料偏生产力未产生下降的同时,生理指标、产量、水分利用效率达到与最优水平无显著性差异,推荐作为该研究最优处理,即灌水控制上下限为田间持水率的60%和90%,施肥量为CK的90%,可在节水21.19%～23.27%,节肥7.52%的基础上,实现稳产型温室葡萄生产。研究为温室葡萄,特别是中国东北冷寒区温室葡萄水肥一体化下最优灌溉施肥模式提供参考。     

不同滴灌施肥水平对北疆棉花水分利用率和产量的影响

为探讨不同滴灌施肥策略对棉花生长、产量、水分利用效率和肥料偏生产力的影响,在新疆石河子,于2012年和2013年棉花生长季,设置5个N-P2O5-K2O施肥水平150-60-30、200-80-40、250-100-50、300-120-60和350-140-70 kg/hm2(分别记为F0.6、F0.8、F1.0、F1.2和F1.4)和3个灌溉水平(60%ETC:W1、80%ETC:W2、100%ETC:W3,ETC是作物蒸发蒸腾量),研究水肥互作对棉花株高、叶面积指数(leaf area index,LAI)、干物质质量、籽棉产量、水分利用效率和肥料偏生产力的影响。2 a的大田试验表明:2 a的W1灌水水平下各施肥处理株高均低于60 cm且叶面积指数小于3.2,除2013年W2F0.6处理外,W2和W3灌水水平下各施肥处理株高介于60~71 cm且叶面积指数介于3.4~4.2,其中W3F1.0,W3F1.2和W3F1.4处理2 a有效铃数均在6.8个/株以上且籽棉产量差异不显著。棉花有效铃数比百铃质量对水肥更加敏感。水分利用效率最高的处理为W2F1.0,2 a分别为1.65和1.52 kg/m3,比产量最高的W3F1.0处理高12%和6%,但其产量比W3F1.0下降约5%。在北疆棉花膜下滴灌施肥条件下,灌水量在100%ETC,施肥量在250-100-50 kg/hm2时,可以获得最高的籽棉产量。灌水量在80%ETC,施肥量在250-100-50 kg/hm2时,可以获得低于最高籽棉产量约5%的籽棉产量和最高的水分利用效率。从节水和生态可持续发展角度来看,灌水量80%ETC、N-P2O5-K2O 250-100-50 kg/hm2为最佳滴灌施肥策略。该研究可为北疆棉花实施有效的膜下滴灌施肥管理提供理论依据。     

膜下滴灌水肥耦合促进番茄养分吸收及生长

研究膜下滴灌不同水肥调控措施对日光温室番茄生长、产量、养分吸收利用的影响,为温室番茄水肥科学管理提供依据。设灌水(W)和施肥(F:N-P2O5-K2O)2因素,以常规沟灌施肥(W1:100%ET0,F1:240-120-150kg/hm2,ET0为参考作物蒸发蒸腾量)为对照(Control,CK),3个滴灌水量(W1:100%ET0、W2:75%ET0、W3:50%ET0)和3个施肥水平(F1:240-120-150 kg/hm2、F2:180-90-112.5 kg/hm2、F3:120-60-75 kg/hm2)。结果表明,滴灌施肥(W1F1)比CK处理的干物质量、产量和肥料偏生产力(PFP,partial factor productivity of fertilizer)分别增加60.0%、46.9%和47.0%,氮、磷和钾吸收量是CK的1.82~2.41、1.56~2.03和1.36~1.90倍。滴灌施肥下,W1F2干物质量最大(9 258.3 kg/hm2),W1和W2较W3增产19.0%和6.5%,F1和F2较F3增产18.3%和12.9%。生育期内,植株氮、磷和钾吸收量均随灌水量和施肥量的增加而增大(第二果膨大期,F2处理磷和钾吸收量最大除外),灌水量越大,养分利用效率(NUE,nutrient use efficiency)越小,吸收效率(UPE,nutrient uptake efficiency)和PFP越大,施肥量越大,NUE、UPE及PFP均减小。综合分析,滴灌施肥增产效果明显,W1F2(100%ET0,N-P2O5-K2O为180-90-112.5 kg/hm2)处理干物质量最大,有较大的增产潜力,UPE和PFP较高,是适宜的灌水施肥组合。     

