滴灌葵花不同灌溉制度下土壤水盐运移规律

为探讨不同灌溉制度覆膜滴灌下土壤盐分运移规律,在内蒙古河套灌区进行了田间试验,共设置3种灌水处理:灌水用张力计进行控制,分别设置基质势为-20、-30、-40 k Pa 3个灌水下限,每个处理重复3次,随机布置。结果表明:各处理土壤盐分均由膜内向膜外迁移并在表层土壤集聚,控制基质势为-20 k Pa的灌水下限可有效淋洗0～100 cm土层盐分,但在0～40 cm土层仍出现积盐现象;控制基质势为-30 k Pa的灌水下限灌溉水利用效率最高。葵花整个生育期内,膜内和膜外土壤的全盐含量曲线变化规律相同,表层土壤全盐含量值变化较大,随着土层深度的增加盐分波动越小。不同处理在40～80 cm土层压盐效果都优于0～40 cm土层,随着灌水频率的增加,压盐效果更加明显。各处理在作物生育期后,0～40 cm土层均呈现不同程度的积盐,建议在非生育期漫灌洗盐。     

不同灌溉方式对玉米产量及水分利用效率的影响

以畦漫灌为对照,对隔行喷灌、隔行沟灌、膜上灌溉和穴灌4种灌溉方式下玉米的产量及水分利用率进行了分析。结果表明:膜上灌溉产量高于畦漫灌,隔行沟灌、隔行喷灌与畦漫灌接近;膜上灌溉与畦漫灌和穴灌差异达0.01显著水平,与隔行沟灌、隔行喷灌差异达0.05显著水平。灌溉处理的水分利用效率均高于对照的畦漫灌,膜上灌溉的水分利用效率最高。     

不同灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明,不同灌溉方式下,制种玉米产量为8.73~10.87 t/hm~2,耗水量为349.7~625.0 mm,WUE为1.40~3.01kg/m~3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低,畦灌方式最高,常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下,隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉,适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明,行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区,制种玉米全生育期灌水8次(苗期1次,拔节期2次,抽穗期1次,灌浆期2次,乳熟期2次),灌溉定额2 250 m~3/hm~2的隔沟交替灌溉方式(T6处理)能稳定提高产量和水分利用效率。     

不同灌溉处理对玉米生长及水分利用效率的影响

通过温室试验,研究了不同灌溉处理对玉米的生长状况,生理特性及产量和水分利用率的影响。结果表明,充分灌溉处理(FI)的植株株高、茎粗与叶面积长势优于其它处理,而地上部分及根系的干物质累积量低于其它处理。相同的灌溉量条件下,分根交替灌溉处理(PRD)的植株产生的脯氨酸含量高于调亏灌溉处理(DI),说明PRD处理能够使植株提高渗透调节能力。在产量构成中,FI处理的植株产量最高,PRD 75%(灌水量为充分灌溉的75%)处理的植株产量略低于FI处理,二者差异不显著,其次为D I75%处理(灌水量为充分灌溉的75%)。尽管FI处理的植株绝对产量最高,但是以牺牲水分利用率为代价的,而其它处理尽管绝对产量较FI处理略低,但由于其耗水量也低,水分利用率反而高于FI处理。特别是PRD 75%处理的植株绝对产量和水分利用率都有较好的表现。     

