科研产出
土下覆膜与适宜灌水提高冬小麦水分利用率
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为缓解河北平原区水资源匮乏与小麦生产水分高耗的特征性矛盾,该文采用大田试验方法,设置土下微膜覆盖结合拔节期灌水75 mm、抽穗期灌水75 mm、灌浆期灌水75 mm、雨养,露地条件下雨养和常规生产(CK)共6个处理,定位研究了连续3个生长季的土下微膜覆盖与不同时期灌水对冬小麦用水与产量形成的效果。结果表明,采用土下微膜覆盖种植小麦,基本苗数和有效穗数较CK分别降低了8.6%~12.0%和7.4%~11.7%,拔节至抽穗期75 mm灌水保证了覆盖下小麦生物产量形成及穗粒数、粒重的提高。土下微膜覆盖并适时灌水75 mm,开花后营养器官干物质向籽粒转运量比CK提高37.2%~57.3%,对籽粒贡献率提高4.7%~10.1%。土下微膜覆盖结合抽穗前一次灌水,全生育期田间耗水减少99.9~118.9 mm,用占CK 3/4的耗水量生产了与其相当的籽粒产量,水分利用效率提高26.1%~34.5%。回归分析表明,土下微膜覆盖下拔节-抽穗田间耗水118 mm可获得最高的生物产量,抽穗-灌浆耗水78 mm可获得15个以上的结实小穗数和灌浆期不小于5的叶面积指数,从而籽粒产量得以有效维持。2 m土体贮水随小麦生育进程和种植年限的推进而呈现亏损态势,而且趋近地表土壤水分亏损就越多。从第2季开始,持续干旱导致覆盖下灌浆期灌水对提高产量已不具有作用,反而增加耗水,灌溉时间前移可增加产量并提高水分利用效率。播种时土壤贮水较上季小麦收获时大幅增加,播种-拔节期间土壤贮水保蓄是小麦节水生产的关键,土下微膜覆盖则可实现麦田土壤贮水的秋冬保蓄、春季供应的跨季节调用。在河北省小麦产区,土下微膜覆盖结合春季适时少量灌水是有效降低小麦耗水、提高水分利用效率和维持小麦产量的新型种植方法。
关键词： 作物 灌溉 水分 冬小麦 土下微膜覆盖 适宜灌水 水分利用效率
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咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。
适宜施氮量保证滴灌日光温室黄瓜番茄产量降低土壤盐分及氮残留
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：农民传统过量肥水供应可能导致土壤氮素和盐分积累,滴灌施肥能在根区精确供应肥水以满足作物需求。为明确膜下滴灌日光温室黄瓜-番茄轮作体系氮素供应对土壤氮残留、电导率及作物产量和根干质量的影响,该研究设计空白(NN)、有机肥对照(MN)、优化供氮(RN)、高量供氮(HN)、传统供氮(CN)5个处理,进行了2008-2010年6季田间试验。结果表明,随着氮素供应量的增加,根层土壤硝态氮和电导率显著增加,CN处理加快并加剧了土壤硝态氮和盐分积累。3个黄瓜-番茄轮作周期,氮素供应RN、HN、CN处理的土壤硝态氮平均分别为176.9、346.6、500.8 kg/hm2,CN处理是RN处理的2.83倍(P<0.05)。3a黄瓜季RN、HN、CN处理的土壤硝态氮积累量平均分别为-1.87、-49.61、-3.52 kg/hm2、番茄季分别为74.89、225.23、343.15 kg/hm2,CN处理积累量是RN处理的4.58倍(P<0.05)。3个轮作周期后,RN、HN、CN处理比试验前的土壤硝态氮残留增加了219.1、526.9、1 018.9 kg/hm2,平均每个轮作周期增加73.0、175.6、339.6 kg/hm2,CN处理是RN处理的4.65倍(P<0.05)。3个轮作季后,NN、MN、RN、HN、CN处理土壤电导率分别为433.8、681.5、824.5、927.5、1 120.0μS/cm,RN、HN、CN处理显著高于MN、NN处理(P<0.05)。2008年番茄季、2009黄瓜季、2009番茄季、2010番茄季拉秧后的土壤电导率差异显著,CN处理是RN处理的1.15、1.29、1.40、1.36倍(P<0.05),表明RN处理可显著降低土壤次生盐渍化的风险。每个轮作周期的土壤硝态氮、电导率动态变化均存在2个积累时期,分别在7月初-8月初的夏季休闲和9月初-11月中旬的番茄结果期。总之,优化供氮比传统供氮减施氮肥66.7%,显著降低土壤硝态氮残留和土壤电导率,保证黄瓜番茄产量不减,将为日光温室黄瓜番茄轮作体系滴灌施肥制度提供科学依据。
