分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为解决北疆淡水缺乏和土壤质量下降的问题，通过大田试验探明不同灌水矿化度及生物炭施加量对棉田土壤水热盐环境及棉花生长的影响。设置4个生物炭施加水平（B0：0 t∙hm-2、B1：20 t∙hm-2、B2：40 t∙hm-2、B3：60 t∙hm-2）和3个灌水矿化度水平（S1：1 g∙L-1、S2：3 g∙L-1、S3：5 g∙L-1），采用双因素完全随机组合试验，研究不同处理对土壤水盐温分布、棉花生长指标、干物质积累量、产量及水分利用率的影响。结果表明：施加生物炭与灌水矿化度的增加均使得土壤含水率和含盐量升高。生物炭施加量的增加使得平均土壤温度升高，升高幅度介于5.9%~15.1%，灌水矿化度对平均土壤温度存在显著影响，但各处理间差异不显著。生物炭施加提高棉花株高、叶面积指数和地上部干物质量。棉花籽棉产量和水分利用率最大值均出现在B2S2处理，为6526.4 kg·hm-2和2.01 kg·hm-2；最小值均出现在B0S3处理，较B2S2处理分别减少18.50%和26.87%。构建多元回归方程，基于棉花高产、高水分利用率；结合归一化处理和空间分析得出最佳生物炭施加量、灌水矿化度区间分别为26~46 t∙hm-2和2.45~3.04 g∙L-1。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探究适合膜下滴灌加工番茄的磁化水施肥制度，本研究以产量和水肥利用效率为目标，设置4个磁化 水强度0 Gs（M0）、2000 Gs（M1）、3000 Gs（M2）、4000 Gs（M3）和3个施氮量水平200 kg N·hm-2（N1）、250 kg N·hm-2 （N2）和300 kg N·hm-2（N3），采用裂区试验设计，进行田间试验。通过监测加工番茄生育期内的土壤含水率、株高、 茎粗及地上部生物量，并结合最终产量指标，探究各磁氮组合对加工番茄水肥利用效率的影响。结果表明：磁化水 滴灌显著提高了加工番茄的土壤含水率，增加了土壤储水量，磁氮耦合显著提升了20~40 cm土层土壤含水率。磁 化水强度在2270~3678 Gs，施氮量220~230 kg·hm-2时，可促进加工番茄生长，磁化强度大于4000 Gs且施氮量超过 250 kg·hm-2时，不能进一步提高加工番茄的生长。随磁化强度的增加，加工番茄产量及水肥利用效率呈先增后减 的变化，施氮量的增加，会提高产量和水分利用效率，但会降低氮肥偏生产力。其中，M2N3处理的产量和水分利用 效率最大，为169.67 t·hm-2和35.61 kg·m-3，M2N1处理的氮肥偏生产力最大，为822.54 kg·kg-1。运用回归分析并结 合空间分析的方法，综合考虑得到产量、水分利用效率和氮肥偏生产力三者取得较大值时的磁氮区间为2270~ 3678 Gs和220~230 kg N·hm-2。本研究可为新疆加工番茄科学应用磁化水和氮肥提供理论支撑，为优化磁氮组合 配置以提升加工番茄产量提供科学指导。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2025-02-27 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探明新疆耕地利用碳效应的长周期时空变化特征，准确评估其固碳增汇潜力，本文通过收集1991— 2021年的新疆农业数据，采用碳吸收和排放系数法，测度分析新疆耕地利用过程碳排放量、碳吸收量、碳汇量的时序动态，并利用莫兰指数、标准差椭圆和重心迁移分析耕地碳效应的空间分异、自相关性和演变特征，并揭示了其主要贡献因子。结果表明：（1）新疆耕地的碳吸收量远超碳排放量，总体表现为强的碳汇效应，且随时间推移碳汇能力呈增强态势，由1991年的830×104 t增长至2021年的3429×104 t。（2）强碳汇区域主要分布在耕地面积大且以种植玉米、小麦、棉花为主的生产区。（3）在县域尺度上耕地净碳汇具有显著的空间集聚特征，过去30 a耕地碳汇的重心总体上呈现由西南向东北迁移趋势，但仍集中于南疆的阿克苏地区。（4）施用化肥、机械作业、灌溉和农膜是主要的碳排放来源，其中，化肥和农膜投入对耕地碳排放贡献呈增加趋势。基于以上研究结果，提出可通过适度增加耕地面积、扩大南疆棉花和粮油作物种植布局、因地制宜推广麦后复播玉米、大豆、棉花提高复种指数、加大绿色农资物品投入等措施，在提高耕地产能保障粮食安全的同时，增强新疆耕地利用的碳汇效应。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-12-16
摘要： 为了缓解水资源供需矛盾，弥补淡水水资源的不足，利用微咸水和咸水灌溉成为了缓解用水危机的重要途径，同时在相同灌溉水矿化度下，灌溉水钠吸附比（SAR）的不同对棉花生长和产量的影响也会不同。因此，为了进一步探讨灌溉水矿化度和钠吸附比对棉花的影响，本试验以棉花为研究对象，设计了3种不同灌溉水矿化度水平，分别为3 g·L-1（T3）、5 g·L-1（T5）和7 g·L-1（T7);每种矿化度设计3种不同钠吸附比（SAR）水平，分别为10 (mmol·L-1)1/2（S10）、15 (mmol·L-1)1/2（S15）和20 (mmol·L-1)1/2（S20），并以当地淡水灌溉作为对照，共10个处理，研究不同灌溉水矿化度和SAR组合对土壤盐分、棉花生长、植株离子积累、产量及水分利用效率的影响。结果表明：土壤盐分随着灌溉水矿化度或SAR的增加而增加，随着土壤深度的增加呈现先增加后降低的趋势；植株Na+含量随着灌溉水矿化度或SAR的增加而增加，二者的交互作用对植株Na+含量有极显著影响；而植株K+含量、K+/Na+和N含量均随着灌溉水矿化度或SAR的增加而降低。株高、茎粗、叶面积指数和干物质量均随着灌溉水矿化度或钠吸附比的增加呈现下降趋势，灌溉水矿化度或钠吸附比极显著地抑制了干物质量的积累。灌溉水矿化度或SAR对单株铃数、单铃重、籽棉产量和耗水量（ET）有极显著影响，灌溉水SAR对水分利用效率（WUE）有极显著影响。与CK处理相比，T3S10的产量和WUE分别增加了3.27%和1.09%，T5S10的产量和WUE分别提高了2.54%和0.47%，T3S15的产量增加了1.18%，说明适度降低灌溉水SAR可以缓解矿化度增加导致棉花减产程度。不同矿化度和SAR灌溉水增加了棉花植株Na+含量，降低了K+和N营养的吸收，增大了K+/Na+，所以，棉花株高、茎粗、叶面积和干物质积累量随着灌溉水矿化度或SAR的增加逐渐降低。与CK处理相比，T3S10、T3S15、T5S10处理的单株铃数和单铃重增加。综上，当利用灌溉水矿化度为3 g·L-1，SAR<15 (mmol·L-1)1/2或灌溉水矿化度为5 g·L-1，SAR<10 (mmol·L-1)1/2的咸水进行灌溉时能保证棉花产量不受影响，研究结果可为新疆及其他干旱地区的水资源管理和农业可持续发展提供理论依据和数据支撑。
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