膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化

通过对轻度和中度盐渍化棉田整个生育期土壤水分、盐分含量的动态监测,分析了膜下滴灌棉田土壤水、盐动态变化及其相互作用的关系。结果表明：整个生育期中度盐渍化棉田土壤水分含量要高于轻度盐渍化棉田,土壤水分含量变化规律和土壤盐分含量变化规律相似,均表现出生育前期下降、中期稳定、后期略微增加的趋势;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤中表层0～40 cm盐分含量,下层40～80 cm土壤为盐分聚集区域;以0～20 cm土壤盐 分含量模拟0～40、0～60、0～80、40～80 cm土壤盐分含量,幂函数和线性函数模拟结果较好,模拟0～40、0～60 cm的盐分含量结果达极显著相关,0～80 cm的模拟结果达到显著相关,模拟40～80 cm的土壤盐分变化结果不显著。     

长期膜下滴灌对根区土壤盐分及棉花生长影响研究

通过比较典型灌区内7个(试验设计两个研究区共14块棉田)不同膜下滴灌年限棉田盐分分布,尝试揭示长期膜下滴灌农田根区土壤中盐分演变趋势。两研究区均表现为,应用膜下滴灌技术棉田根区盐分随着该技术应用年限的延长而逐渐降低;且表现为滴灌<6a为迅速脱盐阶段,6~8a为平稳脱盐阶段,>8a为盐分稳定阶段。头年10月至翌年4月,膜下滴灌棉花根层盐分降低显著。滴灌棉田根层盐分的逐年降低,使得棉花根区生境得到改善,应用膜下滴灌技术5~7a内,其对棉花根层生境改良效果较明显,3~7a棉花成活率年均增幅大于26.75%、产量年均增幅超过19.57%。滴灌7~9a以上,棉花根层生境良好,成活率大于82%,产量超过5200.00kg/hm2。     

微咸水膜下滴灌棉田春灌压盐效果的初步分析

在塔里木盆地平原灌区,微咸水灌溉意义重大。而微咸水灌溉的最大问题是土壤积盐,经过1 a的微咸水灌溉后,来年播种前是否需要冬灌或春灌压盐是人们关注的焦点。通过对比尉犁县3个微咸水膜下滴灌棉田监测区（S1,S2,S3）,2010年春灌前0~60 cm土壤易溶盐含量和棉籽发芽期、苗蕾期、花铃期与吐絮期棉花生长的耐盐指标（分别为7.1 g/kg,6.9 g/kg,8.2 g/kg和9.2 g/kg）,得出了S1和S2隔年压盐一般能满足棉花发芽及生长的要求,而S3监测区仍需要春灌压盐的结论。计算得出3个监测区的春灌前后土壤脱盐率分别为11.9%~84.2%,20.7%~71.1%和32.9%~78.8%,表明3个监测区的春灌压盐效果均很明显。     

膜下滴灌棉花水肥耦合效应研究初报

对膜下滴灌棉花的水肥耦合效应进行了田间试验。结果表明 :在灌水量不足、农业资源未能充分发挥条件下 ,棉花产量与灌水量及耗水量呈线性关系 ;膜下滴灌棉花的水肥耦合效应明显 ,水肥都具有增产效果 ,但过多的水肥投入并不有利于棉花增产。最后对进一步完善膜下滴灌棉花水肥耦合试验提出了建议。     

不同矿化度水源膜下滴灌棉田土壤水盐动态和作物生长模拟

为构建适用于干旱区膜下滴灌条件的土壤水盐动态分布和棉花生长模型，基于2020—2021年的田间试验，经过对SWAP模型的土壤、土壤水力功能和作物生长等模块进行率定和验证，对灌溉水矿化度为1、2、3、4、5、6 g·L^-1时的土壤水盐分布特征、作物生长过程和干物质累积分配进行数值模拟。结果表明：（1）土壤含水率与土壤含盐量的模拟精度以20～100 cm土层较好，0～20 cm土层模拟精度较差，其中土壤含水量的模拟效果优于土壤含盐量；随着灌溉水源矿化度的增加，土壤含水率和含盐量的模拟误差逐渐变小。（2）不同矿化度水源膜下滴灌棉花叶面积指数模拟效果较好（R²=90.72%，RMSE=0.35 cm²·cm^-2，NRMSE=8.73%，IOA=0.98）。（3）不同矿化度水源膜下滴灌棉花茎干物质累积量模拟效果较好（R²=89.08%，RMSE=6.12 g，NRMSE=23.16%，IOA=0.96）。研究结果表明，SWAP模型可以较好地对不同矿化度水源膜下滴灌的土壤水盐动态分布和棉花生长过程进行模拟。     