南疆沙区成龄红枣水肥一体化滴灌的水肥适宜用量

为了研究南疆沙区漫灌改滴灌水肥管理对红枣产量及品质的影响,该文运用二元回归分析及归一化方法,以当地9 a成龄枣树为对象,寻求同时满足高效高产的水肥灌溉制度。以常规漫灌(CK:1 100 mm、900 kg/hm~2)为对照,设灌水和施肥(N∶P_2O_5∶K_2O=2∶1∶1.5)双因素进行小区试验,3个滴灌灌水量(W1:45%CK,W2:65%CK,W3:85%CK,100%)和3个施肥水平(F1:45%CK,F2:65%CK,F3:85%CK)。结果表明:灌水对红枣花期、膨大期土壤养分(全N、速效P、速效K)和灌溉水利用效率(iWUE)达到显著性水平(P0.05),施肥对红枣花期、膨大期土壤养分、肥料偏生产力(PFP)达到显著性水平(P0.05),水肥耦合效应对全生育期土壤养分、产量及品质指标均达到显著水平(P0.05);滴灌条件下W2F3处理产量最高,与CK无显著性差异(P0.05),iWUE、PFP分别在W1F3、W3F1处理最高,总糖、维生素C、总酸分别在W3F1、W3F3、W3F1处理最高,与W2F3无显著性差异(P0.05),对于净收益而言,W3F2与CK具有显著性差异(P0.05),相比于CK提高1.95%。通过对建立的滴灌水肥投入与红枣产量和品质关系模型分析,认为研究区滴灌红枣适宜的水肥投入范围分别为651～806 mm和708～810 kg/hm~2,其中N(311～345 kg/hm~2),P_2O_5(156～178 kg/hm~2),K_2O(233～267 kg/hm~2),研究结果可做为当地红枣滴灌节水、节肥的最佳水肥供应模式。     

水肥耦合对极端干旱区滴灌葡萄耗水规律及作物系数影响

为探讨水肥耦合对极端干旱区滴灌葡萄耗水规律的影响,探明不同水肥组合下滴灌葡萄耗水在各生育期内分布规律,以及在整个生育期的动态变化规律,确定区域内滴灌葡萄作物系数,利用水量平衡法和彭曼—蒙特斯公式,以试验区内成龄无核白葡萄为研究对象开展大田小区试验,设置灌水、施肥2因素,其中设灌水处理4个水平(600,675,750,825 mm,分别标记为W1、W2、W3、W4);施肥处理3水平(450,750,1 050 kg/hm~2,分别标记为F1、F2、F3)。结果表明:全生育期平均土壤含水率随灌溉定额增大而增大,其中W3、W4处理含水率分别为13.35%和14.04%,均高于12.80%(田间持水率的80%),水分供应充足。水肥耦合对产量及品质指标的影响均达极显著水平(P0.01),产量、可溶性固形物在W3F2处理达最高值,可滴定酸和维生素C分别在W4F2和W4F3处理达到最优,但与W3F2处理均无显著性差异(P0.05)。不同水肥处理下,灌水对总耗水量和各生育期内耗水量、耗水强度影响显著(P0.05),施肥对总耗水量和各生育期内耗水量、耗水强度未达显著水平(P0.05),水肥耦合效应对各生育期内耗水强度影响显著(P0.05);不同水肥处理下葡萄全生育期总耗水量维持在665.96～902.90 mm;各处理耗水量、耗水强度随生育期的推进总体呈先增大再减小的趋势,且耗水强度和时间存在显著的二次曲线关系。各处理在浆果生长期和浆果成熟期耗水模数均值为27.01%～27.36%,为葡萄需水高峰期;其中W3F2处理下的耗水规律可视为区域内葡萄需水规律。葡萄作物系数随生育期的推进总体呈先增大再减小的趋势,与时间存在显著的二次曲线关系。研究可为吐哈盆地及类似地区无核白葡萄农田水肥管理与滴灌技术的推广提供科学依据,对区域水资源高效利用及实现区域内社会经济的可持续发展具有重要意义。     

