膜下滴灌模式下棉花不同生育阶段土壤水分的空间变异性研究

[目的]以膜下滴灌棉田为材料,研究棉花不同生育期土壤水分的空间变异规律.[方法]采用均匀网格法布点方式,测定了滴灌棉田苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的各个采样点0～20、20～40和40～60 cm三个不同深度的土壤含水率.[结果]膜下滴灌模式下的棉田土壤水分的空间变异性,相对于整个生育期,各层土壤水分的空间变异性随着棉花的生长而增大.相对于整个生育期的不同垂直深度,各层土壤水分的空间变异性是随着采样土层深度的加深而减小.[结论]由于表层土壤水分受人为等因素影响,0～20 cm层土壤水分的空间变异性比较复杂.     

土壤水分空间变异研究

以天津市静海县良种场内一块长约110 m,宽约40 m的冬小麦田作为试验区,采用规则格网采样,按照10 m×10 m设置格网,共设48个采样点,通过GPS手持机进行定位,分别于小麦越冬前、拔节期、灌浆期,利用便携式土壤湿度数据采集器对试验地各个采样点0～20、20～40 cm2种深度土壤含水量进行了测定,利用ARC/INFO的地统计分析模块绘制了冬小麦3个不同生育期试验区土壤水分空间分布图,并分析了其垂直和水平方向的空间变异特征,以期为确定最佳灌溉时机和灌溉量提供科学依据。     

棉花不同种植模式下土壤水分空间变化规律

以小麦品种中育1123、棉花品种豫早棉9110为试验材料,设置3种种植模式：棉花单作（MC）、小麦棉花套作（WIC）、麦后直播棉花（WDC）,通过传感器检测灌溉前后地下10～110 cm土壤含水量来比较3种种植模式土壤水分空间变化差异。结果表明,棉花苗期,灌溉前后的土壤水分变化量为0.000～0.125 m³/m³,WIC处理在地下10～30 cm处水分波动变化相对较小。棉花蕾期,灌溉前后的土壤水分变化量为0.000～0.180 m³/m³,其中WIC处理土壤水分变化达到最高,为0.180 m³/m³,WDC与MC处理土壤水分波动差异小。棉花花铃期,WIC和WDC处理地下30 cm处灌溉后的土壤水分差异维持在0.060～0.080 m³/m³之间,MC处理土壤水分在地下30～50 cm处发生聚集。棉花吐絮期土壤水分变化范围为0.190～0.320 m³/m³,表层土壤水...     

不同布点方式的膜下滴灌棉田土壤水分的空间变异研究

以新疆生产建设兵团石河子国家农业科技园区的膜下滴灌棉田作为试验区,采用随机法布点方式和均匀布点方式,利用地统计学理论分析了棉花膜下滴灌条件下土壤含水率的空间变异规律。结果表明,随机采样布点方式优于均匀采样布点方式;膜下滴灌棉田不同采样方式下的0~20 cm层的变异性变化最大,其它层的变化较小;膜下滴灌棉田土壤含水率20~40 cm和40~60 cm层的空间变异强度属弱变异,60~80 cm和80~100 cm层的空间变异强度属弱变异及中等变异。     

鄂尔多斯夏初不同地形土壤水分的空间变异

为了研究鄂尔多斯夏初不同地形土壤水分的空间变异规律，本试验在鄂尔多斯高原几种地形的沙质荒漠化土壤上，用时域反射仪（TDR）测定表层土壤（0－30cm)含水量，对表层土壤水分分布特征进行分析；在不同地形部位选择典型土壤剖面，测定各层土壤含水量。结果表明：在2个地形断面上，随着地势降低，表层土壤水含量升高，具有明显的空间相关关系，其独立间距为16．38m和28.90m，固定沙丘和半固定沙丘上的表层土壤水含量的半方差函数均呈球状模型，且具有一定的空间异向性，独立间距分别为18．86m和22.50m。固定沙丘和半固定沙丘表层土壤水分的C0／C0＋C值分别0．33和0．16，表明随机因素引起的空间异质程度固定沙丘比半固定沙丘大；半固定沙丘迎风面水分变异比背风面大，而固定沙丘则相反；从土壤剖面上看，表层土壤的含水量最低，其次是底层，而剖面中间的层次土壤含水量较高。总之，鄂尔多斯高原不同地形下土壤水分具有不同的空间变异特征，这将影响草场植物的生长。     

