滴灌带埋深对田间土壤水氮分布及春玉米产量的影响

地下滴灌是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术。本文以春玉米为研究对象,在一种砂壤土上使用压差式施肥罐和比例施肥泵两种施肥装置,研究了3种滴灌带埋深（0cm,15cm,30cm）对田间土壤水氮分布及作物生长的影响。田间春玉米滴灌小区试验的结果表明：滴灌带埋深影响田间土壤垂直剖面中水氮的分布状态;在本试验条件下,经过多次滴灌后,0cm埋深处理的地表滴灌其土壤剖面下部70cm以下土层的土壤含水量和NO3^-N含量均高于15cm和30cm埋深处理的地下滴灌;15cm和30cm埋深处理的地下滴灌其春玉米籽粒和鲜穗产量均显著高于0cm埋深处理的地表滴灌,以T区为例,15cm和30cm埋深处理的籽粒产量比0cm埋深处理的地表滴灌分别提高10．1％和11．6％,鲜穗产量分别提高5．6％和6．6％。     

风沙土玉米地下滴灌毛管适宜埋深试验研究

为了探索风沙土地下滴灌毛管布置的适宜埋设深度,以雨养无灌溉作为对照处理,通过田间试验研究了不同毛管埋深(20、30、40 cm)对土壤水分分布、玉米生长和产量以及水分利用效率的影响。结果表明:与无灌溉相比,地下滴灌改善了土壤水分条件,玉米长势良好,WUE、产量及其构成均显著提高;与毛管埋深20 cm和40 cm相比,毛管埋深30 cm有利于土壤水分的合理分布,并获得最高产量和WUE,分别为8.1 t/hm~2和2.1 kg/m~3,但不同毛管埋深处理之间,玉米长势接近,产量构成、产量和WUE的差异均未达到显著水平,因此毛管埋深在20~40 cm范围内均是可行的,但综合考虑农业生产实际和经济性,在风沙土地区,玉米地下滴灌毛管适宜埋深建议为30 cm左右。     

香花豌豆地下滴灌毛管埋设深度试验研究

采用10、25、40 cm 3种地下滴灌带埋深,对香花豌豆田间土壤水分及香花豌豆生长进行了试验.结果表明,埋深25 cm的处理香花豌豆长势最好,滴水后地表部分被湿润,其日蒸发量为0.29 mm,是埋深10 cm的41.4%,地下最大湿润半径可达50 cm.另外,滴灌带铺设间距在100 cm以内可较好地满足作物需水要求,地下滴灌带埋深在30 cm左右可有效减少水分蒸发.     

东北黑土区膜下滴灌施氮管理对玉米生长和产量的影响

2011和2012年在东北黑土区开展了玉米膜下滴灌田间试验,研究生育期滴灌施氮次数与施氮量对玉米生长和产量的影响。施氮次数取1次(拔节期)和3次(拔节期、抽穗期、灌浆期)2个水平,施氮量取50、100、150、200 kg/hm24个水平。结果表明,施氮次数对玉米的生长和产量影响显著,1次施氮处理显著提高了玉米在生育前期的株高、叶面积指数(LAI)、干物质质量和氮素吸收量,3次施氮处理使生育后期的干物质质量和氮素吸收量显著提高,产量随施氮次数显著增加,平均比1次施氮处理提高5%;施氮量对玉米各生育期株高和LAI的影响均不显著,干物质质量和氮素吸收量随施氮量呈增加趋势,尽管2012年玉米产量随施氮量的增加显著增长,但施氮量对玉米产量的影响明显小于施氮次数。本研究建议东北黑土区玉米膜下滴灌采用3次施氮、施氮量150~200 kg/hm2的施氮管理措施。     

