改善土壤理化性质和作物出苗率的最佳生物质炭施用量

确定改善土壤理化性质和作物出苗率的最佳生物质炭施用量,可为田间管理提供依据。以新疆盐碱土为研究对象,在生物质炭施用量分别为0、10、50及100t·hm^(-2)条件下,开展了膜下滴灌田间小区试验,对比了生物质炭施用量对土壤容重、温度、有机碳等理化性质和作物出苗率的影响,并进一步分析了作物出苗率与土壤理化性质的关系。结果表明,生物质炭施用量增加显著降低了0~30 cm土层的容重,棉花和甜菜的土壤容重分别降低0~0.32和0.04~0.25 g·cm^(-3)。与不施用处理比较,100 t·hm^(-2)的生物质炭施用量显著增加了棉花和甜菜不同生育期的5 cm深度地温,但10和50 t·hm^(-2)的施用量只显著增加了棉花蕾期和铃期的5 cm深度地温。施用生物质炭增加了棉花和甜菜的土壤有机碳含量,不区分年份和生育期增幅相应为0.98~13.2和0.66~12.1g·kg^(-1);苗期和收获期(不区分年份和作物)增幅分别为1.20~7.43和0.66~13.2 g·kg^(-1),苗期各施用量下有机碳均显著增加,收获期部分施用量下有机碳显著增加。出苗率大致随容重增加而增加,随土壤温度增加先增加后减小,最适宜作物出苗的温度为22~26℃;出苗率随土壤有机碳增加先增加后减小,但高生物质炭施用量导致的土壤有机碳增加过高抑制了作物出苗。当生物质炭施用量为10t·hm^(-2)时,棉花和甜菜的出苗率大于0.7,高于其他3种生物质炭处理,因此推荐10 t·hm^(-2)作为最优生物质炭施用量。

覆膜棉花调亏灌溉效应研究

通过系统的田间试验 ,确定膜上灌条件下棉花调亏灌溉施加水分胁迫的适宜时期和土壤水分亏缺限值。各处理棉花的耗水量及产量实测结果表明 ,蕾期适度的水分亏缺处理较对照丰水处理全生育期节水11.83% ,皮棉产量和水分利用效率分别提高 2 2 .83%和 39.2 6 % ,调亏灌溉对棉花具有显著的节水增产和提高水分利用效率的效应。

不同生育时期对作物缺水指标的影响

利用 Idso作物缺水指标 (CWSI)定量诊断作物的水分状况 ,关键在于确定充分供水条件下的作物缺水指标下基线。由于其受生育期内作物形态改变的影响 ,采用不同的下基线势必对 CWSI结果产生影响。为了正确评价作物水分状况 ,根据对在不同生育阶段内充分湿润条件下的覆膜棉花和玉米冠 -气温差 (Tc- Ta)及水汽饱和差 (VPD)实测数据回归分析 ,分别建立了覆膜棉花和玉米 CWSI下基线在各生育阶段的特定表达形式 ,并对采用不同下基线带来的误差进行了分析。

交替隔沟灌溉土壤水分时空分布与灌水均匀性研究

以春玉米为试验材料 ,在甘肃河西民勤沙漠绿洲区进行大田试验 ,研究控制性交替隔沟灌溉水分的时空分布特性和灌水均匀性。试验结果表明 ,在玉米生长期内 ,对灌水沟进行交替干燥和湿润 ,可以使作物根系经受一定程度的干旱锻炼 ,提高根系的吸收补偿效应 ;交替隔沟灌溉中 ,由于在灌水沟和非灌水沟之间没有形成零通量面 ,其水分的侧向入渗明显增强 ,从而可减少土壤水分发生深层渗漏的机率 ;同常规灌溉相比 ,虽然交替灌溉的用水量有所减少 。

关中地区大蒜临界氮浓度稀释曲线及验证

过量施氮是关中地区大蒜生产的突出问题。构建针对关中地区主栽大蒜品种的临界氮浓度稀释曲线模型,进行氮素营养诊断和调控,对大蒜减氮稳产十分必要。基于2 a的大田试验,选用关中地区2个代表性主栽大蒜品种(苍山和改良蒜),设置施氮水平0(N0)、60(N60)、120(N120)、180(N180)、240(N240)、300(N300)kg/hm^2(基追比4:4:2),分析不同施氮水平对地上部干物质和植株氮浓度的影响,分别构建了2个品种大蒜的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明:关中大蒜地上部临界氮浓度与最大干物质符合幂函数关系。使用基于临界氮浓度稀释曲线模型构建的氮营养指数模型对各处理氮素营养状况进行诊断,N240处理的氮营养指数接近于1,且可以获得最大的地上部干物质和相对产量。同时,氮营养指数与相对地上部干物质、相对产量的相关性均达到极显著水平。因此,240 kg/hm2可以作为关中地区大蒜施氮量的重要参考,该研究构建的大蒜临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型对于大蒜的氮素营养诊断和精确施氮具有重要的意义。

涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。

盆栽枣树萌芽展叶期需水规律研究

枣树是耐旱树种,但离不开适当的水分供应,只有在保障枣树对水分生理需求的条件下,在枣树一年中每个生命活动的每个生育环节保证水分供应,才有高产和优质可言。以盆栽2年生梨枣树为试材,探索了枣树萌芽展叶期生理过程中的水分需求变化规律。研究表明,4月16日-4月30日根系开始活动期间的需水量最小,主要为土壤蒸发,为1.6 mm/d;随着温度升高和枣树的萌芽展叶,需水量逐渐增加,5月3日到5月28日的展叶期需水量平均为4.4 mm/d;土壤含水率越高越有利于幼树的生长,幼树萌芽展叶期土壤含水率在50%～65%田间持水率时就能维持幼树的正常生长。

和田绿洲水土资源开发战略构想

在分析和田绿洲水土资源现状的基础上,针对绿洲水土资源开发中存在的问题,提出新的构想,试图克服绿洲发展障碍,实现水土资源合理利用,实现人与自然和谐共处,绿洲经济可持续发展。

和田绿洲水土资源现状及其开发利用

在分析和田绿洲水土资源现状的基础上，针对绿洲水土资源开发中存在的问题，提出治理措施，实现水土资源合理利用、人与自然和谐共处、绿洲经济可持续发展。

长江中下游平原湖区汛期稻田水管理

从长江中下游平原湖区农业生产与防洪除涝相结合的角度,就保持必要的稻田种植面积和江河汛期稻田水管理进行了探讨,提出利用水稻不同时期的耐涝性,科学地调控稻田蓄水深度,以减轻提排压力和防洪压力,促进本区社会经济持续发展。

农田排水技术的发展趋势

联系国内外农田排水实践,简要分析了农田排水的地位与作用,总结了农田排水的主要形式以及各种形式的适应性;指出了当前和今后一个时期农田排水的五大方面和我国农田排水技术今后的发展方向。

不同砂石覆盖量对土壤水分及冬小麦生长过程的影响

为探讨不同砂石覆盖量对土壤水分运动和冬小麦生长的影响,进行了2014—2015年和2015—2016年遮雨棚下4种砂石覆盖量(0,23,46,69kg/m^2)的土箱试验研究。采用精度较高的重力传感器建立小型蒸渗仪观测系统,测定土壤水分动态变化。无麦和有麦情况下砂石覆盖量从0~69kg/m^2的处理名分别记为NW0、NW23、NW46、NW69及W0、W23、W46、W69。结果表明:(1)土壤贮水量随着砂石覆盖量的增加而增大,逐月土壤蒸发量、逐月蒸腾量、累积土壤蒸发量和累积蒸发蒸腾量均随砂石覆盖量的增加而减小。有麦的各处理土壤贮水量整体比无麦的低,有麦的各处理逐月蒸发蒸腾量比无麦的逐月土壤蒸发量高,累积蒸发蒸腾量亦比无麦的累积土壤蒸发量高。无麦情况下,第一、二年度3个覆盖处理比不覆盖处理的累积土壤蒸发量分别减少了11.6%~18.1%和28.5%~47.5%;有麦情况下,累积蒸发蒸腾量分别减少了2.2%~3.7%和0.7%~3.6%。(2)冬小麦的株高、叶面积指数、有效穗数、产量及水分利用效率均随着砂石覆盖量的增加而增大。第一、二年度3个覆盖处理比不覆盖处理的最大株高分别增长了5.3%~17.2%和1.0%~5.8%,最大叶面积指数分别增大了17.9%~74.6%和7.9%~28.2%,产量分别增大了6.6%~14.2%和12.3%~44.6%,水分利用效率分别增大了8.0%~16.2%和15.6%~67.1%。最适宜冬小麦生长的砂石覆盖量为69kg/m^2。进行砂石覆盖能够将冬小麦生长前期增加的土壤储水有效用于生长后期,从而对提高冬小麦产量和水分利用效率做出了重要贡献。

四种入渗模型对斥水土壤入渗规律的适用性

土壤斥水性影响入渗,进而影响作物产量。国外学者进行了一定的研究,但在中国研究的还很少。该文基于实测资料探讨几种常规的入渗模型在斥水土壤中的适用性。采用室内土柱进行积水入渗试验,对比了不同积水高度和斥水度条件下的土壤入渗规律,并采用4种模型分析了土壤入渗率变化特征。结果表明,累积入渗量随入渗历时的变化可用幂函数描述,不斥水土壤累积入渗量明显大于斥水土壤;累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系;利用Green-Ampt模型、Philip模型、Kostiakov公式和指数公式对入渗率与入渗历时间的关系进行拟合,其中Kostiakov公式更接近于实测值,其他模型拟合效果因斥水程度等因素的不同而异。