充填复垦区土壤水分空间变异性研究

土壤本身的不均一性,使得充填复垦土壤特性研究结论的可信度较低。以土壤含水量作为反映土壤特性的综合性指标,研究了充填煤矸石复垦地、充填粉煤灰复垦地和未塌陷区对照地的含水量变异的结构性。结果表明,充填复垦土壤体积含水量的空间变异性小,复垦行为使土壤综合性质变得均一。     

灌区土壤水分空间变异及监测方法研究

根据灌区田间实测资料,利用地统计学法和传统统计学方法,对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究,得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点,并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法,为建立合理的灌区土壤水分监测系统,获得实时准确的灌区土壤水分状态,进行适宜的灌溉预报提供依据.     

灌区土壤水分空间变异及监测方法研究

根据灌区田间实测资料，利用地统计学法和传统统计学方法，对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究，得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点，并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法，为建立合理的灌区土壤水分监测系统，获得实时准确的灌区土壤水分状态，进行适宜的灌溉预报提供依据。     

土壤水分空间分布快速测试仪器的开发

针对土壤墒情监测和指导田间变量灌溉的要求,研制开发了能同时测量采样点经纬度位置和土壤含水率(体积分数)的土壤水分空间分布快速测试仪.该测试仪由80C552微控制器、GPS接收机、水分传感器等几部分组成.测量得到的数据经串口传到上位机经过处理和分析后,采用GIS软件对采样点试验数据进行分析,生成土壤水分空间分布图.对地表下10cm深度土壤含水率的采样试验结果表明,2组测量数据在小范围内空间变异系数＜10%,说明仪器性能稳定可靠.该测试仪能为变量灌溉和墒情监测提供科学依据.     

不同土壤湿度对棉花苗期生长及生理机制的影响

不同土壤湿度(15%、35%、55%、75%、95%、115%)对棉花(Gossypium hirsutum L.)苗期生长和若干生理指标的影响。试验结果表明,棉苗正常生长土壤适宜含水量为55%~75%,过多过少均不利于棉苗健壮生长。棉花苗期受水分胁迫,植株可溶性蛋白质含量、脯氨酸(Pro)含量增加;水分胁迫处理初期,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增强,随着胁迫时间的延长,抗氧化酶活性不断降低;植株真叶数、株高、茎粗以及干重和鲜重明显减少,根系干重和鲜重也同样降低。     

不同水分条件对棉花生育及经济性状的影响

研究结果表明,土壤水分状况不但影响棉花的生育及经济性状,也影响棉花对养分的吸收。土壤干旱,棉花植株矮小,吸收养分量少,发育不良,降低产量和品质;土壤过湿,可引起棉株旺长,阻碍养分向生殖器官运转,蕾铃脱落严重,消耗过多养分,产量不高,品质不好,所以.适宜的土壤水分状况是获得棉花高产优质的重要生态条件。     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

棉田土壤养分分析与土壤墒情监测系统应用

【目的】研究土壤养分的空间变异程度及分布规律,为该区域科学施肥提供依据。【方法】以新疆生产建设兵团第八师石河子总场六分场数字农业示范田为研究区域,应用土壤墒情监测系统、GIS与地统计学的方法,对棉田土壤含水量与温度进行实时采集、分析并存储在服务器里面,分析石河子总场土壤含水量和温度变化规律、棉田土壤养分空间分布特点及变异规律。【结果】(1)根据监测数据分析,随着灌水量增加和棉花生育期推进,上层0~30 cm比下层40~60 cm的土壤含水量变化趋势明显。0~20 cm土层土壤补偿水比较充分,各个监测点土壤含水量基本维持在比较适宜的范围内。土壤各层温度受大气温度影响并随着土层深度的加深而减弱,随着土层深度的逐渐加深滞后时间相对延长;受棉株逐渐长高变大以后遮阴等造成的影响,7月以后各土层温度逐渐持平,波动不大。(2)土壤全氮、速效磷和速效钾均呈现出中等程度变异;(3)土壤速效钾的块金值在25%~75%(块金值为0.497)表现为中等空间自相关性外,土壤全氮、速效磷指标的块金系数小于25%表现为强烈的空间自相关性。【结论】应用土壤墒情实时监测系统指导棉田灌溉,较往年没有任何减产减质的情况下,棉花灌溉在全生育期内比以往灌溉次数下降了1~3次,节约水资源约20%左右。研究区域内土壤全氮、速效磷和速效钾变异呈现中等程度变异特征,全氮、速效磷表现为极强空间自相关性,速效钾表现为中等强度的空间相关性。     

