“耕农抗旱宝”在青海省农业生产中的应用效果研究——以湟水河乐都为例

为研究"耕农抗旱宝"在青海省农业生产中的应用效果,以小麦、油菜和马铃薯为供试材料,分别设置"耕农抗旱宝"施用量22.5 kg/hm~2(A1)、"耕农抗旱宝"施用量30kg/hm~2(A2)和不施用"耕农抗旱宝"(CK)共3个处理,在青海省湟水河乐都—海东农业生态试验站开展田间试验。对比研究了其对土壤容重、耕作层土壤含水率、不同生育期形态特征、产量等的影响。研究表明:"耕农抗旱宝"对土壤容重、水分、作物生长特性、产量构成因素及产量有一定有利影响:可降低土壤容重,改善土壤孔隙结构;能提高土壤保水、储水能力;最佳保水能力下的施用量因作物不同而不同;小麦、马铃薯株高(株幅)在22.5 kg/hm~2时最高,油菜株高在30 kg/hm~2时最高,径粗在不施用"耕农抗旱宝"时最大;小麦和油菜产量在30 kg/hm~2时最高,分别为7 761.08、3 763.88 kg/hm~2,较对照组增产分别为20.6%、11.4%;马铃薯产量在22.5 kg/hm~2时最高,为52 859.78 kg/hm~2,较对照组增产9.3%,综合考虑,适量的"耕农抗旱宝"可在青海农业中推广应用。     

保水剂用量对马铃薯生长和土壤水分的影响

以马铃薯品种"克新1号"为试材,以不施用保水剂为对照,施用不同用量(40、55、70、85 kg/hm~2)保水剂,分析了保水剂用量对马铃薯不同生育时期土壤含水量、形态特征、生理特性及产量、商品率和水分利用效率的影响。结果表明:施用保水剂提高了0~80 cm土层土壤含水量,且随保水剂用量的增加而增加;保水剂用量为55、70 kg/hm~2时可显著降低马铃薯生长期叶片脯氨酸含量的积累且促进叶片叶绿素含量的增加;施用保水剂可促进马铃薯各生育期的株高、株幅、产量、生物量、商品率和水分利用效率,且随着保水剂用量的增加先增增后降低,当保水剂用量为55kg/hm2时,马铃薯产量、商品率、生物量和水分利用效率最高,分别比对照高13.77%、24.63%、13.77%、和18.68%。说明保水剂施用量为55 kg/hm~2时马铃薯生长及节水抗旱效果最佳。     

滴灌下不同灌水处理对马铃薯水氮运移及产量的影响

通过大田膜下滴灌试验,研究了不同灌水处理下马铃薯根区水分和硝态氮的运移规律以及不同灌水处理对马铃薯产量的影响,为宁夏干旱地区防止土壤中硝态氮淋移渗漏、提高土壤水肥利用效率提供理论依据。该试验以灌溉定额900、1 260、1 620 m^3/hm^2为变量,采用随机区组试验方法,试验结果表明:土壤含水率随着灌溉定额的增大而增加且随着土层深度的增加不断减少;随着灌水后天数的推移,各个处理不同深度土壤含水率不断降低;表层土壤(0～20 cm)含水率随着灌溉定额的增加而增大,30～40 cm土壤含水率不断降低,50～100 cm土壤含水率不断降低的幅度随着灌溉定额的增加而降低; 30～50 cm土层硝态氮含量低于0～20 cm土层的,60～100 cm土层硝态氮的含量在0.2 mg/kg基础上以0～0.11 mg/kg上下浮动;在该试验中,灌溉定额在一定范围内可以促进马铃薯产量的增加,但是当灌水量超过1 620 m^3/hm^2时,产量与灌水量呈负相关关系。试验条件下,灌溉定额为1 260 m^3/hm^2时,马铃薯产量最高,高达25.88 t/hm^2,不同深度土层含水率和硝态氮含量均为马铃薯生长发育对水分的最优需求。     

