石河子地区的热量资源与绿洲农业 Ⅰ、沙漠增温效应对绿洲农业影响的研究

石河子地区100km范围内沙漠对绿洲的增温平均1.76℃(1～2℃);绿洲距沙漠的远近与气温间存在线性关系,回归方程为:y=27.5297-0.0335x,r=-0.8813*.沙漠增温效应对绿洲农业有多方面作用,形成夏季富照高温、秋季日较差大以及促成棉花在夏季的'冷害'等,深刻地影响绿洲特色农业、栽培技术及人们生活.

石河子地区的热量资源与绿洲农业 Ⅱ、准噶尔盆地沙漠沉积冷空气对石河子绿洲农业影响的研究

新疆内流型绿洲的最大特点是绿洲分布在山前至沙漠的倾斜平原上,形成沙漠与绿洲不同部位的高度差。冬季处于地势低洼的沙漠沉积冷空气最多,绿洲则随着高度上升而冷空气逐渐减少,导致不同部位的温度差异,影响作物布局及有关农业技术。石河子地区夏季沙漠的增温效应直接影响绿洲不同部位的气温,形成距离沙漠越远,温度越低,呈负相关关系(r=-0.8813*);冬季沙漠与绿洲由于沉积冷空气多少的差异,也形成距离与温度的弱正相关关系(r=0.8489);在春、秋季沙漠与绿洲间的温度则无相关关系(r=-0.4218及0.5524)。以上共同构成石河子绿洲农业的热量特征。

玛纳斯河流域绿洲农业弃耕地生态重建的研究

玛纳斯河流域冲积洪积扇的扇缘地带、冲积平原、干三角洲等地下水位高,含盐重的部位,解放后进行了现代机械技术的大规模开垦,但仍然沿用传统的大水压盐(种稻压盐)、大水漫灌技术,打破了正常的水盐平衡。到20世纪70年代至80年代初酿成大范围的土壤次生盐渍化危害,大面积弃耕。后经用机械开挖排渠,实行井灌、井排建设水源地开发水土资源,进行渠系防渗及推广膜下滴灌节水等一整套现代技术,建成了现代水盐平衡系统,用现代水土开发技术收复弃耕地,开垦夹荒地,实现了生态重建、经济发展和社会进步,走上了农业可持续发展的道路。

便携式X射线荧光光谱仪实验室异位检测法的实用性研究

采用分步取样法验证便携式X射线荧光光谱仪的实验室异位检测法的实用性,以ICP-AES法为基准,对土壤重金属Cr、Cu、As、Pb的含量进行测定,试验中选用70%土壤样品建立一元线性校准模型,30%土壤样品进行校准模型的验证。结果表明,便携式X射线荧光光谱仪实验室异位检测法的检出限分别为Cr 17.7 mg/kg,Cu 10.4 mg/kg,As 5.4 mg/kg,Pb 6.2 mg/kg,均低于国家土壤环境质量一级标准。对国内外标准物质进行多次重复测定,RPD在–8.9%~7.9%,说明仪器在异位测定重金属含量时具有较好的精密度与准确度。分析PXRF法与传统方法测定建立的拟合方程,其决定系数分别为0.817 3、0.787 0、0.673 3和0.722 1,表明PXRF室内异位法可用于土壤重金属Cr、Cu、As、Pb的快速测定;二次采样建立的验证模型R2分别为0.912 4、0.897 9、0.772 3、0.872 9,逐渐靠近理想模型,充分验证PXRF异位法的实用性和校准曲线的准确性,可适用于农田土壤Cr、Cu、As、Pb的快速测定、污染筛查,为土壤重金属速效测定提供有力依据;但仪器在异位测定As元素时准确性降低,建议异位测定时需进行数据校准。

绿洲农区棉花生产的生态适应性分析

从绿洲农区光、温角度入手,比较分析了绿洲与非绿洲农区的光、热资源的耦合效应及其棉花的生态适应性。结果表明:绿洲棉区之所以成为优质棉区,是因为采取的栽培技术使绿洲地区的光、热富能期与高效结铃期耦合的结果,用栽培技术协调了生物与环境间的良好关系,从而确保了绿洲棉产业的迅速发展。

绿洲不同生态区资源变异及水土开发模式研究

水土资源的开发始终是绿洲农业发展的核心问题,通过对冲积洪积扇绿洲、冲积平原绿洲、干三角洲绿洲等绿洲不同生态区水土资源空间组合差异及水土资源的开发特点分析,提出了不同生态区水土开发利用要点,认为在冲积扇及冲积平原区域,通过合理井灌井排、人工种植草场及机械化除盐等技术进行恢复盐渍化弃耕地为主来扩大耕地,避免重新开荒后又弃耕的发生;在流域下游干三角洲及沙漠边缘区域,通过高效节水技术防止地下水位抬升,造成土壤次生盐渍化,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。

