冀南平原大棚微咸水滴灌对土壤水盐分布及葡萄生长发育的影响

为确定适宜矿化度的微咸水滴灌方式,并为指导不同葡萄品种的微咸水滴灌灌溉制度提供理论依据,在冀南平原地区开展大棚葡萄微咸水滴灌试验,研究了淡水(CK)、2 g·L^(-1)微咸水(2 g·L^(-1))、3 g·L^(-1)微咸水(3 g·L^(-1))和4 g·L^(-1)微咸水(4 g·L^(-1))4个不同矿化度水分灌溉处理对土壤水盐分布、葡萄生长和光合特性及果实品质的影响。结果表明:(1)2 g·L^(-1)处理的土壤盐分累积小于影响葡萄生长的盐分阈值,而3 g·L^(-1)和4 g·L^(-1)处理的盐分累积已超出该盐分阈值。(2)微咸水滴灌会减缓生育前期葡萄新梢的生长速度,且矿化度越高减缓程度越大。(3)随着矿化度的增加,叶片净光合速率、胞间CO 2浓度呈现逐渐降低的趋势,但2 g·L^(-1)处理的叶片水分利用效率高于其他处理。(4)2 g·L^(-1)处理‘火焰无核’葡萄的糖酸比高于该品种下的其他矿化度处理,且较CK处理显著提高11.5%,品质最佳;而3 g·L^(-1)处理‘红巴拉多’葡萄的糖酸比显著低于其他3个处理,平均降低了9.5%,品质最差。(5)随着矿化度增加,2个品种葡萄产量呈现显著降低的趋势,2 g·L^(-1)处理降低幅度较小。因此,微咸水(2 g·L^(-1))滴灌能使葡萄叶片保持较高水平的净光合速率,同时显著降低无效蒸腾,提高了叶片水分利用效率和糖酸比,用于该地区大棚‘火焰无核’和‘红巴拉多’混种可促品质保产量。

微咸水滴灌条件下土壤水盐分布特征试验研究

为了研究微咸水水质及灌水量对当地土壤水盐运移的影响,充分利用新疆库尔勒水管处重点灌溉实验站的水质,进行了棉田不同灌水矿化度（0.74、2.65、3.5、4.41 g/L）及灌水量（6、8、10 L）下滴灌入渗试验,着重分析了淡水（矿化度0.74 g/L）和3.5 g/L矿化度微咸水及不同灌水量下的湿润体内的水盐分布特征。结果表明：微咸水可以增加土壤水平方向含水量,但脱盐效果低于淡水滴灌条件;3.5 g/L微咸水滴灌在0-40 cm垂直土层盐分均值比平均初始值稍有增加,而10-40 cm土层内没有盐分积累,可满足耕作层内棉花的生长;由试验灌水量折合成灌水定额为23 m^3/667m^2,所以在当地土质下采用3.5 g/L微咸水进行膜下滴灌在≥23 m^3/667m^2灌水定额下可行;微咸水滴头正下方纵向的脱盐系数随灌水量的增加而增加,两者呈直线关系,由该关系式可大致推求一定脱盐系数下的灌水量。

微咸水滴灌对食用葵花的生长影响及其临界矿化度的研究

以高（亚）油酸量的食用向日葵为试验材料,研究向日葵生长指标、生物量、产量和营养品质,并结合土壤盐分的时空变化,在盆栽条件下探讨了不同矿化度微咸水滴灌对食用葵花的生长影响。结果表明,土壤含盐量会随着灌溉水矿化度的增加而增加,但在0-30cm土层内并未形成明显的积盐。对于生长指标,微咸水滴溉对株高的影响大于对茎粗的影响,矿化度为3.5g/L时株高显著增大。各处理的根冠比均经过增长—下降—平稳的变化过程,且现蕾至开花期是微咸水灌溉影响最为显著时期。当微咸水矿化度处于较低水平（≤3.5g/L）时,其对葵花产量及产量因素的影响较小。同时,微咸水可以提高和改善作物籽实的营养品质,以矿化度2-3.5g/L增幅最大。因此,在河套灌区等半干旱区,建议葵花微咸水滴灌的临界矿化度为3.5g/L。

