加氯再生水交替灌溉对土壤氮素残留和马铃薯大肠菌群影响

针对再生水灌溉潜在环境污染及食品安全问题,通过田间小区试验,研究了不同灌溉方法、灌水水质和灌水水平对土壤大肠菌群含量、马铃薯块茎表皮和组织内部大肠菌群含量影响。结果表明：收获后,加氯再生水交替灌溉处理表层土壤矿质氮显著高于其他处理,加氯再生水交替灌溉保持马铃薯产量的同时,增加了根层土壤氮素的可利用性及后效性;加氯再生水交替灌溉根层土壤大肠菌群数量显著低于其他灌水处理,尤其是加氯再生水交替灌溉马铃薯组织内部大肠菌群数量仅为46 MPN/100 g,低于马铃薯淀粉标准一级品规定。因此,加氯再生水交替灌溉兼具保障马铃薯卫生安全与节水高效双重功能的灌溉策略。     

苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响

春旱是东北玉米产量增长的主要障碍因素之一,滴灌可有效缓解其对玉米生产的不利影响,不同滴灌方式的效果具有差异性。本文以常规雨养玉米为对照(CK),研究了传统滴灌(采用内嵌迷宫式滴灌管)和新型滴灌(采用自流插入式滴灌管)2种方式与不同埋管深度(0 cm、5 cm和10 cm)对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。与对照相比,滴灌显著增产,增幅达9.5%~20.1%。传统滴灌不同埋管深度处理间产量差异不显著,而新型滴灌埋深5 cm产量显著高于地表滴灌,增幅为4.4%。同一埋深不同滴灌方式之间,新型滴灌埋深5 cm比传统滴灌增产8.8%,其他埋深差异不显著。与对照相比,滴灌处理出苗率提高11.3%,收获期穗数增加13.3%。新型滴灌埋深5 cm产量高于其他处理的原因是生殖生长期叶面积指数下降慢,显著提高收获期干物质重。与对照相比,滴灌处理水分利用效率提高8.1%~10.9%,其中新型滴灌埋深5 cm处理水分利用效率最高。因此,埋深5 cm新型滴灌是有效提高玉米产量和水分利用效率的灌溉方式。     

不同灌溉方式对番茄生长和产量的影响

针对目前水资源紧缺与蔬菜生产用水的矛盾,采用滴灌、渗灌等新的节水灌溉技术与传统漫灌方式进行比较,研究了3种不同灌溉方式对番茄植株生长、产量和品质的影响和节水效果。试验表明,滴灌和渗灌灌溉方式的植株生长和产量都较漫灌方式有较大的提高,可溶性固形物含量增加;采用滴灌和渗灌栽培的灌水量显著减少,极大地提高了水分生产率。     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。     

不同灌水处理对盐渍土壤中玉米生长发育 及水盐热变化的影响

通过盐渍土壤盆栽玉米种植试验,对常规灌溉、固定灌溉、交替灌溉3种灌水方式下玉米的生长发育及水分、盐分、温度的变化情况进行了研究。结果表明:不同的灌溉处理对玉米生长发育及水分、盐分、温度变化的影响较大。株高和叶面积的长势是常规灌溉>交替灌溉>固定灌溉;生育期水分利用率和主根生长条数是交替灌溉>常规灌溉>固定灌溉,根冠比是交替灌溉>固定灌溉>常规灌溉;随着土层深度的增加温度呈减小的趋势,且对3种灌水方式都有A灌水水平的温度低于B灌水水平的温度;随着土层深度的增加体积含水率呈增大的趋势;由于蒸发和灌水交替进行,电导率在土层深度上呈现出多变的特点。     