不同生态区及播期对玉米籽粒灌浆的影响

以山东品种掖单 2 2和新疆品种Sc70 4分别在新疆石河子和山东泰安两个生态区 ,分三个时期播种 (2 0 0 0年 4月10日、5月 10日和 6月 10日 ) ,以研究生态区及播期对籽粒灌浆的影响。结果表明 ,在不同的生态区 ,分期播种对籽粒灌浆的影响不同。在新疆石河子地区 ,随着播种期的推迟 ,玉米籽粒灌浆的进程变慢 ,持续时间延长 ,灌浆速率下降 ,粒重减轻。在山东泰安 ,播期对粒重的影响不大。

不同种植方式对北疆绿洲土壤养分和生物学性状的影响

长期种植不同作物对土壤的理化性质与生物学性状有很大影响。本研究针对北疆绿洲灰漠土几种典型作物种植方式,研究了不同作物长期种植对土壤养分、酶活性、微生物量碳氮以及土壤呼吸的影响。结果表明:长期种植不同作物使土壤表层(0～20cm)与亚表层(20～40cm)的土壤肥力性质产生明显分异,表层土壤的肥力水平明显高于亚表层;土壤pH则表层低于亚表层,而不同种植方式对灰漠土pH无显著影响。长期种植不同作物对土壤主要生物过程关键酶活性、土壤呼吸等土壤生物性状有明显影响,磷酸酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、纤维素酶在不同种植方式下差异显著,小麦/油葵轮作10年(WSR)方式下上述5种酶活性均较高。土壤微生物量碳氮随棉花连作年限的延长而显著下降,且玉米连作10年(CrM)、小麦连作10年后棉花连作10年(WCtR)、棉花连作15年(CtM)和小麦/油葵轮作10年的土壤微生物量碳氮比分别为6.31、6.02、5.83和3.53。不同种植方式下土壤呼吸在120h内的变化均为先下降后趋于平稳,不同种植方式下的土壤呼吸商之间呈显著性差异,WSR呼吸商最高,平均20.54μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1,WCtR最低,平均14.01μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1。作物长期连作后与绿肥作物轮作,有利于提高土壤生物活性,是一种较好的种植方式。

绿洲棉田长期连作下残膜分布及对棉花生长的影响

通过田间调查和长期连作定点微区试验相结合,研究了长期连作棉田,集中连续使用地膜后,地膜在土壤中的累积、空间分布和形态变化,及其残膜对土壤物理性状、棉花根系生长及产量的影响。结果表明:随着地膜使用年限增加土壤中残膜平均每年以11.2kg·hm-2速率增加,长期连作棉田残膜主要分布在0～30cm土层,占到了85%,在耕作层(0～30cm)以下随着根层深度的增加,残膜量减少;大于50cm2残膜在土壤中平均占30%,10～50cm2占36.5%,小于10cm2占33.4%,随连作年限增加,在0～15cm土层残膜量减少,15～30cm土层残膜量逐渐增加,残膜破碎度提高。土壤孔隙度、田间持水量随着地膜残留量增加而增加,而土壤容重下降。棉田中残膜阻碍棉花主根垂直生长,使根系形态呈现鸡爪型和丛生型等畸形,但对棉花产量未造成影响。

膜下滴灌对棉田生态环境及作物生长的影响

通过田间试验研究了膜下滴灌对棉田生态环境状况及棉花生长发育及产量形成的影响。结果表明,膜下滴灌与常规灌溉相比,覆膜滴灌改变了棉花田间水分环境,为棉花的生长创造了良好的水、肥、气、热条件,有利于棉花生长发育;同时,可以减少地面蒸发,减少灌溉水的深层渗漏,保持土壤肥力,提高水分利用率,增加作物产量,具有良好的经济、生态和社会效益。

荒漠绿洲区棉花幼苗耐寒生理特性及其评价指标分析

通过测定不同耐寒性的棉花幼苗在4℃冷害胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)和可溶性糖(SS)含量等,分析相对生理指标随胁迫时间在耐寒基因型间的响应,建立棉花幼苗耐寒性鉴定的简捷、有效的评价生理指标体系。结果表明,相对CAT活性、相对MDA含量、相对SP含量和相对SS含量随冷害时间在不同耐寒基因型棉花幼苗间变化有差异;冷害第3 d的相对生理指标与棉苗的冷害指数显著相关,其相对SS含量和相对MDA含量对棉苗的耐寒性强弱有直接影响,而且受其它生理指标的间接影响较小。通过回归分析筛选出了3个与棉花幼苗耐寒性密切相关的生理因子指标:相对MDA含量,相对CAT活性和相对SP含量,建立了耐寒性评价数学模型。

