局部根区滴灌与穴施尿素对土壤氮素空间分布的影响

为研究节水灌溉条件下穴施尿素、滴灌施肥对土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮运移的影响,2019年在甘肃农业大学遮雨棚内开展施肥与灌溉试验,采用穴施尿素和滴灌施肥两种施肥方式,施纯氮量240 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2,充分灌溉量和局部根区滴灌量分别是14 L和7 L。测定在距离滴头水平30 cm、垂直40 cm范围内土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮含量,分析施肥与灌溉后土壤氮素转化及迁移特征。结果表明,土壤硝态氮更容易随灌水发生水平迁移,而土壤铵态氮更容易向土壤纵深迁移。土壤氮素含量的空间变异大小依次为:硝态氮>铵态氮>碱解氮;土壤硝态氮、铵态氮和碱解氮含量的平均变幅分别为32%~40%、26%~37%和6%~12%。局部根区滴灌土壤硝态氮含量的空间变幅比充分灌溉减小16%~20%。穴施尿素土壤铵态氮含量的空间变幅比滴灌施肥减小12%~28%。穴施尿素和局部根区滴灌调控土壤氮素转化速率,赋予肥料养分缓释性能,从而提高土壤氮素供应能力。因此,穴施尿素结合局部根区滴灌是较优的施肥与灌溉方式。

根区滴灌对干旱山地苹果树生长发育和结实的影响

根区滴灌是将雨水促渗管与传统滴灌相结合而组装集成的一项节水灌溉新技术。为了探讨根区滴灌在山地果园的应用效果,为山地果园的栽培管理提供依据,本文以陕北米脂县6 a生山地红富士苹果树为研究对象,以世界公认的最佳苹果优生区洛川县的降雨量和土壤贮水量为灌水依据,分析了不同灌溉方式对苹果树萌芽、坐果、枝叶生长、果实发育和水分利用效率的影响,以及山地果园土壤水分达到优生区标准后与优生区苹果树生长结果的差异。结果表明,采用根区滴灌能有效提高苹果树的萌芽率和坐果率,萌芽率比传统滴灌提高了2.14%~2.76%,坐果率比传统滴灌提高了0.80%~1.42%;能有效促进苹果树新稍和叶片的生长,新稍长度比传统滴灌提高了1.44%~4.94%,百叶鲜质量比传统滴灌提高了2.13%~4.16%;能显著促进苹果树果实的生长,单果重比传统滴灌增大了7.05~14.99 g,优果率比传统滴灌提高了9.4%~14.7%;能显著提高水分利用效率,灌水量比传统滴灌节约了8.09%,水分利用效率比传统滴灌提高了10.62%~15.30%。可见,根区滴灌技术在陕北黄土丘陵区山地苹果生产中具有广阔的应用效果,但是,单纯依靠人为限量补水,山地苹果还不能达到优生区的生产水平。

交替根区滴灌对西瓜生长、产量、品质及水分利用效率的影响

为探索设施西瓜栽培的最优灌水策略,以“早佳8424”西瓜为研究对象,在早春塑料大棚栽培模式下,以常规滴灌为对照,设置3个交替根区滴灌处理(灌水上限分别为70%、80%、90%田间持水量),研究不同灌溉模式对西瓜生长、产量、品质、养分吸收及水分利用效率的影响。结果表明:交替根区滴灌处理(灌水上限和下限分别为90%和60%田间持水量)的综合性状最好,其主蔓长、叶绿素相对含量(SPAD值)、平均单果质量、产量及果实中心可溶性固形物含量、全氮含量、全钾含量均较对照显著提高;理论产量达48 217.5 kg/hm^(2),水分利用效率达78.21 kg/m~3,较对照分别增长11.09%和35.50%;且较对照节水33.01%,具有明显的节水效果和较高的水分利用效率,不仅促进了西瓜生长、品质提升以及养分吸收,同时可以实现高产、节水,有效提升灌溉水分利用效率。

