膜下滴灌对风沙土盐分变化和棉花产量的影响

通过大田试验研究了北疆地区膜下滴灌对风沙土盐分变化和棉花产量的影响.结果表明:棉花全生育期膜下滴灌处理0-100 cm土层平均含盐量以滴头处最低.棉花窄行间次之,膜间最高.随着滴灌定额的增加,0-100 cm土层土壤盐分含量下降,且各部位土壤含盐量差异变小.滴灌量2 850 m3/hm2的处理膜内滴头处土壤脱盐明显,但棉花窄行间、膜间明显聚盐,平均积盐率12.90%;滴灌量3 900 m3/hm2的处理膜内滴头下、棉花窄行间脱盐效果好于膜间,平均脱盐率11.88%;滴灌量4 950 m3/hm2的处理不同部位土壤盐分淋洗效果均较好,平均脱盐率34.03%;灌水量4 950 m3/hm2的沟灌处理棉花行间的土壤盐分含量高于沟底,平均积盐率为25.68%.膜下滴灌各处理棉花产量比沟灌分别增加13.63%,37.65%和22.66%,水分利用效率分别增加89.18%,71.63%和23.05%.     

膜下滴灌对加工番茄水分利用效率与品质的影响

在新疆石河子研究了膜下滴灌对加工番茄耗水特征、水分利用效率和品质的影响。结果表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%,总耗水量也随滴灌量的增加而增加。膜下滴灌加工番茄耗水量以盛果期最高,开花座果期次之,成熟期和苗期最低,其日耗水强度表现出先升后降的变化趋势,总体低于常规沟灌处理。与常规沟灌相比,膜下滴灌能提高番茄果实硬度、可溶性固形物、番茄红素、Vc、可溶性酸和总糖含量以及糖酸比。从节水高产灌溉的角度考虑,当地加工番茄膜下滴灌量以6150 m3/hm2较为适宜。     

基层农民节水意识与节水技术采用取向探讨

通过问卷调查与实地调研,对河南省封丘县102个基层农户进行了节水意识与节水技术采用取向研究。结果表明,受访农户中仅有极少数具有较强节水意识,农户节水意识主要取决于其文化素质、种植作物种类、灌溉费用等。调查区内基层农户采用的节水技术中应用最普遍、效果最好的是管道输水。超过半数的受访农户表示如果节水技术合意则乐于采用,而对节水技术的要求最普遍是经济性和实用性。     

秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响

为了探明秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响,2014-2015年在辽宁铁岭设置了秸秆0.0 kg/hm~2+纯NPK 0.0 kg/hm~2(S0F0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 0.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0kg/hm~2(SN0)、秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 112.5 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN1),秸秆0.0 kg/hm~2+纯N 225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(S0N2)(CK),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N225.0 kg/hm~2+纯P 112.5 kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN2),秸秆9 000 kg/hm~2+纯N 337.5 kg/hm~2+纯P 112.5kg/hm~2+纯K 90.0 kg/hm~2(SN3)6个处理开展了研究。结果表明,秸秆还田配施氮肥对春玉米产量、氮肥农学利用率影响明显。全量还田9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2产量最高,相同施氮条件下,2年秸秆还田比秸秆不还田增产1.10%~11.56%,增加的主要原因是百粒质量和行粒数的显著提高和秃尖的显著降低,但产量并未随着施氮量的增加而持续增加;秸秆还田配施氮肥春玉米干物质最大生长速率(Cm)和干物质最大积累量(Wm)均随着施氮量的增加而增加,秸秆未还田和不施氮肥春玉米干物质最大生长速率时间(tm)出现延后,这在一定程度上导致了干物质积累量的减少;秸秆还田配施氮肥对土壤水库起到了扩蓄增容作用,提高春玉米水分利用效率,相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田有一定程度的提高,但并未达到显著差异(P0.05);秸秆还田配施氮肥能够提高氮肥农学利用率,提高土壤有机质含量,但速效养分增加并不明显。秸秆还田量9 000 kg/hm~2和配施氮肥225.0 kg/hm~2是辽北棕壤区比较理想的还田方式,在该区域农业发展中具有一定的应用价值。     

