目的南疆塔里木盆地是生态环境极其脆弱的极端干旱内陆河流域,是中国主要优质棉生产基地,覆膜及滴灌等节水灌溉技术的发展缓解了棉花生育期水资源短缺矛盾,但冬春灌定额较高。探索膜下滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。方法利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200 mm和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地(冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜)、留秆(冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里)和玉米秸秆覆盖(冬灌后在留秆棉田覆盖长度5—10 cm、厚度5 cm的玉米秸秆)3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟...

由于其节水增产的优势,近年来,膜下滴灌在我国西北干旱区绿洲农田得到了迅速推广。由于轮灌仍是目前农田用水分配的主要方式,并且还需要考虑滴灌产生的土壤盐分积累问题,因此,对滴灌灌水量(Q)、灌水周期(T)以及相应的深层下渗(L)关系研究,不仅是农田用水分配的要求,也是盐分控制的需要。本文利用田间试验数据校验HYDRUS-2D模型,进行数值模拟试验,并结合马尔可夫链模型分析,分析不确定蒸散下的Q-T-L关系,结果显示:①总体上,随着灌水量的增加,可支持的灌溉周期增加,同时深层下渗增加,Q-T-L关系曲线表现为非线性关系;②其中存在3个关键Q-T阈值点:深层下渗出现点(Q为35mm,T为5d)、灌溉周...

【目的】探究膜下滴灌棉田土壤水热环境和棉花生长对灌溉水温与施氮量的响应机理，旨在确定北疆滴灌棉花合理的灌溉水温和施氮量。【方法】以新陆早42号棉花为试验材料，设置4个灌溉水温：15℃（T0）、20℃（T1）、25℃（T2）和30℃（T3);3个施氮水平：250 kg·hm~(-2)(F1）、300 kg·hm~(-2)(F2）和350 kg·hm~(-2)(F3），采用双因素完全随机试验设计。分析不同灌溉水温条件下施氮量对棉田土壤水热环境、棉花生长、产量和水氮利用效率的影响。【结果】常规灌溉水温与低氮处理降低土壤温度，抑制棉花生长，单株铃数降低并导致籽棉产量下降。适宜的灌溉水温和施氮量可以改善土壤水热环境，促进棉花生长发育，提高籽棉产量和水氮利用效率。与15℃常规灌溉水温相比，增温灌溉显著提高了土壤温度0.58—3.30℃，土壤储水量降低1.2%—7.2%，土壤呼吸速率显著提高5.7%—28.0%；随灌溉水温升高，棉花株高、叶面积指数及地上部干物质积累量先增高后降低，在灌溉水温为25℃时达最大。随施氮量增加，土壤储水量降低3.3%—6.7%，土壤呼吸速率显著提高3.6%—9.5%，棉花株高增加3.2%—4.9%，叶面积指数显著增加5.8%—11.0%，地上部干物质积累量显著增加1.2%—2.2%，均在施氮量为350 kg·hm~(-2)时达最大。水分利用效率、氮肥偏生产力及籽棉产量随灌溉水温升高均先增加后减少，随施氮量增加分别表现为增加、减少、增加的趋势。通径分析表明，土壤温度对籽棉产量直接作用最大，而施氮量通过促进棉花生长对籽棉产量间接作用最大。籽棉产量与水分利用效率均在T2F2处理达到最大值，分别为6 652.3 kg·hm~(-2)、1.17 kg·m~(-3)，且T2F2处理的氮肥偏生产力（22.17 kg·kg~(-1)）显著大于T2F3处理（18.80 kg·kg~(-1)）。【结论】综合考虑灌溉水温与施氮量对土壤温度，土壤呼吸速率，棉花生长、产量及水氮利用效率的影响，推荐北疆棉区适宜灌溉水温为25℃，施氮量为300 kg·hm~(-2)。

