咸水灌溉下设施番茄水盐生产函数构建及产量预测

以新疆南部地区设施番茄品种“秦岭蔬越”为研究对象开展咸水灌溉试验,设置4个咸水矿化度,分别为T1(2 g·L^(-1))、T2(4 g·L^(-1))、T3(6 g·L^(-1))和T4(8 g·L^(-1)),以淡水灌溉为对照(CK),采用修正后的Jensen模型构建咸水灌溉条件下设施番茄水盐生产函数,估算不同矿化度咸水灌溉番茄产量。结果表明,连续灌溉高矿化度咸水导致番茄减产,初始灌溉矿化度为2~4 g·L^(-1)咸水可确保番茄产量和IWUE。大于4g·L^(-1)咸水灌溉抑制作物生长且减产严重。土壤含水率和盐分随土层深度逐渐降低,40 cm深处达到含水率峰值,盐分主要聚集在浅层且盐分含量随咸水矿化度增高;番茄耐盐能力早期较弱而后期增强,番茄不同生育期盐分敏感指数σ为苗期>开花结果期>结果盛期>结果末期。开花结果期对水分敏感性最强,水分敏感指数λ依次为开花结果期>结果盛期>苗期>结果末期;基于Jensen模型构建设施番茄水盐生产函数对产量估算精度较高,R2>0.96,可用于指导新疆南部地区设施番茄咸水灌溉管理。综合考虑咸水灌溉对番茄产量及土壤水盐变化,建议新疆南部地区设施番茄微咸水滴灌最优方案为:在非连续咸水灌溉条件下,苗期、开花结果期采用淡水充分灌溉,结果盛期、结果末期采用亏缺灌溉和咸水矿化度为2~4g·L^(-1)的微咸水灌溉组合。通过构建咸水灌溉条件下设施番茄水盐生产函数,为作物水盐精准管理及咸水资源安全利用提供理论依据。

基于水盐生产函数的绿洲灌区水盐调控研究

土壤次生盐碱化是新疆灌溉农业所面临的最大环境问题。灌溉农业的快速扩展与灌排系统不完善是造成土壤次生盐碱化发生与恶化的关键因素。以水盐生产函数为依据，计算了不同生育阶段及全生育期阶段棉花相对产量与土壤全盐的关系，依据该计算结果对塔里木灌区的土壤盐化程度做了初步划分。基于塔里木灌区地下水埋深较浅且多为微成水的事实，比较深入地探讨了地下水合理的动态水位及作物对潜水利用问题。最后，提出了灌区水盐调控的对策，强调排水系统的通畅运行是控制土壤次生盐碱化的关键，通过排水系统和减少灌溉定额使作物生长期的地下水埋深控制在1．6～2．1m内，不但可以减少排水成本，而且也可使作物充分利用地下水，同时促进塔里木河水质的改善。

基于春玉米微咸水灌溉的水盐生产函数研究

在石羊河流域开展微咸水灌溉试验,综合考虑水分与盐分因素对春玉米生长的影响,以国际上通用的水分生产函数Blank模型和Jensen模型为基础进行作物水盐模型的构建,通过引入盐分胁迫因子,将水分生产函数转变为水盐生产函数。通过2009年和2010年春玉米不同矿化度微咸水灌溉试验,结合函数求解,探求春玉米各生育阶段的盐分敏感指数,得出春玉米的盐分敏感程度顺序为苗期>拔节期>抽雄灌浆期>成熟期。同时以交替灌溉试验进行验证,结果表明微咸水安排在盐分敏感程度小的生育阶段更有利于作物的生长。

作物水盐生产函数综述

本文对国内外作物水盐生产函数的研究进行了分析，综合评述了影响各种作物水盐生产函数的因素及其适用条件和发展趋势，探讨了不同类型作物水盐生产函数的优缺点，为作物水盐生产函数的理论研究及在灌区灌排优化决策和防治土壤盐碱化模型中的应用，提供理论依据。

基于棉花-水-盐生产函数的耕地盐碱化分级与评价

通过建立棉花-水-盐生产函数，对绿洲灌区耕地盐碱化程度进行了划分和评价。结果表明，棉花苗期土壤临界电导率和可容忍电导率分别为6．8dS／m和22．11dS／m，比联合国粮农组织（FAO）推荐的棉花全生育期平均值均低。根据棉花苗期耐盐性及相对产量可初步划分耕地盐碱化程度为6级，棉花适宜在土壤含盐量0．43％以下生长，把0～60cm土壤剖面的盐分控制在0．29％～0．43％即可获得正常产量的85％。在合理的灌排措施下，把中度盐化的土壤改良至轻度是完全有可能的。

黄河下游地区微咸水灌溉利用研究

为了研究黄河下游地区玉米适宜的微咸水灌溉模式，本研究在河南省新乡市黄河水利科学研究院节水试验基地进行了微咸水灌溉玉米试验。本研究采用桶栽试验和理论分析相结合的方法，分析了不同矿化度微咸水灌溉对土壤盐分累积及玉米生长的影响，并将土壤水盐动态变化情况、作物蒸发蒸腾量及作物产量代人作物水盐生产函数，求解并分析了玉米在不同生育阶段的盐分敏感系数。结果得出，微咸水矿化度不高于3g／L时玉米产量较淡水灌溉减少低于6．4％，株高较淡水灌溉减少低于8．4％，同时0～20cm内土壤盐分与对照无显著性差异；当矿化度达到7g／L时，玉米产量较淡水灌溉减少20．9％，株高减少9．2％，表层土壤盐分显著性高于对照；玉米不同生育阶段的盐分敏感系数大小顺序为播种～拔节期〉拔节～抽雄期〉抽雄一成熟期，玉米在抽雄～成熟期对微咸水最不敏感，最适宜使用微咸水进行灌溉。综合认为，使用矿化度低于3g／L的微咸水进行灌溉是可行的，微咸水灌溉适宜在玉米生长后期使用，但微咸水的大田灌溉模式及长期使用微咸水进行灌溉对土壤及作物的影响仍需进行讲一彤的研究。