膜下滴灌风沙土盐分变化及分布特点

通过对已进行膜下滴灌2a和5a的改良风沙土电导率和总盐分的测定,探讨不同滴灌年限土壤盐分变化及分布特点。研究表明,在膜下滴灌与冬灌和春灌相结合的条件下,土壤表层0～30cm盐分逐年下降,但脱盐效率也不断降低;盐分在土壤中分层明显,在水平方向,距离滴头越远,盐分越重;垂直方向,土壤盐分最低值位于表层20～40cm处。在表层0～40cm的土层中,靠近薄膜边缘盐分差异较大;随着滴灌年限的增加,脱盐区范围增大,特别是水平脱盐距离增加明显。不同滴灌年限的深层压盐区变化不大,膜间聚盐区位于膜间裸地并延伸到薄膜内,位于土壤表层0～40cm。     

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。     

膜下滴灌棉花土壤温度的动态变化规律

试验研究田间膜下滴灌棉花根际土壤的温度变化表明,覆膜能使土壤明显增温,温度梯度变化使地膜覆盖具有提墒作用。在一日内和棉花整个生育期的温度,膜中明显比膜边和垄沟都偏高,土壤浅层温度增加较快且变幅很大。不同深度土壤温度出现最高温度时间随深度增加而延迟。地温变幅与深度可以拟合成指数函数关系,且膜中14∶00时两者相关性最好。     

棉花膜下滴灌条件下水肥一体化协调管理模式研究

在膜下滴灌棉田,随灌水设置0,90,180,270,360 kg/hm2共5个N肥用量处理,观测不同N用量下棉花生长和干物质积累情况,尝试建立推荐施肥决策支持系统.结果表明:N 270 1g/hm2处理最好,施肥模型为y=3271.82 14.46x-0.0312x2(R=0.9604*),y籽棉产量,x滴灌棉田施N量.     

膜下滴灌棉花干物质积累与耗水量关系研究

选用农八师试验区目前三个主栽棉花品种,进行膜下滴灌棉花各生育时期干物质积累与耗水量关系的研究,分析干物质积累、水分消耗的变化规律和二者之间的相关性.研究结果表明,各生育时期干物质积累和水分消耗变化趋势符合"S"型变化规律,干物质积累、水分消耗最大值均出现在花铃期,其日积累量和消耗量分别为1.52～2.95 g和6.84～7.14 mm.从各生育时期干物质日积累和日耗水量拟合结果来看,其R2值均大于0.95,F检验值达到显著水平,说明干物质的积累量和水分的消耗具有极显著的相关性.     

新疆棉花膜下滴灌技术的发展与完善

新疆棉花膜下滴灌技术发展经历了试验研究、示范推广和大面积应用三个阶段。"密、早、膜、矮、壮、高"栽培体系的建立等阶段性成果有力地保证了棉花膜下滴灌技术的应用推广;因地制宜、多种毛管田间布置模式的发展适应了棉花种植方式的多样性;对棉花膜下滴灌水分蒸散特征、干旱诊断技术的深入研究为制定灌溉制度和进行科学的水分管理提供了依据,保证了膜下滴灌技术的高效应用;施肥推荐系统和水分自动控制系统的应用增强了棉花膜下滴灌管理的目标性;各级职能部门的重视有力地推动了膜下滴灌技术的发展。当前棉花膜下滴灌技术需解决主要问题有:加快膜下滴灌技术普及与培训;加大对膜下滴灌技术推广的政策扶持力度,调整水价,努力实现经济效益、社会效益和生态效益的统一;继续深入研究棉花膜下滴灌灌溉制度和施肥技术,提高肥水利用效率;加强地下滴灌技术研究。     