沙质土壤改良剂对旱作谷子苗期生长及土壤保水性能的影响

为明确沙质土壤改良剂的抗旱保苗效果,研究了沙质土壤改良剂不同施用量(0、6 000、12 000、18 000、24 000和30 000kg/hm2)对土壤保水性能和谷子苗期生长状况的影响。结果表明,施用沙质土壤改良剂能促进谷子出苗及苗期生长,谷子出苗率较不施改良剂处理提高了2.20%~19.78%,出苗稳定时间缩短了1~2d;施用沙质土壤改良剂能增加植株地上部分鲜、干质量,且随着施用量的增加呈先增加后略降低的趋势;施用沙质土壤改良剂能抑制土壤水分蒸发,土壤质量含水率较不施改良剂处理提高了2.59%~23.30%,土壤贮水量较不施改良剂增加了3.12%~48.55%,且随着施入年限的增加,提高幅度也呈增加趋势。沙质土壤改良剂具有明显的抗旱保苗效果,且随施用年限增加而增强,施用量以18 000、24 000kg/hm2为宜。     

PAM与SAP联合施用对旱作坡耕地的水分保蓄影响

为研究PAM和SAP联合施用对坡耕地土壤水分和马铃薯生长的影响效果,在内蒙古卓资县以不施材料为对照,设置喷施PAM+混施SAP与混施PAM+混施SAP各3组试验处理。结果表明:PAM和SAP联合施用后可以提高0～40 cm土层含水率,并且含水率随施用量增加而提高。H3与P3与对照相比最大增加26.97%和21.04%。施用PAM和SAP可提高苗期坡耕地0～80 cm土层贮水量,土壤贮水量与施用量呈正相关;但在马铃薯其他生育期,处理后的土壤贮水量低于对照。从播种到收获期,P2的马铃薯生物量达到最大,其水分利用效率比对照增加29.54%。因此,适量的施用PAM和SAP可改善土壤水分环境,增加马铃薯产量。     

聚丙烯酰胺对盐渍化土壤水肥保持及产量的影响

对河套地区盐渍化土壤施用聚丙烯酰胺(PAM)后保水性、保肥性及最优产量下的水、肥及PAM的施用量组合进行了研究。采用正交试验设计对水、肥及产量各自特性进行详细分析,在整个生育期内研究了PAM施用层的含水率、土层深度为0~100cm的土壤碱解氮的动态变化规律及最优产量下所对应的各施用量的最佳组合。试验结果表明:经PAM处理的盐渍化土壤在其PAM施用层能够保持一定的水量,且随着PAM施用量的增加而增加;施用PAM处理的盐渍化土壤在PAM施用层能够保持一定的碱解氮且不易使碱解氮下移,未施PAM的4个灌水处理在不同程度上均下移至40cm左右,表明施用PAM明显抑制了氮素深层移动效应,起到了控制氮素淋失、防止土壤贫瘠的作用;而对于产量的分析,通过正交试验处理及SPSS主效应分析选取3因素最佳的施用量为:灌水量1 800m3/hm2、肥料为600kg/hm2、PAM量为18.75kg/hm2,可见PAM施用对盐渍化土壤节水、保肥效果明显,且PAM施用可对产量产生显著影响。该成果可用于指导盐渍化土壤合理的灌水量、施氮量及施用PAM后可显著提高葵花产量。     

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm~2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm~2和60 kg/hm~2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm~2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm~2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。     