【目的】淡水资源不足是限制干旱区农业可持续发展的重要因素，咸水灌溉在缓解淡水资源短缺、维持作物生长的同时，也加剧了土壤次生盐渍化的风险，合理利用咸水资源、改善土壤性质、提高作物产量是干旱区农业可持续发展的重要目标。【方法】试验设置灌溉水盐度和有机物料两个因素，灌溉水盐度(电导率，ECw)设2个水平，为0.35 d S/m (淡水)和8.04 d S/m (咸水)，分别用FW和SW表示；每个灌溉水盐度处理下分别设置对照、棉花秸秆和棉花秸秆生物炭3个处理，分别以CK、ST和BC来表示。【结果】与淡水灌溉相比，咸水灌溉增加土壤容重、含水量、盐分、总碳、全氮、速效磷含量和土壤脲酶活性，但土壤pH值、速效钾、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性、芳基硫酸酯酶活性、土壤呼吸及棉花株高、生物量、氮素吸收和产量均呈降低趋势。生物炭和秸秆施用降低土壤容重，但增加土壤pH、总有机碳、全氮、速效磷和速效钾；淡水灌溉下土壤盐分差异不显著，但咸水灌溉下土壤盐分显著降低。与CK处理相比，BC和ST处理显著增加土壤蔗糖酶活性，总体上蔗糖酶活性分别较CK处理高38.65%和35.89%；ST处理显著增加碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性，总体上碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性分别较CK处理高35.90%和65.01%；土壤脲酶活性与3种酶活性呈相反趋势，尤其是在SW条件下，BC处理和ST处理较CK分别降低20.51%和2.91%。生物炭和秸秆施用也显著提高土壤基础呼吸，BC和ST处理的土壤基础呼吸分别较CK增加24.88%和27.03%。BC处理和ST处理均显著提高棉花株高、生物量、氮素吸收和产量，总体上，生物炭和秸秆施用后的棉花产量较对照提高9.09%和5.66%。【结论】生物炭和秸秆的施用改善土壤理化条件，增加土壤养分，促进了棉花对养分的吸收，提高棉花产量。

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原位土的单点源滴灌试验，研究不同滴灌量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明：滴灌过程中，当滴灌量较小时，湿润体呈平卧半椭球体分布，随着滴灌量的增大，湿润体呈直立半椭球体分布，湿润体的形状大小受到滴灌量和土壤质地的影响，湿润锋水平运移距离与入渗时间存在显著的对数函数关系；湿润体再分布时间为滴灌停止后的１２ ｈ内，滴灌过程中土壤含水率以及土壤含水量变化率在滴头正下方４０ ｃｍ处达到最大值，滴灌量（Ｑ）≥７２ Ｌ时，水平再分布距离不再随着滴灌量增大而增加；土壤质地以及土壤层的分布直接影响到含水量变化率。

【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%...

【目的】为探讨南疆棉田下施氮量对棉田土壤无机氮素含量、棉花产量、养分吸收利用的影响。【方法】以新陆早66号为材料，设置5个施氮量处理（0、150、225、300、450 kg N/hm~(2)，分别以N0、N150、N225、N300、N450表示），于2021年在新疆阿克苏地区沙雅县进行大田试验。测定棉田0～60 cm土层硝态氮铵态氮含量、棉花干物质量、氮素积累量、产量等指标。【结果】①各处理土壤硝态氮、铵态氮含量均随土壤加深而减少。随施氮水平的提高，0～60 cm各土层硝态氮、铵态氮含量均有显著增加，硝态氮在蕾期0～20 cm土层各处理差异显著（P0.05，下同），N450处理相较其他处理显著提高57%～140%。铵态氮含量苗期丰盈，盛铃期明显缺乏；而硝态氮含量苗期缺乏，盛铃期丰盈。②棉花各器官干物质量、氮素含量、皮棉产量、氮肥利用率、农学利用率均随施肥量的增加呈先增后减趋势，且均在N300处理下达到最大，N300处理下棉株根、茎、叶、蕾花铃干物质积累量最大，分别为4.16、20.33、7.47、10.84 g/plant；氮素积累量为304.00 kg/hm~(2)，蕾花铃的氮素积累量占比较高，为32.17%，较其他处理高3.95%～5.27%；籽棉产量达到6574.8 kg/hm~(2)，较其他处理产量提高21.23%～67.54%，氮肥利用率提高6.85%～20.88%，农学利用率提高2.86%～6.66%。【结论】氮肥最佳施肥量为300 kg/hm~(2)。当施氮量超过300 kg/hm~(2)，棉花干物质量、氮积累量降低，土壤硝态氮铵态氮含量较高，氮利用效率降低，增产效果不明显。

