磁化水灌溉条件下黄河三角洲刺槐林地土壤盐分时空分布特征及变化规律

[目的]探明磁化水灌溉条件下土壤盐分含量时空分布特征及变化规律,为滨海盐碱地磁化水灌溉技术提供理论依据。[方法]以黄河三角洲东营市河口区新营造刺槐人工林地为研究对象,分析了淡水灌溉(FW)、磁化淡水灌溉(MFW)、地下浅表层微咸水灌溉(GW)和磁化地下浅表层微咸水灌溉(MGW)4种措施下土壤盐分含量的时空分布特征及变化规律。[结果] 2种磁化处理灌溉方式均能降低滨海盐碱地土壤盐分含量;不同灌溉处理的土壤盐分含量均值皆表现出:GWCKFWMGWMFW,土壤盐分含量随土层深度增加而降低。[结论]①磁化水灌溉能够降低土壤盐分表聚,尤其在春、秋季适时采用磁化水灌溉,能够抑制土壤返盐,在20—40 cm土层效果更明显一些。②通过磁化地下浅表层微咸水进行适度灌溉,可以为该地区节约用水资源,有效地促进盐碱地土壤脱盐。     

不同类型咸水滴灌对土壤盐分的影响及棉花产量响应

棉花是鲁北平原种植的重要经济作物,合理利用微咸水和咸水资源是解决棉花季节干旱问题的重要途径。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同盐分梯度的咸水滴灌处理,研究2种类型咸水滴灌对棉田土壤水分和盐分的分布影响以及棉花产量的响应。结果表明,咸水滴灌条件下主要影响棉田40~100 cm土壤水分的变化,碳酸氢钠型和氯化钠型咸水处理对土壤含水量的影响没有显著差异。利用EC值低于8 d S·m~(-1)的咸水进行补灌,棉田0~40 cm土壤盐分积累不明显,灌溉水EC值为10 d S·m~(-1)的氯化钠型咸水灌溉在0~100 cm土壤盐分有明显的积累。滴灌补灌EC值不大于6 d S·m~(-1)的碳酸氢钠型咸水和不大于8 d S·m~(-1)的氯化钠型咸水对棉花产量没有明显的影响,滴灌补灌7 d S·m~(-1)碳酸氢钠型和10 d S·m~(-1)氯化钠型咸水明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累和棉花产量来看,在鲁北平原可以利用6 d S·m~(-1)咸水滴灌对棉花进行补灌;利用咸水滴灌,要同时考虑灌溉水盐分的数量和盐分组成,碳酸氢钠型咸水要更加谨慎利用。     

咸水灌溉下土壤水盐动态和作物生长研究进展

我国淡水资源短缺且分布不均, 供求矛盾突出, 合理开发利用咸水资源、增辟灌溉水源将成为解决水资源危机的重要途径之一。本文从以下几个方面对国内外咸水资源灌溉利用的研究进展进行了综述, 以期为咸水安全灌溉提供指导。(1)咸水灌溉对土壤水盐运移的影响, 主要包括咸水灌溉后不同土层土壤水盐分布规律、不同灌溉水矿化度对土壤水盐运移的影响、灌溉方式对土壤盐分积累的作用; (2)咸水灌溉对作物生长的影响, 主要包括咸水灌溉与作物产量、品质的关系; (3)咸水灌溉对作物生理变化的影响及其作用机理, 主要包括咸水灌溉对植株脯氨酸含量、抗氧化酶活性、丙二醛含量、叶绿素含量及光合作用的影响。     

