棉田膜下滴灌土壤盐分变化规律研究

针对新疆土壤盐碱化开发利用和防止土壤次生盐渍化的问题,通过对不同年限的棉田膜下滴灌土壤盐分的运移研究,从土壤空间、棉花生育期两个方面对不同年限土壤盐分进行分析,初步得出:滴灌前,土壤垂直方向上盐分变化幅度大;滴灌后,垂直方向0～40 cm处于脱盐,60～100 cm表现为积盐。灌前和灌后在土壤水平方向和垂直方向含盐量高低变化是膜中滴头处低于棉花窄行,两者且低于膜间裸地。在棉花生育期内,播种前土壤含盐量较高,苗期含盐量降低,从蕾期到盛铃期土壤盐分逐渐升高,随后吐絮期至收获期逐渐减小。在不同年限棉田监测中,随滴灌年限的增加,土壤耕层盐分逐渐运移到土壤深层,土壤盐分经较长年限逐渐累积。     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移变化规律的研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式地下滴灌下土壤水盐运移的规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定棉田距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤含水量的运移规律为:0~35 cm各土层苗期与蕾期较低,盛花期较高,吐絮期又较低,35~55 cm各土层在苗期与蕾期较低,花铃期至吐絮期均较高;土壤盐分含量的变化与土壤含水量的变化刚好相反。     

不覆膜和覆膜下滴灌土壤水分时空动态规律的研究

在烤烟生长期,设计3个不同滴灌量,分别为连续3d蒸发量的100%、75%、50%作为灌溉量的膜下滴灌处理和不覆膜滴灌处理,在每次滴灌后2~4d测量0~20cm土层的土壤含水率。结果表明,在相同滴灌量下同样土层的不覆膜土壤含水率变化相对明显。在3个处理中,由5—7月的土壤含水率变化中看出,覆膜处理下的土壤含水率分别比不覆膜处理高出5.90%、5.35%、4.82%,说明覆膜处理比不覆膜处理能更好地保持土壤含水率,从而可以节约大量灌水。     

季节性冻融期土壤剖面含水率变化特征研究

在干旱、半干旱气候区,采用野外田间试验和室内分析相结合的方法,分析了季节性冻融期土壤剖面含水率的变化特征,试验共设裸地(LD)、覆膜地(MD)和茬覆膜地(CMD)3种处理地块。结果表明,季节性冻融期土壤剖面含水率发生了明显的变化,在土壤剖面的不同深度出现了范围不等的含水率高值区和低值区,各处理地块含水率高值区变化的层位、形成时间以及含水率达到相对稳定的深度均不同,其中CMD的聚墒区最大,含水率最高达22%;LD的聚墒区最小,含水率最高达21%,土壤剖面含水率由上到下为增大-减小-保持稳定的动态变化特点。研究结果对干旱和半干旱地区季节性冻融土壤储水保墒及高效利用土壤水资源、确定冬春灌溉合理灌水技术参数提供了参考。     

北疆滴灌棉田冬季土壤盐分运移研究

[目的]研究冬季温度和雪融水对土壤盐分运移的影响.[方法]通过设置覆膜和不覆膜测坑处理,对测坑土壤温度和盐分在整个冬季进行监测,测定不同处理下土壤温度和盐分的变化规律.[结果]气温变化对土壤温度有一定的影响,随着土壤深度的增加气温对土壤的影响逐渐减小.覆膜对土壤有一定的保温作用,各土层开春积雪融化时土壤会被雪水洗淋,表层盐分会有所减少,但是积雪融化结束后开始强烈蒸发,盐分将在表层重新积累.覆膜后测坑土壤不会受到外界积雪影响,但发现不同深度土壤盐分还是有增大的趋势.[结论]北疆滴灌棉田冬季土壤盐分运移受外界气温的影响较大.     

