降解地膜对河西干旱区土壤水热及制种玉米产量的影响

以制种玉米为供试材料,研究了诱导期分别为2,3,4个月的白色(WD1,WD2,WD3)和黑色(BD1,BD2,BD3)降解膜以及普通白膜覆盖(CK)对制种玉米土壤水热及产量的影响.结果表明:相同诱导期下,黑色降解膜的降解等级高于白色降解膜;土壤贮水量在灌浆期和成熟期,降解膜覆盖处理比CK低2.2%~7.5%和2.3%~7.0%,吐丝期BD2的土壤贮水量比CK高8.0%;可降解地膜覆盖在拔节期、吐丝期、灌浆期和成熟期,土壤日最高温度比CK低0.1~1.5,0~1.2,0.1~1.3和0.9~1.9 ℃,并且降解地膜诱导期越早,对地温影响越大;BD3成熟期的冠部湿基含水率比CK高3.2%;不同降解膜覆盖作物的产量和水分利用效率与CK相比较,BD3具有增产效应,产量和水分利用效率分别比CK高6.8%和4.7%.     

多年膜下滴灌对土壤水盐及棉花产量的影响北大核心

通过农田定位试验,研究常规膜下滴灌棉花种植下,农田水盐动态变化特征、棉花产量及水分利用效率,对防止土壤盐渍化,提高水土资源利用效率具有重要意义。结果表明:膜下滴灌主要影响棉花耕作层土壤水分,不会产生深层渗漏。各年份不同生育期滴头间和滴灌带间土壤水分含量随土壤深度增加呈现“先增-后降-再增”的变化趋势,100 cm土层土壤水分含量达25.16%。随着耕种年份增加,0~100 cm土层含盐量呈增加趋势,滴灌带带间盐分含量累积较滴头间显著,2021年收获后滴灌带间0~10 cm土层盐分含量达1.63 g/kg,从第四茬棉花种植开始,耕作层(0~40 cm)土壤盐分含量较第一茬增加117%,籽棉产量较第一茬降低8.1%,水分利用效率较第一茬降低6.3%。随年份增加籽棉产量呈下降趋势,籽棉产量介于4398.3~4970.1 kg/hm^(2)之间,同一耕地连续在膜下滴灌灌溉处理下,棉花种植从第四茬起进行种植结构和灌溉方式调整。     

咸水灌溉对土壤水热盐变化及棉花产量和品质的影响

为了充分利用咸水资源,采用田间对比试验,研究了1、3、5、7 g/L等4个矿化度咸水(分别用S1、S2、S3、S4表示)灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明,棉花生育期内各处理0~40 cm土层土壤含水率及地下5 cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大,但差异不大;处理间土壤电导率差异明显,灌溉水矿化度愈高,土壤电导率愈大,棉花生育期结束后,降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水;干旱时期,土壤干燥,盐分表聚,湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低,籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4,其中,S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响,尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。     

咸水膜下滴灌对棉花生长和产量的影响

试验研究了膜下滴灌方式下持续利用咸水灌溉对棉花生长和产量的影响.试验设置了3种灌溉水盐度水平:0.33(淡水)、3.62、6.71 dS/m.结果表明:土壤盐分表现出了不同程度的表聚;不同灌溉水盐度处理棉花的干物质积累无明显差异.咸水灌溉后,棉花的产量随着灌溉水盐度的增加有所降低,但差异不显著,说明棉花具有一定的耐盐性,少量咸水灌溉对棉花生长和产量的影响不明显.     

大田棉花膜下滴灌灌溉制度对土壤水盐变化的影响研究

针对新疆棉花膜下滴灌条件下不同灌溉定额和灌水周期对土壤水盐变化的影响进行了大田试验.试验设置了3个灌溉定额和3个灌水周期;观测内容有土壤水分、盐分及棉花生长状况和产量.试验结果表明:土壤含水量随着灌水周期减小而增大,灌水周期为5 d的处理的土壤保持在最适宜含水量;较小灌水周期使得棉株内行和外行土壤含盐量持续降低,降幅相对较大;同一灌溉定额下,较小灌水周期产量较大;中量灌溉定额获得最高产量.     

干旱区膜下滴灌棉田灌溉制度及土壤水盐运移规律研究

以棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究适宜试验区棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度及膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律。结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征。总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布则相反,0~40 cm深度土壤水分在灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚。综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385 mm/18次)主根层0~40 cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳。T2处理棉田产量最高,为6 083 kg/hm~2,水分利用效率为1.05 kg/(mm·hm~2),为适宜的灌溉制度。     

干旱区秸秆覆盖对滴灌棉花生长及产量的影响

为探索秸秆覆盖对北疆滴灌棉花生长特征和产量的影响,2009—2012年期间,以小麦秸秆为材料,在非盐碱土和盐碱土2种土壤条件下,进行了无覆盖（LUM）、表层覆盖（LSM）、地表以下30 cm深处覆盖（LM30）的测坑对比试验.结果表明：秸秆覆盖对棉花生长及产量具有一定的促进效果,对盐碱土种植的棉花株高、叶面积指数和产量的促进作用显著,而对非盐碱土棉花株高、叶面积指数和产量的促进作用不明显.地表覆盖综合调控效应优于30 cm深层覆盖,尤其是在棉花花铃期,在盐分抑制方面地表覆盖要比30 cm覆盖效果好;30 cm覆盖在苗期和蕾期可以给棉花生长创造比较好的条件,而在花铃期以后这种覆盖效果不太明显;表层覆盖处理棉花产量最高,高出无覆盖处理3.2%-17.9%,高出30 cm深层覆盖3.1%-16.3%.     