生物炭对土壤水热及玉米生长发育的影响

为探讨生物炭在河套灌区玉米种植过程中的适用性,试验设置不施用生物炭(CK)、生物炭施用量为15t/hm~2(ST1)、30 t/hm~2(ST2)、45 t/hm~2(ST3)和60 t/hm~2(ST4)共5个处理,研究了不同施炭量对玉米土壤水分、土壤温度以及株高和产量的影响。结果表明:不同处理含水率随施炭量的增加呈现先增加后减小的趋势,但均明显高于处理CK,且在生物炭施用量为45 t/hm~2时对玉米土壤含水率增幅最为显著,各生育期平均较对照处理CK高12.95%、14.83%、11.06%、8.86%和10.40%。随生物炭施用量的增加,表层0~25 cm土壤平均温度呈递增趋势,且全生育期内,不同生物炭施用量处理土壤温度均显著高于对照处理CK(P0.05),生物炭施用量为60 t/hm~2时土壤增温效果最为显著,全生育期显著高于其他各处理(P0.05)。适量施用生物炭可显著促进玉米的生长发育,全生育期内玉米株高随生物炭施用量的增加呈现先增大后减小的变化规律,在生物炭施用量为45 t/hm~2时对玉米株高的生长发育促进效果最优。施用生物炭可显著提高玉米产量,处理ST1、ST2、ST3和ST4分别较对照处理CK产量提高8.93%、14.14%、17.09%和15.43%,差异性显著(P0.05)。综上所述,生物炭可显著改善土壤的水热环境,同时对玉米的生长发育和产量的形成具有明显的促进作用,且综合分析得出45 t/hm~2的生物炭施用量较适宜在河套灌区玉米种植过程中加以推广应用。     

“科瀚98”保水剂在春小麦—玉米带田上的应用试验研究

以“科瀚 98”高效抗旱保水剂为材料 ,采用沟施方法在干旱缺水的民勤沙漠绿洲区春小麦玉米带田中进行了保水剂应用研究。试验结果表明 ,沟施保水剂时 ,在土壤垂直剖面 2 0～ 4 0 cm处形成阻水层 ,且该层含水率较高 ,但对深层土壤含水率影响不大 ;在灌水量适宜时保水剂沟施对玉米叶面积、根密度、产量等均有正效应。但灌水量较小时施用保水剂效果不显著甚至会造成减产     

覆膜沟灌下施氮量对土壤水盐分布和向日葵产量的影响

通过对施氮水平的控制,研究农田土壤水盐分布和向日葵的产量变化规律,为改善盐碱地作物生长环境,增加产量提供有效的理论依据。选取大同盆地,采用覆膜宽垄沟灌(G)和水平畦灌(Q)2种耕作灌溉方式,设置3种施氮水平,施氮量分别为156kg/hm^2(N1)、260kg/hm^2(N2)、364kg/hm^2(N3),以平作不施氮(QN0)为对照组,五氧化二磷和氧化钾用量分别45.7和54.84kg/hm^2。灌溉定额为340mm。结果表明:在不施氮条件下,沟灌垄上0~40cm电导率EC1∶5比水平畦灌电导率低15%~30%,沟中0~40cmEC1∶5比水平畦灌低40%~50%。40cm以下土层,沟灌土壤垄上和沟中EC1∶5比水平畦灌低20%~40%。而在施氮条件下,沟灌垄上0~40cm表层EC1∶5和水平畦灌差异不显著(p<0.05),但随着施氮量的增加,二者表层EC1∶5都略微增加,沟灌沟中0~40cmEC1∶5较水平畦灌低40%~60%。40cm以下沟灌沟中EC1∶5比畦灌低40%左右。在相同的灌水量下,沟灌沟中0~40cm表层含水率低于垄上覆膜表层含水率,而在整个生育期内除了降雨影响外,覆膜沟灌含水率均在10%~23%,与不施氮处理差异不显著(p<0.05)。采用260kg/hm^2的施氮时,向日葵生长最优,盘径22.5cm、千粒重192.30g、籽粒产量4893.8kg/hm^2。综上分析,采用覆膜沟灌且施氮量在260kg/hm2左右能改善土壤水盐状况,提高作物产量。     

青海省民和县农村饮水安全评价指标体系研究

研究了青海省民和县农村饮水安全评价指标体系,以《农村饮水安全评价准则》(T/CHES18-2018)中的评价指标作为一级指标,结合民和县实际情况,选取、分析了影响民和县农村饮水安全的14个二级指标。运用层次分析法和熵权法得到各评价指标权重,运用模糊综合评价得到了民和县农村饮水安全状况。研究结果表明:①对民和县农村饮水安全评价影响较大的8个指标分别为水质净化与消毒设施(备)配套率、实际供水能力、水质达标率、自来水普及率、水源保证率、取水时间/距离达标率、水质监测能力和供水保证率;②通过模糊综合评价法计算,民和县农村饮水状况得分为76.1335,表明民和县农村饮水处于安全状态。同时,还提出了需要完善配套设施、强化水源保护等民和县农村饮水安全工程建设与管理方面的几点建议。     