基于水肥耦合的滴灌西兰花光合-产量-品质试验及综合评价

研究膜下滴灌条件下，不同水肥组合对西兰花光合、产量、水肥利用效率及品质的影响，并建立西兰花产量—品质与水肥因素的回归模型及主成分综合评价体系，寻求西兰花最优的灌水量和施肥量组合，为西兰花高效节水灌溉提质增效提供技术依据。以西兰花为试验作物，采取膜下滴灌的灌溉方式，采用二因素三水平随机区组试验设计。灌水量设置3个水平，分别为1 740，2 175，2 610 m³/hm²，施肥量设置3个水平，分别为1 200，1 500，1 800 kg/hm²，共9个处理。结果表明：在生育期降水量为20.8 mm，灌水量为2 610 m³/hm²，施肥量为1 800 kg/hm²，西兰花的产量及品质最好，综合评价得分也最高，说明高水高肥处理下最有利于西兰花的生长，是适宜本地滴灌西兰花的灌溉施肥制度。     

亏缺灌溉与有机肥结合对夏玉米水分及产量影响

为了解减少灌水量和尿素对夏玉米产量和水分的影响。通过田间试验,以夏玉米为研究对象,选取课题组研发的有机质含量高、保水性能强的有机肥,结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),采用等氮的原则,对有机肥与无机肥混施(F1:100%无机化肥;F2:24%有机肥+76%无机化肥;F3:48%有机肥+52%无机化肥),研究灌水量与有机无机肥对夏玉米水分利用效率和产量的影响。结果表明:与F1处理相比,在充分灌溉(W1)条件下,F2和F3处理的籽粒产量提高4.8%~6.3%;亏缺灌溉(W2)条件下,有机肥处理的籽粒产量提高1.8%~2.3%。在相同灌溉水平下,有机肥处理显著提高收获时土壤贮水量,为冬小麦发芽和生长提供一定的湿度。施有机肥处理对三叶期和小喇叭口期株高有显著影响,而对其他生育期株高影响不显著。亏缺灌溉(W2)和施有机肥(F2)的处理产量较好,是夏玉米种植管理中的一个有效方案。这种灌溉施肥管理可为关中平原及环境相似地区提供科学依据。     

枸杞苜蓿间作模式下水分调控对枸杞光合特性与水分利用的影响

针对中国西北干旱半干旱地区枸杞种植模式单一、水分利用低下的农业生产现状,探究更为有效的田间管理措施以提高枸杞产量,并实现水土资源高效利用。基于大田试验,对比分析了2种种植模式(枸杞单作CK和枸杞‖苜蓿LA)与4种水分条件(充分灌水W0(75%～85%)、轻度亏水W1(65%～75%)、中度亏水W2(55%～65%)和重度亏水W3(45%～55%))对枸杞耗水特征、光合特性、生长量、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)枸杞‖苜蓿(891～1 243 mm)的生育期耗水量高于枸杞单作(829～1 102 mm),且均随灌水亏缺程度的提高呈降低趋势。(2)枸杞单作模式下,净光合速率和蒸腾速率的双峰趋势较枸杞‖苜蓿模式明显;同一种植模式下,随着水分亏缺程度的加剧,枸杞叶片净光合速率和蒸腾速率的峰值有所降低且峰值出现的时间有所提前。(3)同一种植模式下,随着水分亏缺程度的增加,枸杞地径、株高、冠幅和新梢的生长量均呈降低趋势,但降低幅度趋于减小;单作模式下,处理CKW1具有较高的产量(3 720 kg/hm~2)和水分利用效率(3.61 kg/(hm~2·mm));间作模式下,处理LAW0具有较高的产量(3 780 kg/hm~2)和水分利用效率(3.08 kg/(hm~2·mm))。综合得出,枸杞单作模式下,一定程度的水分亏缺有助于提高枸杞产量和水分利用,而枸杞‖苜蓿模式下,应保证充足的土壤水分供应以获得较高的枸杞产量和水分利用。     