冻融期盐渍化土壤水盐分布的变化特征

以北疆地区膜下滴灌棉田不同程度盐渍化土壤为试验区,冻融期在0、20、40、60、80、100cm取样,研究冻融期土壤水盐运移规律和分布变化。结果表明,冻融期浅层土壤积盐;在0~20cm,轻度盐渍化土壤的积盐率比盐土高1.54%、土壤盐分变异程度是盐土的1倍。冻结期在60cm土壤形成低含水率区,冻融期末在0~20cm土壤含水率盐土比轻度盐渍土高13.3%。冻融使土壤水盐发生重新分布,不同程度盐渍化土壤冻融期土壤水分和盐分变化趋势和幅度的差异显著(P0.05)。     

棉花各生育期精细水肥调控对滴灌棉田土壤盐分变化的影响

[目的]滴灌棉田土壤次生盐渍化逐渐成为生产中关注的一个问题.探讨棉花生育期水肥调控对滴灌棉田土壤盐分变化的影响.[方法]在新疆库尔勒市进行大田试验,在总施肥量相同情况下棉花各生育阶段施肥比例不同时,测定分析各生育期剖面土壤电导率、水分含量、棉田光照强度.[结果]棉花生长期进行适宜的水肥耦合管理有可能在生长期结束时降低或调控表层土壤含盐量.在各生育阶段施肥量一定、需要多次追肥情况下,蕾期采取"前重后轻"、花铃期前期采取"多次等比例"、盛铃期采取"前轻后重"施肥策略,能有效降低0～60 cm根层土壤盐分含量.[结论]调控棉花生长增大田间郁闭程度有利于提高土壤水分含量、降低土壤含盐量.     

膜下滴灌土壤水、盐分运移数值模拟研究

[目的]研究干旱农业区采用覆膜滴灌技术,在无覆膜的膜间裸露区内设置排盐沟条件下,覆膜滴灌土壤盐分运移和排盐沟表面排盐效果.[方法]利用hydrus-2D模型模拟研究该条件下二维土壤入渗湿润峰变化.[结果]滴头以下部位形成盐分淡化区域;排盐沟表面受蒸发影响呈现盐分累积现象.[结论]膜下滴灌排盐沟效果明显,排盐沟斜面积盐现象显著,该模型可以较好的模拟二维土壤入渗湿润蜂变化.     

地表覆盖对冻融期土壤水盐分布特征的影响

为了探究不同地表覆盖模式对冻融期土壤水盐分布的影响,本文设置裸地(LD)、地膜覆盖(DM)和玉米秸秆覆盖(JG)3种覆盖处理,基于冻融期实际监测数据,对比分析3种地表覆盖处理下土壤水盐动态变化特征。结果表明:地表覆盖减少冻融期土壤浅层水分蒸发,起到蓄水保墒、抑制盐分表聚的作用,不同冻融阶段不同地表覆盖处理的土壤水盐含量有所差异。与裸地相比,在冻结阶段,玉米秸秆覆盖(JG)和地膜覆盖(DM)显著减少土壤表层水分散失,增加了浅层10-50 cm土壤水分,且DM覆盖比JG覆盖保墒效果好。随着土层深度的增加,土壤含水率的变幅逐渐减小。至融化期,春季蒸发强烈,地表覆盖抑制了表层土壤水分蒸发,具有较好的保墒作用。整个冻融期,各处理浅层10-40 cm土壤电导率均比初始状态有所增加,LD表层电导率较JG覆盖和DM覆盖增加显著,且波动幅度较大。LD土壤电导率变化波动最大,JG覆盖次之,DM覆盖最稳定。从保墒抑盐角度考虑,冻融期进行地表覆盖对于春季棉田土壤保墒及防止土壤次生盐渍化有很大的意义。     

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。     

液体地膜覆盖对滴灌棉花生长及土壤水温盐环境的影响

干旱区棉田残膜污染日益严重,液体地膜覆盖能从根本上杜绝农田残膜增加。为探索液体地膜代替塑料薄膜与滴灌结合的可行性,采用测坑试验研究3种覆盖方式[液体地膜覆盖(LFD)、塑料地膜覆盖(PFD)和裸地对照(NFD)]对滴灌棉花生长及土壤水温盐环境的影响。结果表明,LFD棉花可提高土壤含水率和地温,加快滴灌棉花前期生长速度及适度抑制后期旺长。平均籽棉产量较NFD增长7.2%,相对PFD降低2.1%。LFD棉花对土壤环境无不良影响,在干旱区滴灌棉田具有应用前景。     

