新疆北部膜下滴灌棉田的蒸散特征

利用乌兰乌苏农业气象试验站2009年6月至2010年6月的涡度相关资料,分析新疆北部膜下滴灌棉田不同生育期的蒸散变化特征及蒸散量。结果表明：各生育期蒸散量与净辐射的日变化表现出很高的一致性,午间蒸散强度最大;播种-出苗期、苗期和吐絮期蒸散量主要受净辐射控制,蕾期与花铃期蒸散量主要受叶面积指数控制;在现行膜下滴灌灌溉制度下（年灌溉定额340~390 mm）,除吐絮期外,其他生育期土壤含水量均可以满足棉田蒸散耗水;播种-出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期平均日蒸散量分别为1.8 mm/d,1.7 mm/d,3.7 mm/d,3.8 mm/d和1.2 mm/d,全生育期蒸散量为514.3 mm。     

额济纳绿洲滴灌棉田土壤水分动态变化研究

本文研究了额济纳绿洲滴灌棉田的土壤水分动态变化。结果表明 ,滴灌后形成的湿润区在平行于毛管方向上较大 ,垂直于毛管方向上较小。紧靠滴头的土壤含水量最高 ,随着离滴头在各个方向上距离的增加 ,土壤含水量逐渐减小。苗期和吐絮期棉花生长主要消耗土壤水 ,滴灌前土壤水分可分活跃层、较稳定层和缓慢变化层 ,滴灌开始后 ,土壤水利用量随着灌水定额的增大而减小 ,土壤水分活跃变化层下移。所有水分收入均用于棉花蒸腾和棵间蒸发 ,且随着灌水量增加 ,耗水量逐渐增大。     

新疆策勒"双株双层"栽培棉田小气候特征

对策勒“双株双层”特高产栽培棉田小气候观测表明：棉田地温条件良好，有利于苗期棉花的生长。绿洲边缘较绿洲内部更有利于棉花生长的小气候条件。温度状况表现为：蕾期绿洲外围超过35℃高温天气减少；花铃期绿洲外围温度条件与绿洲内部相差不大；吐絮期绿洲内部的温度条件较绿洲外围好。湿度状况表现为：灌溉后，土壤含水量增加，棉田蒸发和蒸腾作用强烈，冠层和近冠层的湿度相对增加；高温晴天，整个大气湿度降低，也使棉田湿度降低；阴天时，湿度相对增加；极少量降水，对棉田湿度仅有短期影响。风速状况表现为：蕾期风力较大，常有灾害性大风；花铃期平均风速最小，偶有灾害性大风；吐絮期的平均风速较花铃期大，但没有灾害性大风。     

水分胁迫下间作棉田土壤水分及产量分析

2012—2013年在阿拉尔垦区间作棉田中设置试验,分析间作系统中棉花种植模式和水分胁迫对土壤水分、产量的影响。研究表明:1 0~100 cm土层,蕾期和吐絮期田间土壤含水量表现出先降低再升高的趋势,含水量最低值出现在40~60 cm土层。花铃期田间土壤含水量先降低再升高,而后又降低,拐点分别为40~60 cm土层和60~80 cm土层。2蕾期,M2W4、M2W2、M2W3、M1W4土壤含水量较高。花铃期,M2W2含水量较高。吐絮期M2、M3模式土壤含水量整体较高。3同一模式下,棉花单株产量最高的是W2水分处理(4 500 m3·hm-2);同一灌水量处理下,单株产量经济效益最高的是M2模式(距红枣行距1.0 m处种植棉花)。综合考虑,距幼龄红枣行距1.0 m处种植棉花,配合滴灌水量4 500 m3·hm-2利于棉田发挥最大生产潜力,也利于单株棉花产量的提高。     

用Micro-Lysimeters 和大型蒸渗仪测定夏玉米蒸散的研究

利用大型称重式蒸渗仪和自制的Micro-Lysimeters对夏玉米生育期的蒸散量进行了研究。研究发现夏玉米整个生育期的棵间蒸发占总蒸散量的36.01％，其中大部分集中在生育前期；不同深度层次的土壤水分和棵间蒸发与蒸散量的比例（E／ETwt）随着深度的增加相关性越来越弱，10cm土壤含水量与E／ETwt的相关系数R^2=81.23％，30cm土壤含水量与E／ETwt的相关系数R^2=46.47％，50cm土壤含水量与E/ETwt的相关系数R^2＝34.09％；叶面积指数与E／ETwt也有密切的关系，相关系数R^2=87.47％。     