节水条件下盐碱农田施用有机肥的固碳及其生态系统服务价值提升效应

针对中国黄河中上游河套灌区不合理灌溉和施肥造成的盐碱农田碳排放加剧和生态系统服务功能退化等问题，该研究以向日葵盐碱农田为研究对象，开展连续2 a的田间试验，探讨滴灌条件下有机肥施用对盐碱农田生态系统净碳收支和生态系统服务功能价值的影响。试验设置滴灌灌水下限及施肥模式2个因素。灌水下限设置2个水平（W1：土壤基质势阈值为−20 kPa，W2：土壤基质势阈值为−30 kPa），每个灌水下限下设置3种施肥模式（CK：纯施化肥，LBF：褐煤碳基有机肥4.5 t/hm²，SMF：羊粪堆肥5 t/hm²），采用完全随机区组设计。另设畦灌施加化肥处理作为对照（MCK）。对不同处理的生态系统净碳收支及其组成要素以及3种生态系统服务价值（农产品供给功能价值、积累有机质功能价值和气体调节价值）进行了对比分析。结果表明：相同施肥条件下，滴灌处理的土壤有机质含量、作物净初级生产力、籽粒碳输出和土壤碳排放高于畦灌处理，且这些指标的值均随土壤基质势升高而增加。相同灌溉条件下，施加有机肥处理可以显著提高土壤有机质含量、净初级生产力和籽粒碳输出并降低土壤碳排放。其中，滴灌灌水下限−20 kPa与褐煤碳基有机肥用量4.5 t/hm²（W1LBF）相结合的处理有效促进了作物生长，并获得了最高的净初级生产力以及较低的土壤碳排放量，最终获得了最高的生态系统碳汇能力。此外，净初级生产力、土壤有机质和土壤碳排放等指标的变化影响了生态系统服价值。与MCK处理相比，W1LBF处理能够显著提升农产品供给功能价值、积累有机质功能价值和气体调节价值，增幅分别为8004.20、923.9和2094.70元/hm²。综上所述，该研究发现在河套灌区向日葵盐碱农田中，采用滴灌−20 kPa灌水下限结合4.5 t/hm²褐煤碳基有机肥可以增加作物初级净生产力、提高盐碱农田系统的碳汇能力和生态系统服务功能价值。该研究可为干旱半干旱地区盐碱向日葵农田固碳减排和生态系统可持续发展提供科学依据。     

不同水肥管理对京郊设施菜地氮素损失及氮素利用效率的影响

定量分析不同水肥管理下设施菜地的氮素损失途径及氮素利用效率,可为合理制订菜地水肥管理措施提供科学依据。2009年在北京市顺义区设施番茄大棚设置了6种水肥管理模式：（1）传统施肥＋传统畦灌（N1F1）;（2）优化施肥＋优化畦灌（N2F2）;（3）减量施肥＋优化畦灌（N3F2）;（4）传统施肥＋传统滴灌（N1D1）;（5）优化施肥＋优化滴灌（N2D2）;（6）减量施肥＋优化滴灌（N3D2）。利用田间观测数据对EU—Rotate_N模型进行了校验,并计算了各水肥管理下设施菜地的氮素淋失、气体损失和氮素利用效率。结果表明,各处理的土壤氮素淋失量占施肥总量的1％-9％,气体损失占施肥总量的5％-14％,各处理氮素淋失表现为N1FI〉N3F2=N2F2〉N1D1〉N2D2〉N3D2。滴灌处理的淋失量比对应畦灌处理减少了72％-87％,气体损失量比畦灌处理平均降低了40％,其氮素利用效率比对应畦灌处理提高32％。36％。在保证蔬菜产量影响不大的情况下,优化施肥和滴灌均能有效地降低氮素淋失和气体损失,提高氮素利用效率。     