膜下滴灌水氮对棉花根系构型的影响

 通过分层挖掘法,研究了膜下滴灌棉花根系构型对水氮的响应。结果表明：灌水量增加,根干重增加,根长、根表面积降低。表土层根干重、根长下降,深土层增加,各土层根表面积下降。高氮对根系具有明显的抑制作用,各土层根干重、根长、根表面积下降。水氮交互对根干重、平均根长、亚表土层根干重、表土层和深土层根长、根表面积影响明显。灌水300 mm,根干重及根干重在亚土层中的分布以276kg·hm^-2最高。施氮对平均根长密度的影响差异不明显。低氮和高氮促进深土层根长、根表面积增加。灌水600 mm,深土层根长以276kg·hm^-2最高,各土层根表面积随供氮水平的增加下降。水分是影响皮棉产量的主要因子,水分胁迫降低了氮肥的增产效应,氮肥促进了灌水的增产效果,但过多的氮肥供应降低增产效果。     

渗灌管不同埋深对蔬菜保护地土壤盐分的影响

以番茄为供试作物，通过观测渗灌灌水前和灌水后土壤全盐含量的变化，研究了保护地渗灌及其渗灌管埋深对土壤全盐运移及积累过程的影响。试验结果表明，在渗灌管埋深为20~40cm范围内，保护地渗灌灌水后土壤全盐均表现出明显的表聚特性；土层深度、渗灌管埋深、土壤水分含量是影响土壤全盐含量的主要因素。在不同渗灌管埋深处理中以30cm埋深且渗灌管下有防渗槽的处理全盐在表层积累最少，且盐化速度较缓。     

Effect of Irrigation and N-Fertilization (Fertigation) Scheduling on Tomato in the Jordan Valley

Tomato ( Lycopersicon esculentum mill. cv. Petopride ) is the most important vegetable crop in Jordan; its production is characterized by inadequate irrigation and fertilization practices, especially under open field conditions. A field study was carried out to determine the effect of different irrigation intervals and different N-fertilizer doses on water use, tomato yields and residual soil nitrogen.
Results indicated significant differences in water use and tomato yields between irrigation treatments. Highest yield (51.4 ton ha⁻¹) was obtained under three irrigations per week with 504 mm total water supply, whereas under irrigation once a week 35.3 ton ha⁻¹were produced with 353 mm total water supply. There were no significant differences in yield between fertigation with ten equal time intervals and fertigations with intervals as per crop requirements, the yields were 47.1 ton ha⁻¹ and 44.5 ton ha⁻¹, respectively. However, yield was significantly lower with three fertigations at equal intervals and equal doses (35.8 ton ha⁻¹) throughout the season. There were no significant differences between mineral nitrogen forms in terms of yield effects. Significant irrigation effects were observed on total soil nitrogen. Residual soil N was 0.052% in the surface layer (0–30 cm), and 0.030% in the subsurface layer (30–60 cm).     

灌溉与供磷对复合群体作物根系的调控及其产量效应

利用大田和管栽试验结合的方法,选择小麦/玉米/马铃薯和小麦/玉米两种间作模式,对灌溉与供磷条件下间作群体中作物根系时空分布的特征进行了研究。结果表明,适当的干旱有利于根系的下扎和产量的提高,严重干旱大大地降低了带田小麦和玉米的根量和产量;供磷促进根系的下扎,增加根重。供磷与不供磷相比,在小麦拔节期(玉米三叶期)小麦总根量平均高出94.66%,玉米高出67.67%;小麦灌浆期(玉米大喇叭口期)小麦高出42.08%,玉米高出124.13%;小麦收获后(玉米灌浆期) 小麦高出82.58%,玉米高出61.61%。大田试验结果表明,经济产量以中灌（1050 m3 /hm2·次）和高磷（150 kg纯P2O5/hm2）处理最高。     