毛管埋深和土壤层状质地对地下滴灌番茄根区水氮动态和根系分布的影响

通过2年日光温室滴灌施肥灌溉试验,探讨毛管埋深和土壤层状质地对根区土壤水分、NO-3N和番茄根系分布的影响,为地下滴灌的设计和运行提供依据。毛管埋深取0、15和30cm三个水平,设置0、150和 225kgN／hm\+2三个施氮量水平,3种土壤包括均质壤土(L)、上砂下壤土壤(SL)和壤土中有砂土夹层土壤 (LSL)。研究结果表明,番茄生育期内根区平均土壤含水率和根长密度在0～20cm土层中随毛管埋深的增加而降低,在20～70cm土层中随毛管埋深的增加而增大。地下滴灌土壤NO-3N含量在0～20cm土层中较地表滴灌有所增加。毛管埋深番茄总根长密度影响不显著,而最大根长密度随毛管埋深增加而降低,且出现的土层变深。层状土壤质地对土壤水分、NO-3N和番茄根系在土壤剖面上的分布影响较大,与均质壤土处理相比,LSL处理 0～20cm土层土壤含水率降低18％,NO-3N含量降低23％,根长密度增加44％,土壤剖面上总根长密度与均质壤土处理相当;SL处理0～20cm土层土壤含水率降低28％,NO-3N含量降低55％,根长密度降低35％,土壤剖面上总根长密度较均质壤土处理降低37％,因此在上粗下细层状土壤中应慎用地下滴灌。     

北京地区冬小麦-夏玉米轮作下土壤氮素的分布及对地下水影响分析

研究北京粮食作物种植区冬小麦—夏玉米轮作体系下不同施氮量对土壤氮素剖面分布、累积量、淋失量的动态变化过程的影响及对地下水的影响等。结果表明在喷灌条件下冬小麦试验季节硝态氮的累积主要在80 cm深度以上;而夏玉米季节,硝态氮的峰值运移到150 cm左右,硝态氮存在明显的深层淋失现象。硝态氮的剖面含量一般随着施氮量的增加而增加。单季施氮量低于110 kg/hm2,土壤氮素处于稍微亏损状态;而施氮量大于220 kg/hm2时,在0～200 cm土层内,硝态氮有明显的累积现象,硝态氮的累积量一般随着施氮量的增加而增加,因此建议该地区年施氮量为250kg/hm2以维持农田氮平衡。考虑到当地的地下水埋深一般在12.5m左右,可以初步得出冬小麦—夏玉米种植对地下水的影响较小,但是长期冬小麦—夏玉米种植施肥将对地下水产生影响。     

毛管埋深和土壤层状质地对地下滴灌番茄根区水氨动态和根系分布的影响

通过2年日光温室滴灌施肥灌溉试验,探讨毛管埋深和土壤层状质地对根区土壤水分、NO3(-)-N和番茄根系分布的影响,为地下滴灌的设计和运行提供依据.毛管埋深取0、15和30cm三个水平,设置0、150和225kgN/hm(2)三个施氮量水平,3种土壤包括均质壤土(L)、上砂下壤土壤(SL)和壤土中有砂土夹层土壤(LSL).研究结果表明,番茄生育期内根区平均土壤含水率和根长密度在0～20cm土层中随毛管埋深的增加而降低,在20～70em土层中随毛管埋深的增加而增大.地下滴灌土壤NO3(-)-N含量在0～20cm土层中较地表滴灌有所增加.毛管埋深对番茄总根长密度影响不显著,而最大根长密度随毛管埋深增加而降低,且出现的土层变深.层状土壤质地对土壤水分、NO3(-)-N和番茄根系在土壤剖面上的分布影响较大,与均质壤土处理相比,LSL处理0～20cm土层土壤含水率降低18%,NO3(-)-N含量降低23%.根长密度增加44%,土壤剖面上总根长密度与均质壤土处理相当;SL处理0～20cm土层土壤含水率降低28%,NO3(-)-N含量降低55%,根长密度降低35%,土壤剖面上总根长密度较均质壤土处理降低37%,因此在上粗下细层状土壤中应慎用地下滴灌.     