耕作措施对新疆绿洲长期连作棉田土壤微生物、酶活性的影响

为探明新疆棉花长期连作条件下土壤微生物的演变趋势,明确不同耕作措施的调节效应,采用空间替代法,研究了不同连作年限棉田土壤微生物数量、酶活性和土壤基础呼吸的变化及其对不同耕作措施的响应特征。结果表明：随棉花连作年限的增加,0~60 cm土层中土壤pH值表现出先降低后升高再降低的趋势,土壤有机质含量升高,土壤容重增大,孔隙度降低;土壤细菌数量先增加后减少,真菌数量不断增加,放线菌数量呈波动状态;土壤微生物生物量碳（Cmic）和微生物生物量氮（Nmic）及土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随连作年限的延长均呈增加趋势,而磷酸酶活性呈先增加后减少的趋势;土壤基础呼吸表现为先增加后降低的趋势,代谢熵（qCO2）呈减小趋势。对长期连作的障碍棉田采取深度翻耕和水旱轮作均能增加土壤pH值和有机质含量,并能有效降低容重,增加孔隙度,能增加0~60 cm土层中土壤细菌和放线菌数量,降低0~20 cm土层中真菌数量;深度翻耕既增加了20~40cm土层中的Cmic和Nmic,又增加了0~60 cm土层中的土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性;而水旱轮作仅增加了0~20 cm土层中的Cmic,并使该土层土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性增强;土壤深度翻耕可提高棉田0~60 cm土层中的基础呼吸速率,使土壤表层的qCO2增高,而降低深层土壤qCO2。因此,土壤深度翻耕和水旱轮作等措施均可用于改善棉田土壤微生物环境,并有效缓解棉花长期连作引发的不利影响,是克服连作障碍的重要措施之一。

耕作措施对新疆绿洲棉田土壤微生物量及酶活性的影响

研究了新疆典型植棉区不同耕作措施对连作棉田土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响，旨在揭示连作棉田耕地质量的变化，以及为新疆棉区维持棉田高产、高效的土壤可持续生产能力提供依据。结果表明，棉田长期连作，随着连作年限的延长，土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性呈现出递增的趋势。长期连作的棉田经过水旱轮作后土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性又能明显升高；而经深翻的处理后土壤微生物量碳、氮含量和酶活性在表层0～20cm土层有所下降，而在20—40cm土层明显升高。

喀什地区复播玉米品种生态适应性研究

【目的】为南疆喀什地区＂一年多熟＂周年超吨粮、麦后复播玉米适宜品种筛选提供理论和技术支撑。【方法】对4个玉米品种新玉29号、浚单20号、京单28号、新玉35号,设置3个不同种植密度进行麦后种植,研究复播玉米生育进程、群体叶面积指数（LAI）、干物质积累与分配、植株形态及产量结构对密植的响应变化,揭示玉米生育期的光、温生态因子与产量及其结构的关系。【结果】随着种植密度增加,复播玉米生育期相应推后2~6 d,早熟品种前期发育快、吐丝早,叶面积指数高、干物质积累与转运多,有利于玉米籽粒正常成熟和高产形成。种植密度9.0×104~9.75×104株/hm2条件下,新玉35号和新玉29号均能发挥增密、增产的丰产潜力。复播玉米在拔节-成熟期间光辐射强度、日照时数和≥10℃有效积温与产量形成密切相关。【结论】新玉35号成熟期早,植株高度适宜。在密植条件下,叶面积指数增长快,干物质积累多,增产效益显著,可推荐作为麦后复播玉米的理想品种。同时,拔节-成熟期光照充足、日照时间长、有效积温高有利于产量提高。

玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型

建立了了玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型,并以当地典型作物膜下滴灌棉花为例,对模型进行了验证。结果表明,建立的玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型,能够在较长时期内(20 d左右)比较准确地预报膜下滴灌棉花的灌水日期和灌水量。该模型的特点是,首先采用气温的历史趋势值和实时修正值预测气温,然后根据气温预测参考作物腾发量,同时结合采用逐日变化的作物系数,实现灌溉预报。该模型所需数据少,方法简单,预测方便,具有较高的实用价值。