膜下滴灌水氮耦合对棉花生长和产量的影响

通过在5个试验点田间试验研究水氮耦合对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:灌水对棉花生长的作用比施氮大,表现在棉花干物质积累量、养分的吸收和籽棉产量3个方面。灌水量、施氮量和产量耦合二元二次回归方程为:y=300+2.482W+4.384N-0.001067W×N-0.000267W2,回归分析表明灌水量和施氮量对棉花籽棉产量有促进作用,但灌水量和施氮量的交互作用是负效应,还说明过多的水肥投入并不有利于棉花增产。合理肥料投入有利于发挥灌溉的增产作用,最高产量为5999.98 kg/hm2时,全生育期中总灌水量和施氮量分别为4112.8 m3/hm2和270.47 kg/hm2。     

极端干旱区滴灌葡萄适时控制灌溉试验研究

以常规滴灌为对照,研究了适时滴灌条件下监测点土壤含水率、葡萄生长过程及产量的特征。结果表明,粘壤土条件下,与40cm和60cm监测点土壤含水率相比,20cm深度监测点土壤含水率具有代表性好、灵敏性高、达到设计土壤含水率下限的时间间隔比较合理的优点,可作为该地区葡萄适时控制灌溉的理想深度;适时滴灌条件下,葡萄的叶面积指数、地上净生物量、叶片生理指标和产量均略低于常规滴灌,但水分利用效率高于常规滴灌。     

干旱区不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的响应研究

地下水埋深对作物灌溉制度的制定及土壤次生盐碱化的防治具有重要影响.为研究不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的影响,本文以新疆孔雀河流域为研究区,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位下的土壤含水率动态进行模拟,结果表明:地下水埋深为1m时,地下水对土壤水的补给作用较强,灌溉定额3000m3/hm2较为适宜;地下水埋深为2.0m时,灌溉定额4500m3/hm2较为适宜,此时棉花基本不受水分胁迫;地下水埋深为3m时,地下水对土壤水已无补给作用,灌溉定额5550m3/hm2较为合适,此时水分胁迫时间累计14d.研究结果为指导当地水资源开发利用及棉花种植业提供了重要参考.     

水氮盐调控对膜下滴灌棉花产量的影响及耦合模型

为探讨水、盐、氮三因素对棉花生长的耦合效应及最优水肥制度,分别设置了4种灌溉定额(1 575,2 100,2 625,3 150 m³/hm²)、4种施氮量(0,150,300,450 kg/hm²)和4种土壤盐分(非盐化土、轻度、中度和重度盐化土),通过盆栽试验,研究了水、氮、盐对膜下滴灌棉花产量的影响.结果表明：灌溉定额、施氮量和土壤盐分与棉花产量之间符合回归模型,模型对水氮盐的耦合效果较好;单因素对棉花产量影响按因素排序由大到小为灌水量,土壤含盐量,施氮量;耦合作用的影响按因素排序由大到小为盐氮,水氮,水盐;水氮施加量对棉花产量的影响均存在阈值,低于此阈值,棉花增产效果较为明显;中、重度土壤盐分含量明显抑制棉花生长;通过回归模型进行耦合分析,最适合研究区的水肥盐耦合方式为轻盐土壤、灌溉定额2 677 m³/hm²和施氮量202 kg/hm².本研究可为盐碱区棉田水肥高效利用提供科学依据.     

灌溉时段及水温对膜下滴灌棉花生长及产量的影响

为探究不同灌溉时段及水温对膜下滴灌棉花生理特性及产量的影响,设置4个灌溉水温梯度分别为15.00(正常灌溉水温),20.00,25.00,30.00℃,2个灌溉时段分别为日间、夜间(分别记为DW,NW)进行完全组合设计,共计8个处理.结果表明,增温灌溉提前了棉花生育进程,促进了棉花株高、茎粗、叶面积增长,有利于棉花光合作用的进行,且在夜间进行增温灌溉效果更显著.增温灌溉使棉花产量显著提高2.95%～14.13%,夜间灌溉较日间灌溉棉花产量平均提高3.34%.基于回归分析确定提高棉花产量的最佳灌溉时段为夜间,最佳灌溉水温为26.38℃,对应的产量为7 482.96 kg/hm².该研究可为北疆膜下滴灌棉花实施增温灌溉技术提供理论依据和技术参考.     

