膜下滴灌条件下不同品种棉花干物质积累变化研究

[方法]选用当地主栽棉花品种标杂A1和新陆早33号,设置不同灌水量和氮肥用量.[目的]积累变化及品种间差异.分析膜下滴灌棉花干物质.[结果]两棉花品种在整个生育期干物质积累总量呈现慢-快-慢的增长趋势,随着灌水量和氮肥用量的增加干物质积累总量在增加,最大增长速率增大,快速增长期推后,但过量的灌溉会使干物质积累总量有所减少.[结论]标杂A1在各处理中干物质积累均大于新陆早33号,在低水处理中品种间差异不显著,中高水处理品种间差异显著.     

兵团精准施肥技术的构建与应用

本文作者探索了兵团精准施肥的主要环节 ,即土壤数据采集、棉田信息系统建立、施肥模型的建立、决策分析系统建立与应用 ,并将其有机地构成技术体系 ,为兵团实施精准农业提供技术支持。     

基于GIS的农田土壤养分时空变异性分析

[目的]基于研究区10年前后农田土壤耕层(0～30 cm)有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量数据,研究土壤养分含量的空间分布特征及其时空变化趋势.[方法]对土壤养分基础数据进行统计分析,运用地理信息系统的地统计学和空间分析功能进行趋势分析和模型拟合,通过空间插值得出最佳的土壤养分空间分布图.[结果]试验区10年间土壤碱解氮、速效磷和有机质含量都有不同程度的提高,这跟试验区长期以来的肥料施用和土地科学管理有关;但是土壤碱解氮含量总体偏低,速效磷含量较高并有了一定的积累,有机质含量得到了较大改善,中低含量农田面积仍然占了86.25;.[结论]研究直观地发现土壤养分时空变化趋势,可为今后更有针对性地进行土地合理利用和精准施肥、实现精细农业提供参考.     

不同氮、磷配施对春玉米养分吸收和产量的影响

[目的]研究不同氮、磷配施对春玉米养分吸收特性及产量的影响,为氮、磷肥的合理施用提供依据.[方法]采用氮、磷不同配比施肥试验,研究玉米不同生育期干物质积累、养分吸收及产量与施肥量之间的关系,确定北疆春玉米合理的氮、磷肥配施量.[结果]玉米对氮、磷素的吸收量均在灌浆期达到高峰,吸收百分比例分别占39.4;～55.3;和41.4; ～ 50.3;,增施氮、磷肥均促进拔节期和吐丝期氮、磷素的吸收量.养分吸收比例随玉米生长而下降,N∶P2O5拔节期为1∶0.16,乳熟期变化为1∶0.84.[结论]适宜的氮、磷肥配比能有效促进玉米各生育阶段的干物质积累、养分吸收及产量的增加,其中高氮处理增加效果更显著.每100kg玉米籽粒,所吸收的N、P2O5、K2O养分平均值分别为2.92、1.02和0.13 kg,养分吸收比例为1∶0.35∶0.04.综合来看,处理N300P150为该研究区域玉米适宜的氮磷肥配施方式.     

干旱区咸水滴灌土壤盐分的分布与积累特征

通过三年咸水灌溉田间试验,探讨了新疆干旱区膜下滴灌条件下,咸水灌溉后土壤中盐分的分布及积累特征。研究结果表明:膜下滴灌棉田持续利用咸水进行灌溉,土壤中盐分逐年增加,积盐程度随灌溉水盐度的增加而加重。地表滴灌土壤盐分的表聚明显;而地下滴灌在滴灌管上部土层盐分含量较高。与地表滴灌相比,地下滴灌的盐分会被淋洗到更深的土层。两种滴灌方式下,0￣100cm土壤平均盐度均逐年增加,且积累程度随灌溉水盐度增加而加重。在干旱区连续进行咸水灌溉,盐分的累积效应非常明显,如果不采取必要的洗盐措施,土壤中盐分最终会累积到危害作物生长的程度。     

适宜咸水滴灌提高棉花水氮利用率

通过田间试验研究了不同灌溉水盐度和灌溉量对棉花水氮利用效率的影响。试验设置三种灌溉水盐度（电导率EC）：0.35（淡水）、4.61（微咸水）和8.04 dS/m（咸水）,分别以FW、BW和SW表示;两个灌溉量405和540 mm,分别以I405、I540表示。结果表明微咸水灌溉棉花干物质质量最高,其次是淡水灌溉,咸水灌溉最低。咸水灌溉棉花的氮素吸收量、产量显著降低,但微咸水与淡水灌溉差异不显著。农田蒸散量随灌溉水量的增加而增加,随灌溉水盐度的增加而降低。微咸水灌溉对滴灌棉田蒸散量和水分生产率影响不大,但咸水灌溉导致蒸散量和水分生产率显著降低。15N同位素标记试验结果表明,三种灌溉水盐度下,高灌量处理（540 mm）较低灌量处理（405 mm）棉花15N回收率平均增加7.51%,土壤15N回收率降低13.20%,15N淋洗损失率增加29.47%。不同灌溉水盐度处理棉花15N回收率为47.02%～59.86%,微咸水灌溉棉花15N回收率与淡水灌溉差异不大,但咸水灌溉棉花15N回收率较淡水和微咸水灌溉分别降低了10.17%和15.23%。不同灌溉水盐度对土壤15N残留率的影响较小,为16.75%～22.41%。15N的淋洗损失率为1.56%～4.71%,表现为随灌溉水盐度的增加而显著增加,咸水和微咸水灌溉15N淋洗损失率平均较淡水灌溉分别增加了80.53%和136.00%。上述结果说明适宜盐度和灌溉量的微咸水滴灌对棉花生长、产量以及水氮利用率影响不大,但高盐度咸水灌溉会导致棉花减产,水氮利用率显著降低。滴灌条件下,氮素的淋洗损失也是氮肥损失的重要途径,尤其是咸水和微咸水灌溉会加剧氮肥的淋洗损失风险。因此,咸水微咸水灌溉条件下减少氮肥的淋洗损失是提高氮肥利用率的重要方面。     

