玉米覆膜滴灌对土壤含水率的影响

通过田间试验,探讨玉米各生育期覆膜滴灌与非覆膜滴灌条件下土壤含水率变化情况。结果表明:不同滴灌方式下土壤含水率会发生明显变化;在玉米全生育期内,覆膜滴灌方式下0~60 cm土壤含水率变化趋势要好于非覆膜滴灌方式,适合在辽宁地区推广。     

交替滴灌对土壤水盐分布规律影响研究

采用矩形有机玻璃土箱,研究了4种交替模式(咸淡、淡咸、咸淡咸、淡咸淡)下滴灌对土壤水盐分布状况的影响。试验结果表明:交替模式对湿润锋的推进速率在灌水初期0~30min影响较大,淡水较咸水在水平方向推进更快,而咸水较淡水更有利于垂直入渗;对水分、盐分的影响主要体现在2~6cm深度层,咸淡咸的交替模式在该范围内含水率值最大,咸淡次之,第1单项滴灌水的水质对大孔隙的形成起决定性的作用;咸淡及淡咸淡的交替模式在该范围内电导率值较大且淡咸淡的交替模式出现了一个突变的电导率值;最后灌淡水能够有效淋洗咸水聚集在表层的盐分。     

内蒙古阴山北麓滴灌马铃薯田氨挥发和氧化亚氮排放特征

采用静态暗箱法和通气法,研究了在滴灌条件下氮肥用量对马铃薯田氧化亚氮排放和氨挥发的影响。结果表明,氮素的气态损失量以氨挥发形式大于以氧化亚氮的排放形式。马铃薯田的氨挥发速率与氧化亚氮排放通量呈现出季节性动态变化,且随着施氮量的增加而增加。马铃薯田氨挥发量均在施肥后第1~4 d出现峰值,氨挥发损失量为2.5~3.6 kg/hm~2,净损失量占施氮量的0.21%~0.42%;马铃薯田的氧化亚氮排放量均在施肥后第3 d出现峰值,氧化亚氮排放损失量为0.64~1.96 kg/hm~2,净损失量占施氮量的比例为0.29%~0.48%。当施氮量达到270kg/hm~2时氮的气态损失量显著高于其他处理。土壤含水率和温度对氧化亚氮的排放通量和氨挥发速率有一定影响,随水分增加,氧化亚氮的排放增加,氨挥发速率受到抑制;温度升高会促进氨挥发速率,但温度对氧化亚氮的排放基本没有影响。     

生物炭和氮肥互作对盐渍化土壤氨挥发的影响

【目的】探明生物炭和氮肥互作对盐渍化土壤氨挥发的影响。【方法】基于室内土壤培养试验,研究了仅施用生物炭、仅施用氮肥、同时施用生物炭和氮肥对不同盐渍化程度土壤的氨挥发速率与矿质态氮量的影响。【结果】添加生物炭可提升非盐渍化和中度渍化土壤pH值,但对重度盐渍化土壤pH值的影响不显著。施氮条件下,添加生物炭对非盐渍化土壤和中度盐渍化土壤的氨挥发速率产生了明显的抑制作用,氨挥发总量分别相比仅施氮处理降低了18.06%和50.88%,氨挥发速率分别降低了14.57%和43.68%。【结论】添加生物炭可显著降低非盐渍化土壤与中度盐渍化土壤的氨挥发损失。     

咸淡水交替灌溉对土壤盐分分布及夏玉米生长的影响

为了研究不同咸淡交替灌溉制度对各层土壤盐分含量、夏玉米生长的影响,采用3种矿化度(1、3、5 g/L)微咸水和3种不同生育期(壮苗期、拔节期、灌浆期)咸淡交替灌溉方式(咸淡淡、淡咸淡、淡淡咸)开展避雨盆栽试验研究。结果表明,全生育期灌溉淡水处理(CK)各层土壤盐分含量最低,随着灌溉微咸水矿化度增加,各层土壤盐分含量增大,相同矿化度下,同一深度土壤盐分含量由大到小依次为淡淡咸、淡咸淡、咸淡淡。3 g/L和5 g/L淡淡咸处理的土壤含盐量由大到小依次为下层、上层、中层,其他处理由大到小依次为下层、中层、上层。不同生育期灌溉微咸水对夏玉米的株高、叶面积及产量的抑制程度由大到小依次为拔节期、壮苗期、灌浆期,即淡咸淡、咸淡淡、淡淡咸,抑制作用随灌溉微咸水矿化度增加而增大,5 g/L淡咸淡处理与CK相比减产最多,减产率为34.85%。在滨海地区进行夏玉米种植,应考虑在生育后期灌溉微咸水,同时利用非生育期淡水灌溉降低土壤次生盐碱化的风险。     