不同根区交替滴灌方式对赤霞珠葡萄幼苗根冠生长的影响

为探讨不同根区交替滴灌供水模式对赤霞珠葡萄幼苗生长的影响,筛选出适合中国干旱区酿酒葡萄生产的最佳滴灌供水模式和方法。该研究以酿酒葡萄品种赤霞珠（Vitis vinifera L.‘Cabernet Sauvignon’）为试验材料,分别测定左侧地下穴贮滴灌,右侧地表滴灌（SDI-DI）、两侧地下穴贮滴灌（SDI-SDI）、左侧地表滴灌,右侧地下穴贮滴灌（DI-SDI）、两侧地表滴灌（DI-DI）4种根区交替滴灌处理对赤霞珠葡萄幼苗根冠生物量、根系分布、根系活力及叶片生理功能的影响。结果表明：同一灌水条件下SDI-SDI、DI-SDI、SDI-DI能保持根冠比在较适宜水平（1-1.3）,DI-DI所受胁迫较大,根冠比增加,植株正常生长受到限制;根系水平分布上DI-SDI与SDI-DI根区左侧与根区右侧根量指标差异较大,DI-DI与SDI-SDI根区左右两侧根量指标差异较小,其中DI-SDI根区右侧根量指标分别比根区左侧高13.3%、10.5%、14.0%、22.1%;根系垂直分布上一侧为SDI的根区交替滴灌能促进根系下扎,提高土层深度20-60 cm处根系的根系活力,其中根区右侧SDI-SDI与DI-SDI处理根表面积、根体积在土层深度〉20-40 cm处分布最多,根表面积分别占右侧根总表面积的48.8%、49.2%,根体积分别占右侧根总体积的47.5%、46.3%;灌水量一定的条件下,灌水侧为SDI的根区交替滴灌能有效维持同一灌水周期内地上部叶片光合性能的稳定,保持叶片瞬时水分利用效率在较高水平,适宜降低表层根量增加深层根量可提高植株叶片的净光合速率和蒸腾速率。综合生产成本、田间实际操作与植株根冠生长差异,该试验条件下采用一侧地表滴灌、一侧地下穴贮滴灌的根区交替滴灌供水模式为最佳处理。

番茄垂向分根区交替控制滴灌室内试验及节水机理

开展了垂向分根区交替控制滴灌番茄试验研究,设中等水分处理和低水分处理的垂向分根区交替控制滴灌、中等水分处理的表面滴灌3个处理。结果表明:垂向分根区交替控制滴灌可以在作物上下根区层形成干湿交替的区域,在适宜水分条件下能够大大降低耗水强度,使耗水过程趋于平缓,有利于控制植株长势、壮大径杆直径,以及增加下层根系的比重与根冠比,番茄产量在无显著下降的情况下可实现节水46.5%。在较高的土壤水分下限条件下适时进行番茄垂向分根区交替控制滴灌能够有效降低设施农业的运行管理费用、增加番茄商品率及实现节约水资源的目的。

交替根区灌溉和施氮量对葡萄幼树生长特性的影响

该试验采用盆栽进行。以2年生‘巨峰’葡萄为试材,设置不同灌溉方式(传统双侧滴灌、固定根区滴灌、交替根区滴灌)和施氮水平(0.4、0.8、1.2 g/kg土,依次记为低氮、中氮、高氮),研究根区交替灌溉与不同施氮量对葡萄生长特性的影响。结果表明,灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,在新梢修剪前,新梢长度表现传统双侧滴灌最长(77.22 cm)、交替根区滴灌居中(68.53 cm)、固定根区滴灌最短(64.50 cm)。交替根区滴灌和固定根区滴灌的新梢长度依次比传统双侧滴灌降低11.3%、16.5%;葡萄新梢修剪量依次降低10.8%、21.3%。同一灌溉方式下,随着施氮量的增加,新梢修剪量增加。与传统双侧滴灌相比,交替根区滴灌叶面积略有降低,固定根区滴灌叶面积显著降低,在局部根区滴灌2种方式下,随着施氮量的增加,叶面积均呈上升趋势,中氮和高氮处理差异不显著;在传统双侧滴灌方式下,随着施氮量的增加,叶面积先增加后降低。综合考虑不同水氮耦合处理,交替滴灌与中氮互作能够在减少灌溉量和施氮量的条件下优化树体生长。