新疆生产建设兵团第四师黑钙土土壤肥力特征与演化

目的为了系统揭示长期耕作和施肥条件下新疆生产建设兵团农四师黑钙土土壤肥力特征与演化。方法本研究于2015年采集76和77团场耕层土壤,检测有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并入户调查油菜和小麦施肥量,再结合1980-2014年农四师土壤养分和肥料施用量的历史资料和文献,进行对比分析。结果 1989-2014年农四师施肥量逐年上升,2014年氮、磷、钾肥及复合肥的施肥总量分别为165、99、35、127 kg/hm^2,比1989年提高了3.1、3.4、84.6、3.5倍;1984-2015年耕层土壤有机质和碱解氮含量明显下降,速效磷略有增加,速效钾2012年之前增加随后又降低。76和77团场耕层土壤有机质含量高(70-73 g/kg),碱解氮和速效磷含量中等(分别为121-130 mg/kg和13-19 mg/kg);速效钾含量丰富(389-481 mg/kg)。小麦平均施N和施P量分别为100-174 kg/hm^2和136-151 kg/hm^2,油菜平均施N和施P量分别为107-163 kg/hm^2和139-157 kg/hm^2,与当地平均水平相比,总体施N量偏低,施P量偏高,氮磷比例不平衡。结论本研究结果可为该区域合理耕层构建和农业可持续发展提供理论与技术支撑。

干旱灌区节水农业综合技术集成模式的研究

分析研究了在水资源短缺和干旱条件下大型灌区农业高效用水技术及发展模式。采用水情自动化测报系统,实现灌区信息、数据采集自动化,提出水资源合理配置与优化调度方案,研究抗冻胀防渗渠道的结构设计,田间节水灌溉技术,农业综合配套技术及相应的灌区管理技术,建立高度集成的灌区灌溉决策支持系统下的农业高效用水模式。

叶面积测定方法的比较研究

本文在准确性、精确性、仪器设备要求水平、成本高低等方面比较了8种有代表性的叶面积测定方法,分析并指出各种方法的优缺点,为在不同测定条件和实验目的要求下选择不同的叶面积测定方法提供依据。

新疆高产棉田氮、磷、钾吸收动态及模式初步研究

对 30 0 0kg·ha-1皮棉高产测定的结果表明 ,棉花叶片、茎枝、蕾铃中的氮、磷、钾含量随生育进程呈明显下降趋势 ,且下降幅度大于 2 0 0 0kg·ha-1对照产量棉田。整个生长期 ,叶片、蕾铃中氮的百分含量明显高于对照产量棉田 ,尤以果枝叶最明显 ;蕾铃中的磷和茎枝的钾百分含量高于对照棉田 ;棉株群体中氮、磷、钾的积累可用Lo gistic曲线方程表达 ,拟合良好。养分吸收最快的时间 :氮约在出苗后 90d ,磷在 92d ,钾则偏早 ,约在出苗后 85d。在 30 0 0kg·ha-1皮棉高产条件下 ,棉株从土壤中吸收的氮、磷、钾分别为 385 .8、2 44 .7和 34 0 .3kg。每生产 10 0kg皮棉和相应的茎叶需吸收氮 12 .5kg、磷 8.0kg和钾 11.1kg。

水肥一体化施磷对滴灌玉米产量、磷素营养及磷肥利用效率的影响

【目的】在新疆大规模的节水滴灌农业生产中,根据作物不同生育阶段对磷素营养吸收特性,按比例通过水肥一体化以水施磷是满足作物磷素营养需求、减少磷的固定及提高磷肥利用效率的有效途径。【方法】本文在田间条件下设置不施磷(CK)、固体磷酸二铵60%基施+40%追施(T1)、液体磷酸60%基施+40%追施(T2)、液体磷酸全部追施(T3)处理,研究了不同磷肥及施肥方式对滴灌玉米磷素吸收、产量及磷肥利用率的影响。【结果】液体磷酸全部追施处理可显著提高玉米的生物量、穗粒数和千粒重(P【0.05),玉米产量达20622 kg/hm2,其产量比CK、磷酸二铵60%基施+40%追施和液体磷酸60%基施+40%追施处理分别提高了37%、25%、10%;在抽雄期和成熟期不施磷对照、T1、T2、T3处理的玉米吸磷量分别为14.0、22.7、21.0、18.3 kg/hm2和68.4、77.8、87.2、91.9kg/hm2,在成熟期全部追肥处理植株的吸磷量显著高于其它处理,说明磷肥随水追施可显著改善玉米磷素营养(P【0.05);T1、T2、T3处理磷肥利用率(REP)和农学效率(AEP)分别为16.6%、32.6%、40.6%和7.9 kg/kg、22.7kg/kg、40.6 kg/kg,T3处理的REP和AEP分别比其它处理提高了8个百分点~24个百分点和17.9~32.7 kg/kg,液体磷酸全追可显著提高磷肥利用效率(P【0.05)。【结论】液体磷肥100%以追肥的方式随水滴施可显著改善玉米生育中后期的磷素营养并提高产量。提高石灰性土壤玉米对磷肥的吸收利用效率,磷肥利用率可达40.6%。