微咸水滴灌条件下水氮互作对枸杞生长及产量的影响

为了高效地利用丰富的咸水资源,减少肥料过量而造成的环境污染,通过大田试验对枸杞微咸水滴灌条件下的水肥耦合进行研究。试验共设置3个灌水水平(W1:2 325 m^3/m^2、W2:2 850 m^3/hm^2、W3:3 375 m^3/hm^2)和3个施氮水平(N1:525 kg/hm^2、N2:750 kg/hm^2、N3:975 kg/hm^2),分析了不同水氮处理对枸杞生长、产量、灌溉水分利用效率及肥料偏生产力的影响。研究表明,适当提高灌水量和施氮量可以促进枸杞植株的生长。在同一灌水水平下,N2、N3较N1百粒重分别增加7.3%~11.4%、1.9%~4.0%;在同一施肥水平下,百粒重W2>W3>W1。在各处理中,W2N2的产量最高,为5 547.22 kg/hm^2,其余各处理相比W2N2枸杞产量减少1.94%~33.27%。减小灌水量和增大施肥量时,i WUE增大,PFP减小;反之,i WUE减小,PFP增大。当水氮处理为W2N2时既能保证高产,又能使i WUE和PFP达到较高水平,因此枸杞适宜的水氮配施量为2 850 m^3/hm^2、750 kg/hm^2(W2N2)。

燥红土微咸水滴灌下水盐运移规律的试验研究

为了探讨燥红土地区微咸水滴灌的水盐运移规律,对该地区容重为1.2 g·cm^(-3)的红壤土,进行了不同灌水矿化度(2.88 g·L^(-1),4.86 g·L^(-1),8.33 g·L^(-1))的单、双点源入渗试验及不同滴头流量(2.68 L·h^(-1),3.74 L·h^(-1),4.68 L·h^(-1))的单点源入渗试验,采用室内三维土箱入渗,分析滴头流量及矿化度对该地区红壤土水盐运移规律的影响。结果表明:单点源入渗试验中,矿化度一定(2.88 g·L^(-1))的条件下,灌溉时间在150 s后, 3.74 L·h^(-1)滴头流量下湿润锋运移速率快且稳定,平均推进速率达1.65 cm·s^(-1),最终推进深度达22 cm,可以达到灌溉要求,优于4.68 L·h^(-1)滴头流量的综合性能且节省灌溉水;在滴头流量一定(3.74 L·h^(-1))的条件下,湿润锋推进深度随矿化度的增加而增加,其速率排序为:2.88 g·L^(-1)<4.86 g·L^(-1)<8.33 g·L^(-1),其推进深度分别为21.5、22.4、22.78 cm。双点源试验中,矿化度为8.33 g·L^(-1)和4.86 g·L^(-1)的滴头正下方及交汇部分含水率均达到0.4 g·g^(-1)左右;但8.33 g·L^(-1)矿化度下含盐量可达0.4%,不适合作物生长,而矿化度为4.86 g·L^(-1)的微咸水灌溉时,在交汇部分会形成一个含盐量0.1%左右的适合作物生长的低盐区域。在滴头流量为3.74 L·h^(-1)时,将单、双点源入渗试验的同一入渗深度处进行对比分析发现,随着矿化度增大,地表湿润比由87%增加到90.8%;8.33 g·L^(-1)矿化度下交汇时间比2.88 g·L^(-1)矿化度下提前16 min;矿化度为8.33 g·L^(-1)时在0～15 cm土层,交汇区含盐量相对于相同湿润位置处单点源的含盐量增加了37%,而矿化度不大于4.86 g·L^(-1)时,含盐量增加比率几乎为负值,可知矿化度为4.86 g·L^(-1)的土壤积盐不显著且含水率高。在灌溉水资源匮乏的云南燥红土地区推广应用微咸水滴灌时,可参考滴头流量3.74 L·h^(-1),微咸水矿化度≤4.86 g·L^(-1)用于作物栽培实践。

改良材料对微咸水滴灌农田土壤盐分分布与离子组成的影响

【目的】探究微咸水滴灌及改良材料配施对节水灌溉农田土壤盐分的影响规律。【方法】以内蒙古河套灌区典型重度盐碱地为对象,分别开展了常规黄溉、微咸水滴灌、微咸水滴灌配施生物炭和微咸水滴灌配施石膏4个处理的田间小区试验,对比分析不同处理对于土壤盐分及其离子组成的效应｡【结果】微咸水滴灌的平均脱盐率(13.46%)大于常规黄河水灌溉(7.14%),不会造成显著的盐分积累,但土壤盐分中Na^+、Cl^-量分别增加了91.12%和47.21%,全盐占比也随之增加,从而引起土壤钠质化,并导致土壤盐分在20~40 cm土层积累;微咸水滴灌配施生物炭或石膏可提高土壤脱盐率并消减土壤钠质化危害,且以微咸水滴灌配施石膏处理脱盐率最高,可达到46.30%;相比其他处理,微咸水滴灌配施生物炭表现出更为强烈的生育期土壤返盐现象,且土壤K^+、Mg^2+､SO4^2-的全盐占比有所提高,而微咸水滴灌配施石膏处理则会降低Na^+、Cl^-、Mg^2+的全盐占比,提高Ca^2+和SO4^2-的全盐占比｡【结论】微咸水滴灌配施生物炭或石膏具有调控盐分运动与离子组成的双重效应,这为河套灌区盐碱地节水改良利用提供了一定理论基础。