冬小麦/春玉米/夏玉米间套作复合群体的高产机理探讨

在冬小麦－夏玉米两熟模式基础上开发的冬小麦／春玉米／夏玉米多熟间套模式,具有较高的生产潜力和资源利用效率,其单产水平和光热资源利用率提高20％多,是农田在吨粮基础上实现高产再高产的一种新尝试,该模式实现高产的关键是充分利用间套作复合群体高强度的纳密功能,并形成一个高光效的群体结构,使复合群体的受光改善和截光能力增强,从栽培技术角度,确定适宜的品种组合和田间配置,解决好春玉米的早播玉米是该式成功应用的关键。     

CT扫描分析秸秆隔层孔隙特征及其对土壤水入渗的影响

为阐明不同物理形态玉米秸秆建立的隔层对盐碱土壤灌溉水入渗特征的影响机制,该文采用室内模拟试验方法,在距地表40～45 cm处均匀铺设同一隔层厚度(5 cm)段状秸秆(SL)、颗粒状秸秆(SK)与粉末状秸秆(SF),以不埋设秸秆隔层为对照(CK),并利用CT扫描和图像处理技术,定量分析不同形态秸秆隔层内部孔隙度、孔隙大小分布、连通度等孔隙参数及其与灌溉水入渗特征之间的关系。结果表明:与CK处理相比,不同物理形态的玉米秸秆隔层均显著提高了40～45 cm隔层处总孔隙度,其中以SF处理最高,分别较CK、SL与SK处理显著提高了29.25、12.09与12.61个百分点(P 0.05),但SL与SK处理间差异不显著。SF处理在灌溉水入渗各阶段均显著增加了孔隙直径≤1 mm的孔隙度(P 0.05),入渗开始前、结束后分别较SL与SK处理提高了19.18、17.25和9.45、9.41个百分点,从而增大了封闭气体体积,导致灌溉水入渗速率较慢,而SL处理在灌溉水入渗开始前孔隙直径1 mm孔隙度较SK处理提高了1.04个百分点,但在入渗结束后SK处理孔隙直径1 mm孔隙度较SL处理显著提高,这种 1 mm大孔隙的变化导致SK处理出现湿润锋通过秸秆隔层耗时长于SL处理,而湿润锋通过隔层后至土柱底部耗时短于SL处理的现象。相关性分析结果表明:湿润锋通过秸秆隔层用时与入渗开始前、结束后隔层处总孔隙度、≤1 mm直径孔隙度均呈极显著正相关,与入渗前 1 mm直径孔隙度呈极显著负相关(P 0.01),而在入渗结束后这种大孔隙的作用减弱,但≤1 mm孔隙度的阻渗作用依旧显著,孔隙连通度对灌溉水入渗速率的影响较总孔隙度小。可见,不同形态玉米秸秆隔层均影响灌溉水入渗过程,CT扫描技术可作为定量研究秸秆隔层内部孔隙结构及其对灌溉水入渗影响机制的手段,该结果可为筛选和建立盐碱土壤最佳灌溉淋盐效果的物理形态秸秆隔层提供参考。     

