微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

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...     

微咸水农田灌溉技术研究

采取3因素多水平组合设计,利用2.5～6.0g/L不同矿化度微咸水对冬小麦进行灌溉。试验结果表明:冬小麦产量与微咸水矿化度呈负相关关系r=-0.7411,与微咸水灌溉量呈正相关关系。4.0g/L微咸水灌溉对土壤具有一定的脱盐作用;微咸水矿化度为6.0g/L时土壤中的盐分积累达到0.107个百分点。     

滨海玉米涝渍胁迫模式熵权系数评价

滨海地区玉米生产遭受盐分和涝渍的双重胁迫,而长距离输送淡水灌溉或建设排涝设施会增加生产投入成本。因此,明确玉米对微咸水的耐受阈值,在不显著减产的前提下选择咸水灌溉同时降低排涝成本,对于滨海玉米生产的可持续发展具有重要的现实意义。本研究采用盆栽试验,在玉米灌浆期设计3种不同微咸水矿化度(NaCl浓度分别为1、3和5 g/L)和3种不同涝渍持续时间(2、4和6 d),以淡水灌溉且无涝渍胁迫为对照,测定不同处理下玉米的产量、水分利用效率、土壤盐分浓度等指标,并进行灌溉成本测算。采用改进熵权系数评价法,通过建立指标体系,评价玉米微咸水涝渍胁迫模式。结果表明:玉米灌浆期1 g/L微咸水灌溉涝渍胁迫2～6 d,或者3、5 g/L微咸水灌溉涝渍胁迫2 d,均不会造成玉米显著减产。综合考虑玉米产量、水分利用效率、灌溉成本和土壤盐分浓度等指标,实际生产中可允许玉米在1 g/L微咸水下受涝2 d。     

莱州湾地下微咸水补充灌溉冬小麦的研究

在海水入侵较严重的山东省莱州市沿岸内陆,于2008年10月-2009年6月进行了海水入侵区微咸水补充灌溉冬小麦的田间试验。结果表明：在冬小麦返青后期,采用2.0-2.9 g/L和3.1-4.4 g/L微咸水与咸水,适时、适量地进行补充灌溉,其产量比不灌溉种植的小麦增产显著。在灌水量相同的情况下,分2次灌溉较1次灌溉更有益于小麦生长。在灌水量相同的情况下,不同矿化度水灌溉对小麦生长影响也不一样,3.1-4.4 g/L灌溉水较2.0-2.9 g/L灌溉水更利于小麦生长。微咸水补充灌溉后,耕层土壤盐分累积比对照（不灌溉）增加显著,在灌水量一致的情况下,分2次灌溉土壤盐分积累最大量显著低于一次性灌溉。     

微咸水灌溉对小麦生理特性及产量的影响

在天津市静海县进行了微咸水安全利用技术试验,结果表明,灌溉微咸水有降低小麦光合速率、提高呼吸速率、蒸腾速率等效果,对生物产量、经济产量也有影响,而且不同的矿化度、灌溉量、灌溉时期影响不同。灌溉4.5 g/L微咸水较不灌水的生物产量和经济产量分别增加15%~40%和10%~30%。施用土壤调理剂能够明显改善小麦的生理性状,使灌溉微咸水小麦的生物产量提高10%~15%,经济产量提高10%~20%。     

全地膜覆盖棉田咸水滴灌对土壤水盐分布的影响

通过田间定位小区试验,以淡水滴灌为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌棉田土壤水分和盐分的动态变化和分布特征。结果表明,咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,HCO3--Na+型咸水矿化度对棉花根系吸水的影响要大于Cl--Na+型咸水。土壤水分受到前期灌溉水量和灌溉水盐分的影响,这种影响在整个生育期都存在。各种灌溉处理都使得0~100 cm土体剖面的土壤EC值增加,土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增加。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g/L以下的咸水,通过种植前黄河水压盐和夏季降水淋洗,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的明显积累。     

