滴灌条件下沙地肉苁蓉土壤水分空间分布特性研究

[目的]研究同一点源滴灌条件下沙地肉苁蓉土壤水分时空变化特性,以有效地提高沙地土壤水分利用率和肉苁蓉产量。[方法]以栽植接种过肉苁蓉梭梭的沙地为研究对象,用同一滴头流量对其滴灌12 h,监测水平及垂直方向各土层水分含量动态;探讨同一滴头流量下不同灌溉区垂直方向上各层土壤含水率的差异和不同灌水条件下沙地土壤水分空间分布特征。[结果]表层土壤相对湿度受降水和灌溉影响较大,0～20 cm土壤相对湿度变化最为剧烈,20～80 cm土壤相对湿度相对稳定,无灌溉处理的耗水深度主要集中在60～80 cm土层。12 h灌水停止后,水分发生再分布,待水分分布稳定后测定,60 cm以上土层土壤相对湿度较灌水前提高27.1%～58.8%;在60 cm深处测得水平方向水分主要分布在0～30 cm土壤,水分分布和含量有利于梭梭根系对水分的合理高效利用以及促进肉苁蓉的生长。[结论]研究结果为滴灌条件下沙地肉苁蓉人工栽植水分补偿技术提供了一定的理论依据。     

西南干热河谷区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应

在西南干热河谷地区进行旱地玉米覆盖保水栽培试验,研究其水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即:0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加显著层、30~80 cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加明显层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。由此,研究本区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应,可为提高本区甚至西南高原季节性旱区旱作农田的水分利用效率和水分生产潜力服务。     

沙地衬膜对小麦生长和产量的影响

采用随机区组设计对景电二期灌区衬膜沙地（深度分别为60cm、70cm、90cm）和不衬膜沙地（对照周）小麦的生长状况和产量进行了观测分析,结果表明：衬膜沙地小麦的出苗期比对照地提前2～4d;在测定期内,村膜样地小麦的平均高度、叶面积指数、叶干质量均明显高于对照。分别较对照增加14．5％、70．9％和48．5％,其中以70cm村膜深度的生长状况最好,分别较对照增加22．3％、991％和867％;收获后产量测定结果表明,衬膜小麦比对照平均增产3495kg／hm2,最大增产幅度为189％。     

衬膜沙地农田土壤养分动态和物理性状的研究

采用随机取样法,对景电新灌区衬膜沙地农田和对照吓衬膜农田）土壤进行测定,土壤养分动态分析结果表明,衬膜使0～30cm耕层内土壤养分含量增加,其中有机质、全氮、全磷年均增加率分别为0．02％、0．003％和0．012％,速效磷、速效钾、碱解氮均有明显增加;当年衬膜沙地0～30cm耕层内土壤机械组成中粉沙（＜0．1mm）含量减少10％,中细沙（0.50～0．1mm）对增加10％．衬膜后随着时间的推移,土壤机械组成变细,土壤容重增加,孔隙度减少,衬膜同时对土壤pH值和可溶性盐分含量有一定影响。     

硬覆盖对农田生态系统影响的试验研究

通过田间定位试验研究了水泥极硬覆盖对棉田和玉米田土壤蒸发、作物蒸腾、土壤温度变化、作物生长发育状况及产量和水分利用效率的影响。结果表明：硬覆盖能减少农田土壤无效蒸发，调节土壤水分、降低土壤温度变化幅度，促进春播作物全苗壮，提高作物产量和水分 效率。     

内蒙古中西部黄土区旱作农田土壤水分动态研究

有效的利用干旱半干旱地区有限的降水,对提高旱作物农田的农作物产量具有重要意义。研究认为,旱作梯田、旱平地土壤水分变化主要取决于降水,其动态变化与降水变化相吻合,但在时间上滞后1～2月;作物生长发育耗水主要来源于该年雨季降水,土壤起到了调节和在分配的作用;不同作物对水分的利用及抗旱能力不同,搞好蓄水保墒,选用和培育相适应的耐旱作物,是合理利用土壤水分,提高旱作物农田产量的有效途径。     

土壤干旱对冬小麦幼苗蒸腾耗水特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦幼苗蒸腾耗水特性进行了研究。结果表明,幼苗蒸腾速率、蒸腾耗水量、耗水系数均随土壤水分的减少而呈降低趋势。这说明,在干旱胁迫条件下,冬小麦幼苗通过减少蒸腾耗水提高水分利用效率,以适应干旱逆境。     

农田水分生态过程与调控研究进展

掌握水分调控方式对于农田的有效耕作具有重要的意义。作物水分的消耗主要用于叶片的蒸腾和光合作用,把握这2个重点对于节水模式和灌溉方式具有一定的指导意义。该文综述了农田土壤水分生态过程及其调控,植物水分生态过程及其调控,土壤-植物-大气连续系统水分生态过程及其调控,并展望了作物根系吸水作用和耐旱植物的培育,为今后农业可持续发展提供理论依据。     

抗旱保水剂应用技术

在我省旱作农业中，应用较多的化学抗旱保水剂主要有土壤保水剂、土表蒸发抑制剂和植物蒸腾抑制剂，其作用的基本原理是利用它对水分的调控作用，减少土壤水分蒸发或植物蒸腾量，实现提高水分利用率和作物抗旱能力，达到高产稳产的目的。     

渭北旱塬深层土壤水分特征对水分生产效率的影响

采用田间试验和观测方法研究了渭北旱塬东部旱作区的农田土壤水分特征和水分生产效率,结果表明,该区在麦田夏闲蓄水期(7-9月)降水量在212.7mm以下时,1～1.2m深处存在一相对干土层,使小麦生育后期对深层土壤水分利用产生一定影响,并使旱地农田水分生效率降低.研究还看出,旱地农田水分生产效率具有明显地随播前土壤储水量增加而提高的趋势,说明渭北旱塬使东部的土壤水库在旱农条件下作物供水调节中的不可代替作用.     