再生水滴灌夏玉米配施不同氮肥对CO2和N2O排放的影响

夏玉米种植期间,设置淡水和再生水2种滴灌灌水水质,无肥、尿素、硫酸铵和缓释肥4种施肥处理。研究不同水质、不同氮肥对农田土壤CO2、N2O排放和夏玉米产量的影响。结果表明：与淡水灌溉相比,再生水灌溉土壤CO2日平均排放通量平均降低12.44％,N2O日平均排放通量平均增加17.31％,但灌水水质对CO2、N2O日平均排放通量没有显著影响（p＞0.05）;与不施肥处理相比,尿素、硫酸铵和缓释肥处理CO2日平均排放通量分别平均增加18.67％、10.20％和2.76％,N2O日平均排放通量分别平均增加117.73％、220.21％和108.70％,施肥种类对CO2日平均排放通量没有显著性影响（p＞0.05）,但对N2O日平均排放通量影响显著（p＜0.05）;与国家夏玉米生产试验产量相比,各施肥处理产量平均增加19.83％,而不施肥处理平均降低0.83％,但不同水质、施肥处理对产量没有显著影响（p＞0.05）。     

控制性分根交替滴灌对玉米蒸腾日变化和WUE的影响

以盆栽玉米为试材,对控制性分根交替滴灌供水方式下,夏玉米蒸腾速率和水分利用效率(WUE)的日变化特征及其对产量水平上的WUE和地上生物量的影响进行了试验研究,以探索夏玉米在这种新型供水方式下的节水机理和节水效应。结果表明,晴好天气下,AI1和CK蒸腾速率的日变化特征基本一致,均呈不对称的浅“M”型,且上午变化幅度大于下午,AI2蒸腾速率的日变化呈以12:00时为轴的“M”型对称曲线。就1天的平均蒸腾速率而言,AI1和CK相差不大,绝对差值仅为0.01 mmol/(m2.s),表明AI1可在减少作物灌水量的同时而不降低作物的蒸腾速率,AI2和CK相比,差异显著,仅为CK的89.5%。产量水平上的WUE,AI2虽明显高于CK,但其生物量下降明显(仅为CK的52.5%),AI1不但WUE明显高于CK,且生物量差异不大,生物量仅下降9%而耗水量减少25%。初步表明控制性分根交替滴灌是一种高效可行的节水新技术。     

基于DNDC的夏玉米农田控氨稳产氮肥和秸秆措施优化

为明确未来气候条件下关中地区夏玉米农田适宜的施肥-秸秆措施以控氨稳产及应对气候变化,基于2019—2020年大田试验,进行不同氮肥种类和不同秸秆还田模式对农田土壤氨挥发和作物产量的影响研究。根据田间实测数据对DNDC模型进行校正与验证,利用验证后模型模拟未来气候条件下不同施肥-秸秆措施对夏玉米产量及土壤氨挥发累积量的影响,综合考虑产量和生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量,最终提出未来气候条件下关中地区夏玉米农田的优化控氨稳产施肥-秸秆措施。结果表明：校正后的DNDC模型可以很好地模拟不同施肥-秸秆措施条件下夏玉米生长和农田土壤氨挥发累积量。在未来气候条件下,秸秆还田会显著提高夏玉米产量并降低生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量。在RCP4.5排放情景下,未来2030—2090年,秸秆全量还田配施180kg/hm2稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高;在RCP8.5排放情景下,未来2030—2050年和2070—2090年,秸秆全量还田配施180kg/hm2稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162kg/hm2稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高。因此,在RCP4.5排放情景下,秸秆全量还田配施180kg/hm2稳定性氮肥为关中地区2030—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施;在RCP8.5排放情景下,秸秆全量还田配施180kg/hm2稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162kg/hm2稳定性氮肥分别为关中地区2030—2050年和2070—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施。本研究可为关中地区实现农业可持续发展及稳产减排提供参考。     

滴灌下覆盖和追肥措施对夏玉米生长及产量的影响

基于2 a田间试验,研究了滴灌下秸秆覆盖和追肥措施对华北典型区(北京)夏玉米耗水量、生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明,秸秆覆盖减缓了土壤水分下降速度,一定程度上提高了土壤蓄水能力;秸秆覆盖对叶面积指数的变化存在显著影响,而追肥措施对株高和叶面积指数变化没有显著影响;充分滴灌下,相比不覆盖处理,秸秆覆盖并没有显著减少夏玉米生育期耗水量,但对作物产量和水分利用效率变化存在显著影响,基于100 kg/hm~2追肥量和6 000 kg/hm~2秸秆覆盖措施下,夏玉米产量和水分利用效率分别显著提高了11%和13%(P0.05)。     

