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)。

包气带水分运移规律的研究能够为干旱区滴灌水盐调控改良盐碱地的技术提供理论基础。本文以克拉玛依农业开发区经改良的重度盐碱地棉田为例,观测棉花生长季内的土水势、土壤含水量和不同水体的同位素组成的时空分布特征,分析包气带水分运移。结果表明:(1)在滴灌水盐调控下,经改良的重度盐碱地棉田0~60 cm土层的含水量随时间的变化最大,受灌溉水(降水)入渗、蒸散发的影响最为明显;60~220 cm土壤含水量、土水势和土壤水同位素组成随时间的变幅相对较小,受灌溉水(降水)入渗、蒸散发的影响相对较小;220~260 cm土壤含水量、土水势和土壤水同位素组成随时间的变幅最小,受地下水的影响较明显;(2)120 cm和150 cm土壤水,100 cm和180 cm土壤水,260 cm土壤水中降水和灌溉水的贡献比例分别约为22%和78%,40%和60%,46%和54%左右,分别反映本次试验入渗水、前期土壤水、地下水的同位素组成特征;(3)灌溉水对地下水的影响较小,试验期间地下水位的抬升主要来自于侧向径流补给。

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...

通过2004年棉花生长季田间试验,我们研究了膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量和灌水次数对其生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,旨在建立河北南部棉区滴灌条件下的优化灌溉模式,提高作物水分利用效率,达到节水增产目的。试验结果表明:不同灌水方式对棉花产量和水分利用效率的影响具有显著差异,棉花需水关键期花铃期分2次少量灌水处理,每次灌水量10.42 mm,明显优于两次多量灌水和集中一次灌溉等其他处理,产量和WUE最高,分别高达4 929.0 kg/hm2和0.98 kg/m3,具有明显的节水增产效益。

【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥(OM)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配施(NPK+OM)3种施肥处理,以不施肥处理为对照(CK),采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中...

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】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。

为优化新疆北疆滴灌冬麦区节水灌溉技术,探讨滴灌量对冬小麦产量形成及水分利用的影响,2013—2015年设置0(CK)、900(W1)、1 800(W2)、2 700(W3)、3 600(W4)、4 500(W5)、5 400(W6)、6 300m3/hm2(W7)共8个灌溉量处理,测定不同滴灌量下冬小麦叶面积指数、SPAD值、光合特性、干物质积累、产量及耗水特性的变化。结果表明:各处理冬小麦随生育进程递进LAI均呈现单峰型变化趋势,在孕穗期达到最大,其值以W5最高;叶片最高SPAD值出现时期随滴灌量增加而后延。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及单茎干物质最大增长速率(Vm)均以W5处理最高。随着滴灌量的增加,冬小麦籽粒产量及水分利用效率(WUE)均呈"先升后降"的变化趋势,W5处理获得最高产量,而W4处理获得最大水分利用效率。因此,在本试验条件下,滴灌量为3 600~4 500m3/hm2的处理为高产高效的最适灌溉水平。

【目的】探明黄土区苹果优质高效生产的滴灌模式。【方法】该研究以8年生寒富苹果树为研究对象,试验设3种滴灌方式:分根交替滴灌(ADI)、单管滴灌(UDI)和双管滴灌(BDI),及3个灌水梯度:高水(W1)、中水(W2)和低水(W3),采用正交试验设计,共9个处理。研究滴灌方式与灌水处理对苹果冠层、光合、外观品质、产量及灌水利用效率的影响。【结果】与W1相比,减少灌水量显著减少叶面积指数、叶倾角和丛生指数(P<0.05)。与单管滴灌相比,分根交替处理显著增加叶面积指数(P<0.05),显著降低叶倾角与丛生指数(P

为探究膜下滴灌黑花生的适宜灌溉制度,通过测坑试验,研究不同膜下滴灌的不同灌水量对黑花生农艺性状、耗水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明:随着水分胁迫的增加,干物质积累量明显减少;处理W1和处理W2之间无显著差异,但是均与处理W3间差异显著;处理W2的百仁重和出仁率高于常规滴灌量处理W1和水分胁迫处理W3,从而导致最终产量高于二者,成为3个处理中产量最高的处理;水分利用效率随着灌溉量的增加而减少,处理W1的水分利用效率显著低于处理W2和处理W3,分别为34.63%和38.14%;不同滴灌处理均在结荚期的耗水量最大,说明该生长阶段是黑花生的需水关键期。综合考虑,处理W2的灌水制度为最优。

