长期连作滴灌棉田残膜分布特征及对土壤水分运动和棉花根系生长的影响机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51869028
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    41.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0902.农业水利与农村水利
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The problem of residual membrane contamination has attracted great attention of the State Council, people's governments at all levels and scientific research workers. The planting area and total output of cotton under mulch drip irrigation in Xinjiang account for more than 50% of the total amount of the country. However, the research group found that the residual film in long-term continuous cropping cotton field increased by 15.11-18.70 kg/hm2 year by year. The accumulation of residual film in topsoil will not only affect the evolution of soil physical properties and soil water movement, but also directly hinder the growth of cotton root system. The project proposes to monitor cotton fields under plastic mulch drip irrigation for various years (3-21 years) at fixed-points, so as to illustrate the characteristics of accumulation and morphological change of residual film in cotton fields in typical oasis area, to further taking the evolution of soil physical properties as a breakthrough point, the influence mechanism of residual film on soil water movement was clarified through control experiment and undisturbed soil-trough simulation, and the appropriate irrigation control strategy was put forward. Determine the biological characteristics of the initial growth and process growth of cotton, and use mathematical and computer language to build a cotton root growth model and visual analysis. The relationship between residual plastic film accumulation and water movement and root growth response was further analyzed, the cumulative threshold of residual plastic film in long-term continuous cropping drip irrigation was proposed. The mechanism of residual plastic film distribution and morphology on cotton root growth was analyzed and the agronomic restoration strategy was proposed. Expected results provide an important reference for the treatment of residual membrane pollution in drip irrigation cotton fields.
残膜污染问题引起国务院、各级人民政府和科研工作者高度重视。新疆膜下滴灌棉花种植面积及总产量均占全国总量的50%以上;然而课题组调研发现,长期连作棉田残膜以15.11-18.70 kg/hm2的速度逐年递增;残膜在耕层累积,不仅会影响土壤物理性质演变和土壤水分运动,还会阻碍棉花根系生长。项目拟对不同膜下滴灌年限棉田(3-21年)进行定点监测,阐明典型绿洲区长期连作棉田残膜累积和形态变化特征;以土壤物理性质演变规律为突破口,通过控制试验和原状土土槽模拟,阐明残膜对土壤水分运动影响机理,并提出适宜灌溉调控策略;确定棉花初始生长和过程生长生物学特征参数,利用数学和计算机语言构建棉花根系生长模型并进行可视化,解析残膜累积和水分运动与根系生长响应关系,提出长期连作滴灌棉田残膜累积阈值,剖析残膜分布和形态对棉花根系生长的影响机理,提出农艺修复策略。预期成果为膜下滴灌棉田残膜污染治理提供重要参考。

结项摘要

残膜污染问题引起国务院、各级人民政府和科研工作者高度重视。残膜在耕层中累积,不仅会影响土壤物理性质演变和土壤水分运动,还会阻碍棉花生长。项目组采用调查研究和定点监测等手段,明确了绿洲区棉田土壤耕作层中地膜以每年约15.69 kg·hm-2的速率残留,从覆膜起始至覆膜耕作15年,较大的残膜碎片(>25 mg/片)在0~5 cm土壤深度富集较为稳定;经过15年以上的覆膜耕作后,较大的残碎块在翻耕耙地等农田作业下开始碎裂成较小的残膜碎片,其中较小的残膜碎块(<25 mg/片)的累积更加明显,且这部分残膜向深层土壤的下移更加显著。通过使用MATLAB软件结合BP 神经网络模型预测得出,在现有覆膜耕作模式和地膜回收措施不变的情况下,绿洲应用覆膜滴灌30 年棉田残膜密度将达到419.19 kg·hm-2,超出国家残膜标准限值 75.0 kg·hm-2近6倍。通过原状土模拟试验得出,随着残膜量的增加,土壤稳定入渗率和累积蒸发量逐渐减小;当残膜量超过79.2 kg/hm2时,土壤稳定入渗率和累积蒸发量较无残膜土壤显著减小。土壤入渗率模型Kostiakov和累积蒸发量模型Rose同样适用于残膜累积的土壤,但随着残膜量的增加,模型拟合参数的相对均方根误差变大。通过控制试验和模型构建等手段研究得出,覆膜滴灌15年时,棉花叶片Pn蕾期较残膜农田减少5.30%,Tr吐絮期减少15.06%,Gs花铃期减少54.13%,Ci蕾期降低23.58%。棉花根系的根长密度、根表面积密度、根系体积和根系直径亦与土壤残膜量呈显著负相关关系。随着覆膜滴灌年限的增加,残膜量在超过 391.73 kg·hm-2时(覆膜20年)棉花产量受到显著影响。依托本项目,培养研究生3名,发表论文14篇,其中SCI检索6篇;荣获全国农业节水科技二等奖、新疆水利学会科学技术一等奖各1项。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
蒸发条件下地下水埋深对土壤水盐含量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    石河子大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李文昊;王振华;王凯飞
  • 通讯作者:
    王凯飞
Responses of infiltration and evaporation to amounts and distribution characteristics of the residual plastic films within agricultural soil
入渗和蒸发对农田土壤残留地膜数量和分布特征的响应
  • DOI:
    10.1007/s00271-022-00774-2
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Irrigation Science
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Wen Y.;Li H.Q.;Li W.H.;Gu Z.D.;Wang Z.H.
  • 通讯作者:
    Wang Z.H.
不同残膜量对土壤水分运移的影响及模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    干旱地区农业研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贾浩;王振华;张金珠;李文昊;谷贞达
  • 通讯作者:
    谷贞达
Effects Of Returning Cotton Stalks To The Field On The Distribution Of Residual Plastic Film In An Oasis Agroecosystem Under Long-term Mulched Drip Irrigation
长期覆膜滴灌下棉秆还田对绿洲农业生态系统残留地膜分布的影响
  • DOI:
    10.2136/sssaj2019.04.0128
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Soil Science Society of America Journal
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Jinzhu Zhang;Huaijie He;Zhenhua Wang;Li Guo;Bihang Fan;Xurong Zheng;Wenhao Li;Henry Lin
  • 通讯作者:
    Henry Lin
Variations of Soil Salinity and Cotton Growth under Six-Years Mulched Drip Irrigation
六年覆膜滴灌土壤盐分与棉花生长的变化
  • DOI:
    10.3390/agronomy11061127
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
    Agronomy
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li W.;Wang Z.;Zhang J.;Liu N..
  • 通讯作者:
    Liu N..

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

北疆棉田不同冬灌方式对土壤水分、盐分和温度分布的影响
  • DOI:
    10.13870/j.cnki.stbcxb.2014.02.025
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    水土保持学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈小芹;王振华;何新林;李文昊;姜国军
  • 通讯作者:
    姜国军
滴灌条件下排水暗管间距对土壤盐分淋洗的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王振华;衡通;李文昊;张金珠;杨彬林;姜昱杉
  • 通讯作者:
    姜昱杉
灌溉水温对土壤水分入渗及分布的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国农学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王久龙;王振华;李文昊;张骜
  • 通讯作者:
    张骜
长期膜下滴灌棉田土壤盐分变化特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李文昊;王振华;郑旭荣;张金珠
  • 通讯作者:
    张金珠
冬滴灌方式及定额对北疆棉田土壤水盐分布及次年棉花生长的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵波;王振华;李文昊
  • 通讯作者:
    李文昊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李文昊的其他基金

典型干旱绿洲灌区水盐时空模拟与多维临界调控机制研究
  • 批准号:
    52209064
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码