表层掺黏土对砂壤土水分入渗的影响

[目的]针对我国北方砂壤土水分利用效率低的特点,通过室内模拟试验研究了砂壤土表层添加不同黏粒量对砂壤土湿润锋进程、累计入渗量、土壤剖面含水率的影响,分析了土壤中黏粒添加量对砂壤土水分运动影响和机制,旨在为砂壤土工程改良提供理论依据和实践指导.[方法]通过室内土柱模拟试验,设置常规对照（CK）以及2％、5％、10％和20％4个掺黏量,定水头条件下研究不同掺黏量对砂壤土水分入渗特征的影响.[结果]砂壤土表层掺黏后,显著减小了湿润锋进程.随着土壤表层掺黏量的增加,湿润锋下移速率、入渗速率逐渐减慢,累计入渗量减少.湿润锋、累计入渗量与时间之间符合幂函数关系.[结论]在入渗过程中,土壤表层掺黏能显著增加土壤对外界水分的蓄积量,提高土壤的储水量.     

沙地衬膜对土壤温度的影响

通过对景电灌区衬膜沙地与不衬膜沙地土壤温度的变化规律及二者温度差异的观测分析表明：沙地衬膜后生长期土壤温度的月平均值、日平均值及各层次平均值均比不村膜沙地有所下降。在观测期内（5月27日～6月30日）,衬膜地日平均土温比对照地降低7.4℃,在地表层及地下5cm、10cm、15cm、20cm和25cm深处,衬膜地比对照地土温平均下降8．2℃、6．9℃、6．0℃。60℃、5．6℃和5．4℃,但衬膜地土壤温度变化趋于缓和,在生长期（6月份）,衬膜沙地日温差、月温差及上下层之间的温差比对照地分别减小49℃、5．0℃和28℃。     

南疆小麦冬灌水量对土壤水库和分蘖成活情况的影响

由于南疆水资源时空分布不平衡,春旱成为困扰小麦持续高产的问题。从土壤水、灌溉水综合调控的角度,研究了小麦冬灌水量对土壤水库和小麦分蘖过冬存活的影响。结果显示:(1)小麦冬灌时不同的灌水量会形成差别很大的越冬土壤水库,常规灌水量下麦田越冬土壤水库较灌水前减小;(2)土壤水库大小对小麦分蘖越冬成活数量有影响,随着土壤水库增大单位基本苗发育成活的分蘖数提高;(3)综合考虑土壤水库大小、小麦越冬分蘖成活情况和土壤水渗漏等因素,初步确定和田地区沙性土壤小麦冬灌水量以116 m3/667 m2为宜。     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

小麦-玉米轮作下土壤-作物系统对氮肥的缓冲能力

 通过田间试验研究了小麦－玉米轮作条件下兼顾产量时土壤对施用氮肥的承受能力。应用线性－平台模型拟合作物产量和施氮量的关系,用平台－线性模型拟合土壤硝态氮和施氮量的关系,并且引入了土壤－作物缓冲力的概念来表示土壤对施用氮肥的承受力。试验结果表明,在适量施用氮肥（１５０～１８０ ｋｇ Ｎ／ｈａ）的情况下,施氮处理和对照之间土壤剖面无机氮没有明显差异,当施氮量较高时,在作物整个生育期间土壤剖面都存在高量无机氮。不同种植方式和土壤条件下,土壤－作物系统缓冲力存在较大差异。种植小麦时土壤缓冲力大于种植玉米时,壤质土壤对施用氮肥的缓冲力大于砂质土壤。     

多种栽培模式下旱地小麦土壤水分的动态变化

旱地小麦采用不同栽培模式,通过对各生育阶段不同层次土壤水分动态变化的观察和研究结果表明:垄沟栽培、平覆膜、覆草、常规4种模式处理,全生育期各层土壤水分均呈降低趋势,尤以0~80 cm土层水分变化最为明显,降低幅度最大;4种栽培模式主要影响小麦生长前期0~80 cm土层水分变化,其中垄沟栽培和覆草栽培贮水效果明显高于平覆膜和常规栽培;小麦生长后期各种栽培模式难以控制上层土壤水分的大量损失,而各种模式在全生育期均对120 cm以下土层水分影响不明显。120 cm以下土层水分贮量在生育后期明显高于上层土壤水分。因此,进一步研究如何控制小麦生长后期上层土壤水分损失和怎样利用深层土壤水分,在旱原地区具有重要的意义。     

地下滴灌灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长发育的影响

为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。     

干旱胁迫对不同生育时期冬小麦叶片蛋白质及核酸含量的影晌

[目的]探讨干旱胁迫对冬小麦发育的影响。[方法]以"农大8539"为试材,在小麦的生育前期、中期、后期分别设置3个水分梯度,控制降水,称重法计算供水量,测量了小麦叶片的渗透势、蛋白质和核酸含量。[结果]在土壤湿度较低的情况下,随土壤水分的递增,小麦叶片细胞渗透势明显增加;在土壤湿度较高的情况下,叶片细胞渗透势随土壤水势的变化而变化的幅度很小。返青-拔节和孕穗-开花,开花-孕穗期叶片核酸总含量随干旱程度加剧而下降的趋势不是十分明显,叶片蛋白质含量下降明显。[结论]随干旱程度的加重,冬小麦叶片内蛋白质含量对水分胁迫反应敏感,而核酸含量反应迟纯。