免耕覆盖夏玉米耗水特性及土壤环境变化研究

2002～2003年在西北农林科技大学灌溉试验站夏玉米田进行了小麦秸秆不同覆盖量的大田试验.通过不同覆盖处理对夏玉米的耗水特性及土壤水热环境变化影响的研究,表明采用完全覆盖可使作物耗水减少27.6%、产量增加21.22%、1 m土壤含水率提高37%,覆盖焚烧处理耗水量高于免耕覆盖10%～41%.另外,利用秸秆免耕覆盖比覆盖焚烧土壤的速效氮、速效磷、速效钾均有所提高.最后,从节约资源和改善环境污染的角度分析了秸秆覆盖对土壤环境的影响.     

旱地冬小麦不同栽培模式、施氮量和种植密度土壤水分利用状况

通过3年田间试验,研究不同栽培模式、不同施氮量及种植密度对冬小麦田土壤水分特征的影响,结果表明:无论何种栽培模式,冬小麦生长期间水分动态变化具有相似的规律,播前贮存在土壤中的水分经过一个生长季后都会有大量消耗,消耗深度延伸到2 m及其以下土壤深层.小麦收获后,各种处理土壤在40～80 cm和120～160 cm深度均出现两个低水层.覆盖栽培措施对水分利用的影响表现出较大的年度变异性,原因可能主要与生育期降水量和播前土壤贮水量有关系:与无覆盖相比,秸秆覆盖在降水较少的年份可显著提高水分生产效率;地膜覆盖具有稳定的促进水分有效利用的作用;垄沟种植没有表现出预期的增产增效的效果.施用氮肥显著促进土壤水分的消耗,这种作用随着种植年限的增加而增大,这种作用在0～200 cm整个土壤深度都有反映,而且深层比表层更显著,低水土层(40～80 cm和120～160 cm)比其它深度土层更显著.施氮显著提高水分生产效率.适当增加小麦种植密度有利于提高旱地水分生产效率.     

不同灌溉方式对苹果园土壤水分动态、耗水量和产量的影响

为探讨不同灌溉方式对苹果园土壤含水率、生育期耗水量、产量及水分利用效率的影响,于2005年4～11月在密云水库上游地区新城子蔡家甸有机苹果基地布设了3种灌溉方式(管灌、滴灌和微喷灌)及对照(不灌溉)共4个处理、3个重复的对比试验.分别在苹果树开花期、枝条速长期、成熟期和封冻前灌水,依据不同灌溉方式的灌溉效率以及田间土壤实际含水率等因素确定灌水量.结果表明:(1)在3种灌溉方式处理中,微喷灌、滴灌处理的0～60 cm土层土壤含水率较高,入渗深度在80 cm以内,未产生水分深层渗漏.管灌向下入渗深度大于微喷灌和滴灌,达到120 cm.(2)在整个生育期内,微喷灌和滴灌处理比管灌节约灌水量分别是31.99%和49.83%;微喷灌和滴灌条件下果园耗水量较管灌分别减少11.52%和12.49%.(3)从产量来看,微喷灌、滴灌、管灌产量分别比对照高25.74%、9.99%和0.78%;微喷灌产量达到51 000 kg/hm2;其水分利用效率最高且达到9.288 kg/m3.总体看来,微喷灌是相对较好的节水增效灌溉方式,值得在果园灌溉中应用.     

强化栽培条件下干湿灌溉对水稻生长的影响

在中国水稻研究所试验场研究了强化栽培条件下干湿灌溉对水稻生长的影响.结果表明:在强化栽培条件下采取干湿灌溉处理,在返青期、分蘖期、孕穗期和抽穗开花期比对照分别节水1.4%、12.4%、9.0%和11.2%;水分生产效率达0.93 kg/m3,比CK处理提高34.2%;干4～5 d之后,再复水4～5 d,土壤氧化还原电位循环变化,有利于提高土壤氧化还原电位,改善土壤的通气状况,提高根系活力,促进大穗,穗粒致明显增加,单产平均提高6.9%.     