干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响

为探讨干旱区农业节水的途径,以棉花为供试作物,采用2种不同的灌水方式,研究了干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响。结果表明,在大田条件下,交替滴灌与常规滴灌的光合速率相比差异未达到显著水平,棉花株高在交替滴灌处理下均大于常规滴灌处理,而交替滴灌处理下蒸腾速率在整个生育期均低于常规滴灌处理。交替滴灌使棉花根系经受一定程度的水分胁迫锻炼,从而刺激根系的生长发育,因此交替滴灌对棉花根系生长有显著促进作用。相比常规滴灌,交替滴灌抑制了棉花蒸腾速率,即交替滴灌通过减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水来提高了棉花的水分利用效率。同等产量水平下与常规滴灌相比,干旱区棉花交替滴灌可节省20.3%的灌水量,节水效果明显。     

沼肥表施对土壤氮素动态分布及氨挥发的影响

为探讨表施沼肥对土壤氨挥发和土壤中氮素分布的影响,在室温条件下,通过土柱模拟试验,系统研究表施沼肥对土壤的氨挥发及水分、铵态氮、硝态氮和总氮在土壤垂直剖面上动态分布的影响规律。结果表明:沼肥表施后的氨挥发主要集中在前5天,占总氨挥发总量的97%,而且最大日均氨挥发量出现在第2~3天,最大的日均氨挥发量为93.24 mg/(L·d)。沼肥中铵态氮的下渗要滞后于水的下渗,且沼肥中的水分、铵态氮和总氮主要集中于0~5 cm的表层土壤中,而硝态氮的分布区域较大,在0~15 cm土壤深度范围内的质量浓度均较高。表层土壤中铵态氮的整体变化趋势呈现前高后低,而硝态氮的变化趋势则与之相反。     

滴灌条件下揭膜时间对土壤酶活性及玉米吸氮量的影响

为了了解玉米滴灌水肥试验研究揭膜时间和施肥处理对土壤脲酶活性、天门冬酰胺酶活性及玉米吸氮量的影响,试验设置了3个揭膜时间处理和1个未覆膜处理,每个处理考虑施肥和不施肥情况,共8个处理.研究结果表明:苗期揭膜、抽穗期揭膜和全生育期覆膜均会提高土壤NH⁺₄-N含量和含水率,显著降低土壤脲酶活性,各揭膜处理差异不具有统计学意义;不同揭膜时间并不会显著影响土壤天门冬酰胺酶的活性;各揭膜处理可显著提高苗期玉米的吸氮量,但在施肥条件下全生育期覆膜处理却降低玉米吸氮;土壤水热和无机氮的含量与土壤脲酶差异具有统计学意义,而覆膜下土壤脲酶活性的降低与土壤NH⁺₄-N和含水率升高有关;土壤天门冬酰胺酶活性与土壤水热和无机氮含量差异不具有统计学意义;由试验可得东北地区玉米苗期或抽穗期揭膜可使土壤酶活性保持在适宜的活性水平,为玉米生长提供有利的土壤环境.     

蓄水坑灌条件下不同肥液浓度对苹果园土壤氨挥发的影响研究

利用磷酸甘油-双层海绵通气法,研究了在蓄水坑灌条件下不同肥液浓度对土壤氨挥发速率和氨挥发量的影响.结果表明:蓄水坑灌条件下,地面氨挥发速率在施肥后第2～3天达到最大峰值,蓄水坑内氨挥发速率达到峰值的时间则稍有滞后性,肥液浓度越大,达到峰值的时间越晚.在不同肥液浓度下,肥液浓度越大,氨挥发量占施肥量的比例越大,在5 556 mg/L、3 333 mg/L和0 mg/L肥液浓度条件下的比例分别是1.80％、0.56％、0％.同一肥液浓度不同灌溉方式下,地面灌溉的氨挥发量比蓄水坑灌大14倍左右,氨挥发量占施肥量的比例分别是7.71％、0.56％,体现了蓄水坑灌的节水保肥优势.     