【目的】分析水分调控对覆膜滴灌水稻生长发育及灌溉水利用效率的影响。【方法】采用测坑试验方式,2种栽培方式,分蘖期设置3个水分梯度进行水分调控。【结果】于各生育期末取样测定各项指标,分蘖期水分调控对2种栽培方式下滴灌水稻的生长和灌溉水利用效率有显著影响。W1、W2处理对水稻株高影响不大,W3处理水分胁迫严重降低株高;分蘖期水分调控对最终分蘖数具有明显的影响,最终分蘖数表现为覆膜栽培下水稻分蘖数量平均分蘖数为17.44蘖/穴,裸地栽培下水稻分蘖数量平均分蘖数为17.60蘖/穴;生育后期W2处理能保持较高叶面积,更利于水稻光合作用的进行光合产物的积累以及最终产量的形成;在覆膜、裸地栽培方式下W2处理灌溉水利用率均为最高,分别为0.64、0.46 kg/m~3。【结论】滴灌水稻分蘖期适度的水分胁迫有利于水稻生长发育进而提高产量,从滴灌水稻提高灌溉水利用效率和产量角度考虑,滴灌水稻覆膜栽培方式W2水分处理可作为基于本试验条件下较适宜的调控措施。

为探究宁夏干旱地区栽培草地建植中燕麦(Avena sativa)与毛苕子(Vicia villosa)最佳混播方式,采用单因素随机区组设计,研究了滴灌条件下燕麦与毛苕子同行混播(TH)、间行混播(JH)、交叉混播(JC)、条撒混播(TS)、燕麦单播(YD)和毛苕子单播(MD)对牧草农艺性状、种间关系及营养品质的影响,并利用主成分分析方法 (PCA)进行综合评价,为提高混播草地饲草供给能力提供理论依据。结果表明,燕麦与毛苕子4种混播方式均显著提高了混播草地牧草产量、改善了牧草品质(P

旨在研究不同磷钾肥施用方法对东北半干旱区滴灌玉米生长发育、磷钾养分吸收和利用及产量的影响，明确滴灌玉米磷钾滴施时期和次数，为东北半干旱区玉米磷钾滴灌施肥技术提供理论依据。2018—2019年在吉林松原，以翔玉998为试验材料，设置P0(不施磷处理)、K0(不施钾处理)、P1(磷肥100%基施、钾肥50%基施，50%钾肥分3次追施)、K1(钾肥100%基施、50%磷肥基施，50%磷肥分4次追施)、P1K1(磷钾肥100%基施处理)和P4K3(50%磷钾肥基施，剩余50%磷肥分4次追施、50%钾肥分3次追施)6个处理。结果表明：磷肥分次滴施(P4K3)处理与P1相比，玉米产量提高4.2%,成熟期干物质积累量提高6.8%(P<0.05),花后磷素积累增加33.3%(P<0.05),显著提高磷肥当季回收率21.6百分点和磷肥农学效率28.5%。钾肥分次滴施(P4K3)处理与钾肥一次基施(K1)处理相比，玉米产量提高3.5%,成熟期干物质积累量提高5.1%(P<0.05),钾肥当季回收率和钾肥农学效率分别显著提高了14.9百分点和53.5%;磷钾分次滴施处理与磷钾一次性基施相比，玉米产量提高5.0%,花后磷素吸收量增加26.3%,磷肥当季回收率和农学效率分别提高19.5百分点和32.6%;钾肥当季回收率和农学效率分别提高15.2百分点和95.5%。在滴灌条件下，磷钾肥分次滴施不仅有利于提高玉米产量，还可以促进花后养分吸收、提高养分利用率。综合考虑，磷钾分次滴施(P4K3)处理是较为适宜大田生产的滴灌施肥技术。

为探究适合河西地区春玉米生长的灌水量和滴灌频率的最佳组合,采用‘咸科858’为试验材料,设置作物蒸发蒸腾量(ETc)60%(W_1)、80%(W_2)和100%(W_3)3个灌水水平和间隔4(D_1)、8(D_2)和12d(D_3)3个滴灌频率,共9个处理。生育期内,对春玉米株高、茎粗、叶面积指数(LAI)、干物质累积量和产量等进行测定。结果表明:同一滴灌频率下,W_3处理的株高、茎粗、LAI和干物质累积量均显著高于W_1和W_2处理,灌水量对春玉米产量、水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)影响极显著,其中产量在W_3最高,平均达到15 769kg/hm~2,比W_1和W_2分别提高29.68%和8.90%,而其IWUE最低,较W_1和W_2分别减少22.17%和12.68%,灌水量对春玉米耗水量有显著影响,且春玉米耗水量随灌水量增加而增加;同一灌水量下,亏缺灌溉(W_1和W_2)中D_1处理的生长指标、产量、WUE和IWUE最大;充分灌水(W_3)水平下,春玉米产量、WUE和IWUE均在D_2处理达到最大,分别为16 658kg/hm~2、3.16kg/m~3和4.3kg/m~3;灌水量和滴灌频率二者交互作用对春玉米株高、产量、WUE和IWUE有极显著影响;主成分分析法得出W_3D_2处理得分最高。综上,W_3D_2(100%ETc,间隔8d)处理高产且WUE较高,可作为河西地区春玉米生产的最佳滴灌灌水组合。