南疆无膜滴灌棉田灌溉模式及耗水规律研究

基于长远的土壤环境问题考虑,棉花无膜滴灌栽培模式将成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。为了探讨南疆地区棉花无膜滴灌栽培模式的可行性,设置27（I1）、36（I2）、45（I3）、54（I4）和63 mm（I5） 5个无膜滴灌灌水定额处理,并以膜下滴灌灌水定额36 mm（I6）作为对照处理,研究土壤水分分布、棉花耗水及产量等对不同灌水处理的响应。结果表明,相同灌水定额时,无膜滴灌棉田的土壤含水率低于膜下滴灌;无膜滴灌条件下,随着灌水定额的增加土壤含水率呈增加的趋势;其中I5处理的土壤含水率随土壤深度的增加而上升,而I1、I2、I3及I4处理的土壤含水率在60 cm深处达到峰值,之后随深度增加土壤含水量逐渐减少。相同灌水定额时,无膜滴灌I2处理的籽棉产量显著低于膜下滴灌I6处理,减产14.25%。无膜滴灌条件下,籽棉产量随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,水分利用效率则随着灌水定额的增加逐渐降低。其中,I4处理的籽棉产量最高,与膜下滴灌I6处理间无显著差异。因此,结合产量水平,棉花无膜滴灌的适宜灌水定额为54 mm,灌水次数以10次为宜,为棉花无膜滴灌制定科学的灌溉制度提供了理论依据。     

鲁北平原咸水滴灌对土壤水盐分布和棉花产量的影响

鲁北平原是山东省重要的粮棉油生产基地,合理利用微咸水和咸水资源是亟待解决的问题。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌对棉花农田土壤水盐分布和产量的影响。结果表明,灌出苗水可以明显降低棉田主要根层土壤EC值,降低率在26.8%～29.0%之间。咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,主要影响土层在40～100 cm,灌溉水矿化度越高,影响越大。与淡水滴灌相比,滴灌补灌矿化度6 g·L^-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8 g·L^-1的咸水在降水偏少的年份能明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g·L^-1以下的咸水,通过黄河水和夏季降水淋洗土壤盐分,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的积累。该研究结果可为鲁北平原区咸水利用提供科学依据。     

南疆滴灌棉田休闲期土壤入渗特性研究

【目的】南疆塔里木盆地是生态环境极其脆弱的极端干旱内陆河流域,是中国主要优质棉生产基地,覆膜及滴灌等节水灌溉技术的发展缓解了棉花生育期水资源短缺矛盾,但冬春灌定额较高。探索膜下滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。【方法】利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200 mm和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地（冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜）、留秆（冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里）和玉米秸秆覆盖（冬灌后在留秆棉田覆盖长度5-10 cm、厚度5 cm的玉米秸秆）3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟土壤入渗过程、分析土壤入渗影响因素。【结果】冬灌可降低土壤初始入渗速率、稳定入渗率和累计入渗量,冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖初始入渗率比免冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖减少22.51%、21.49%和12.94%;稳定入渗率分别减少75.86%、27.27%和42.86%;累计入渗量分别减少61.98%、22.18%和29.31%,（免）冬灌秸秆覆盖初始入渗率比裸地和留秆分别减少14.74%、15.20%和4.20%、5.96%;（免）冬灌稳定入渗速率和累计入渗量为裸地＞秸秆覆盖＞留杆处理,稳定入渗率（免）冬灌裸地分别是秸秆覆盖和留秆的2.96、4.39倍和1.25、1.46倍,累计入渗量免冬灌裸地最大,为免冬灌秸秆覆盖的2.13倍、免冬灌留秆的2.39倍、冬灌裸地2.63倍、冬灌秸秆覆盖3.01倍和冬灌留秆3.07倍。免冬灌裸地入渗速率衰减速度最慢,冬灌裸地入渗速率衰减速度最快。通过对决定系数和均方根误差的分析,通用经验模型和 Kostiakov模型能较好模拟各处理土壤入渗过程,Horton模型次之,Philip模型拟合较差。相关分析表明,土壤初始入渗率、稳定入渗率和累计入渗量与土壤初始含水量和土壤干容重成负相关关系,而与土壤温度和土壤总孔隙度成正相关关系。土壤浅层初始含水量较深层初始含水量对土壤入渗参数影响明显。初始入渗率与0-10 cm土壤初始含水量、土壤温度、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系,稳定入渗率和累计入渗量与0-10 cm土壤初始含水量、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系。【结论】南疆滴灌棉田冬季休闲期通过地表覆盖和灌水可降低春季土壤入渗性能,有利于减少春季灌水定额,提高灌水效率。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