为新疆盐碱滴灌棉田实现"节水、压盐、稳产、增产"的目标,利用新疆玛纳斯县田间试验、农户土地利用调研和文献等数据,采用系统分析的方法,从自然、生态环境和社会经济等方面探究盐碱地膜下滴灌棉田可持续利用的可行方案。研究结果:1)短期膜下滴灌条件下,微咸水和淡水都使土壤根系层(030cm)处于脱盐状态,保证棉花生长的环境;且4个处理压盐效果从大到小依次为大水量淡水(N5000)、小水量淡水(N4500)、大水量微咸水(X5000)、小水量微咸水(X4500)。2)淡水处理在棉花絮期的株高、干物质总重和叶片数均高于

【目的】为明确不同覆盖条件对枣树地温及光合影响。【方法】以南疆大田滴灌枣树为研究对象,对地膜覆盖(PM)、秸秆覆盖(SM)、无覆盖对照(CK)3个不同覆盖条件对枣树不同土层土壤温度与枣树光合特性的影响。【结果】与传统的CK种植模式相比,PM处理增温效果较为显著,农田5～30 cm土壤平均温度较传统无覆盖对照高22.3%;SM处理对枣树主要起降温作用。各处理土壤温度日变幅依次表现为PM> CK> SM,各土层温度日变幅依次表现为5 cm>10 cm>20 cm>30 cm。通过枣树光合测定发现在萌芽展叶期P_n、T_r均呈单峰变化趋势,在花期与果实膨大期净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)呈双峰变化,出现明显午休现象,且整体表现为PM> SM> CK,SM处理在萌芽期相比CK对照组降低了水分利用效率(WUE),枣树在PM处理下萌芽展叶期、花期、果实膨大期显著提高了WUE。【结论】地膜覆盖显著提高了枣树土壤温度,增强了叶片的光合作用能力,更有助于枣树累计干物质。

【目的】以棉花秸秆、玉米穗轴、鸡粪为原料制备生物碳,探究不同原料生物碳对棉花产量和磷素利用率的影响。【方法】试验设置4个生物碳处理:对照、棉花秸秆生物碳处理、玉米穗轴生物碳处理和鸡粪生物碳处理,分别用CK,BC1,BC2,BC3表示。每个生物碳处理施磷量设置2个水平:0,175 kg·hm-2用P0和P1表示。【结果】与对照相比,3种生物碳的施用均能提高土壤全磷含量。P0水平下,BC1、BC2、BC3分别较CK增加3%、6%、9%; P1水平下,分别较CK增加8%、9%、12%。不同施磷水平下,BC1、BC3处理土壤有效磷含量显著高于对照;而BC2与对照间无明显差异。不施磷条件下,各生物碳处理土壤水溶性含量显著高于CK;施磷条件下,BC2、BC3处理土壤水溶性磷含量显著高于CK。各处理均能增加棉花干物质重和产量。在不施磷条件下,BC1、BC2、BC3棉花产量较CK分别增加4%、8%、11%。施磷条件下,产量较CK分别增加17%、16%、20%。生物碳处理均可显著提高磷肥表观利用率,分别较CK增加28%、167%和202%。【结论】不同原料生物碳的施用均能显著增加棉花产量提高磷素利用率,其中以鸡粪生物碳的影响最大。