咸水沟灌对土壤水盐变化与棉花生长及产量的影响

为持续高效利用咸水资源,在棉花长期定位咸水沟灌试验(始于2006年)的基础上,研究了不同矿化度(1、2、4、6、8、10 g/L)咸水连续灌溉第10年土壤水盐分布与棉花生长响应以及历年土壤盐分和籽棉产量的变化特征。结果表明:1)年际间,各处理0～100 cm土层土壤盐分受灌溉和降水影响而波动,但未随灌溉年限的增加而逐渐累积,灌溉水矿化度≤4 g/L处理可基本维持土壤盐分周年补排平衡。单个棉花生长季(2015年),各处理沟底部位的土壤含水率大于垄上,灌溉水矿化度≥6 g/L时主根层土壤含水率高于1 g/L处理;土壤盐分随灌溉水矿化度增加而增大,随棉花生育期的推进先增大后降低,灌水沟剖面土壤盐分呈向垄上和深层运移的趋势;与播种时比,棉花收获后各处理主根层土壤盐分均未出现累积。2)低矿化度咸水沟灌对棉花成苗率、株高和叶面积指数影响不明显,超过一定限值后3项指标显著下降,与1 g/L处理相比,当灌溉水矿化度达到6 g/L时棉花成苗率和叶面积指数显著降低,当灌溉水矿化度达到8 g/L时株高显著降低;咸水沟灌对棉花纤维品质影响较小,5项品质指标在处理间差异均不显著。3)适量浓度的咸水灌溉对籽棉产量影响较小,与1 g/L灌水处理相比,2和4 g/L处理对历年籽棉产量(2006-2015年)无显著影响,大于6 g/L时历年籽棉产量显著降低。在该研究灌溉制度下,推荐试验区咸水沟灌棉花的灌溉水矿化度阈值为4 g/L。     

华北半湿润地区微咸水滴灌对番茄生长和产量的影响

为了安全有效地开发和利用微咸水资源,必须了解微咸水灌溉对作物和土壤安全性的影响.该研究连续3a(2003～2005年)在华北半湿润地区就滴灌条件下不同盐分浓度微咸水和土壤基质势对番茄地下、地上部分生长和产量的影响进行了研究.试验结果发现不同盐分浓度微咸水(1.1～4.9 dS/m)和土壤基质势(滴头正下方0.2 m深度土壤基质势下限控制在-10～-50 kPa)处理对番茄根千质量密度、根长密度、最大叶面积指数、总叶绿素含量和产量等都没有明显的影响,且不同盐分浓度和土壤基质势处理间没有显著的交瓦影响.因此,华北半湿润地区滴灌条件下,番茄缓苗阶段后用EC<5 dS/m的微咸水灌溉,对番茄的生长和产量是安全的.     

施磷对海水灌溉下一年生芦荟氮磷吸收及糖分积累的影响

在对大田海水灌溉试验的基础上[1,2],进行海水灌溉下的肥料试验。库拉索芦荟(Aloe vera)是一种CAM光合碳同化途径的多年生旱生经济植物,具有一定的耐盐性[3,4]。在国外,芦荟研究的成果被广泛应用在医药、保健、食品等行业,已形成一大产业。最近的研究报告表明,与其他植物一样,盐分胁迫造成芦荟体内盐分积累、营养元素缺失,破坏了离子平衡,通过施用磷肥增加植株含磷量能够提高植物耐盐性[5]。因此,作者以一年生库拉索芦荟为材料,研究了海水胁迫下磷对其营养状况和糖分积累的影响,以期为沿海滩涂和滨海地区发展海水农业、合理施用磷肥提供理论依据。1材料与方法1·1材料及试验处理选取大小、生长一致的六叶     

玛纳斯河流域微咸水滴灌对土壤盐碱性的影响

[目的]探究玛纳斯河流域微咸水滴灌对土壤盐碱性的影响,为新疆干旱区科学利用微咸水以及盐碱地治理提供理论依据。[方法]在新疆玛纳斯河流域进行定点试验,分析强蒸散条件下微咸水灌溉后土壤盐分的迁移规律及对土壤碱性环境的影响。[结果]滴灌降低了上层(0—30cm)土壤盐分,导致土壤盐分的底聚分布;土壤盐分的周期性变化显著(盐分变异系数在48.2%~82.7%之间),上层(0—30cm)土壤存在返盐风险;土壤pH值变化与盐分运移呈负相关,滴灌后土壤pH值呈波动上升趋势。[结论]耕层土壤盐分降低的同时存在碱度(pH值)升高的风险。     