施磷对不同生育期棉田土壤磷素吸持特性的影响

以两种质地棉田土壤为材料,研究不同施磷处理对不同生育期棉田土壤磷吸附与解吸的影响.结果表明:各生育期磷素等温吸附曲线与Langmuir,Temkin和Freundlich方程拟合度均达极显著水平,尤以Freundlich方程拟合度最高,相关系数均在0.96以上;磷的吸附饱和度(DPS)、零净吸附浓度磷(EPC_0)、吸附量、解吸量和解吸率随施磷量的增加均呈增长趋势,而标准需磷量(SPR)呈下降趋势;以Freundlich方程估算原状棉田土壤各个生育期的需磷量,壤质棉田苗期、花铃期和吐絮期的需磷量(按含P_2O_5 46%的磷肥折算)分别为143.7,137.4 kg/hm~2和160.2 kg/hm~2,砂壤质棉田苗期、花铃期和吐絮期的需磷量分别为106.6,251.1 kg/hm~2和173.0 kg/hm~2.     

北疆主栽棉花抗旱性生育期差异评价及鉴定体系的初步建立

以北疆棉区主栽的棉花为材料,通过模糊隶属函数法对各材料在大田不同生育期及不同水分胁迫强度下的抗旱性差异进行了综合评价,以建立不同生育期的棉花抗旱性快速评价体系.结果表明,不同胁迫强度及不同生育期的棉花抗旱性评价结果并不完全相同:苗期抗旱性强的棉花为新陆早33号,盛蕾期为新陆早35号、晋棉13,花铃期为新陆早33号,吐絮...     

北疆地区滴灌冬小麦农田蒸散特征

于石河子大学灌溉试验站运用大型称重式蒸渗仪和小型棵间蒸发器开展滴灌冬小麦田间控水试验,设置3个灌量处理(W1=375 mm、W2=600 mm、W3=750 mm),旨在探明北疆地区滴灌冬小麦生育期农田蒸散与棵间蒸发特征。结果表明:滴灌冬小麦产量随灌量的增加呈显著增加趋势,但W2(8 450 kg·hm~(-2))与W3(8 670kg·hm~(-2))处理间差异不显著;水分利用效率以W2处理最大(1.4 kg·m~(-3)),显著高于W3和W1处理;滴灌冬小麦全生育期蒸散量随灌量增加而增加,介于412.3~707.6 mm,其中棵间蒸发量占蒸散量的27.9%~29.1%。表层土壤含水率和叶面积指数对棵间土壤蒸发影响明显,二者与棵间土壤蒸发占耗水比例均有良好的指数函数关系。深入分析表明,北疆地区滴灌冬小麦高产高效实现背景下生育期内的耗水特征为:生育期内耗水强度播种~越冬为1.0mm·d~(~(-1))、越冬~返青为0.3 mm·d~(~(-1))、返青~拔节为2.6 mm·d~(~(-1))、拔节~抽穗为6.3 mm·d~(~(-1))、抽穗~乳熟为6.6mm·d~(~(-1))、乳熟~成熟为6.2 mm·d~(~(-1))。     

施氮量对棉花叶位SPAD值的影响及棉花氮素营养诊断

在不同施氮量和不同质地土壤条件下,研究了氮素水平对棉花叶片含氮量和叶绿素含量的影响。研究表明,棉花不同生育时期叶片含氮量不同,苗期、蕾期、花铃期、铃期叶片含氮量分别为28.1、27.4、32.2、30.9 g·kg^-1。在各时期不同处理的叶片含氮量,均表现出相同的规律,即随施氮水平的提高,棉花叶片含氮量增加。土壤质地不同（砂壤土、粘壤土）时,高、中、低产棉田棉花叶片含氮量存在差异;随着施氮量的提高,棉花叶片含氮量随之提高,同时棉花不同叶位间的含氮量更加接近。对叶绿素的分析表明,不同施氮水平下,叶绿素含量差异显著;相同施氮水平下,不同叶位叶片SPAD值差异显著;施氮量增加能够提高棉花叶片的SPAD值,同时减小棉花不同叶位间SPAD差值的大小。初花期和花铃期顶1叶的叶位差指数PDI与棉花叶片含氮量的相关性最高,可以用叶位差指数作为衡量棉花氮素状况的指标。     