生物碳对小麦生长和氮素平衡的影响

[目的]以棉花秸杆为原料,在不同温度下(450、600和750℃)厌氧热解制备生物碳,探讨生物碳对小麦生长和氮素吸收与平衡的影响.[方法]设置3种物料:450、600和750℃热解制备的生物碳(分别用450BC、600BC、750BC来表示);每种有机物料设置三个施用量,分别为0.5;、1.0;和2.0;(占土壤的比例);同时,以不添加物料土壤作为对照(CK).[结果]三种温度热解制备的生物碳均对小麦生长具有一定的促进作用,可显著提高小麦地上部干物质重、氮素吸收量、土壤中氮素残留量,减少土壤小麦体系氮素表观损失量.从两茬小麦种植总体看,750℃制备的生物碳对小麦生长的促进作用最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小.[结论]对于生物碳处理而言,随着热解温度的升高,小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低.因此生物碳还田是提高养分利用,减少氮素损失的有效途径,从而为新疆干旱区棉花秸秆资源的合理利用和提高肥料利用率提供理论依据.     

咸水资源农业灌溉应用研究进展与展望

灌溉水资源的短缺已成为干旱半干旱地区农业持续发展的一个重要限制因素，咸水资源的开发利用可有效的解决灌溉水源短缺的问题。从咸水灌溉对作物、生态环境的影响、咸水灌溉技术以及咸水灌溉条件下的改良等方面总结了国内外咸水资源灌溉利用的研究进展，为合理的利用咸水资源进行灌溉提供指导。从咸水资源灌溉利用现状来看，膜下滴灌为干旱半干旱地区有效的利用咸水和微咸水资源以及盐碱地的开发利用提供了有效的手段。但利用膜下滴灌方式进行咸水灌溉，目前仍存在一些问题，需要进一步研究。此外，如何从流域或区域尺度上评价咸水灌溉的影响，并从更大尺度维持盐分平衡及环境的可持续发展值得深入研究。     

清液肥对滴灌棉田NH3挥发和N2O排放的影响

为研究清液肥对滴灌棉田氮素气态损失的影响,试验共设5个处理：不施氮肥（N0）、常规化肥施氮300 kg·hm^-2（TN300）和240 kg·hm^-2（TN240）、清液肥施氮300 kg·hm^-2（LN300）和240 kg·hm^-2（LN240）。结果表明：施用氮肥会显著增加滴灌棉田土壤NH₃挥发和N₂O排放,各施氮处理NH₃挥发总损失量较N0处理增加1.7~3.8倍,N₂O累积排放量较N0处理增加1.8~2.7倍。常规施氮水平下,LN300处理较TN300处理NH₃挥发损失降低42.4%,N₂O排放减少14.1%;同一减氮水平下,LN240处理NH₃挥发损失和N₂O排放分别减少29.5%和18.9%。等量氮肥投入下,施用清液肥可显著降低土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量,土壤脲酶活性和反硝化酶活性也显著降低。相关性分析表明土壤NH₃挥发总量和N₂O累积排放量与0~20 cm土壤NH₄⁺-N含量、NO₃^--N含量、土壤脲酶活性和硝酸还原酶呈显著正相关,与土壤亚硝酸还原酶和羟胺还原酶无显著性相关。与常规化肥施氮相比,TN240、LN300和LN240处理棉花籽棉产量较TN300处理分别增加12.6%、9.1%和24.5%,LN240处理棉花籽棉产量较TN240处理提高10.6%。综上,清液肥施氮240 kg·hm^-2可显著减少滴灌棉田氮素气态损失,提高棉花产量,是一种值得推荐的施肥措施。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水氮利用的影响

淡水资源不足和盐渍化是干旱半干旱地区农业生产的重要限制因素,因此提高水、 肥利用效率和作物产量,减少根区盐分积累和地下水污染风险是这些地区水分养分优化管理的重要目标。通过田间试验研究了滴灌条件下灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水、 氮利用率的影响。试验设置灌溉水盐度和施氮量两个因素,灌溉水盐度（电导率,EC）设3个水平,为0.35（淡水）、 4.61（微咸水）和 8.04（咸水）dS/m,分别用SF、 SM和SH表示;施氮（N）量设4个水平,为0、 240、 360和480 kg/hm2,分别以N0、 N1、 N2和N3表示。研究结果表明,棉花干物质重、 氮素吸收量和氮肥利用率受灌溉水盐度、 施氮量及二者交互作用的影响显著。咸水灌溉处理（SH）棉花干物质重、 氮素吸收量、 产量和氮肥表观利用率均显著降低,而微咸水灌溉（SM）对棉花氮素吸收量和氮肥表观利用率影响不大,但干物质重和产量有所降低。施氮肥可显著促进棉花生长,增加干物质重、 氮素吸收量和产量,但随着灌溉水盐度的增加,其促进效应明显受到抑制。微咸水和咸水灌溉会导致水分渗漏增加、 蒸散量降低,增施氮肥则可显著降低水分渗漏、 增加蒸散量。微咸水灌溉水分利用率最高,其次是淡水灌溉,咸水灌溉最低;增施氮肥则可显著提高水分利用率。因此滴灌条件下,高盐度的咸水不宜用于灌溉。而短期的微咸水灌溉不会对棉花产量和水、 氮利用率产生严重的负面影响;同时,合理的配施氮肥也有助于促进棉花生长,提高棉花产量和水分利用率。