局部根区交替灌溉与氮素耦合对葡萄生长及15N-尿素利用的影响

为探讨局部根区交替灌溉与不同氮水平的耦合效应,采用盆栽试验,以两年生巨峰葡萄幼树为试材,利用15N标记示踪技术,设不同灌溉方式(传统双侧滴灌、固定根区滴灌、交替根区滴灌,分别记为CDI、FDI、ADI)和施氮水平(施氮量为0.4、0.8、1.2 g·kg^(-1)土,分别记为N1、N2、N3),研究局部根区交替灌溉与不同氮水平耦合对葡萄生长指标、氮素的吸收与分配及15N肥料利用率的影响。结果表明,与CDI相比,FDI和ADI葡萄新梢修剪量平均显著降低21.3%和13.5%,同一灌溉方式下,葡萄新梢修剪量随施氮量的增加而增加。果实干物质量和当年生物量均表现为ADI>CDI>FDI,FDI和ADI的果实干物质量随着施氮量增加而增加,CDI的果实干物质量在N2最高。ADI果实的Ndff值明显高于CDI和FDI,主蔓和根砧等贮藏器官的Ndff值于不同灌溉方式间差异较小。随着施氮量的增加,葡萄各器官Ndff值降低。ADI的15N肥料利用率最高,分别比CDI和FDI平均显著提高1.3和6.0个百分点,且15N肥料利用率随着施氮量的增加而降低。总之,根区交替灌溉(ADI)与中等施氮量(N2)耦合既能协调葡萄的生长,获得较高的果实干物质积累,又能获得较高的氮肥利用率。本研究为葡萄高产与水氮高效协调栽培提供了理论依据。

气相色谱法测定噻虫嗪根区施药后在豇豆中的残留

本文主要研究噻虫嗪通过根区施药后,气相色谱测定豇豆植株不同部位的噻虫嗪的残留情况。试验结果显示,0.05、0.10和0.20 kg ai/ha的噻虫嗪根区施药后1-3天,植株中噻虫嗪的残留量慢慢增加,然后随着时间的延长,噻虫嗪的含量开始降低,而且叶片对噻虫嗪的吸收量远远高于茎杆。这些结果表明噻虫嗪不仅可以被植株吸收运输,而且明确了噻虫嗪主要被豇豆叶片吸收储藏。同时也为大田环境中,噻虫嗪施药技术防治害虫提供理论参考。

控制性分根区交替滴灌对苹果幼树形态特征与根系水分传导的影响

采用固定滴灌(根区一侧固定供水)、控制性分根区交替滴灌(根区两侧交替供水)和常规滴灌(紧贴幼树基部供水)3种灌水方式和3种灌水定额(固定滴灌和交替滴灌均为10、20和30mm,常规滴灌为20、30和40mm),对比研究了控制性分根区交替滴灌对苹果幼树形态特征与根系水分传导的影响.结果表明:交替滴灌的根区两侧土壤出现反复干湿交替过程,常规滴灌的根区两侧土壤含水率差异不显著.在灌水定额相同时,灌水侧的土壤含水率在3种灌水方式间差异不显著.与常规滴灌和固定滴灌相比,交替滴灌显著增加了苹果幼树的根冠比、壮苗指数和根系水分传导,在30mm灌水定额处理下,交替滴灌的根冠比分别增加31.6%和47.1%,壮苗指数增加34.2%和53.6%,根系水分传导增加9.0%和11.0%.3种灌水方式下,根干质量和叶面积均与根系水分传导呈显著线性正相关.控制性分根区交替滴灌增强了苹果幼树根系水分传导的补偿效应,促进了根系对水分的吸收利用,有利于干物质向各个器官均衡分配,显著提高了根冠比和壮苗指数.

灌溉方式和施氮量对葡萄光合特性和荧光参数的影响

探讨北方鲜食葡萄叶片光合特性和叶绿素荧光参数对不同灌溉方式与施氮量耦合的响应。结果表明,与常规灌溉相比,根区交替滴灌处理葡萄叶片净光合速率提高,蒸腾速率和气孔导度均显著降低,相同灌溉方式下,推荐施氮处理叶片净光合速率高于习惯施氮和不施氮处理。叶片瞬时水分利用效率表现为根区交替滴灌+推荐施氮处理最高,分别比常规灌溉推荐施氮和常规灌溉习惯施氮处理提高17.6%和33.9%。与常规滴灌相比,根区交替滴灌处理葡萄叶片荧光参数均提高;推荐施氮处理叶片荧光参数高于习惯施氮处理和不施氮处理。相同滴灌方式下,葡萄产量均表现为推荐施氮量最高,其次是习惯施氮处理;与常规灌溉相比,根区交替滴灌提高了果实产量。由此而知,根区交替滴灌和推荐施氮量耦合能够提高葡萄光合生产能力,有利于产量形成。