膜下滴灌对玉米生长及土壤影响的研究进展

为有效缓解我国农业用水紧缺,实现农田科学用水,发挥节水灌溉技术优势,提高玉米种植现代化水平,对膜下滴灌技术进行了梳理总结。结合膜下滴灌技术下玉米产量、品质及其土壤性质的响应规律,对膜下滴灌技术进行评价。将膜下滴灌技术与传统灌溉、浅埋滴灌、不覆膜滴灌和其他灌溉方式进行比较,系统论述膜下滴灌的特点优势、增产节水效果和不足之处,并总结不同条件下合适的灌溉方式。在深入探究膜下滴灌施肥制度、灌水制度和水肥耦合的基础上,通过对玉米生长和水肥利用效率的影响,讨论灌水和施肥的协同效应,旨在精炼出适用于不同条件下玉米膜下滴灌的水肥阈值,实现节水、省肥、高产、优质、高效的目的。由于膜下滴灌可将水溶性化肥、非常规水源等灌溉用水作用于土壤环境,土壤的理化性质和土壤酶、土壤生物会受到影响,分析土壤生态系统做出的响应将对提高土壤肥力、减少养分流失具有重要意义。围绕地膜污染、地下水补给降低和覆膜与滴灌的缺点等膜下滴灌技术存在的问题提出解决方式,以优化膜下滴灌技术的材料配置和使用方法。在此基础上,为更好发挥膜下滴灌技术的优势,从区域地下水埋深、不同灌溉方式相结合、构建作物生长模型、作物品质和生态问题、膜下滴灌适用条件...     

根系分区交替滴灌周期对番茄产量品质及水分利用效率的影响

为研究根系分区交替滴灌周期对番茄的产量、品质及水分利用效率的影响,在河海大学节水园区进行设施栽培番茄的滴灌试验。结果显示:50%ET0和75%ET0灌水量处理节水效果显著,但只有75%ET0灌水量处理减产不明显;在相同的水分亏缺处理下,节水效果、水分利用效率、可溶性糖含量、糖酸比、可溶性固形物含量与交替周期成正比。综合分析本试验结果认为:在合理的水分亏缺范围内,适宜地提高交替周期不仅有助于番茄果实品质的提高,而且可以在保证作物产量的同时提高水分利用效率,试验结果对确定设施栽培番茄的交替灌溉制度具有重要意义。     

木醋液酸化处理对奶牛场原水贮存过程中氨挥发的影响

为减少奶牛场原水贮存过程中氨气排放引起的二次污染,采用木醋液作为酸化剂对牛场原水进行酸化处理,探究酸化处理对牛场原水贮存过程中氨气排放特征及理化性质的影响。将原水溶液初始pH值调为7.0 (T1)和6.3 (T2),同时设置对照处理(CK),用通气法对氨挥发进行监测。结果表明,3组处理原水pH值在贮存过程中上升并最终均呈碱性,试验结束时分别达到了8.43、8.24和7.99。贮存过程中原水溶液温度始终与室温保持一致,温度变化范围在24℃～33℃。酸化处理能明显降低原水贮存过程中的氨挥发通量和氨挥发总量,且氨挥发通量和pH值呈显著正相关性(p<0.01)。CK、T1、T2在整个贮存周期内的平均氨挥发通量分别为1338、1025和618 mg·m^-2d^-1,T1、T2分别下降了23.4%和53.8%。不同处理原水贮存过程中氨挥发的变化规律相同,在贮存前15天氨挥发呈波动上升趋势,在16～18天开始下降随后上升直到贮存结束,前期氨挥发波动上升的变化趋势受pH值和温度的共同影响,后期先下降后上升的趋势受温度影响。贮存周期内氨挥发总量分别为26....     

咸淡水交替灌溉对滨海垦区夏玉米生理生长的影响

我国东部滨海地区拥有大量滩涂和微咸水资源,但土壤含盐量高、淡水资源缺乏,探究合理的咸淡水交替灌溉方法,可以促进滨海垦区土地资源的高效利用。选取江苏省滨海垦区典型土壤,使用3种不同矿化度(1、3、5g/L)的微咸水在夏玉米3个不同生育期(壮苗期、拔节抽雄期、灌浆成熟期)进行咸淡交替灌溉(“咸淡淡”、“淡咸淡”、“淡淡咸”)盆栽试验。结果表明,微咸水灌溉后土壤上层积盐明显,夏玉米叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)减小,胞间CO2浓度(Ci)由于气孔限制而减小,但随着矿化度的增大,非气孔限制引起Ci增大。微咸水灌溉后夏玉米叶片中过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加,同时伴随着超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)酶活性的增强。高矿化度咸淡水交替灌溉抑制了玉米的生长和生产,拔节抽雄期夏玉米耗水量大幅增加,导致微咸水灌溉量增加,盐分胁迫最强烈,致使”淡咸淡”的灌溉方式表现最差。夏玉米在灌浆成熟期的抗性增强,此时微咸水灌溉对各生理指标影响较弱。在滨海垦区进行夏玉米种植,可在壮苗期采用较低矿化度的微咸水进行灌溉,而较高矿化度的微咸水仅适合在灌浆成熟期进行。     

