南疆机采棉田灌溉制度对土壤水盐变化和棉花产量的影响

土壤盐渍化在南疆干旱区的持续加重威胁到棉花生产,如何通过制定精准的膜下滴灌灌溉策略控制盐分累积是目前研究的一个关键科学问题.本研究从改善土壤状况、保证棉花产量出发,在南疆主要棉花产区设置生育期不同灌水定额试验,研究灌溉定额对土壤水盐运移和棉花产量、品质的影响.结果表明: 灌溉定额的增加有助于棉花光合产物的积累,但对生殖器官分配比例无显著影响;土壤脱盐程度与灌溉定额呈正相关关系,当棉花生育期灌溉定额高于2577.83 m³·hm^-2时,土壤盐渍化程度不会加深;灌溉定额显著影响灌溉水利用效率(WUE_I),但纤维品质没有显著差异,且棉花产量随灌溉定额增加呈现先增加后减少的趋势.研究认为生育期灌溉定额4200 m³·hm^-2(蕾期灌水间隔7 d,花铃期灌水间隔5 d)是南疆干旱区较为适宜的灌溉制度.     

干热区小粒咖啡提质增产的灌水和遮荫耦合模式

通过大田试验研究了灌水量分别为充分灌水的100%(CI)、75%(DI75)和50%(DI50)3个灌水水平和光照强度分别为自然光的100%(T100)、70%(T70)、55%(T55)和40%(T40)4个遮荫水平对小粒咖啡生长、产量及品质的影响,并建立了不同灌水和遮荫水平下小粒咖啡产量和品质的综合效益评价模型.结果表明:与CI相比,DI75增加小粒咖啡干豆中脂肪和绿原酸含量6.0%和10.2%,DI50显著增加咖啡因含量,而降低水分利用效率.与T100相比,T70增加干豆产量和水分利用效率27.2%和26.8%,增加干豆中总糖和绿原酸含量6.3%和5.5%.而T55和T40显著减少干豆产量、水分利用效率,以及干豆中咖啡因和绿原酸含量.与CIT100相比,DI75T70提高干豆产量和水分利用效率28.0%和44.5%,增加咖啡干豆中总糖、蛋白质、脂肪和绿原酸含量分别为12.2%、14.7%、6.6%和10.0%,而减小咖啡因含量8.3%.综合分析表明,DI75T70(灌水量为充分灌水的75%和70%的自然光照)的产量和品质的综合效益最优,可以实现小粒咖啡的优质高产和节水高效.     

不同灌溉条件下杨树人工林蒸腾过程及环境响应

研究不同土壤水分阈值灌溉下毛白杨(Populus tomentosa)生长季蒸腾与环境因子的关系, 对于科学制定毛白杨高效水分管理策略至关重要。该研究以毛白杨人工林为研究对象, 设置不同灌溉处理: 充分灌溉(DF, 当滴头正下方20 cm处的土壤水势达到-18 kPa时灌溉)、控水灌溉(DC, 当滴头正下方20 cm处的土壤水势达到-45 kPa时灌溉)和无灌溉(CK, 空白对照)。采用热扩散技术, 对毛白杨生长季树干液流通量进行连续观测, 并同步监测太阳辐射(SR)、空气温度(T_a)、空气湿度(RH)、土壤体积含水率(SWC)和风速(WS)等环境因子。结果显示: 1)不同灌溉处理下毛白杨树干液流通量日变化趋势相似, 呈现单峰型, 并存在显著的夜间液流活动。灌溉处理不会影响树干液流的启动时间, 但会造成树干液流峰值时间出现差异, 充分灌溉会使液流峰值到达时间提前。灌溉会增大毛白杨蒸腾量, 毛白杨的蒸腾量随着土壤水分灌溉阈值的减小而增大。2)毛白杨树干液流密度与SR和空气水汽压亏缺(VPD)存在明显的时滞现象, 树干液流通量变化提前于VPD, 而滞后于SR。不同灌溉处理对时滞现象无显著影响。3) 3个处理下, 蒸腾与VPD、SR及SWC具有显著正相关关系, 与风速具有显著负相关关系, 且对气象因子的响应程度不同。综上所述, 灌溉能够有效调节人工林水分生理对环境因子的适应过程, 但增加灌溉未必会造成蒸腾相应增加。根据林分蒸腾需水和自然降雨的关系, 生长季前期(该研究为4-7月)进行灌溉有利于毛白杨人工林水分生理活动的进行。     

百菌清对土壤氧化亚氮和二氧化碳排放的影响

在25 ℃、60%WHC（最大持水量）的好氧条件下进行14 d的培养试验,研究杀菌剂百菌清在添加水平为0 mg·kg^-1（CK）、5.5 mg·kg^-1（田间施用量,FR）及110 mg·kg^-1(20FR)和220 mg·kg^-1（40FR）时对酸性、中性和碱性土壤中N₂O和CO₂排放的影响.结果表明：百菌清对N₂O和CO₂排放的影响取决于土壤类型和施用浓度.与对照相比,百菌清在20FR和40FR时显著抑制了酸性土壤N₂O的产生与排放;3种施用量均显著促进了中性土壤N₂O的排放,其中FR水平的促进效果最显著;高浓度（20FR和40FR）的百菌清在培养初期抑制了碱性土壤N₂O的排放,而在培养后期显著促进了N₂O的排放.田间用量的百菌清对土壤CO₂排放量没有明显影响;高浓度（20FR和40FR）时显著促进了酸性土壤CO₂的排放,显著抑制了中性和碱性土壤CO₂的排放.     