灌溉水量和水质对土壤水盐分布及春玉米耗水的影响

【目的】研究灌溉水量和水质对土壤水盐分布和春玉米耗水的影响。【方法】在石羊河中游,通过2007—2008两年的灌溉试验,对供试春玉米采取不同的水量和水质处理,测定土壤含水量和含盐量及玉米生长指标。【结果】灌溉水量对土壤含水量变化的影响在60—100cm土层较为明显,2008年9g·L-1处理和6g·L-1处理20—100cm土层平均含水量保持在25%以上;土壤含盐量随灌溉水矿化度的增大而增大,随灌溉水量的减少而降低;供水不足时,作物耗水量及土壤储水变化主要受水量的影响,供水充足时则主要受灌溉水质的影响;咸水灌溉条件下,一定的水分亏缺同样能够提高水分利用效率(WUE),但是当土壤含盐量超过一定水平时,WUE将随灌溉水矿化度的提高而显著降低;咸水灌溉使春玉米产量降低19.4%—57.9%,连续两年充分灌溉下矿化度为9g·L-1处理的产量仅为淡水的42%。【结论】咸水灌溉下,合理的降低灌溉水量有利于提高WUE,减少盐分积累,3g·L-1的水配合适当的淋洗可以作为后备灌溉水源。     

微咸水灌溉对设施番茄生长以及产量和品质的影响

为了明确微咸水灌溉对设施番茄生长以及产量和品质的影响,以番茄品种纽内姆1618为试验材料,进入开花期后采用重力滴灌方式进行微咸水灌溉处理,微咸水矿化度设3、4、5和6 g/L计4个处理,以淡水灌溉为对照(CK),研究了不同矿化度微咸水灌溉对设施番茄植株生长、光合特性、果实产量和品质以及水分利用效率的影响。结果表明:微咸水灌溉会导致番茄株高和茎粗降低,其中矿化度为3～5 g/L时对2个指标影响均不显著;叶片叶绿素含量和光合特性指标降低,其中矿化度为3 g/L时对净光合速率和气孔导度影响不大,矿化度为4 g/L时对胞间CO2浓度影响不大;果实硬度以及Vc、可溶性固形物和番茄红素含量显著提高,其中矿化度为4 g/L时硬度较高、Vc含量最高(200.2 mg/kg),矿化度为5 g/L时可溶性固形物含量(7.37%)和番茄红素含量(742.988μg/kg)均最高;果实有机酸含量变化规律不明显,其中矿化度为4和6 g/L时可以降低果实的有机酸含量,但矿化度为4 g/L时有机酸含量变化不显著;番茄产量和水分利用效率降低,其中矿化度为3 g/L时指标值降低不显著。微咸水灌溉会影响设施番茄植株生长,导致叶片光合特性和产量降低,但可以明显提高番茄硬度和品质,综合来看利用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉效果较好,该处理下植株生长、叶片光合特性、产量及水分利用效率与淡水灌溉基本相当,但果实硬度和品质明显提高。     

微咸水滴灌对添加生物炭土壤水盐分布的影响

为盐碱地改良和微咸水利用参考,以0～30cm土层质量为依据设置添加0.2%和0.4%生物炭并分别灌溉淡水(矿化度0.6g/L)、微咸水(矿化度2.1g/L)和咸水(矿化度5.5g/L)共计6个处理室内土箱试验,研究不同矿化度水滴灌对不同生物炭添加量盐碱土土壤水盐分布的影响试验。结果表明:随生物炭添加量和灌溉水矿化度增加,土壤含水率从滴头附近向湿润体外侧逐渐降低,土壤电导率值从滴头附近向湿润体外侧逐渐增加。添加生物炭可以促进淡水和微咸水滴灌土壤水分的运动和盐分淋洗,咸水滴灌不利于土壤水分的扩散和盐分淋洗。     