水氮组合模式对双季稻生长和产量的影响

为双季稻栽培提供最优水肥组合模式,通过大田小区试验设置了淹水灌溉和间歇灌溉2种灌溉方式,结合4种施氮水平,研究了不同水肥条件下水稻生长及其产量差异。结果表明,在相同施氮水平下,间歇灌溉水稻植株干物质积累量明显大于淹水灌溉;不同水肥组合下水稻干物质在植株各器官中的分配表现从大到小为籽粒、茎、叶和根;水稻生育后期叶面积指数以间歇灌溉施中氮最高,茎基伤流量以施中氮最高,相同施氮条件下间歇灌溉高于淹水灌溉;早稻光合速率差异不显著,相同施氮水平下间歇灌溉略高于淹水灌溉,水分利用率存在显著差异,以间歇灌溉施中氮最高;晚稻不同处理的光合速率、水分利用率存在显著差异,相同施氮水平下间歇灌溉高于淹水灌溉,以间歇灌溉施中氮最高;早稻产量以淹水灌溉施高氮最高,比间歇灌溉不施氮高出46.0%,差异显著,但比其他施氮处理增幅仅为0.3%~7.1%,差异不显著;晚稻产量处理间差异显著,间歇灌溉高于淹水灌溉,以间歇灌溉施中氮最高,比间歇灌溉不施氮高出49.3%,比其他施氮处理增幅为1.7%~8.6%,差异显著。因此,早稻在雨水充足的前提下淹水灌溉施高氮可获得高产,晚稻以间歇灌溉施中氮为宜。     

棉花膜下滴灌根系发育规律的研究

研究了棉花常规灌溉、干播湿出和冬灌 +滴灌三种处理根系分布规律。结果表明 ,干播湿出棉花根量较少但须根量较大 ,根冠比较小 ,根系入土浅 ,生长发育提前。滴灌棉花浅层根系分布量增多 ,干播湿出尤其明显。地膜覆盖棉花膜内根系的分布量显著高于膜间的根系分布量。干播湿出棉花窄行根量较高 ,而常规灌溉和冬灌 +滴灌处理由于根系间对空间、养分和水分的竞争作用 ,窄行根系的分布量低于膜间和膜内根量之和。干播湿出在花铃期铃重、根系载铃量显著高于其它处理 ,生育期比其它处理提前 ,表现较大增产优势     

不同灌水方式对小麦根系、光合及品质的影响

为小麦持续节水增产增效提供理论帮助和科学依据,在人工防雨玻璃篷下研究了9种灌水方式(不同灌水时期和灌水量组合)对小麦根系、光合、品质及产量的影响。结果表明,小麦的总根长、总体积、总表面积、平均直径和总根尖数皆以W1处理(全生育期水分充足)最高,拔节期和抽穗期灌水可获得与W1相当的根系性状。小麦冠层叶绿素密度灌1水下以W2(拔节期45 mm)和W3(抽穗期45 mm)灌水处理最高。总灌水量相同,增加灌水次数对小麦光合的影响不大,拔节期和抽穗期灌水组合是灌2水下最佳灌水时期组合。抽穗期灌水与其他生育期灌水处理相比,利于提高蛋白质含量;W1处理的淀粉含量、湿面筋含量和沉降值最高,其次为W2,且二者间的差异不显著。W1的穗数、穗粒数、千粒质量和产量最高,其次为W2,分别比W0(全生育期不灌水)显著增加了3.2%,5.4%,6.1%,15.3%和2.1%,4.3%,5.6%,10.9%,且总灌水量相同,灌1水的增产效果可优于或相当于灌2水和灌3水的效果。相关分析表明,根系总体积、总表面积、平均直径、总根尖数与光合速率、冠层叶绿素密度、千粒质量、产量皆呈显著或极显著正相关关系。研究得出,拔节期和抽穗期灌水最利于小麦根系、光合、品质及产量的改善;灌水总量相同,增加灌水次数的效果不明显。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花根系分布影响研 究简

 通过田间小区试验,研究了不同灌溉水盐度和施氮量对滴灌棉花根系分布的影响。试验设置3种灌溉水盐度;0.35、4.61和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水三种灌溉水类型）;施氮量为0、240、360和480 kg·hm^-2。结果表明,按质量计,棉花的根主要分布在0~20 cm,此部分占根总质量的85%~90%。微咸水和咸水灌溉棉花根的总质量显著降低,分别较淡水灌溉减少10%和36%,尤其在土壤表层0~20 cm和下层60~100 cm显著降低;施用氮肥可以显著增加棉花根的质量。以长度计,棉花根集中分布在0~60 cm,此部分占总根长的87%~96%;60 cm以下根长密度明显降低。微咸水灌溉棉花根长密度最大,其次是咸水,淡水灌溉最低;淡水灌溉下,根长密度随施氮量增加显著降低;微咸水和咸水灌溉下,根长密度随施氮量增加呈先增后降趋势,其中施氮240 kg·hm^-2最高。棉花根表面积表现为微咸水>淡水>咸水,平均根直径为微咸水>咸水>淡水,而不同灌溉水处理间根体积的差异不显著。随着施氮量的增加,根表面积、根体积和平均直径均显著降低。     