基于主成分分析及GIS的环渤海区域土壤质量评价
《排灌机械工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：以环渤海沿海地区为研究区域,在进行土壤详细调查的基础上,进行具有代表性样点土壤样品(0~30 cm)的采集,并对土壤的养分、盐分和质地等理化性质进行系统测定,选取土壤盐分、p H值、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全氮、砂粒质量含量、黏粒质量含量为土壤质量评价指标,采用主成分分析综合得分法,结合GIS技术,进行环渤海区域土壤(0~30 cm)质量综合评价.研究结果表明:土壤有机质、全氮和黏粒含量对土壤质量产生正面影响,而土壤全盐含量、p H值及土壤砂粒含量则产生负面影响;获得了土壤质量评价的主成分得分综合模型;土壤质量综合得分在空间分布上具有明显的地带性,根据综合得分划分为6级地力等级,研究区50%以上面积属于五或六级地力水平,土壤质量低下.在此基础上,分析了各土壤质量等级的主要影响要素,可为针对性综合提升环渤海区域土壤质量提供理论依据.
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小麦提前造墒灌水对玉米后期光合与产量的影响
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：于2011—2012年玉米生长后期,进行小麦分期提前造墒灌溉(设置9月20日、9月25日、9月30日灌溉3个水平,不灌水为对照,分别用I9.20、I9.25、I9.30和CK表示)单因素试验,研究小麦提前造墒灌溉对夏玉米后期光合与产量的影响。结果表明:玉米后期穗位叶净光合速率(Pn)日变化,CK为"双峰"曲线,其他处理为"单峰"曲线。Pn日变化均值以I9.20与I9.25处理较高,2年同品种处理间棒3叶叶源量(LSC)也以I9.20与I9.25处理较高。与光合特性不同,茎秆糖分含量以CK较高,其他处理较低。不同灌水模式还对玉米灌浆有一定影响,I9.20、I9.25处理的最大灌浆速率及灌浆平均速率较大,灌浆活跃期较长,快增期百粒质量积累量较多,百粒质量与籽粒产量较高。另外,水分处理还对干物质再分配有一定影响,吐丝后同化物输入籽粒量表现为I9.25>I9.20>I9.30≥CK。可见,河北平原小麦适期提前造墒灌溉,改善了玉米群体光合性能,促进了吐丝后同化物向籽粒运转,提高了籽粒产量。综上所述,本研究条件下小麦造墒灌水建议提前于9月20—25日。
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干旱区盐渍化弃耕地不同恢复模式植被多样性及土壤生物学特性
《排灌机械工程学报 》 2014 EI 北大核心
摘要：以玛纳斯河流域冲积扇缘定位试验区为研究对象,分析补水恢复处理、人工草地处理和补植处理对盐渍化弃耕地植被多样性与土壤生物学特性的影响.结果表明:不同恢复方式均明显增加了植被多样性、土壤微生物数量及土壤酶活性.人工草地恢复和补水恢复植被多样性分别比原始弃耕地增加25.13%和9.84%,电导率降低49.15%和33.55%,有机质增加99.10%和88.34%,碱解氮增加70.10%和36.57%;人工草地模式土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶活性分别比弃耕地增加65.18%,47.21%,93.23%和116.03%.土壤微生物数量变化表现由大到小依次为人工草地、补水恢复、补植恢复、弃耕地.相关分析表明,土壤微生物量碳与土壤微生物数量呈正相关,与植物群落的α-多样性呈显著性正相关.研究表明盐渍化弃耕地采用人工种草或灌溉补水措施能够提升地表植被多样性,提高土壤酶活性,显著降低土壤盐分含量并促进土壤养分积累.