基于DNDC模型的东北半湿润区膜下滴灌玉米施肥制度优化

东北半湿润地区玉米生育期内的降雨量通常较多,给田间试验开展施肥制度优化研究带来一定困难。本文结合田间试验结果,利用DNDC模型优化了玉米膜下滴灌施氮次数和施氮比例。其方法是在对DNDC模型参数进行敏感性分析的基础上,分别利用2012和2011年东北膜下滴灌玉米田间试验数据对DNDC模型中作物参数进行率定和验证,最后利用验证后的模型优化出适宜的施氮次数和施氮比例。研究结果表明,对玉米吸氮量和产量影响较大的参数为大气CO_2浓度、作物需水量、降雨量和籽粒C/N等;验证后的模型能较精确模拟玉米的产量和吸氮量,而对玉米的生长动态模拟精确度相对较差;当土壤初始无机氮含量在60 mg/kg时,东北半湿润区膜下滴灌玉米的适宜施氮量为150~200 kg/hm~2,且在玉米抽穗期和灌浆期以1:3的比例施入氮肥可使氮肥的淋失量减少,而产量也可保持在较高水平。     

环塔盆地不同施氮量对滴灌核桃生长及产量的影响

为解决新疆核桃树在氮肥利用上存在的高耗低效问题,探讨滴灌条件下不同施氮量对核桃生长及产量的影响,于2016年新疆农业大学林果实验基地开展滴灌核桃大田试验。以9 a生新温"185"核桃树为研究对象,设置3个氮肥(含氮量)梯度(低肥N1 0.37 kg/株,中肥N2 0.74 kg/株,高肥N3 1.47 kg/株),研究了滴灌条件下不同施氮量对核桃叶片SPAD值、叶面积指数、果实体积、产量及品质的影响,分析了不同施氮量下水、氮利用效率。试验结果表明:随着施氮量的增加,核桃的叶片SPAD值和叶面积指数呈现先增后减的趋势;果实体积增加至恒定后表现为:N2N3N1。低肥和中肥处理下核桃的个数、产量和出仁率均差异显著,说明增加施氮量显著提高了核桃产出;而高肥处理下产量和中肥处理无显著性差异,核桃产量在中肥处理下达到最大值,为2 854.38 kg/hm~2。蛋白质和脂肪在三种氮肥水平下无显著性差异;中肥处理下水分利用率最高;氮肥偏生产力与施氮量显著负相关。因此在环塔盆地滴灌条件下,中肥处理N2,即每株核桃施氮0.74 kg为最佳的施肥量。研究结果对类似地区核桃滴灌施肥管理具有参考意义。     

作物生长与土壤水氮运移联合模拟的研究Ⅱ——模型验证与应用

在华北平原中国农业大学东北旺实验田开展了水肥耦合灌溉实验,设置了传统和优化水肥4个组合处理,同时应用作者提出的联合模拟模型SPWS对2000年夏玉米生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及水氮限制条件下夏玉米的叶面积指数、干物重、吸氮量及籽粒产量进行了模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。水氮平衡分析结果表明,优化灌溉和优化施肥管理措施均能明显减小水分渗漏、硝酸盐淋失和氮素的气体损失,且均有不同程度的增产作用,其中优化水肥处理下水氮利用率分别为1.33kg/m3和31.6kg/kgN,为4个组合处理中最高。     

地下滴灌毛管适宜埋深及间距研究进展

随着全球水资源的日益短缺,节水灌溉越来越引起人们的重视。地下滴灌是一种节水效率很高的节水灌溉技术,具有诸多优点。本文分析了地下滴灌毛管埋深和间距对作物生长和发育的影响,重点介绍了国内外地下滴灌毛管埋深和间距的研究进展及应用现状,对其发展历史、经济与环境效益、毛管埋深、毛管间距、作物的生长和发育及系统的投资等方面进行了综述,并对毛管埋深5 cm、15 cm和35 cm进行了土壤水分运移试验分析,以便为地下滴灌系统的合理设计提供理论依据。     