咸水灌溉对芦苇幼苗生长和生理生化特性的影响

研究咸水灌溉对芦苇幼苗生长发育的影响,确定适宜其生长的咸水范围,为滨海咸水区芦苇栽培管理提供参考依据。以芦苇幼苗为研究对象,设定2~14g/L之间7个咸水矿化度水平,以淡水灌溉为对照,研究芦苇在不同矿化度咸水作用下的形态生长和叶片生理生化指标的变化,确定适宜芦苇生长的咸水矿化度范围。结果表明,随着矿化度的升高,芦苇的株高、茎数有不同程度的降低,其中芦苇的分蘖数受盐分的影响较小,大于8g/L的咸水处理,芦苇株高显著低于对照。随着咸水矿化度的升高,芦苇叶片质膜透性、Pro含量、MDA含量与抗氧化系统酶(SOD、POD、CAT)活性都有不同程度的升高,6g/L咸水灌溉时,这些生理指标与对照间有明显差异。因此认为,芦苇耐盐性较强,矿化度低于6g/L的灌溉水基本不影响芦苇幼苗的生长,芦苇可以在地下水矿化度低于6g/L的区域种植,或适宜矿化度低于6g/L的灌溉水灌溉。     

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。     

华北地区冬小麦-夏玉米轮作节水体系周年水分利用特征

【目的】定量研究华北地区冬小麦-夏玉米轮作节水体系的水分周年利用特征。【方法】在大田条件下,通过在小麦季设不灌水（W0）、拔节水（W1）、拔节水+扬花水（W2）和起身水+孕穗水+扬花水+灌浆水（W4）4个水分处理,进行了两个周期的研究。【结果】（1）小麦产量和周年最高产量两年分别在节水灌溉处理W1和W2获得,玉米产量在不同处理间无显著差异。小麦水分利用效率（WUE）与产量的表现相似,玉米WUE显著高于小麦,并随灌水量的增加显著降低;周年WUE则在W0或W1处理最高,而后随灌水量的增加显著降低。（2）W4处理的2 m土体土壤水分含量在各个阶段没有明显变化,其它处理则随小麦生育进程而不断降低（即土壤水分库容不断变大）,且灌水次数越少降幅越大,至小麦收获期达到最低点;到玉米拔节期,由于降雨补充所有处理的土壤含水量趋于一致,相应地,2 m土体接纳汛期降雨分别为178-188 mm（W0）、124-160 mm（W1）、38-93 mm（W2）和-30-21 mm（W4）。（3）随灌水量增加,作物耗水强度和季节蒸散量变大;玉米拔节期后,作物耗水特性与土壤水分变化无差异。（4）降雨致使出现水分的深层渗漏,丰水年和平水年分别为163 mm（W0、W1）、181 mm（W2）、253 mm（W4）和13 mm（W0、W1、W2）、45 mm（W4）,丰水年小麦季W4处理也有54 mm水分深层渗漏。丰水年W0和W1处理实现了127 mm和57 mm对地下水的净回补。【结论】小麦节水栽培显著减少了对地下水的开采,大幅提高了降雨的利用效率,可实现作物对水资源的高效利用和丰水年降雨对地下水的净回补。丰水年W1处理或平水年W2处理有利于水分高效利用与高产的统一,对于华北地区农业的可持续发展具有重要意义。     

甘肃中部引黄灌区土壤盐分对几种作物生长的影响

在甘肃中部引黄灌区盐碱地上,对小麦、大麦、玉米、胡麻、油葵等5种作物的耐盐能力进行了定点观测调查,对土壤盐分进行了化验分析。结果表明:大麦的耐盐能力最强,在土壤表层全盐含量为6.0~10.0 g/kg时,抑制程度为轻度或中度,产量为2 070~5 595 kg/km2;全盐含量达10.0 g/kg以上时,才受到严重抑制作用。油葵耐盐能力次之,当土壤表层全盐含量3.0~6.0 g/kg时,对生长有轻度或中度抑制作用,全盐含量达0.8 g/kg以上时,抑制程度重,产量低或无产量。胡麻、玉米、小麦耐盐能力差,当土壤表层全盐含量达3.0~5.0 g/kg时,抑制程度为轻度或中度,全盐含量达5.0~8.0 g/kg时,虽有部分植株存活,但基本无产量。     