生物可降解地膜对棉花产量及水分利用效率的影响

为了探求华北平原棉花可降解地膜覆盖替代普通膜覆盖的可行性,解决白色污染问题,试验设置4种处理:6 μm PE普通地膜(PE)、8 μm生物可降解地膜(M1)、6 μm生物可降解地膜(M2)及不覆盖地膜(CK),分析比较各处理对棉花出苗率、叶面积指数(LAI)、农田耗水速率、产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,与处理CK相比,覆盖地膜显著提高了棉花出苗率,但3种覆膜处理间差异不具有统计学意义;在棉花生育前期,2种生物可降解地膜处理的LAI显著低于PE处理的.3种覆膜处理之间的籽棉产量和霜前花率的差异均不具有统计学意义.3种覆膜处理间WUE的差异不具有统计学意义,但均显著高于CK的.2种生物可降解地膜处理相较于PE,对棉花的出苗率、霜前花率、籽棉产量及WUE的差异均不具有统计学意义.相较于PE,使用6 μm生物可降解膜不会造成棉花耗水量升高,而8 μm可降解膜则显著增加了棉花的耗水量.因此6 μm生物降解膜取代PE膜较好.     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

不同沟垄覆盖下土壤水热效应对旱作马铃薯生长及产量的影响

针对宁南山区春季降雨少、低温不利于马铃薯出苗,而作物生育中后期高温胁迫限制马铃薯块茎形成导致减产等问题,于2016年设置垄覆地膜沟内覆盖塑料地膜(DM)、玉米秸秆(JG)、生物降解膜(SM)、麻纤维地膜(MM)、液态地膜(YM)及沟不覆盖(BM),以传统平作为对照(CK),研究沟垄覆盖模式对土壤温度、土壤水分、旱作马铃薯生长及块茎产量的影响.结果表明:处理DM,SM,MM和YM马铃薯生育期耕层土壤温度表现出增温效应,而处理JG和BM表现为降温效应,其中处理DM增温效果和处理JG降温效果最佳.处理YM,JG对马铃薯生长前期保水效果较好,分别较CK显著提高13.3%,27.0%,而处理JG,DM对生育中后期的保墒效果较佳,分别较CK显著提高22.4%,13.2%.处理JG可显著促进马铃薯生长,其增产效果最为显著,DM次之,分别较CK增产47.8%,44.8%,其他处理较CK差异不具有统计学意义.可见,在宁南山区实施垄覆地膜沟覆秸秆模式可调控土壤水热环境,对旱作马铃薯生长及增产效果最佳.     

不同覆盖方式对土壤水热及猕猴桃产量的影响

针对南方季节性干旱和夏季土壤高温胁迫所造成的猕猴桃产量与品质下降等问题,探索合理有效的覆盖措施来改善果园的土壤水热环境,从而实现南方猕猴桃产业的可持续发展.通过大田观测试验,研究黑膜(H)、白膜(B)、防草布(F)、防草布+白膜(F+B)、秸秆(J)、不覆盖(CK)6种不同覆盖处理下土壤水分、温度的变化规律,并比较相应处理的猕猴桃产量与品质差异.相比处理CK,覆盖处理保水效果较好,处理H,B,F,F+B,J在0～50 cm土壤含水率分别提高了1.1%,1.3%,2.2%,2.9%,1.6%,随土层深度的增加,土壤含水率明显提升.相比处理CK,夏季单一覆盖处理使0～25 cm土壤温度降低了0.8～2.5℃,而F+B组合覆盖处理土壤温度升高了0.9℃,同时覆盖处理缩小了温度日变化0.9～2.1℃,处理F尤为显著.各覆盖处理使猕猴桃单果质量提高了0.1%～7.7%,同时可提高糖酸比3.8%～33.6%.防草布覆盖既可改善猕猴桃土壤的水热环境,又能提高猕猴桃的产量与品质,是该区果园管理较适宜的覆盖方式.     

滴灌水温对土壤入渗和土壤温度的影响

为了解水温对滴灌土壤入渗特征和土壤温度的影响,研制一套恒温试验装置,可使水温变化控制在±0.5 ℃范围内,选择5,20,35 ℃作为试验水温,进行不同水温室内滴灌入渗试验,分析各水温下土壤水分入渗和土壤温度变化特征.结果表明:在相同时段内,随滴灌水温升高,水平和垂直湿润锋运移距离增大,垂直湿润锋运移速率增大.分别建立水平、垂直湿润锋运移距离与入渗时间和滴灌水温的关系模型,决定系数R²均大于0.99.湿润土体平均含水量与入渗时间关系不大,但随入渗水温的升高而减小.土壤水分扩散率与水温成正比;水温升高,饱和导水率随之增大,二者呈指数函数关系;土壤吸持水分的能力随温度的升高而降低.不同灌溉水温改变了土体中的温度分布,随着距滴头距离的增加,由水温引起的土壤温度的变化量逐渐减小.结论可为指导大田和温室滴灌技术提供理论依据.