不同灌溉方式对柳枝稷生长及光合特性的影响

柳枝稷作为一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源之一,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究2种滴灌方式对柳枝稷生长及光合特性的影响,可为其在我国西部地区大面积种植提供依据。研究结果表明,地上滴灌、地下滴灌10～20cm土层土壤含水量平均值为18. 84%、12. 41%,灌水量相同时,采用地上滴灌10～20cm土壤含水量要高于地下滴灌。地上滴灌处理下柳枝稷生长发育要显著高于地下滴灌处理。在生育期内,地上滴灌处理下的柳枝稷叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均高于地下滴灌处理,在柳枝稷生长期内,开花期的植物耗水量最大。     

缓释氮肥施用比例对冬小麦产量及氮肥利用效率的影响

针对陕西关中小麦肥料利用效率不高的问题,在陕西省杨凌示范区开展了缓释氮肥与尿素的配施试验,设置了不施氮肥（N0）、100%尿素（N1）和4个不同缓释氮肥配施处理（N2（100%）、N3（25%）、N4（50%）、N5（75%））,以不施肥CK为对照;分析缓释氮肥与尿素配施对冬小麦干物质累积及氮素吸收量、土壤硝态氮含量和分布、产量及水氮利用效率的影响。结果表明：与N1、N2处理相比,缓释氮肥和尿素配施不仅能显著增加冬小麦干物质累积量（4.69%～11.40%）、氮素吸收量（5.92%～24.08%）及产量（6.00%～22.41%）,还能增加土壤表层（0～40 cm）的硝态氮累积量（2.09%～45.51%）,减少其淋失到深层土壤,提升氮肥利用效率。N5处理下冬小麦的氮肥偏生产力（42.46 kg/kg）、氮肥农学利用率（15.46 kg/kg）和氮肥表观利用率（47.79%）均最大,成熟期N5处理的干物质累积量较N1和N2处理分别提高了11.40%和9.20%,地上部氮素累积量分别提高了24.08%和11.49%,产量分别提高了22.41%和11.00%。收获时N5处理0～40 cm土层中硝态氮的累积量最大,比其它施肥处理提高了1.30%～19.52%。综上所述,75%缓释氮肥+25%尿素处理（N5）是本研究中冬小麦高产高效的最优施肥方案。     

冬小麦生长条件下土壤氮素运移动态的数值模拟

将土壤溶质运移理论和土壤微生物化学、植物生理学有机地结合起来,建立了农田土壤氮素运移、转化与吸收的综合数学模型。运用该模型对中德合作项目试验田1999～2000年冬小麦优化施肥与传统灌溉和优化施肥与优化灌溉两小区的土壤水分和氮素运移动态及干物质产量进行了模拟。模拟结果与实测数据吻合较好。两小区土壤剖面埋深165cm处硝态氮淋失量的计算结果表明：与传统灌溉方式相比,优化灌溉方式的土壤硝态氮的淋失量明显减少。用验证后的数学模型在计算机上进行了几种不同灌溉方案下土壤水氮运移动态及干物质产量变化的数值试验,结果表明：在喷灌条件下,冬小麦以每l0d灌溉一次,每次20mm水量的灌溉方式较优。     

东北地区不同灌溉方式对玉米生长及其产量的影响

东北地区是我国玉米的主要产区,本文研究了自然降雨、膜下滴灌和喷灌三种不同灌溉方式对玉米生长的影响,结果表明膜下滴灌的玉米株高、茎粗、叶面积均优于喷灌和自然降雨,与自然降雨相比,膜下滴灌的最终株高比自然降雨高56％,喷灌和膜下滴灌可分别增加最终茎粗11％和42％;在玉米播种时期、出苗时期膜下滴灌土壤含水量要明显高于其他两...     