黄淮海平原麦棉套种共生期适宜土壤水分指标研究

为了寻求麦棉共生期间适宜的土壤水分指标,对麦棉共生期不同土壤水分条件下的冬小麦主要生理特性和棉花的生长势做了连续测定,并对共生期间田间耗水量分别在2种作物上的分摊量做了估算。结果表明,随着麦棉共生期的生育进程,冬小麦旗叶水势、气孔导度、表观量子效率、净光合速率和蒸腾速率呈下降的趋势,且均随土壤含水量的提高而增加,处理间差异明显。蒸腾速率随着共生期进程和冬小麦的衰老,处理间差异迅速减小。共生期土壤含水量增加,作物田间总耗水量、冬小麦和棉花的耗水量均有明显提高。共生期作物田间耗水量占冬小麦全生育期田间总耗水量的28.8%~30%,而共生期冬小麦耗水量占同期作物田间耗水量的67.9%~72%。试验中60%(相对含水量,试验场地的田间持水量为24%,下同)土壤含水量处理的冬小麦水分利用效率最高,达到了1.63 kg/m3,这时其产量并无明显下降,且棉花的壮苗指数表现最大。70%土壤含水量处理的小麦产量略有增加,但其水分利用效率却下降到1.45 kg/m3,同时棉花的壮苗指数有所减小。研究还表明,在黄淮海平原麦棉套种的共生期,田间土壤的适宜水分为60%~70%,这样既保证了冬小麦的产量,又促进了棉花生长健壮。     

棉花秸秆还田对棉花生长和土壤的影响研究进展

为了明确棉花秸秆还田对棉花植株生长和土壤的影响,本研究通过整合分析前人研究,总结发现棉花秸秆还田可以促进棉花生长、提高棉花产量、改善土壤物理性质、提高土壤中营养元素和有机质的含量、增加土壤微生数量、促进土壤细菌的活性和酶的活性。此外,秸秆还田目前还存在一些问题,如：哪种还田方式更为高效、适宜的还田时间、还田量及如何预防还田带来的毒害问题等。最后,本研究针对现存问题提出了相应建议,以期为棉花秸秆还田高效利用和棉花产业绿色可持续发展提供理论支持。     

典型草原普通栗钙土土壤湿度空间变异的初步研究

在一块面积为60m×60m 的样地上用重复距离倍增的方法布置了72个取样点,初步研究了草原地区普通栗钙土(暗栗钙土)湿度的空间变异及相关特性。结果表明,在天然植被覆盖下的暗栗钙土,浅层的土壤湿度大,其变异程度也较高,计算平均含水量的土层越厚,则相对变异程度越小。各层土含水量的统计特征都遵循正态分布。浅层相关距离较短,多层平均含水量的相关距离近于各层相关距离的平均值。     

水氮调配对等行距机采棉土壤、叶片水分及棉铃分布的影响

【目的】研究适合等行距机采棉生长的最优水氮投入。【方法】以新陆中88号为供试材料,总滴灌量3 800 m³/hm²,总施氮量320 kg/hm²,设置3种灌水方式W₁、W₂、W₃,3种施肥方式N₁、N₂、N₃,分析土壤含水率、叶片含水率、棉铃时空分布、农艺性状、产量性状。【结果】W₂、N₂灌水施肥方式下,土壤含水率相对稳定,更好地给植株提供所需的营养物质。且棉花叶片保持功能的时间较长;W₂,N₂灌水施肥方式下,棉株成铃数较多,且呈筒状分布,更适宜机械采收;W₂,N₂灌水施肥方式下,植株获得的单铃重和单株结铃数均达到最高,最高产量为7 070.84 kg/hm²。【结论】W₂、N₂灌水施肥方式为最优水氮投入。