灌溉排水学报

JOURNAL OF IRRIGATION AND DRAINAGE

  • 施氮和土壤水热条件对河西绿洲灌区休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放的影响

    刘姝彤;马忠明;王智琦;赵凡;金军民

    【目的】研究施氮和土壤水热条件对河西绿洲灌区休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放的影响。【方法】依托河西绿洲灌区地下淋溶长期定位监测试验,选取CK(不施肥)、CONV(常规施肥)、OPT(优化施肥)、OPT-N(减量施氮)和OPT+N(增量施氮)5个处理,采用静态箱-气相色谱法在休耕季监测小麦玉米间作农田土壤N_(2)O通量动态变化,并建立二次多项式逐步回归方程,绘制交互效应曲面图。【结果】整个休耕季,小麦玉米间作农田是土壤N_(2)O排放的弱源,土壤反硝化过程起主要作用。2018年11月中旬—2019年2月中旬,N_(2)O通量总体表现为吸收,CONV处理和OPT+N处理虽有较高的N_(2)O排放,但是处理间N_(2)O通量排放差异未达显著水平(P>0.05)。在冬灌后,CONV、OPT、OPT-N、OPT+N处理N_(2)O排放呈现增长趋势,CK处理N_(2)O通量表现为吸收。通过交互效应曲面图发现10 cm地温与土壤N_(2)O排放关联度最大,以及在交互作用的影响下,休耕季10 cm土壤地温与土壤N_(2)O排放呈相反趋势。【结论】休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放受生长季施肥影响较小,受土壤水热条件的影响较大。

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  • 控释尿素对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

    孙梦媛;刘景辉;米俊珍;张兰英;王英

    【目的】探究控释尿素对覆膜马铃薯氮素诊断指标、产量、经济效益及水分利用效率的影响。【方法】通过田间试验,研究了不施肥(CK)、普通尿素(CF,N施量200 kg/hm~2)和控释尿素(CRU1(N施量180 kg/hm~2)、CRU2(N施量160kg/hm~2)和CRU3(N施量140 kg/hm~2))对马铃薯叶片叶绿素(Chl)、氮平衡指数(NBI)、类黄酮(Flav)值、产量、经济效益、水分利用效率及氮肥偏生产力的影响。【结果】马铃薯叶片Chl和NBI值均随施氮量的降低而降低,Flav值随施氮量的降低而增加。不同施肥量和生育期均显著影响叶片Chl、NBI和Flav值(P<0.01),但施肥量和生育期的互作差异不显著(P>0.05)。随着施氮量降低,马铃薯产量和经济效益均降低,表现为:CF处理>CRU1处理>CRU2处理>CRU3处理>CK。在本试验条件下,控释尿素降低了马铃薯产量和经济效益,CRU1处理减产幅度最小。与CRU1处理相比,CF处理马铃薯产量和经济效益分别提高了5.18%和24.26%,但商品薯率和氮肥偏生产力分别降低6.50%和5.33%。相似的耗水量和水分利用效率也随施氮量的降低呈减小趋势,CF处理耗水量和水分利用效率均能保持较高水平,且水分利用效率与CK、CRU2处理和CRU3处理达到显著性差异(P<0.05);与施用控释尿素CRU1处理、CRU2处理和CRU3处理相比,CF处理耗水量提高幅度为2.79%~5.02%,对应水分利用效率提高幅度为2.33%~11.58%。【结论】CF能保证旱作全覆膜马铃薯产量和水分利用效率,提高经济效益,可作为黄土丘陵沟壑区一个可行的施肥策略。