不同生育期淋洗对微咸水滴灌玉米农田水盐及产量的影响

为了明确不同淋洗时间对微咸水滴灌农田脱盐和增产的影响,在内蒙古河套灌区进步村节水综合试验站开展了微咸水滴灌试验,分别在拔节期(T1)、抽雄期(T2)、灌浆期(T3)设置1次畦灌淋洗,以及生育期无淋洗(CK)共4个处理,研究不同生育期淋洗对微咸水滴灌农田水盐及作物产量的影响。结果表明:不同生育期淋洗后0-60 cm平均土壤含水率提高了18.9%,且T1、T2和T3处理0-40 cm土壤含水率显著高于CK处理,持续时间分别为12,25,28天;生育期淋洗后土壤储水量和作物耗水量分别平均增加了20.92%和21.52%。生育期淋洗后膜内平均盐分降低了78.0%,拔节期、抽雄期、灌浆期淋洗后盐分分别下降了0.20,0.36,0.44 mS/cm。淋洗后膜内0-60 cm脱盐率平均提高55.01%,60-100 cm脱盐率平均提高125.79%,且淋洗后膜外脱盐率高于膜内,平均高38.90%。拔节期淋洗显著提高产量及其构成因子,产量提高了18.8%,穗长、穗宽和行粒数分别提高6.8%,5.5%,7.0%,收获指数提高了7.8%(P<0.05);抽雄期淋洗产量提高了8.1%(P<0.05),而灌浆期淋洗对产量无显著影响(P>0.05),故在拔节期淋洗土壤作物受盐分胁迫时间较短,增产效应最明显。

微咸水滴灌条件下水氮互作模式对枸杞生长及农田土壤环境的影响研究

为探索微咸水滴灌条件下枸杞优质高效水氮模式,设置低水(W1:2 325 m^3/hm^2)、中水(W2:2 850 m^3/hm^2)和高水(W3:3 375 m^3/hm^2) 3种灌溉水平以及低氮(N1:525 kg/hm^2)、中氮(N2:750 kg/hm^2)和高氮(N3:975kg/hm^2) 3种施氮水平,通过田间试验揭示水氮互作模式对枸杞生长及土壤环境的影响。结果表明:枸杞株高、新枝和冠幅的生长速率在春梢生长期较大,而地径生长速率在果实膨大期较大,且W2N2水平下枸杞生长性状较优。通过对枸杞株高的差异性分析得出灌水和施肥不足对枸杞株高影响较大,适宜的灌水施肥与过量的灌水施肥对其影响较小。W2和W3水平下,增施氮肥会使浅层土壤含水率增大,过量施肥会出现相反结果。W2水平能将大部分盐分带到40～60 cm土层,使上层主根区呈现一个低盐状态,利于枸杞植株的生长。因此枸杞适宜的水肥组合为W2N2。

磁化微咸水对滴灌棉花生长及产量的影响

【目的】研究一种能可持续利用微咸水利用方式。【方法】在灌溉管上安装磁化设备,设置不同磁化处理,对灌溉微咸水进行磁化,研究其对棉花生长及产量的影响。【结果】微咸水磁化灌溉棉花后,对棉花鲜物质和干物质的累积及棉花产量产生了影响,棉花株高、茎秆、蕾铃重及产量等均明显高于对照,其中二次磁化处理(T3、T5)增加量更加明显。【结论】咸水磁化处理能够明显增加棉花株高、鲜物质和干物质积累,能够促进单株铃数的增加,进而提高棉花的产量,二次磁化效果更加明显。

不同水质膜下滴灌棉田盐分空间变异特征

为评价不同水质膜下滴灌棉田土壤盐分空间分布及变异性,采用EM38-MK2型电磁感应仪对微咸及淡水滴灌田块进行盐分调查。解译模型获得的土壤含盐质量比描述性统计特征表明,微咸水滴灌的积盐程度高于淡水滴灌,但其变异系数相对较小。采用GS+软件拟合最优半方差函数模型,微咸水处理为指数模型,淡水处理为高斯模型,均表现为强的空间相关性;微咸水处理变程大于淡水处理,增加了土壤盐分的空间相依性。Kriging空间插值及变异分析表明,淡水滴灌棉田土壤盐分微域及全域空间变异程度强于微咸水滴灌,二者均存在影响棉花出苗的盐斑。建议用水紧张时,可基于EM38-MK2型电磁感应仪的盐分调查结果,重点淋洗盐斑集中分布区域,以节水增产。