灌溉方式对宁夏枸杞园土壤碳库特征及枸杞生长的影响

通过3年田间定位的枸杞灌溉试验,分析了滴灌和漫灌2种灌溉方式对旱区枸杞园土壤活性有机碳库及枸杞生长的影响。结果表明,滴灌对土壤总有机碳含量影响整体呈现出提升的作用,碳库管理指数高于漫灌处理,尤其是0~10和10~20cm表层土壤中易氧化态有机碳含量显著增加,分别提高12.99%和18.67%,且在120~140cm土层易氧化态有机碳有明显累积,提高幅度达到38.17%。采用滴灌和漫灌两种灌溉模式,枸杞总产量无明显差异,但滴灌模式下水生产率较漫灌提高112.12%,且果实等级率也有所提高。因此,针对研究区域枸杞生产管理现状,通过滴灌模式,有利于土壤有机碳质量提升,培肥枸杞果园土壤,能够满足生长需求,对实现长期可持续生产提供科学依据。     

加气灌溉不同施肥水平对温室番茄影响效应研究

为探索加气灌溉下作物适宜的施肥量,试验设计了高氮、中氮、低氮3个施肥水平,加气和不加气(作为对照)两种灌水方式,采用两因素三水平完全随机区组设计,共6个处理。研究了加气和不加气两种灌溉方式下,不同施肥水平对温室番茄株高、茎粗、干物质量和品质的影响。结果表明:加气灌溉下,作物株高、茎粗较不加气处理分别显著增大了6.2%、11%,干物质量显著增大了11.7%,单株产量、维C、可溶性糖、有机酸、糖酸比较不加气处理分别显著增大了6.7%、11.6%、11.3%、7.5%、4.1%。因此加气灌溉在促进植株生长发育的同时,也有效提高了作物产量和品质。同时,加气灌溉不同施肥水平试验结果表明,中氮施肥水平下,植株茎粗、干物质量、果实产量、品质较高氮和低氮处理均有显著增大,且施肥水平和加气灌溉对番茄株高、产量产生显著的交叉影响效应。因此,考虑各处理对番茄生长发育、产量品质的综合影响,加气灌溉中氮施肥水平是较优的灌溉施肥模式。     

灰色关联-熵模型在珠三角水资源承载力评估中的应用

水资源承载力是影响区域可持续发展的关键因素之一,科学的评估水资源承载力可为合理促进水资源开发利用提供参考依据。以信息熵和灰色关联理论为基础,建立了基于灰色关联-熵的水资源承载力评估模型,对珠三角区域水资源承载力空间差异性进行分析,评估结果表明,2017年珠江三角洲地区影响水资源承载力的主要指标为单位面积污水排放量、人均水资源量、万元工业增加值用水量等,在评估体系的5个子系统中,水资源数量、水资源质量和用水水平的指标总权重为74%,珠三角城市水资源承载力由低到高分别为:深圳<佛山<广州<东莞<中山<珠海<江门<惠州<肇庆。结合各地市水资源利用现状,提出了合理开发利用水资源的建议,同时为珠三角水资源承载力评估工作提供了更加合理的方法。     