不同灌溉方式对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响

为了确定山西省晋南地区冬小麦高产高效的节水灌溉模式,采用田间小区试验,研究了微喷灌(MSI)、滴灌(SDI)和传统漫灌(CK)3种灌溉方式对冬小麦不同生育期的土壤水分变化、生长性状、产量和水分利用效率的影响。其中SDI处理和MSI处理生育期灌水3次,分别为越冬期(12月9日)、拔节期(4月1日)、灌浆期(5月20日),每次灌水量为600 m~3/hm~2;CK按当地灌水习惯,于越冬期和拔节期灌水,每次灌水量为2 250 m~3/hm~2。结果表明,各处理越冬期0~100 cm土层土壤含水率没有明显差异,灌浆期0~80 cm土层土壤含水率表现为SDI处理MSI处理CK,MSI处理、SDI处理灌浆期灌水,可满足灌浆期对水分需求,促进籽粒灌浆;与CK相比,SDI处理与MSI处理可以明显增加单株分蘖数和总茎数、促进群体生长,显著增加冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量,因而显著提高了籽粒产量。与CK相比,MSI处理穗粒数、千粒质量分别提高16.54%、5.21%,SDI处理穗粒数、千粒质量分别提高9.10%、11.78%,MSI、SDI处理籽粒产量分别增加了2.79%、3.35%;同时,SDI处理与MSI处理冬小麦生育期的耗水总量分别减少43.88%和41.64%,水分利用效率分别提高了83.15%和77.09%。因此,在山西临汾盆地采用微喷与滴灌可以取得明显的节水高产效果。     

干旱区膜下滴灌棉田灌溉制度及土壤水盐运移规律研究

以棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究适宜试验区棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度及膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律。结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征。总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布则相反,0~40 cm深度土壤水分在灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚。综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385 mm/18次)主根层0~40 cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳。T2处理棉田产量最高,为6 083 kg/hm~2,水分利用效率为1.05 kg/(mm·hm~2),为适宜的灌溉制度。     

不同灌溉方式下水分调控对烤烟品质和产量及水分利用效率的影响

为科学评价不同节水灌溉技术的节水提质效果,采用滴灌(D)和穴灌(X)方式在烤烟不同生育期实施低水(L)、中水(M)、高水(H)3个灌水处理,并以雨养为对照(CK),研究了其对烤烟品质和产量、产值及水分利用效率(WUEy)的影响。结果表明,滴灌中水、穴灌高水处理的烤烟产量较CK分别提高47.19%、33.83%,产值分别提高62.57%、43.31%,WUEy分别提高23.97%、9.57%;滴灌不同处理的烟叶钾离子、钾氯比较CK分别提高30.22%~75.16%、245.02%~350.76%,穴灌不同处理的烟叶钾离子、钾氯比较CK分别提高29.5%~41.43%、184.87%~343.03%;滴灌处理下各项指标均在适宜范围,提高了烟叶的香气、降低了烟叶的刺激性和有害物质;因此,滴灌和穴灌较雨养均可显著提高烤烟品质,滴灌、穴灌方式全生育期灌溉定额于67.2、44.8mm时分别达到最优。     

不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响,在通许试验基地进行了节水灌溉方式(滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙)及灌水量(45、90、135mm)的大田试验,分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明:小麦收获时土壤储水量表现为滴灌微喷灌喷灌小白龙,总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少;小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势,且在微喷灌方式下明显高于其他处理,而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳;灌水能增加小麦产量,水分利用效率随灌水量的增加而降低;以滴灌135 mm的产量最高,水分利用效率以滴灌45mm处理为最高。4种节水灌溉方式中,滴灌更有利于增产和节水,其次为微喷灌。     

不同亏缺灌溉方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】优选适宜的小麦节水灌溉模式。【方法】采用田间小区试验,以生育期内灌越冬水、拔节水和开花水为对照(CK),设置了3种不同的亏缺灌溉模式:浇拔节水和开花水(T1)、拔节水+开花水隔畦交替灌溉(T2)、返青水+孕穗水+开花水隔畦交替灌溉(T3)。在拔节期和开花期,测定了小麦光合速率、蒸腾速率、棵间蒸发量、干物质量,并测定了小麦的产量和水分利用效率。【结果】T1处理小麦的光合速率与CK无显著差异,但蒸腾速率显著低于CK。在T2、T3处理中,干区、湿区的光合速率与CK也无显著差异,但干区小麦的蒸腾速率显著低于CK和湿区。各处理棵间蒸发量均显著低于CK。T2、T3处理中干区小麦的棵间蒸发量均显著低于湿区。T1处理提高了小麦花后干物质积累量,但花前干物质转移量减少。T2、T3处理湿区小麦花后干物质积累量高于CK,但花前干物质转移量显著低于CK。T2、T3处理干区小麦花后干物质积累量均显著低于湿区,但花前干物质转移均高于湿区小麦。T1、T2和T3处理对小麦产量没有显著影响,但均显著减少灌溉水量和作物的耗水量。【结论】3种时空亏缺灌溉模式均显著提高了小麦灌溉水利用效率和水分利用效率。     