转Bt基因抗虫棉对根际土壤Bt蛋白 残留和速效养分含量的影响

以4个品种转Bt基因抗虫棉及其对照常规棉为研究对象,采用ELISA试剂盒法检测其在不同生育期根际土壤Bt蛋白残留,同时比较速效养分含量的变化。结果表明：（1）棉花根际土壤中Bt蛋白的残留量在蕾期达到最大;在整个生育期4个品种转基因抗虫棉根际土壤中Bt蛋白的含量均显著高于对照常规棉（P＜0.05）,其中鲁棉研28号在蕾期显著高于对照常规棉1 029.66%,鲁棉研36号在蕾期显著高于对照常规棉2 573.45%,山农棉8号在苗期显著高于对照常规棉1 208.89%,鑫秋4号在花铃期显著高于对照常规棉793.18%。（2）棉花根际土壤中硝态氮含量在苗期最高,吐絮期最低,且在部分生育期转基因抗虫棉与对照常规棉差异显著;铵态氮含量在苗期最高,吐絮期最低,4个品种转基因抗虫棉在蕾期、花铃期均与对照常规棉差异显著;速效磷含量在苗期最低,吐絮期最高,其中鲁棉研28号在蕾期显著高于对照常规棉10.29%,鲁棉研36号在苗期显著高于对照常规棉6.77%。研究表明,转基因抗虫棉的种植和生育期是影响棉花根际Bt蛋白残留量、速效养分含量的主要因子。     

干旱区农田蒸散量的日间变化分析

塔里木灌区位于中国新疆的塔克拉玛干沙漠北缘 ,本区开垦前是沙漠起伏、灌木丛生的原始荒漠 ,原始胡杨林点片连绵生长于荒漠之中。 1 95 2年 3月开垦至 1 996年 ,全灌区总灌溉面积已达到 660 0 0 ha。形成了稳定的农业生态环境 ,成为塔里木盆地最大的新绿洲。绿洲内部农田蒸散的日变化规律 ,极具干旱区特点。本文通过中国科学院阿克苏水平衡试验站的观测试验和一些干旱、半干旱及湿润地区的蒸发日变化过程进行了对比分析 ,论述了干旱区蒸发日变化的某些特征。     

膜下滴灌条件下不同水分处理对棉花产量和水分利用效率的影响

为探索新疆膜下滴灌棉田方便快捷的高效灌水模式,分别于2007年和2009年在乌鲁木齐采用大田小区试验,通过自制蒸发皿水面蒸发量控制灌水,研究了膜下滴灌条件下棉花生长和籽棉产量以及水分利用效率对不同水分处理的响应;两个生长季的试验结果表明,与全生育期充分灌水处理相比,蕾期和花铃期持续亏水处理均对棉花生长、产量和耗水过程产生不同程度的负面影响,但适时适度的水分亏缺对棉花籽棉产量的影响不明显,而且可节约22.78%~24.88%的灌水量,灌溉水利用效率提高了27.94%~34.85%。蕾期轻度亏水(灌水定额为70%水面蒸发量)、花铃后期重度亏水(灌水定额为50%水面蒸发量)、花铃前期充分供水(灌水定额为100%水面蒸发量)的调亏灌溉模式是一种方便快捷的优质高效灌溉模式,可作为膜下滴灌条件下新疆棉花生产的一种适宜灌水模式。     

砾石覆盖量对夏玉米作物系数及水分利用效率的影响

为评价半湿润易旱地区砾石覆盖对土壤贮水量、作物生长与产量及水分利用效率的影响,利用杨凌地区夏玉米2014年实测数据及气象数据,基于Penman-Monteith公式计算了砾石不同覆盖量下全生育期内参考作物蒸发蒸腾量,并根据FAO推荐的分段单值平均法,计算夏玉米各生育期作物系数,以及砾石不同覆盖量下作物水分利用效率。结果表明:砾石覆盖的保水效果主要体现在作物生长初期,拔节期最大砾石覆盖处理0~200 cm土壤贮水量较对照增大12.8%,后期由于冠层覆盖影响其效果减弱;夏玉米全生育期作物系数与覆盖量呈线性关系;覆盖量越大,不同生育阶段的作物系数也相应增加;叶面积和株高与作物系数有着较好的回归关系,可以对生育期内的玉米蒸散量进行预报;砾石覆盖可以缩短夏玉米生育期的天数,最大可缩短19 d;砾石覆盖能促进作物生长,提高作物产量,且在该试验覆盖量范围内,覆盖量越大,增产增效越明显,随覆盖量增加,各处理分别较对照提高4.65%~38.17%;作物水分利用效率随覆盖量的增大分别较对照提高2.94%~32.99%。     

新疆南部棉区转Bt基因棉花对棉铃虫抗性的季节性变化规律

采用ELISA检测和室内生物测定方法,测定6个转Bt基因棉花品种(系)不同生育期叶片中的Bt毒蛋白含量及其对各世代棉铃虫的抗性水平。转Bt基因棉花叶片中的Bt毒蛋白含量总体上随着棉花生育期的推进而逐渐下降,6个品种(系)叶片的Bt毒蛋白含量子叶期最高,达1 210.03～1 733.15 ng/g,与子叶期相比,三叶期、七叶期、盛蕾期、花铃期、吐絮期Bt毒蛋白含量减少幅度为2.5%～96.0%。6个品种(系)对第4代棉铃虫幼虫抗虫性较低,毒杀效果仅为19.0%～41.3%。幼虫的校正死亡率逐代下降,各棉花品种对第4代幼虫的校正死亡率仅为12.0%～36.2%。     