关键词： 植被多样性 土壤生物学特性 恢复模式 盐渍化弃耕地
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适宜棉花成苗的咸水灌溉方式及矿化度指标确定
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为大规模开发利用河北低平原浅层地下咸水,保障棉花生产,该文采用畦灌和沟灌2种造墒方式,设计5种灌溉水矿化度水平,开展了连续6 a的大田咸水造墒植棉试验,分析了不同造墒方式下灌溉水矿化度对棉花出苗及幼苗生长的影响。结果表明,当灌溉水矿化度达到一定水平后棉花齐苗率显著降低(P<0.05),由于棉花萌发和出苗阶段抗逆性差,棉花齐苗率显著降低时的灌溉水矿化度阈值年际间差异较大;2种造墒方式下棉花齐苗率与耕层土壤盐度显著相关(P<0.01),且相关方程的斜率相近,但畦灌处理的耕层地温和其他土壤性状指标优于沟灌处理,导致土壤盐度相同时畦灌处理的棉花齐苗率高出5.5~7.7个百分点;4 g/L以上灌溉水矿化度处理的耕层土壤盐度呈现出随灌溉年份增加而累积的趋势,因此长期灌溉对棉花齐苗率的负面影响存在累积效应。在保证与淡水灌溉相比棉花齐苗率不降低的情况下,畦灌和沟灌处理的适宜造墒水矿化度应分别控制在6和4 g/L以下,正常情况下畦灌较沟灌更有利于棉花齐苗和幼苗生长。该研究为指导当地咸水造墒植棉提供参考。
咸水灌溉对土壤水热盐变化及棉花产量和品质的影响
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了充分利用咸水资源,采用田间对比试验,研究了1、3、5、7 g/L等4个矿化度咸水(分别用S1、S2、S3、S4表示)灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明,棉花生育期内各处理0~40 cm土层土壤含水率及地下5 cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大,但差异不大;处理间土壤电导率差异明显,灌溉水矿化度愈高,土壤电导率愈大,棉花生育期结束后,降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水;干旱时期,土壤干燥,盐分表聚,湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低,籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4,其中,S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响,尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。
乳熟后灌溉对夏玉米水分利用效率及干物质转运的影响
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：于2011—2012年玉米生长季节,采用3个高产玉米品种,在乳熟后期分期(设9月20日、9月25日、9月30日3水平,不灌水为对照,分别用I9.20、I9.25、I9.30和CK表示)进行灌溉单因素试验。结果表明:各灌水处理与CK相比,成熟期1 m土体土壤含水率提高2.92%~14.14%。不同灌水处理农田蒸散量变幅为380.67~434.91 mm,处理间由小到大为I9.25、I9.20、I9.30、CK。不同处理影响干物质积累转移,CK和I9.30处理提高了吐丝前营养器官同化物向籽粒的转化效率,I9.20与I9.25处理则提高了吐丝后营养器官同化物的转化效率,而最终产量以I9.20与I9.25处理较高。不同处理籽粒水分生产率为21.94~26.53 kg/m3,以CK最高或较高。这表明,乳熟后适期灌溉,虽然降低了水分利用率,但提高了籽粒产量。结合本研究地区小麦-玉米一体化生产,乳熟后灌水建议在9月20~25日期间进行。
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微咸水造墒条件下植棉方式对产量与土壤水盐的影响
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用小区对比试验,研究了5 g/L微咸水造墒条件下不同种植方式(基质育苗移栽覆膜、沙培育苗移栽覆膜、点播覆膜与基质育苗移栽不覆膜、沙培育苗移栽不覆膜、点播不覆膜)对棉花土壤水盐变化过程、成苗率、叶面积指数、产量以及纤维品质的影响。结果表明,地膜覆盖通过减少土壤蒸发、提高土壤温度和抑制盐分表聚,削弱了盐分胁迫对棉花的危害程度,棉花的成苗率、花铃期前的叶面积指数、霜前花率以及产量均高于无覆盖处理,同时有效地提高了棉花的纤维品质;基质育苗移栽和沙培育苗移栽技术呈现了一定的增产潜力,尤其是在棉花生长中后期连阴天较多的2011年,育苗移栽棉花增产效果显著。