调亏灌溉对超级稻‘深两优5814’孕穗期根系生长的影响

为探究调亏灌溉对超级稻孕穗期根系生长的影响。采用盆栽试验方法,透光通风大棚内栽种超级稻。土壤水分湿度仪测定土壤水分含量,根据土壤水分含量对超级稻孕穗期进行不同程度的调亏灌溉处理。调亏程度分别以田间持水量的80%~70%、70%~60%、60%~50%,编号为A、B、C三组,对照组CK为淹水灌溉。调亏灌溉处理促进超级稻孕穗期根系生长,使根冠比显著高于充分灌溉。对不同处理组的根系活力进行测定,调亏灌溉处理组要高于充分灌溉组,其中B处理组活性最强。根系扫描分析结果显示A和B处理组各个根系特征指标要大于C处理组,同时,3个处理组均大于CK处理组。超级稻孕穗期调亏处理可有效减少灌溉水量,水分亏缺为田间持水量的60%至70%时,对超级稻根系生长最佳。     

Analysis of Water Supply of Plants Under Saline Soil Conditions and Conclusions for Research on Crop Salt Tolerance

Abstract In the dry areas of the world there is an increasing pressure to apply low quality brackish waters for plant irrigation (agriculture, horticulture, landscape greening). Consequently there is a demand to improve salt tolerance of conventional crops and to develop adequate irrigation techniques too. The efforts in the past decades to approach the understanding of salt stress mechanism by focusing on biochemical and physiological research were disappointing with respect to progress for crop growth and yields under saline soil conditions. However, it is generally agreed by all disciplines involved in research for crop salt tolerance that under saline soils conditions the reduced water supply of crops is the most critical growth factor. The paper presents some model calculations and field investigations that demonstrate the effect of root water uptake on the salinity of the root surrounding soil fraction (rhizospheric soil). It is shown that root hair length and rhizospheric soil volumes are factors most relevant for understanding crop salt tolerance, when growing in soils. It is postulated that short root hairs contribute to a lower salt tolerance (onions), whereas long root hairs enhance water uptake from saline soils and crop salt tolerance (rape). As interactions between roots and soil contribute to the salt tolerance of crops under field conditions, it is doubtful that selection for salt tolerant varieties and breeding for salt tolerance under conditions of water and flow culture experiments is very efficient. Breeding for more salt-tolerant crops and brackish irrigation techniques should consider root morphology and soil/root contact zone.     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用对土壤水分敏感性不同的棉花品种为试材,采用土柱栽培法,探讨膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长与活性及产量的调节作用。结果表明:滴水前耕层土壤相对含水量在50%～55%、滴水后可保持在70%～75%的根区水分环境下,棉花根系的生长发育进程受到了一定程度的抑制,根系生物量降低,但提高了40～100cm土层根系分布的比例和根系活力,降低了根冠比,提高了经济系数,最终产量增加。不同品种对滴水量的反应差异较大,新陆早8号在常规滴灌和充分滴灌量下,子棉产量高于新陆早6号;在限量滴灌量下则显著低于新陆早6号。因此,依据不同品种对水分反应的差异,在滴水周期为7～8d、滴水定额为375～450m3.hm-2的条件下,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,可实现膜下滴灌棉田节水高产高效。     