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  • 微生物基覆盖材料对新垦滨海盐土理化性质的影响

    韩瑞;姚宇阗;尚辉;张弛;郑金海;陈立华

    微生物菌丝能够固结有机物物料形成的封闭覆盖物,实现对土壤的有效覆盖。【目的】微生物基覆盖材料的应用可降低海涂土壤蒸发、增强土壤水分入渗、促进土壤团粒结构形成和稳定,有利于减少表层土壤盐分累积,加速盐分洗脱。【方法】设置原始匡围滩涂处理(RCS,滩涂匡围完成后不进行人为处理)、常规处理(CVT,淡水洗盐+牛粪堆肥,牛粪堆施用量为4 500 kg/hm~2)、田菁处理(SES,常规处理+田菁种植,田菁播种量为18 kg/hm~2)和微生物基覆盖材料(Microbiological Covering Materials,MCMs)处理(MCT,田菁处理+微生物基覆盖材料,覆盖量7500kg/hm~2),研究了不同农艺措施对滨海重盐土壤理化性状及盐分迁移影响。【结果】相较于SES处理,MCT处理单位面积田菁生物量显著增加,增加了约75.83%。相较于原始匡围滩涂(RCS)处理,MCT处理表层土壤(0~10 cm)田间持水率增加了25.23%;0~10、10~20 cm和20~30 cm土层土壤质量含水率分别增加了37.34%、36.17%和19.67%,体积质量分别降低了9.52%、9.46%和8.67%,毛管孔隙度分别增加了14.55%、13.33%和10.54%;0~30 cm土层土壤有效磷量和速效钾量显著增加,各土层有效磷量分别增加了160.52%、297.58%和280.84%,速效钾量分别增加了186.25%、90.08%和6.00%;0~30 cm土层土壤有机质量显著提升,各土层分别增加了505.88%、594.44%和372.45%,可溶性盐量显著降低,分别降低了87.25%、85.44%和77.12%。【结论】MCMs覆盖显著增加了田菁的生物量、改善了土壤性状、增加了土壤养分、加速了土层盐分垂向迁移和降水入渗。因此,微生物基覆盖材料的使用可以加快滨海滩涂重盐土土壤中盐分的洗脱速率,促进耐盐植物生长,有利于滩涂生态建设。

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  • 根域限制对温室膜下滴灌网纹甜瓜耗水特征与果实品质的影响

    孟建;刘胜尧;范凤翠;乜兰春;李燕;侯大山;王静;韩江伟

    【目的】利用根域限制技术调节温室网纹甜瓜生长及耗水特性,研究适宜的根域限制方式和限根深度。【方法】以西州蜜25号为试材,设置2种限根方式(纱网布和塑料布)和6种限根深度(10、20、30、40、50、60 cm)组合的根域限制处理,研究了限根对温室膜下滴灌甜瓜耗水特性、干物质积累、果实产量和品质的影响。【结果】与常规种植相比,纱网布限根对甜瓜植株干物质积累量、果实产量和果实外观品质影响不显著(P>0.05);塑料布限根显著降低了甜瓜植株干物质积累量、果实产量、果实横纵经和果形指数(P<0.05)。适度根域限制显著提高了甜瓜的水分利用效率,10 cm和20 cm纱网布限根甜瓜的水分利用效率分别比CK提高了10.90%和5.47%,10 cm和20 cm塑料布限根甜瓜的水分利用效率分别比CK提高了8.06%和4.39%,限根深度过深水分利用效率显著降低。限根显著影响了果实营养品质,限根深度为10、20、30 cm的纱网布限根和限根深度为20、30、40 cm的塑料布限根提高了甜瓜果实可溶性总糖、可溶性固形物量和酸糖比。【结论】温室膜下滴灌条件下,限根深度10~20 cm的纱网布限根对温室网纹甜瓜的营养生长和生殖生长影响不显著,可提高水分利用效率和果实品质,是适宜根域限制方式。

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  • 海河流域农田氮磷面源污染的空间分布特征及关键源区识别

    张巧玲;胡海棠;王道芸;邱春霞;李存军;白翠;靖亭亭

    【目的】分析海河流域农田氮磷面源污染及对水质影响的空间分布特征,并识别关键源区,以期为该流域面源污染治理提供参考依据。【方法】基于InVEST营养物传输率模型和产水量模型,估算了海河流域农田氮磷入河负荷、河流断面氮磷入河通量和潜在氮磷径流质量浓度,结合GIS空间热点分析、水文网络分析识别面源污染关键源区。【结果】海河流域2015年氮磷入河负荷分别为2.41 kg/hm~(2)和0.56 kg/hm~(2),入河总量达3.493 4万t和0.807 7万t,潜在氮、磷径流质量浓度分别为5.97、1.47 mg/L,约55%的河段超过地表V类水质TN、TP标准。农田氮磷污染呈明显的沿西北部山区向中南部平原方向上升的分布特征;农田氮磷入河负荷和潜在氮磷径流质量浓度的空间分布差异明显,前者高值分布在徒骇马颊河水系、漳卫河水系、子牙河水系,后者高值分布在徒骇马颊河全线、黑龙港运东河中下游、大清河支流和子牙河上游部分河段;流域水系上游或支流的潜在氮磷径流质量浓度普遍高于干流。热点区面积分别占14.45%、16.02%,贡献入河总量的23.39%、27.71%。【结论】海河流域农田氮磷面源污染较严重,西北部山区地区的污染程度高于中南部平原地区,以流域中南部、石家庄和秦皇岛的周边地区为关键源区。

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