生物炭对土壤水热及玉米生长发育的影响

为探讨生物炭在河套灌区玉米种植过程中的适用性,试验设置不施用生物炭(CK)、生物炭施用量为15t/hm~2(ST1)、30 t/hm~2(ST2)、45 t/hm~2(ST3)和60 t/hm~2(ST4)共5个处理,研究了不同施炭量对玉米土壤水分、土壤温度以及株高和产量的影响。结果表明:不同处理含水率随施炭量的增加呈现先增加后减小的趋势,但均明显高于处理CK,且在生物炭施用量为45 t/hm~2时对玉米土壤含水率增幅最为显著,各生育期平均较对照处理CK高12.95%、14.83%、11.06%、8.86%和10.40%。随生物炭施用量的增加,表层0~25 cm土壤平均温度呈递增趋势,且全生育期内,不同生物炭施用量处理土壤温度均显著高于对照处理CK(P0.05),生物炭施用量为60 t/hm~2时土壤增温效果最为显著,全生育期显著高于其他各处理(P0.05)。适量施用生物炭可显著促进玉米的生长发育,全生育期内玉米株高随生物炭施用量的增加呈现先增大后减小的变化规律,在生物炭施用量为45 t/hm~2时对玉米株高的生长发育促进效果最优。施用生物炭可显著提高玉米产量,处理ST1、ST2、ST3和ST4分别较对照处理CK产量提高8.93%、14.14%、17.09%和15.43%,差异性显著(P0.05)。综上所述,生物炭可显著改善土壤的水热环境,同时对玉米的生长发育和产量的形成具有明显的促进作用,且综合分析得出45 t/hm~2的生物炭施用量较适宜在河套灌区玉米种植过程中加以推广应用。     

不同灌溉定额对膜侧玉米生长及水分利用效率的影响

针对扬黄灌区大田玉米种植模式单一、节水灌溉投入成本高等实际问题,通过采用不同种植模式(膜侧种植、膜下种植、露地种植)和不同灌溉定额(2 400、3 000、3 600 m~3/hm~2)对双行靠滴灌玉米进行田间对比试验。结果表明,膜侧滴灌种植玉米的株高、叶片数、叶面积指数、干物质积累量、产量最佳。膜侧滴灌低水量的水分生产效率最高,达到2.75 kg/m~3(产量为10.34 t/hm~2),露地滴灌高水量的水分生产效率最低,为1.98 kg/m~3(产量为9.91 t/hm~2)。膜侧滴灌高水量产量最高,为11.00 t/hm~2,但水分生产效率仅为2.37 kg/m~3,说明产量高,水分生产效率不一定最高。膜侧滴灌种植玉米产量及水分生产效率高于其他灌溉技术,是宁夏扬黄灌区适宜的节水灌溉技术,灌溉定额为2 400 m3/hm~2的玉米水分生产效率最高,节水增效明显,可作为当地较适宜的灌溉制度。     