河套灌区节水减肥对玉米不同生育期水分和养分的影响

为探究不同灌水和施肥条件对河套灌区不同生育期玉米生长的影响,以玉米“金苹628”为材料,分别研究了低水(1800 m^3/hm^2)、中水(2250 m^3/hm^2)、高水(2700 m^3/hm^2)3个灌水水平,低肥(300 kg/hm^2)、中肥(375 kg/hm^2)、高肥(450 kg/hm^2)3个施肥水平,并以当地一般灌水量和施肥量为对照(CK),共10个处理在苗期、拔节、抽雄、灌浆、成熟期对土壤水分、养分和玉米生长的影响。结果表明:拔节期以后,土壤平均含水率呈下降趋势;抽雄和灌浆期玉米耗水量最大,占整个生育期耗水量65%以上;拔节期土壤硝态氮累积量最小,植物吸收大量养分供玉米快速生长;高水水平下,玉米产量及水分利用效率随灌水和施肥量的增加呈先增后减趋势。通过多元逐步回归分析不同生育阶段土壤水分和养分对玉米生长的影响,筛选出不同生育期对玉米生长影响更为关键的要素,得出在抽雄、灌浆、成熟期土壤水分对玉米生长的影响比土壤养分大,拔节期土壤养分对玉米生长的影响比土壤水分大。研究结果可为河套灌区节水减肥,合理分配水资源,减少氮素面源污染,保障玉米稳定生长提供理论基础。     

极端干旱区水肥耦合对滴灌葡萄产量和品质的影响研究

为建立极端干旱区滴灌葡萄生理-产量-品质效应的耦合评价模型,本试验设置新梢生长期、花期、浆果生长期、浆果成熟期4个生育期调亏灌溉和1个充分灌溉(分别记为W1、W2、W3、W4、CK),并与N:P₂O₅:K₂O=1:1:1、2:2:3、2:1:2(分别记为F1、F2、F3)3个施肥配比进行完全组合设计,对葡萄生理、产量和品质指标进行分析,然后采用隶属函数和聚类分析法择优水肥处理。结果表明,水肥处理对滴灌葡萄不同生育期叶片的相对含水率影响显著,W1F2可以在果实生长的主要时期保持较高水平;水肥使用不当会严重降低葡萄产量和品质,CKF2的产量最高,为28 003 kg·hm^-2,W4F2与之无显著差异,而W3F3较其降低34.29%;W4F2的还原性糖、可溶性固形物和维生素C含量最高,W3F3的可滴定酸含量最高。相关性分析表明,滴灌葡萄生理、产量和品质指标间均呈显著性相关关系。经隶属函数和聚类分析法结合得出,15个水肥处理可分为5个等级,其中2个最优水肥处理分别为在新梢生长期和浆果成熟期进行调亏灌溉,并采用N-P₂O₅-K₂O=235.7 kg·hm^-2-235.7 kg·hm^-2-353.6 kg·hm^-2的施肥配比。本研究为极端干旱区滴灌葡萄水肥效应耦合评价提供了理论指导。     

利用15N揭示滴灌区盐旱胁迫对土壤氮素分布与棉花生长的影响

为了探究盐旱胁迫对土壤中氮素分布和棉花生长的影响,通过测坑试验研究滴灌区不同盐分、干旱条件下土壤全氮、硝氮、氨氮的分布和棉花生长情况。试验设置3种盐分梯度的土壤（电导率,EC）：3,6,9 dS/m,分别用T1、T2、T3表示;3个灌水量：2 700,3 600,4 500 m³/hm²,分别用W1、W2、W3表示（4 500 m³/hm²为当地推荐灌水量）。结果表明：当土壤盐分梯度> 3 dS/m时土壤全氮累积量显著高于低盐土壤（P<0.05）,且土壤盐分对棉花花期生长影响较大。土壤的氨氮挥发量和土壤盐分梯度成正比。土壤硝态氮的淋失与灌水量呈正比,与正常灌水量的硝态氮淋失相比,水分胁迫对棉花产量的影响更为严重（P<0.01）。随土层深度的增加,土壤碱解氮以每20 cm土层8%的速度减少。各处理土壤¹⁵N残留率为11%~40%,随土壤盐度增加而增加,随灌水量增加而减少,与土壤全氮含量呈正比,与棉花产量呈反比。综上所述,T1W3处理更有利于棉花对氮肥的利用和产量的提高,推荐滴灌区棉花土壤盐度<3 dS/m,灌水量4 500 m³/hm²,可在花期适当提高施肥量以稳定产量。