再生水地下滴灌对玉米生育期土壤脲酶活性和硝态氮的影响

为了探讨再生水地下滴灌条件下土壤脲酶活性和硝态氮的关系,通过2a再生水地下滴灌试验,研究了滴灌带埋深和灌水量对玉米生育期0~50cm深度土壤脲酶活性和硝态氮分布的影响。灌水量设置灌溉需水量的70%、100%和130%3个水平,滴灌带埋深设置0、15和30cm 3个水平。结果表明,再生水地下滴灌提高了0~50cm脲酶活性。灌水量和滴灌带埋深均对土壤脲酶活性和硝态氮含量产生了显著影响,硝态氮随灌水量和滴灌带埋深的增大运移深度增加,0~10cm深度脲酶活性以70%灌溉需水量和埋深0cm较高,10~50cm深度脲酶活性以130%灌溉需水量和埋深30cm较高。相关分析表明,硝态氮含量和脲酶活性在玉米生育期内由极显著正相关向负相关转变。     

葡萄生长对交替滴灌的响应

针对极端干旱区水资源匮乏的现状,以大田葡萄为研究对象,采取根系分区交替滴灌方式研究葡萄生理指标和根区土壤水分分布的变化影响.结果表明:葡萄新枝生长量和叶面积指数随时间的变化过程均可用Logistic模型进行描述,且通过单因素方差分析得出,交替滴灌和常规滴灌的叶面积指数差异不具有统计学意义,说明交替滴灌对植物光合作用主要器官--叶片的生长无明显影响;在棵间蒸发、植物根系吸收以及重力势和水势梯度的共同作用下,交替滴灌条件下沟、垄土壤含水率交替上升,且土壤含水率变化范围主要集中在0~60 cm土层,交替滴灌的耗水量和棵间蒸发量均小于常规滴灌,从而可以提高作物的水分利用效率.该研究为极度干旱区作物节水灌溉提供了一定的科学依据.     

果园蓄水坑灌条件下不同施肥方案对坑壁土壤氨挥发的影响

【目的】探讨果园蓄水坑灌条件下蓄水坑壁土壤氨挥发损失规律及影响因素。【方法】试验以追肥量(600、300、0 kg/hm2)和追肥时期(花后、果实膨大期、花后及果实膨大期平均追肥)为变量,设置7个处理。采用磷酸甘油-通气法收集坑壁土壤氨挥发并分析其与铵态氮、硝态氮、土壤温度、空气温度和湿度的关系。【结果】蓄水坑灌水肥灌施后氨挥发速率随追肥量增加而增加,花后期追肥后氨挥发持续时间长,峰值出现在肥后第3～5天,为52.93～576.80 mg/(m2·d);果实膨大期追肥后氨挥发持续时间短,峰值出现在肥后第2天,为81.11～1 047.79 mg/(m2·d)。花后期一次性追肥氨挥发累积量(以N计算)为3 332.88～7 052.01 mg,果实膨大期一次性追肥氨挥发累积量为2 178.14～5 126.97 mg,比花后期一次性追肥降低27.30%～34.65%。2次追肥期平均追肥氨挥发累积量最小,为2 013.21～4 642.11 mg,比花后期一次性追肥降低34.17%～39.60%。蓄水坑壁氨挥发损失率为0.57%～1.4%,其中花后期一次性追肥氨挥发损失率最大,果实膨大期一次性追肥次之,平均追施最小。氨挥发速率与土壤铵态氮量和空气温度显著正相关(P<0.05),土壤温度和硝态氮通过铵态氮浓度影响氨挥发,较高的空气湿度和施肥后降雨会降低氨挥发速率。Elovich动力学方程可以较好地描述蓄水坑壁氨挥发累积量动态变化过程,氨挥发速率常数a与追氮量显著正相关,与土壤温度显著负相关。【结论】降低追肥量、分次追施能减少坑壁土壤的氨挥发损失,基于蓄水坑灌法在果园进行水肥灌施具有较好的减排保肥效果。