不同灌溉方式对幼龄红枣生长及水分利用效率的影响研究

以南疆特色果林红枣为研究对象,对比滴灌与注灌方式下的作物生长、土壤平均含水率及水分利用效率,研究表明:注灌时树径平均增长速度较滴灌快;土壤平均含水率在整个生育期内变化较滴灌缓慢;红枣坐果及产量均较高。灌溉方式对红枣新增枝数目影响不大。滴灌时土壤水分变化较注灌剧烈,注灌时红枣的水分利用效率较高,最大可达16.52,而滴灌最大只有4.87。注灌的节水效益显著,适合于在南疆特色经济果林种植区进行推广。     

干旱区不同灌溉方式下棉田土壤水盐调控研究

针对节水灌溉下的土壤次生盐渍化问题,以新疆孔雀河流域为例,开展了地面灌溉与膜下滴灌条件下水盐调控组合灌溉试验,结果表明:一管四行布置方式下,滴灌前后土壤含水率变化明显,其中40cm以上土层含水量增加较多,40cm以下则变化不大,土壤电导率在灌溉后有不同程度下降;一管两行布置方式下,灌溉后土壤盐分进行重分布,表层20cm土壤电导率明显下降,20~40cm则出现上升,表明低灌溉量下,盐分在表层运移,而深层盐分则不受影响;冬灌没有显著增加土壤含水量,仍需在次年播种前进行灌溉或者干播湿出;春灌洗盐增墒效果显著,避免了土壤的无效蒸发与返盐,但对土壤温度及作物播种有一定影响。研究结果为实现棉田土壤次生盐渍化调控以及干旱区水土资源的可持续利用提供了重要参考。     

不同种植方式对草木樨滴灌土壤水盐运移的研究

基于大田试验,以耐盐碱牧草草木樨为试验材料,分析了以每3 d E20蒸发皿水面蒸发量的50%为灌溉指标,耕作种植方式为平作和垄作下,盐碱地滴灌土壤剖面(距滴头横向30 cm,滴头垂直深度100 cm)含水率、电导率和p H值的变化特征。结果表明:灌溉结束后,垄作种植方式的电导率和p H值都比平作下降得比较明显,其中,垄作和平作种植方式滴头下方0~60 cm的平均电导率比灌前下降37.4%和21.8%,垄作在0~40 cm淋洗的效果较明显,较灌溉前0~40 cm土层平均电导率下降52.4%,平作在0~20 cm淋洗的效果较明显,较灌溉前0~20 cm平均电导率下降30.8%。     

补充灌溉对玉米生理指标及水分利用效率的影响

为了研究玉米补充灌溉的最佳时间和增产效果,采用田间微区试验方法,研究了不同生育时期补充灌溉对玉米叶片生理特性(叶绿素、SOD、POD、MDA、可溶性蛋白)、根系生长发育及产量的影响。研究结果表明:1试验区最佳灌溉时间为玉米生育后期;2在灌浆期补灌一次即能起到显著的增产效果;3全生育期灌溉可增产6.36%,但灌溉水利用率较低。得出结论,最佳补充灌溉方式为抽雄和灌浆期各补充灌溉一次。     

管渠灌溉对夏玉米产量及水分利用效率的影响

为探讨不同灌溉方式对夏玉米生长及水分利用效率的影响,以夏玉米为研究对象,设定传统连续灌溉(T)、管渠灌溉(P)、波涌流灌溉(S)和固定隔畦波涌灌溉(G)4种灌溉方式,对比分析4种不同灌溉方式下对夏玉米的叶面积指数、株高、地上部干物质积累量、产量及水分利用效率的影响。结果显示:①夏玉米生育期内4种不同灌溉方式下株高相差不显著,基本不受灌溉方式的影响;②全生育期内P处理叶面积指数最大,且在不同畦段的叶面积指数变化不大。T处理叶面积指数在畦中段与畦尾段上的叶面积指数相差较大;③P处理的地上部干物质积累量最高,总体表现为PSTG;④在夏玉米产量上,P处理比T处理提高了7.64%,且P处理水分利用效率最高,对比T处理、S处理和G处理分别提高了17.5%、9.3%和11.9%。因此,管渠灌溉能提高水分利用效率,在山东泰安对夏玉米采用管渠灌溉可以取得较好的节水和增产效果。     