本文研究了水分在砂壤土中入渗和再分布的规律特征，为枣树的合理灌溉及有效节水提供依据。以各径级枣树根系在沙壤土中的分布为依据，运用Ｄｅｃａｇｏｎ公司生产的ｅｃＨ２０土壤水分传感器与４８通道的自动数据采集器动态测量其合理的布置，得到灌水期及灌水结束后水分分布的特征值。根据被采集数据的特征值对水分的运移距离、运移时间、运移速率在水平和垂直方向上进行比较，了解土壤水分运移及含水率的变化，绘出灌水结束及水分再分布湿润体模型。结果表明，（１）在灌水初期，不同滴头流量的水分运移距离，运移速率水平方向均大于垂直方向；（２）水分再分布湿润体大于灌水结束时湿润体，而在相同位置灌水结束时湿润体含水率大于再分布湿润体．．．

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的增产效果，探索旱地小麦休闲期覆盖保水技术途径，为促进旱地小麦产量和水分利用效率的提高提供理论依据。【方法】于２０１０—２０１３年在山西省闻喜县邱家岭村以冬小麦品种运旱２０４１０为试验材料，设休闲期深翻后覆盖与不覆盖２个处理，测定休闲期和小麦各生育时期土壤水分及产量和产量构成因素，研究休闲期覆盖对麦田土壤水分积耗规律和小麦产量、水分利用效率的影响。【结果】休闲期覆盖后播种期３ ｍ内土壤蓄水量提高，丰水年提高４７ ｍｍ，平水年提高５５ ｍｍ，欠水年提高６３ ｍｍ，且欠水年更有利于土壤水分蓄保于深层。休闲期覆盖后土壤蓄水效率显著提高，丰水年提高３５％，平水年提高４８％．．．

【目的】精量制定膜下滴灌棉花的田间水分管理制度和揭示滴灌棉花的增产机理。【方法】以田间试验为基础,设置90%θf、75%θf和60%θf(θf田间持水量)3个土壤湿度处理,在棉花不同生育阶段采用双向切片法测定棉花根系和根冠比;用时域反射仪测定土壤水分;最终测棉花产量。【结果】3个土壤湿度所对应的棉花根系生长过程呈"S"形变化,但是,由于75%θf处理的棉田土壤含水量始终处于适宜范围内,全生育期棉花根系生长速度快及最终根重大;90%θf处理的土壤水分太充足,根系生长速度缓慢,其根区土壤中根重最小;60%θf处理的根重介于其它2处理的根重之间。3个处理的棉花根重垂直分布呈锥形负指数递减模式,且随土...

为阐明滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量以及两因素交互作用对冬小麦籽粒灌浆、产量形成的影响,以冬小麦矮抗58为试验材料,设计了秸秆处理(覆盖T、不覆盖T0)与土壤相对含水量(40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)、70%(W4)4个水平)两因素裂区试验。结果表明:Richards方程拟合秸秆覆盖和水分调控下冬小麦籽粒灌浆过程的决定系数在0.977 50.999 6,达到极显著水平。秸秆覆盖和水分调控间的交互作用对除最大灌浆速率和平均灌浆速率(V)外其他冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响达到显著或极显著水平。

【目的】研究滴灌条件下土壤水盐的分布特征,为土壤水盐的调控提供参考。【方法】以新疆干旱区葡萄为例,对葡萄生育期土壤水盐含量进行测定,分析其生育期土壤水盐分布特性。【结果】葡萄生育期内,在垂直方向上覆膜处理土壤含水量的最大值出现在距滴头30 cm处,土壤含水量从30 cm处向两边递减;在水平方向距滴头30~60 cm处土壤含盐量最大,土壤盐分质量浓度与土壤含盐量具有相似的变化规律。灌水周期为7.5 d时,红提葡萄生育期内各处土壤均处于干旱状态。【结论】在综合调控土壤水盐分布特征时,必须考虑滴灌技术参数对土壤水盐分布的影响。