耕深对土壤物理性质及小麦-玉米产量的影响

为了解不同犁底层破除程度对黄淮海平原农田土壤蓄水保墒、穿透阻力动态变化及作物产量的影响,在山东德州试验基地以冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,设置4个犁底层厚度处理,分别为犁底层不破除(RT15)、犁底层破除1/3(DL20)、犁底层破除2/3(DL25)和犁底层完全破除(DL40)。结果表明:1)完全或者部分破除犁底层均能够显著降低10~30 cm土层容重和穿透阻力,各处理降低幅度具体表现为DL40DL25DL20RT15。2)DL20、DL25和DL40处理有利于增加降水或灌溉后水分入渗,冬小麦苗期20~70 cm土壤平均含水率分别较RT15处理提高5.3%、15.9%和23.6%,且冬小麦季耗水量分别较RT15处理提高4.9%、10.2%和11.6%;DL20、DL25和DL40处理夏玉米苗期20~70 cm土壤平均含水率分别较RT15处理提高7.7%、14.2%和15.8%,但夏玉米季耗水量分别较RT15处理降低5.8%、7.6%和10.5%。3)冬小麦季0~15和15~30 cm土层穿透阻力均表现为双峰型,且2土层受冻融作用影响各处理在越冬期达到穿透阻力峰值1 489.2~2 128.1和1 925.4~4 423.7 kPa;30~45 cm土层各处理穿透阻力变化规律在两季作物生长后期差异较大,冬小麦生长后期表现为DL40DL25DL20RT155,而夏玉米后期表现为DL40DL25DL20RT15。4)相对完全打破犁底层,部分打破犁底层更有利于提高水分利用效率,显著增加作物产量,DL25处理冬小麦和夏玉米产量分别较DL40处理增加4.2%和2.4%。综合考虑,DL25是目前相对较好的犁底层改良方式,此时犁底层厚度适当,既可节省农机能耗,又可兼有透水、增产效能。     

洛阳孟津冬小麦生产潜力长周期定量模拟与评价

以洛阳孟津地区气象数据库、土壤数据库、作物数据库和多年田间试验数据库为基础, 应用DSSAT作物生长模型估算了当地冬小麦光温生产潜力和光温水生产潜力, 并对节水潜力及途径进行了分析.结果表明, 洛阳孟津地区46年冬小麦光温生产潜力为7 571～10 965 kg·hm-2, 平均9 209 kg·hm-2, 此值可作为当地补灌区产量的上限参考值; 光温水生产潜力为3 957～7 450 kg·hm-2, 平均5 510 kg·hm-2, 仅占光温生产潜力的59.8%, 此值可作为雨养冬小麦产量的上限参考值.冬小麦生育期内平均降水量为226.29 mm, 不及需水量的一半, 平均水分亏缺量占生育期降水量比例高达72.5%, 平均水分满足率为66.4%, 生育期水分亏缺成为影响洛阳孟津地区旱作冬小麦生产发展的首要障碍.不同土壤类型及不同降雨年型冬小麦潜在水分利用效率变幅较大, 波动范围为12.06～22.94 kg·hm-2·mm-1, 46年均值为16.94 kg·hm-2·mm-1.近8年旱作冬小麦现实水分利用效率仅占潜在水分利用效率的58.5%, 平均光温水生产潜力开发度为60.5%.结果表明, 洛阳孟津地区冬小麦节水潜力较大, 采用合理的节水农业措施, 加强农田建设, 改善地力, 增强土壤储水蓄水能力, 高效利用降水资源, 提高水分利用效率是今后提高冬小麦产量的重要途径.     

秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响

在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0-40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响。结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大。P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显。(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化。与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO₂浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施。综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施。     

我国农作区资源节约农作压力空间分布研究

资源节约型农作制是进行农业资源节约、高效利用的农作制度, 将成为我国农业生产中突破资源短缺这一发展瓶颈的有效手段。为明确我国主要农作区的资源特点和节约压力, 选择农业水、耕地、化肥3 种资源为主要研究对象, 根据目前各农作区3 种资源的数量、消耗率、粮食产量水平等指标, 初步计算了各区节水压力、节地压力与节肥压力, 并据此初步推导出各区资源节约农作制的综合压力指数, 研究了资源节约农作制压力的空间分布。结果显示: 我国绝大多数农作区资源节约型农作制压力处于中度以下, 东部各农作区大于西部各农作区, 南方各农作区大于北方各农作区; 节水重点区主要是北方的东北区、黄淮海区、西北区和北部低中高原区, 节地重点区主要是东南部的长江中下游地区、江南地区和华南区, 节肥重点区主要是四川盆地、华南区和江南区。