不同秸秆隔层材料对河套灌区土壤水盐运移及玉米产量的影响

通过在内蒙古河套灌区设置秸秆隔层试验,研究小麦、玉米2种秸秆隔层材料对土壤水盐运移及玉米产量的影响。结果表明,秸秆隔层处理在整个玉米生育期0～40cm土层土壤含水率变化波动较大,且土壤含水率总体低于不设隔层的对照处理,不同秸秆隔层处理在玉米生长前期土壤含水率差异不明显,但后期玉米秸秆隔层处理土壤含水率低于小麦秸秆隔层。40～80cm土层不同处理土壤含水率变化趋势与0～40cm正好相反,含水率大小依次为玉米秸秆隔层、小麦秸秆隔层、对照。秸秆隔层处理抑制了土壤盐分随水分的向上运移,同时延缓了水分的下渗过程,增强了盐分淋洗效果,玉米秸秆隔层的控抑盐效果好于小麦秸秆隔层。秸秆隔层处理没有明显增产优势,玉米秸秆隔层处理较小麦秸秆隔层处理的玉米产量要略高。     

不同水分调控、生物炭配比对水稻产量与水分利用效率的影响

为探究水炭耦合对水稻生长发育、产量及水分利用效率的影响,开展3个灌溉模式和3个生物炭配比量的2因素大田试验。研究结果表明:水炭耦合对水稻的千粒重、结实率、理论产量的影响效果显著(P0.01);相对而言,生物炭施加量对株高、有效分蘖、叶面积指数、千粒重等生长指标影响更大,灌水模式则对结实率、干重、平均每穗粒数等产量指标影响更大。常规灌溉W_1水稻产量最高,但其水分利用效率较低。与重度水分亏缺模式W_3相比,轻度水分亏缺模式W_2,水稻生长指标及产量指标均有显著性增长,且随生物炭施加量的增加而增加。当灌水模式为轻度水分亏缺且生物炭施加量2 g/kg(W_2B_2)时的水分利用效率最高,为0.958 kg/m~3。     

土壤水盐运移规律的试验研究

土壤水、盐运移规律的研究是农田水利、水土环境等领域的重要基础内容。对不同节水措施(覆膜灌溉、浅湿灌溉、浅水灌溉)下水田土壤中的水盐运移规律和对冬季不同积雪深度及施盐情况下春季土壤水盐垂直分布规律进行测定与分析。土壤盐分测定采用电导率法,土壤水分测定采用烘干法。结果表明:天津市西青区土壤电导率变化趋势大致一样,在50 cm以上的土层电导率是逐渐变小,50 cm以下的土层电导率基本就没有太大变化,地表的盐分随着淋溶过程运移到地下,导致地表的电导率值变小。     

暗管排水条件下微咸水灌溉对土壤水盐运移特征的影响

为探索高效节水控盐灌排技术,通过田间试验,以玉米为试材,研究了不同微咸水矿化度及暗管埋深对土壤水盐运移的影响。结果表明,微咸水矿化度和暗管埋深对土壤含水率和盐分均有影响,高矿化度处理灌后土壤含水率比低矿化度高,1.3m暗管埋深灌后土壤含水率要高于0.8m暗管埋深;微咸水灌后1d作物主要根系层(0~40cm)脱盐率受矿化度影响较大,矿化度越高,脱盐效果越差;灌后25d,淡水灌溉及暗管埋深0.8m、3g/L微咸水的处理土壤无积盐,其余各处理均发生积盐现象,灌溉水矿化度越大,0~80cm土层积盐越强烈,1.3m暗管埋深较0.8m埋深土壤积盐更加明显。建议同类型区种植玉米时暗管埋深为0.8m,灌溉使用微咸水矿化度不超过3g/L为宜。