黄土高原藉河流域径流对气候和土地利用变化的响应

[目的]揭示黄土高原区中尺度流域径流对气候和土地利用变化的响应规律,为合理解决流域水资源利用和实现水资源的可持续管理提供理论支撑。[方法]以黄土高原藉河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验、距平累积曲线、双累积曲线以及分离评判法等方法进行研究。[结果](1)1962—2010年藉河流域年降雨呈下降趋势,但下降趋势不显著(p0.05);流域年径流深呈显著下降趋势(p0.001),且在1985年发生减少突变;(2)坡耕地面积减少,梯田面积增加是研究时段内流域土地利用变化的最明显特征。[结论]研究时段内土地利用变化是藉河流域径流量减少的主要驱动因素,影响贡献率为90.2%,而气候变化影响较小,贡献率仅为9.8%。     

微咸水灌溉对华北平原冬小麦根际微生物的影响

针对我国华北平原淡水资源短缺这一现状,合理利用其地下微咸水进行农业灌溉是缓解水资源供需矛盾的有效途径。持续5年的田间定位试验,开展微咸水灌溉对冬小麦根际微生物影响的研究,试验共设置5个试验处理:雨养(NI)、淡水和微咸水交替灌溉(FS)、淡水灌溉(FF)、微咸水灌溉(SS)、微咸水和淡水交替灌溉(SF)。研究结果表明:FS和SS处理导致土壤表层(0～10 cm)EC值显著增加29.9%～52.4%,并且SS处理对冬小麦造成了盐胁迫。但微咸水灌溉(FS、SS、SF)较FF处理未对根际微生物Alpha多样性和群落结构造成显著影响,仅SS处理显著增加了部分属生物标记物如噬冷菌属(Algoriphagus)和有害菌壳球孢属(Macrophomina)等的相对丰度。较雨养而言,灌溉处理(FS、SS、FF、SF)导致表层土壤含水量(SWC)和pH分别增加42.4%～56.2%和3%～5.2%;硝态氮(NO^3--N)和铵态氮(NH4+-N)含量分别减少52.7%～65.2%和27.5%～43.2%。SWC值是影响根际细菌多样性的主要因子,因此,灌溉处理显著增加了根际细菌Alpha多样性;但未对真菌多样性造成显著影响。同时,根际微生物群落结构均受土壤pH值和NO^3--N含量影响,因此灌溉处理和NI处理群落结构存在差异,显著增加了纤维弧菌属(Cellvibrio)和有益菌角菌根菌属(Ceratobasidium)等属生物标记物的相对丰度。以上研究表明,长期使用3 g·L-1微咸水灌溉未对根际微生物多样性及群落结构造成显著影响,但是会改变部分属生物标记物相对丰度。这些研究结果为华北平原冬小麦微咸水灌溉的推广应用提供科学依据和理论基础。     

基于结构方程模型的江西省水资源利用影响因素分析

[目的] 分析江西省水资源利用的影响因素,为实现水资源可持续利用提供理论依据。[方法] 从水资源利用的定义出发,以水资源利用、社会发展、经济发展和生态环境为潜在变量,选取相关的指标为观测变量,通过建立结构方程模型（SEM）来定量分析影响江西省水资源利用的因素。[结果] SEM较好地反映了江西省水资源利用的基本情况,其中经济发展、社会发展和生态环境都不同程度地影响水资源利用,表现为：经济发展（0.847）>社会发展（0.500）>生态环境（0.177）,而水资源利用主要由水资源开发利用率（0.891）和人均水资源量（0.803）来反映。[结论] 由于江西省水资源利用受多方面因素的影响,综合各影响因素之间的影响关系和程度,建议政府应当综合考虑经济发达与欠发达地区的水资源利用情况,建立良好的节水机制,大力宣传节水措施,逐步提高水资源开发利用率,实现水资源可持续利用。