水分胁迫及复水对绿洲膜下滴灌辣椒动态生长、产量及水分利用的影响

为了研究水分胁迫对露天膜下滴灌辣椒生长、产量形成和水分利用效率的影响,在辣椒苗期和开花坐果期均分别施加轻度水分胁迫(65%~75%田间持水量)、中度水分胁迫(55%~65%田间持水量)和重度水分胁迫(45%~55%田间持水量),全生育期充分供水处理(75%~85%田间持水量)为对照,分别测定各水分处理辣椒不同生育期末生长指标(株高、茎粗、叶面积指数和单株干物质积累量)以及青果总产量和水分利用效率,并用三次曲线模拟了辣椒各生长指标在全生育期内的动态变化过程。结果表明:三次曲线能够较好地反映不同水分处理下辣椒各生长指标随时间的动态变化。苗期和开花坐果期一定程度水分胁迫能导致辣椒在水分胁迫时段株高、茎粗和叶面积指数显著(P0.05)小于CK组,后期复水后,由于辣椒产生补偿性生长,苗期轻度和中度水分胁迫处理以及开花坐果期轻度水分胁迫处理辣椒,各生长指标增长速率在一定时间内超过CK组,最终辣椒产量和单株结果数均与CK组之间无显著差异(P0.05),且辣椒平均单果重分别比CK组显著高18.48%,22.49%,14.14%。苗期和开花坐果期水分胁迫,均能提高辣椒根冠比和果实干物质分配指数并减少辣椒全生育期灌水量和耗水量,特别是苗期中度水分胁迫处理,在不显著降低产量的情况下,灌水量和耗水量分别比CK组显著低12.36%和11.51%,且水分利用效率、灌溉水利用效率均最高,分别比CK显著高8.61%和9.66%,因此,在苗期施加中度水分胁迫,后期充分灌水是实现绿洲辣椒节水、高产和高效栽培的一种较优灌溉方式。     

Water use by soybean in two soils with and without irrigation

Water use and seed yield of soybeans (Glycine max. L.), grown on two soils with and without irrigation were investigated. Seed yield, in each soil type, was significantly correlated to water use. Most of the differences in water use, between the irregated versus dryland treatments, in each soil type, occurred during the podfill growth stage. The podfill growth stage water use, in the irrigated treatment of each soil type, was almost twice that in the corresponding dryland. The podfill growth stage water use, irrespective of the treatments, varied with the soil type. This was attributed to the differences in the contribution of preplant profile stored water between the soil types. The contribution of preplant profile storage, in one soil type, to podfill growth stage water use was similar to the rainfall received during this growth stage in this soil type. However, in the second soil type the corresponding contribution was almost three times that of the rainfall. The results indicated soybean seed yield benefitted most from irrigation during the podfill growth stage. The results suggests the information in preplant profile storage, availability and use, in conjunction with rainfall is useful in developing appropriate soil water management practices.     

地膜残留对连作棉田土壤氮素、根系形态及产量形成的影响

【目的】为探讨土壤中的残膜含量对棉花根区环境及生长发育的影响。【方法】在大田条件下,以新陆中47号为供试材料,设置了0(CK)、225、450、675和900 kg·hm~(-2)共5个残膜量处理,于2013-2014开展2年小区模拟试验,研究了棉田土壤氮素、根系形态、产量性状随土壤中残膜含量的变化规律。【结果】随着残膜量的增大产量均呈下降趋势,450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理的产量均显著(P0.05)低于0 kg·hm~(-2)(CK),其中900 kg·hm~(-2)处理的产量降低了22.2%。残膜阻碍根系生长,根长、根直径、根表面积、根体积、根尖数均随残膜量的增加而下降,其中,900 kg·hm~(-2)处理较0 kg·hm~(-2)(CK)分别下降了33.7%,24.3%,19.72%,66.4%和35.3%;0 kg·hm~(-2)与225、450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理在花期和铃期均具有显著性差异(P0.05)。随着残膜量的增加土壤中的铵态氮和硝态氮呈增加趋势,与0 kg·hm~(-2)(CK)相比,900 kg·hm~(-2)处理在铃期铵态氮增加了36.6%、硝态氮增加了40.1%。【结论】残膜降低氮素利用率,阻碍了根系生长,不利于棉花产量的提高。