城市再生水灌溉对农田环境的影响评价研究

在天津市武清区设立利用城市再生水进行农田灌溉示范区。试验时间为2003-2006年，每年种植小麦、玉米两茬作物，主要进行再生水灌溉农田的土壤、农产品及地下水安全性监测试验。结果表明，再生水灌区的土壤有机质、总氮等营养成分和细菌总数、总孔隙度均有所升高，且细菌总数和总氮的变化显著，pH、盐分升高不明显；使用再生水对土壤中重金属含量及示范区浅层地下水水质未造成明显影响。试验期间小麦、玉米的样品中重金属含量均低于相应的食品卫生标准。不同水质对农产品及作物秸秆中重金属的影响不显著，使用再生水灌溉的单位面积产量和千粒重明显高于使用地下水。     

秸秆还田量对小麦-玉米轮作中土壤理化性质及作物产量的影响

[目的]研究秸秆还田量对一年两熟小麦-玉米轮作制度下土壤理化性质的影响。[方法]通过田间试验,研究秸秆不还田,50%小麦、玉米秸秆还田,100%小麦、玉米秸秆还田,150%小麦、玉米秸秆还田对麦-玉轮作体系中土壤容重、有机质和养分含量,以及小麦和玉米产量的影响。[结果]秸秆还田可以降低土壤容重,增加土壤有机质含量,提高土壤养分库容。50%、100%和150%秸秆还田条件下,土壤容重降幅为1.41%~9.15%,土壤有机质含量增加0.02~0.04 g/kg,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全钾含量分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00、40.00~120.00 mg/kg。不同秸秆还田量均能提高小麦、玉米产量,产量增幅分别为7.57%~13.16%、16.29%~26.06%。[结论]秸秆还田量达到150%时,在土壤理化性质及作物产量方面出现转折,建议不超过100%秸秆还田为宜。     

膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响

【目的】明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【方法】以郑单958为研究对象,于2015—2021年进行田间试验,通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下0—50 cm土层水分含量,研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用效率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分,而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围内,膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm土层水分含量均高于细流沟灌;随着土层深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小,40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米在开花期和成熟期的生长,提高叶面积指数。开花期膜下滴灌玉米的株高和叶面积指数较细流沟灌平均增加4.3%和8.3%,成熟期平均增加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量均为膜下滴灌>细流沟灌处理,开花期增加12.2%,成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率和干物质转移量对籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理,分别增加17...     

不同盐分逆境下玉米产量及相关性状的表现

盐逆境是重要的非生物逆境之一,严重限制了作物生产的发展,研究盐分对玉米幼苗生长、产量组分的效应有助于改进滩涂玉米生产措施以及加深对玉米耐盐机制的理解。选用耐盐性较强的玉米杂交种‘苏玉10 号’和‘苏玉30’,利用盐池设施测试不同盐分逆境下玉米产量及其相关性状的表现。随着盐分的增加,籽粒产量呈线性下降,在1.5 g/kg 的盐分逆境下‘苏玉10 号’和‘苏玉30’的籽粒产量为非逆境的54.2%和64.3%;在减产的因素中,穗粒数比百粒重对盐分逆境更为敏感。拔节期生物量（鲜、干重）与籽粒产量均表现极显著的线性正相关。相对鲜重、相对干重、相对含水量和相对籽粒产量等耐盐性指标中,以相对籽粒产量表征耐盐性较好,不同盐逆境间差异均达达显著水平。在1.5 g/kg 土壤盐分下,玉米产量仅为非逆境的60%左右,应加强耐盐玉米尤其是增强苗期耐盐性的品种培育工作。