污水灌溉对冬小麦产量及其品质的影响

通过测桶试验,研究了污水、稀释污水、再生水和清水灌溉条件下,冬小麦籽粒中淀粉、蛋白质、氮、磷、钾含量的变化,以及不同水质灌溉对小麦籽粒产量和籽粒中重金属残留的影响.结果表明:当灌水定额相同时,4种不同水质处理,小麦籽粒中粗蛋白质的含量为污水＞稀释污水＞再生水＞清水,且污水中粗蛋白质的含量要明显高于其他水质处理;低灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.71%,9.57%和1.14%;高灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.22%、5.05%和2.12%.污水、稀释污水和再生水与清水相比,小麦籽粒中的重金属含量无显著差异,其单项污染指数和综合污染指教远小于1.未形成污染.     

我国灌区农业水资源可持续利用问题探讨

本文分析我国灌区农业水资源利用存在的主要问题是水资源短缺与水资源浪费共存、现行体制和政策难以促进有效的节水机制形成、灌溉工程老化、设施薄弱、水资源不合理利用导致生态环境恶化;论述了水价政策对灌区农业水资源可持续利用的影响,提出改革水价以促进灌区节水农业发展的思路;探讨了我国节水农业发展现状与存在的主要问题是节水农业技术不普及,理论认识上存在偏差,注重单项技术,缺乏深入的节水技术综合集成,节水农业创新水平不高,农业节水投资力度不足;提出了我国灌区农业水资源可持续利用的出路是树立可持续利用观念、大力发展节水农业,改革现有管理体制,建立高效有序的水资源管理模式,拉动经济杠杆,建立节水灌溉经济激励机制,建立用户参与管理决策的民主管理机制,建立科学的水价体系,促进地表、地下及降水联调,加强宣传和教育,充分认识水资源危机的紧迫性,为水价改革奠定舆论基础。     

新疆主要污灌区养分资源特征的研究

通过对新疆七个主要污灌地区养分含量的研究表明污灌区钾含量丰富,氮素含量不足,磷缺乏。库尔勒地区污灌时间最长,养分含量丰富;昌吉地区养分含量属中等水平,其它地区都有不同程度的养分缺乏状况。与新疆土壤普查资料对比,污灌后,土壤的C/N比差异不大9.86—13.85;供磷强度有所改善,均>1%;但供氮及供钾能力并没有显著改善,部分地区的供肥强度极低。相关性研究分析表明,土壤中大部分养分含量与有机质含量呈现极显著或显著相关,只有全钾与之无相关性;其它养分之间也存在相关性,但是部分养分之间的相关性是由于有机质含量干扰所致。     

新疆污灌区重金属含量及形态研究

本文对新疆污灌区土壤中Cu、Zn、N i、Cr、Pb五种重金属元素的含量和形态特征进行了研究。结果表明,Cu、Zn、N i、Cr、Pb主要富集在0—20cm表土中。以《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准为评价标准,污染综合指数评价均为安全级。新疆污灌表土中Cu、Zn、N i、Cr、Pb以残渣态为主,水溶态和可交换态比例低,其中Cu、Zn、Pb的潜在生物可利用性较高。     

梭梭幼苗根系分泌物提取方法的研究

为了探讨梭梭根系分泌物中的化学成分,本文采用水浸提取和循环灌溉两种方法对梭梭幼苗根系分泌物进行收集和提取,结合气相色谱-质谱联用分析技术,分析梭梭幼苗根系分泌物中组分和含量的差异。实验结果表明:循环灌溉收集的梭梭幼苗根系分泌物中检测到35种化合物,包括酚醌类、醛酮类、醇类、酸类、脂类和胺类化合物;硅烷化处理后,主要增加部分强极性有机酸,如苯甲酸。水浸提取梭梭幼苗根系分泌物的中性相组分共检测出27种化合物,但未检测到酚醌类化合物;碱性相组分共检测出23种化合物,醛酮类化合物种类减少,烷烃类化合物种类增加;酸性相组分中仅检测到10种化合物,以醇类化合物为主,占检出化合物总量的72.62%。收集梭梭幼苗根系分泌物循环灌溉是一种有效的方法。     

新疆阿拉尔灌区土壤次生盐碱化防治及其相关问题研究

土壤次生盐渍化是制约阿拉尔灌区农业生产发展的关键因子。在阐述产生土壤次生盐碱化的背景条件的基础上,作者以田间水盐平衡模型为依据较深入分析了灌区土壤盐分动态、盐碱化趋势及其效应问题;其次,根据区域水盐平衡理论估算区域尺度上的灌排比并探讨了排水的出路问题;最后,在综合分析的基础上,提出了基于可持续灌溉农业和遏制灌区农业副效应目标下的对策与建议。