不同矿化度水源膜下滴灌对棉花土壤盐分分布及生长的影响

利用微咸水膜下灌溉是缓解干旱区农业灌溉资源短缺的有效途径之一,分析不同矿化度水源膜下滴灌对土壤盐分分布及作物生长的影响对于确定灌溉水源矿化度阈值具有重要意义。开展4 a不同梯度矿化度水源膜下滴灌棉花测坑试验,设置6个处理矿化度分别为1 g/L(CK)、2 g/L(A)、3 g/L(B)、4 g/L(C)、5 g/L(D)和6 g/L(E),分析不同梯度矿化度水源膜下滴灌土壤盐分累积及棉花生长特征,确定微咸水膜下滴灌棉花灌溉矿化度阈值。结果表明：2019-2022年,0～100 cm平均土壤电导率以每年0.920dS/m、0.995 dS/m、1.196 dS/m和1.188 dS/m的速率呈线性增长的趋势。随着灌溉年限增加,不同梯度微咸水膜下滴灌下土壤电导率呈现增加趋势。5 g/L和6 g/L处理土壤盐分累积最大,分别为38.70%和39.19%;灌水12 h后,宽行表层20～40 cm土壤盐分累积最为明显,土壤电导率为0.30～2.1 dS/m;窄行土壤盐分在40～60 cm土层处出现累积,土壤电导率为1.26～1.93 dS/m。矿化度为3 g/L水源膜下滴灌棉花土壤盐分累积量较小...     

秸秆纤维基地膜覆盖栽培薄皮甜瓜试验研究

为研究秸秆纤维基地膜覆盖栽培作物性能,以"龙甜一号"甜瓜为试验材料,设置裸地、秸秆纤维基地膜覆盖和塑料地膜覆盖3个处理,采取随机区组试验方法,研究不同覆盖方式对土壤温度、水分、甜瓜生长发育、产量及品质的影响。结果表明,秸秆纤维基地膜覆盖有效增加土壤温度,提高土壤含水率,其增温效果低于塑料地膜覆盖,保墒性能与塑料地膜覆盖无显著差异。秸秆纤维基地膜在甜瓜种植期内完全降解,覆盖栽培可显著抑制杂草生长。秸秆纤维基地膜覆盖处理甜瓜株高、茎粗、根干重及产量均显著高于裸地对照,与塑料地膜无显著差异,且秸秆纤维基地膜覆盖处理的甜瓜果实可溶性蛋白、维生素C、可溶性固形物含量较裸地分别提高53.32%、39.14%、21.28%,其中维生素C和可溶性固形物含量均高于塑料地膜覆盖处理。     

冬小麦地膜覆盖栽培理论与技术的研究

研究结果表明,地膜覆盖栽培具有显著的增产效果,一般亩增47～144公斤,当季亩增益25.64～46.31元。增产主要依赖于穗粒数和千粒重的提高。覆膜具有增温、保墒、降低耕层含盐量,削弱光照,增大CO_2日较差,改善土壤物理性状和供肥能力等效应。生物学效应:促进了营养生长、培育壮苗,加快生育进程、改变了植株体内营养状况和吸肥节奏,使产品器官分化多、灌浆快、粒多、粒重、高产。并提出了栽培技术要点。