南疆膜下滴灌棉花耗水规律以及灌溉制度研究

2004年在南疆尉犁县进行了棉花膜下滴灌耗水规律以及灌溉制度的研究,通过设置三个灌水处理:345 mm、420 mm、505 mm,并连续监测每次灌前棉花全生育期土壤含水量变化,得出以下结论:在花期(7月4日)滴灌定额45 mm,灌水只能影响到土壤0~40 cm,灌后第一天,土壤水分损失可达到20 mm;灌后四天,0~40 cm含水量已降至60%以下,棉花已受到水分胁迫。在南疆,在充分满足棉花对水分需求的条件下,膜下滴灌棉花耗水量为625 mm,505 mm的灌溉量可满足棉花对水分的需求。根据实验的灌水安排以及棉花各生育阶段的耗水率,南疆膜下滴灌棉花的灌溉制度为:蕾期每次灌水定额35 mm,每5天灌一次;花铃期每次灌水定额为50 mm,7天灌一次,盛铃期后,灌水定额逐渐降低至35 mm。     

干旱区不同地下水埋深膜下滴灌灌溉制度模拟研究

通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m³·hm^-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m³·hm^-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m³·hm^-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。     

膜下滴灌条件下盐荒地土壤盐分变化规律研究

基于对下野地灌区、金沟河灌区的试验监测,从土壤盐分年内、年际变化及其与地下水埋深的关系两个方面,研究膜下滴灌条件下盐荒地土壤盐分变化规律。研究结果表明:在年际间,下野地灌区、金沟河灌区实施膜下滴灌6～8 a的盐荒地块,深度在60～100 cm的土层土壤含盐率分别保持在0.5%、0.8%上下,形成稳定积盐层,在60cm以上土层土壤盐分基本处于动态平衡;在年内,盐荒地土壤盐分整体上呈现随生育期的推后而降低的趋势,0～60cm土层脱盐效果较为明显,春秋季是两个积盐的高峰期;下野地灌区、金沟河灌区地下水埋深年际均值为3.60、2.26 m,土壤含盐率年际均值为0.49%、0.77%,土壤盐分随地下水埋深的减小而增加,说明石河子垦区土壤含盐量受地下水埋深影响较为明显。     

南疆两种膜下滴灌布管方式对机采棉产量和品质的影响

为进一步提高南疆机采棉田水分利用效率,探索机采棉膜下滴灌一膜三管种植模式下最适宜的布管方式,2017年在新疆阿拉尔市兵团第一师农科所试验地开展田间试验。试验设计为窄行布管（滴灌带放在棉花窄行中间）和偏置布管（滴灌带置于棉花窄行外边10 cm处）2种处理,采用定点定时田间调查、取样测试等方法研究2种布管方式下棉花生长势、干生物量、叶面积、黄萎病发病率、产量和品质及0~40 cm土层土壤水、肥、盐运移的情况。结果表明：在棉花花铃期和盛铃期,窄行布管蕾花铃数和铃数显著高于偏置布管方式,分别高13.9%和5.9%;花铃期棉花叶片、茎秆、蕾花铃的干生物量和叶面积同样显著高于偏置布管方式,分别高 21.2%、10.3%、14.9%和29.2%;同时窄行布管方式能够显著降低棉花黄萎病的发病率,比偏置布管发病率低23%;窄行布管棉花生育期消耗根层土壤水分和氮、磷、钾养分量显著高于偏置布管方式,并且土壤脱盐效果相对于偏置布管较好,产量比偏置布管增加14.8%。综上可知,南疆棉田窄行布管方式更有利于提高根区土壤水分和养分利用率,降低含盐量,促进棉花营养生长和生殖生长,提高棉花产量。     

干旱缺水区膜下滴灌棉花节水机理及灌溉制度研究

在石羊河流域进行了一管多行的棉花膜下滴灌节水机理及灌溉制度试验研究。结果表明:G1方案(灌水定额为20、15 m~3·667m~(-2)和10 m~3·667m~(-2))和G2方案(灌水定额为20 m~3·667m~(-2))的耗水量变化范围基本一致,变化于247~276 m~3·667m~(-2)。膜下滴灌棉花产量随灌水定额增加而增加,G2方案(灌水定额等于20 m~3·667m~(-2))是膜下滴灌棉花的高产灌水定额。灌溉定额在80~90 m~3·667m~(-2)以下时,产量随灌溉定额呈直线增长,灌水对棉花产量起决定性作用;在90~115 m~3·667m~(-2)时,产量随灌溉定额呈曲线增长,水的增产作用逐渐减缓;大于115~120 m~3·667m~(-2)时产量随灌溉定额的增加而减少。灌溉定额一定时毛管配置方式对棉花耗水量影响差异不大。一管三行略高于一管四行,随灌溉定额的增加而增加,耗水模数与灌溉定额呈逆向关系。不同灌溉定额下,日蒸腾水量变化趋势一致,即中期大前后期小。一管三行、一管四行两种灌溉方式均能达到高产水平,毛管间距可扩大到80~100 cm,毛管投入量比现状减少33%~50%,是干旱缺水区膜下滴灌棉花节水高效的田间灌溉方式。现蕾期第一次灌水,吐絮初期最后一次灌水,棉铃期灌水2~4次,全生育期灌水4~6次,灌水定额20 m~3·667m~(-2),灌溉定额80~120 m~3·667m~(-2)的灌溉制度,是一管多行的高产灌溉模式。土壤水分下限值保持在适当范围内(开花期之前60%以上,棉铃期45%~60%,吐絮期至收获期50%以下),可满足作物营养生长和生殖生长对土壤水分的需求。     

氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响

以新疆膜下滴灌棉田为试材,研究氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响。试验设11个处理:(1)常规施肥(NP);(2)80%常规施肥(80%NP);(3)80%常规施肥+低量氨基酸有机肥(80%NP+LAA);(4)80%常规施肥+中量氨基酸有机肥(80%NP+MAA);(5)80%常规施肥+高量氨基酸有机肥(80%NP+HAA);(6)80%常规施肥+低量黄腐酸有机肥(80%NP+LFA);(7)80%常规施肥+中量黄腐酸有机肥(80%NP+MFA);(8)80%常规施肥+高量黄腐酸有机肥(80%NP+HFA);(9)80%常规施肥+低量沼液有机肥(80%NP+LBS);(10)80%常规施肥+中量沼液有机肥(80%NP+MBS);(11)80%常规施肥+高量沼液有机肥(80%NP+HBS);分别在蕾期、花期、成熟期采集0～20、20～40 cm土层土壤,测定土壤pH值、有机质、氮、磷、钾等有效养分含量。研究结果表明:(1)蕾期时,80%常规施肥配施高量黄腐酸、沼液有机肥显著降低了0～20 cm土层土壤pH值,并对提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好。(2)花期时,80%...     

Effects of soil moisture on cotton root length density and yield under drip irrigation with plastic mulch in Aksu Oasis farmland

Effects of soil moisture on cotton root length density (total root length per unit soil volume) and yield under drip irrigation with plastic mulch were studied through field experiments. The results indicate that spatial distributions of root length density of cotton under various water treatments were basically similar. Horizontally, both root length densities of cotton in wide and narrow rows were similar, and higher than that between mulches. Vertically, root length density of cotton decreased with increasing soil depth. The distribution of root length density is different under different irrigation treatments. In conditions of over-irrigation, the root length density of cotton between mulches would increase. However, it would decrease in both the wide rows and narrow rows. The mean root length density of cotton increased with increasing irrigation water. Water stress caused the root length density to increase in lower soil layers. There is a significant correlation between root length density and yields of cotton at the flower-boll and wadding stages. The regression between irrigation amount and yield of cotton can be expressed as y = -0.0026x2+18.015x-24845 (R2 = 0.959). It showed that the irrigation volume of 3,464.4 m3/hm2 led to op-timal root length density. The yield of cotton was 6,360 .8 kg/hm2 under that amount of irrigation.     

棉花膜下滴灌计算机辅助设计系统的研制开发

介绍了棉花膜下滴灌计算机辅助设计系统的结构、系统设计思想、程序设计模型以及具体实现时的有关算法。运用现代软件编程和系统集成技术,开发出先进、实用、可靠和界面友好的应用软件,并在新疆兵团推广应用,并提出了进一步研究的方向。     

华北平原膜下滴灌棉花水分利用效率及产量对供水方式响应研究

通过田间试验,系统地分析了膜下滴灌条件下,棉花干播湿出、湿播湿出处理与传统灌溉处理的水分利用差异。结果表明:膜下滴灌与传统灌溉相比,可以降低株高、减少蕾铃脱落和使根系集中。普通膜下滴灌处理比传统灌溉处理增产204.15 kg/hm2,总耗水量减少32.91 mm,水分利用效率增加0.73 kg/(mm.hm2)。干播湿出处理产量虽然不是最高,但是其灌溉量比其他两处理减少30%以上,水分利用效率最高,干播湿出具有一定的推广价值。