基于生理生态指标的玉米受旱胁迫响应规律研究

基于安徽省新马桥农水综合试验站内有底测坑玉米受旱胁迫专项试验数据,研究分析了干旱胁迫对玉米植株生长发育的影响及其响应规律。结果表明,干旱会影响玉米光合作用的各项指标,而光合性能的变化会影响玉米株高和叶面积的生长发育;玉米营养生长中前期,作物处于快速生长期,对水分胁迫的适应机能更强,适度轻微的受旱胁迫解除后玉米可迅速恢复正常生长,其后的生长发育反而会优于未受旱作物;同等受旱胁迫程度下,玉米营养生长后期及生殖生长阶段对水分亏缺的响应更为敏感,受旱更容易造成玉米植株永久损伤并导致减产。为提高玉米全生育期内的水分利用率实现高效节水并保障稳产,认为玉米营养生长中前期可适度缺水实施非充分灌溉,而营养生长后期及生殖生长阶段则需实施充分灌溉。     

湖北省晚稻灌溉定额计算参数与修订方法研究

针对湖北省现行灌溉定额标准存在问题,采用灌溉试验成果和典型县实地调研资料,计算分析了不同分区晚稻灌溉定额计算参数及其变化规律。考虑耕作方式与灌溉模式对晚稻灌溉定额影响,计算了湖北省不同分区不同频率4种组合模式(人工耕作+浅灌适蓄、机械耕作+浅灌适蓄、人工耕作+间歇灌溉、机械耕作+间歇灌溉)晚稻灌溉定额,并进行了合理性分析。经分析,该计算成果能够更全面真实反映湖北省晚稻灌溉用水水平,并提出了不同类型灌溉定额适用条件。该研究成果对湖北省水资源管理与其他区域晚稻灌溉定额修订具有重要指导意义。     

不同施N浓度下滴头流量对土壤水分运移的影响研究

针对宁夏中部干旱区枸杞滴灌施肥条件下,土壤水分分布规律不明确、灌溉施肥制度不完善等问题,开展了同一施氮浓度不同滴头流量的点源滴灌入渗实验。采用室内土箱模拟,设置施氮浓度(200、300、400、500mg/L)和滴头流量(0.3、0.5、0.7、0.9L/h)两因素,研究滴头流量对湿润体水平方向和竖直方向土壤水分分布的影响。研究结果表明:滴头流量是影响土壤含水率的主要因素。同一施氮浓度下,竖向含水率较水平方向高,随滴头流量的增大含水率逐渐增大,且含水率与滴头距离呈二次多项式;湿润体上部含水率等值线大体呈“U”字形分布,中部大体呈“屋脊形”,下部大体呈水平带状分布;滴头下方存在高含水区,且随滴头流量的增加,高含水区范围不断扩大。认为滴头流量与土壤含水率呈正相关关系,含水率的大小随着滴头流量的增大而增大,研究结果可为宁夏干旱区枸杞种植滴灌制度提供数据支撑。     

基于半定量方法的施肥管理模型

AquaCrop模型利用半定量的方法代替具体施肥量数据,该模型与遥感数据结合能有效减小区域施肥管理措施的空间差异性带来的模拟误差。利用盈科灌区2012-2013年田间试验数据对AquaCrop模型进行率定和验证,并对模拟结果进行了精度分析。结果表明:2012年和2013年土壤储水量模拟值和观测值的决定系数R^2分别达到0.83和0.89,RMSE均在合理范围内;冠层覆盖度模拟值和观测值的决定系数R\+2均大于0.90,RMSE分别为7.50%和7.90%;地上干物质量模拟值和观测值的决定系数R^2分别为0.97和0.74。进一步利用该模型的半定量方法对作物生长指标在不同施肥水平情景下的生长状况进行模拟,量化了不同施肥水平下与肥胁迫状况相关的压力系数,为模型区域化应用奠定基础。     

光伏提水匹配模型与优化在西藏高原草场喷灌工程中应用——以阿里地区为例

以西藏高寒地区光伏提水草场喷灌为研究对象,利用噶尔站太阳辐射数据,构建日照分布函数模型及光伏阵列最大输出功率模型,计算出设计灌溉面积2.07hm^2草场所需光伏阵列系统的峰值功率,为草场优化配置32块光伏板,即峰值功率为6.88kW时,可以满足项目区生育期的灌水需求。工程应用表明:光伏匹配模型和优化计算所确定的光伏板数量和功率是可行的,能够驱动水泵正常运行,满足燕麦灌水需求。