无牧草原生态系统营养元素的生物地球化学特征

以内蒙古锡林河流域的两种优势草原群落羊草草原和大针茅草原为研究对象,探讨了中纬度地区未放牧情况下的草原生态系统植物营养元素的生物地球化学特征．结果表明,两类草原群落土壤-植物系统中土壤分室N、P、K、S、Ca、Mg、Si的贮量远大于植物亚系统的贮量,地上活体和枯草分室的各元素贮量小于根分室．在两类草原群落中,N、P、K、S从枯草分室中消失的速率要大于Ca、Mg和Si．羊草草原的枯草分室元素流失量大于大针茅草原．研究区草原生态系统中,羊革草原物质的生物地球化学循环近于平衡状态,大针茅草原处于失衡状态．物质循环量羊草草原远大于大针茅草原．     

垃圾填埋场渗滤液尾水灌溉下百慕大草抗氧化系统的反应

通过盆栽试验,研究了渗滤液尾水灌溉下百慕大草的膜脂过氧化及酶促、非酶促抗氧化系统的反应.结果表明,低稀释比的渗滤液尾水(<25%)灌溉下,随着稀释比增大,百慕大草叶绿素a/b提高,丙二醛(MDA)、H₂O₂含量及膜透性降低,膜脂过氧化水平较轻;但中、高稀释比(>25%)下,随稀释比的增大则显示出一定的负效应,表现为叶绿素a/b降低,MDA、H₂O₂含量及膜透性提高,从而导致膜脂过氧化水平提高.非酶抗氧化剂抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)含量的变化趋势相同,即低稀释比下含量升高,中高稀释比胁迫下明显降低.抗氧化酶中,超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化同抗氧化剂变化趋势相似,但POD对胁迫的反应更敏感;而过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势则先减弱后增强;MDA含量和抗氧化剂含量、抗氧化酶SOD、POD活性间的显著负相关,表明3种抗氧化剂和SOD、POD在防止百慕大草膜脂过氧化上可能起到更重要的作用.     

不同灌溉方式对杂交稻同化产物运转与分配特性的研究

采用盆钵实验和^14C-同位素示踪技术,在节水、淹水、干旱三种灌溉方式下对杂交稻组合C两优396、威优46不同生育期的光合特性及同化产物的运转与分配进行研究。结果表明：在生育前期节水处理的叶绿素含量、净光合速率、同化产物分配比例与淹水处理的差异不显著;水稻抽穗后,淹水处理叶绿素含量与净光合速率下降幅度均大于节水处理,同化产物分配比例显著低于节水处理,最终导致产量也低于节水处理。而十旱处理在整个生育期的剑叶叶绿素含量、净光合速率、同化产物分配比例均低于节水、淹水处理,最终产量显著低于前两种处理。     

海水灌溉欧洲菊苣盐肥耦合效应

2008年在江苏北部沿海滩涂进行田间试验研究了不同浓度海水灌溉下欧洲菊苣(Cicherium intybus L.)的盐肥耦合效应。结果表明:1)20%海水灌溉下欧洲菊苣肉质根和地上部分生物产量与淡水处理相比没有显著差异,而40%海水灌溉下产量均显著下降;N3(氮用量90kg.hm-2)水平与N1(氮用量0kg.hm-2)水平相比,欧洲菊苣肉质根产量与地上部分生物产量可以显著提高;同样,P3(P2O5用量45kg.hm-2)水平与P1(P2O5用量0kg.hm-2)水平相比,欧洲菊苣产量亦显著提高。2)各浓度海水灌溉下,随着施氮、磷量的增加菊苣主茎普遍增长和增粗。3)经过海水与氮肥及磷肥的交互作用对总产量影响的分析,可以看出W1N3(淡水,氮用量90kg.hm-2)和W1P3(淡水,P2O5用量45kg.hm-2)是优化组合。4)经过海水与氮肥及磷肥的交互作用对籽粒产量影响的分析,可以看出W2N3(20%海水,氮用量90kgN.hm-2)和W1P2(淡水,P2O5用量22.5kg.hm-2)是优化的组合。处理因子分析表明:海水、氮肥、磷肥对欧洲菊苣产量具有显著效应,以海水影响最大;总产量的优化组合为W1N3P...     

苏北滩涂海水灌溉与施氮对籽粒苋生长的影响

为创建海涂海水种、养复合清洁生产模式,首先要探索海水灌溉经济植物的种植条件,为此,在苏北滩涂布置田间小区试验,研究海水灌溉下氮肥与海水对籽粒苋生长的耦合效应。结果表明:1)20%海水灌溉下,施纯氮量120kg.hm-2,植株鲜草和籽粒产量均显著高于施纯氮量60kg.hm-2下的产量,且与施纯氮量180kg.hm-2处理下的产量差异不显著;40%海水灌溉下,施氮120kg.hm-2时籽粒产量最高,但其产量显著低于20%海水灌溉、施纯氮量120kg.hm-2下的产量。2)鲜草产量在淡水灌溉、施纯氮60kg.hm-2下达到最高值,籽粒产量在淡水灌溉,施纯氮180kg.hm-2下达到最高值。但20%海水灌溉、施纯氮120kg.hm-2组合下,籽粒产量和鲜草产量均未与最高产量达显著差异。3)随施氮量的增加,茎、叶中K+含量增加,而根、茎、叶中Na+含量和Cl-含量均先减少后增加。在施氮量为120kg.hm-2范围内,茎K+/Na+随施氮量的增加而升高,施氮量进一步增加,K+/Na+又随之下降。4)20%海水灌溉下,叶片氮素含量在120kg.hm-2处理下达到最高值,在40%海水处理下,氮肥施用对叶片氮素含量影响不显著。...     

农田污灌的现状、存在问题及应对策略

针对目前我国水资源的缺乏和水污染的现状,阐述了进行农田污水灌溉的必要性,分析了农田污灌的效益和存在的问题,指出了相应的应对策略。