盐碱棉田地表-地下接力式滴灌下水盐分布及棉花生长特征

地表-地下接力滴灌是集膜下滴灌和地下滴灌优点于一体的新型节水控盐技术,但目前针对该技术应用效果的研究尚少。针对如何对地表-地下接力式滴灌中的地表滴灌和地下滴灌进行水量分配效果最优这一问题,设置100%地表滴灌(W1)、75%地表滴灌+25%地下滴灌(W2)、50%地表滴灌+50%地下滴灌(W3)、25%地表滴灌+75%地下滴灌(W4)、100%地下滴灌(W5)共计5个处理,比较了不同水量分配下的地表-地下接力式滴灌与单一地表滴灌、单一地下滴灌对盐碱棉田土壤水盐分布和棉花产量的影响。结果表明：(1)W3处理根区土壤含水量分布最均匀,干燥区域面积最小。(2)W4处理窄行区域淋洗范围最大,脱盐效果最显著。(3)W3处理棉花吐絮期总干物质量和籽棉产量最大,分别为112.66 g和9 147 kg·hm^-2;吐絮期总干物质量比W1和W5处理分别提高11.3%和19.1%,籽棉产量比W1和W5处理分别提高14.1%和11.9%。地表-地下接力式滴灌处理下土壤含水量得以显著改善,在对土壤盐分进行淋洗的过程中表现出接力效应,淋洗面积和淋洗效果均有所增大。相比于单一地表滴灌和单一地...     

膜下滴灌滴水流量对棉花根系分布的影响

为探明膜下滴灌条件下滴水流量对棉花根系分布的影响,采用田间定位试验,设置3组滴水流量,分别为1.69 L·h^-1（W169）、3.46 L·h^-1（W346）和6.33 L·h^-1（W633）,分析膜下滴灌土壤水吸力对棉花根系空间分布特征的影响。结果表明：滴水流量越大,膜外裸地和膜内土壤的基质吸力越小,边行棉花根系吸水受到的胁迫程度也越小,W633处理膜下根区土壤水吸力分布均匀且适合棉花生长,棉花根长密度水平分布不论是初期还是后期均呈双峰抛物线分布;棉花根重密度呈现出相同的变化规律,内、边行棉花根重密度在花期、铃期、吐絮期的差值分别为42.26、-0.22、97.40 g·m^-3。当滴水流量越小时,膜外裸地的基质吸力大于膜内土壤的基质吸力,致使边行棉花的根系吸水受到较大胁迫,W169处理棉花根长密度水平分布由生育初期的双峰抛物线分布变为后期的单峰抛物线分布;内、边行棉花根重密度在花期、铃期、吐絮期的差值分别为299.70、304.86、369.84 g·m^-3。表明随着滴水流量的增加,膜下滴灌行间棉花根系生长更加均匀,研究结果可为棉花膜下滴灌系统设计提供技术参考。     

全量基肥不同灌溉制度对小麦生长发育和耗水的影响

本试验研究了全量基肥前提下四种灌溉制度对小麦品种鲁麦 2 1生长、产量形成和蒸散耗水结构的影响。主要的结果有 :a.从播后不灌水、灌一水、灌两水、到灌四水 ,花前物质向籽粒的转化率、转化量、和对籽粒产量的贡献率均减少 ;b.灌水后对蒸腾和地上部生长有暂时的抑制 ;c.随灌水次数的增加 ,棵间蒸发的增加远大于蒸腾的增加 ;d.蒸发占蒸散的比例在孕穗期前后达到最低 ,此后便开始上升     

精准农业种植中棉田膜下自动控制滴灌系统的应用

通过计算机控制系统,利用各种传感器,自动采集、监测农田土壤水分、土壤温度、大气温度、大气相对湿度、田间水分蒸发量、土壤全盐含量等农田环境参数,根据这些参数结合数学模型可预报出棉田需灌时间和需灌水量,利用计算机系统所显示的棉田土壤温度、湿度变化情况,为自动化灌溉系统提供控制信息,传递控制信号,并结合棉花各个生长期的需水规律实施自动滴灌,为棉花生长提供科学合理的灌溉方案,同时在利用精准灌溉设施的基础上配套实施精准施肥,充分发挥现有的节水设备作用,优化调度,提高效益,更加节水节能,降低灌溉成本,提高灌溉质量,使灌溉更加科学、方便,提高棉田科学管理水平,改善棉花品质,增加棉花产量。