寒区水肥一体化技术对玉米产量及氮肥利用率的影响

通过春玉米测坑试验,在膜下滴灌水氮耦合条件下,研究水氮组合方案对玉米产量及产量构成因素的影响规律。研究结果表明:施氮对玉米百粒重的影响大于灌水;低水灌溉时,玉米追肥时宜采用中等氮肥,氮肥量过高或者过低都对玉米产量有不利影响;高水灌溉时,玉米追肥时宜采用中高等氮肥,施氮量适当增加可以明显提高玉米产量。     

冬小麦地埋滴灌试验技术研究

华北平原是我国小麦主产区之一,为探索华北平原半湿润易旱区冬小麦高效节水灌溉新模式,开展了不同埋深冬小麦地下滴灌制度及需水量研究,通过对作物耗水量、产量、水分利用率及土壤含水量的分析,结果表明冬小麦地埋滴灌对比现在实施的管灌方式节水效果显著.     

不同施氮量对小麦、玉米产量和土壤养分分布的影响

在河北省中西部黄壁庄水库上游流域,通过田间试验,分析不同施氮量对该区小麦和玉米产量、氮肥偏生产力、农户纯收益和土壤中氮素累积的影响,以期为该区农业的施肥管理和防治农业非点源污染的技术策略提供科学依据。试验结果表明,中肥施氮水平,冬小麦产量和农户收益最高。不同施氮水平对夏玉米产量影响差异不显著。高肥水平,春玉米产量和农户收益最高。在冬小麦和夏玉米轮作农田,硝态氮在90cm土层出现累积。在春玉米农田,硝态氮在50cm土层出现累积。另外,随着施氮量的提高,100cm土体硝态氮储量在2010年和2011年间出现盈余。综合分析试验结果,在该区合理灌溉的前提下,冬小麦合理施氮量为225kg/hm2左右,夏玉米合理施氮量为180kg/hm2左右,春玉米合理施氮量为225kg/hm2左右。     

层状土壤条件下地下滴灌水氮运移模型及应用

基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程,考虑地下滴灌灌水器流量随时间的变化,建立了层状土壤地下滴灌施用硝酸铵(NH4NO3)条件下水氮运移的数学模型。利用均质砂土(S)、均质壤土(L)、上砂下壤(SL)和砂土夹层(LSL)四种土壤的试验数据对模型进行了验证。结果指出,考虑土壤中灌水器流量随时间变化可稍改善土壤含水率和硝态氮的模拟精度。利用验证后的数学模型研究了灌水器流量(1.1、1.75和2.6L/h)、灌水器与犁底层相对位置对地下滴灌水氮分布的影响,模拟结果表明灌水器流量对含水率分布的影响不明显,但灌水器流量的增大可明显增加20~40cm土层硝态氮含量;灌水器与犁底层相对位置对水氮分布影响显著,灌水器位于犁底层中(埋深25cm)土壤表层干土层较薄、水氮向下运移深度较小,有利于减小土壤蒸发和避免水氮淋失。     

不同滴灌方式对棉田土壤盐分的影响

采用田间抽样调查分析的方法,研究了不同滴灌方式对新疆棉田土壤盐分的影响。结果表明,采用滴灌施肥8年后,0-100cm土体土壤总盐平均质量分数膜下滴灌比地下滴灌高10．98％;在20cm以上土层,土壤总盐平均质量分数地下滴灌比膜下滴灌高出23．35％;在60-100cm土层,土壤总盐平均质量分数膜下滴灌比地下滴灌高出85．99％。造成不同灌溉方式下土壤总盐质量分数差异的主要离子为Cl-和Na＋。膜下滴灌条件下,土壤Cl-和Na＋的质量分数较高。试验区采用地下滴灌时,应防止地表盐分的积累,同时,应结合喷灌或地面灌溉,解决棉花苗期的土壤水和盐的问题。