马铃薯滴灌示范试验初报

以马铃薯克新1号为试验材料,在内蒙古察右中旗进行了滴灌与半固定式喷灌两种灌溉方式效果的比较研究。结果表明:与对照半固定式喷灌相比,滴灌灌溉方式可使马铃薯极显著增产,增产率14.86%,大薯率显著提高7%;从马铃薯现蕾到收获,在土壤湿润深度相近情况下,单次灌水量不及对照的1/3,全生育期可节水48.2%;水分生产效率每立方米5.14kg,比对照高1.7kg;水分生产效益每立方米2.03元,高于对照0.72元;肥料利用率比对照高20%左右;纯收入比对照每公顷增加2385元,增收率19.5%。滴灌较半固定式喷灌更适于在乌兰察布市后山地区马铃薯生产中应用。     

全膜覆土栽培对作物的水温效应

为揭示全膜覆土栽培对作物的增产机理,在大田条件下分析了全膜覆土、传统地膜覆盖及露地栽培春小麦的土壤温度、土壤含水量、灌浆速率,以及两茬春小麦和一茬马铃薯的产量、水分利用效率和经济效益的差异。结果表明,与露地栽培相比,全膜覆土显著提高了春小麦生长前期耕层地温,降低了生长后期地表温度,同时起到保水和充分利用土壤深层水分的作用。全膜覆土春小麦的籽粒灌浆速率峰值出现时间和灌浆持续时间均比露地和地膜覆盖小麦分别推后3和6 d,平均灌浆速率分别提高0.65%和6.15%。全膜覆土栽培技术可连续提高三茬作物的产量及水分利用效率,使其总纯收益比露地和地膜覆盖处理分别增加26.07%和10.76%。     

覆膜滴灌对玉米光合特性、物质积累及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,以雨养条件为对照,研究3种灌溉处理(滴灌、覆膜滴灌、覆膜限量补灌)对玉米相对叶绿素质量浓度(SPAD值)、光合特性及产量和水分利用效率的影响,探讨不同膜下滴灌节水增产的效果及内在机制。结果表明,覆膜增加玉米苗期叶绿素质量浓度,在拔节期覆膜的作用减弱,抽雄期SPAD值依次为覆膜限量补灌覆膜滴灌滴灌雨养。与对照相比,覆膜滴灌、覆膜限量补灌玉米地上部干物质重分别增加22.8%~52.8%和20.3%~48.0%;玉米产量增加1 261 kg/hm2和1 300 kg/hm2,增产12.7%和13.1%;提高水分利用效率0.83 kg/m3和1.23 kg/m3,提高水分生产效率0.30 kg/m3和0.36 kg/m3。覆膜限量补灌在不影响光合产物积累的基础上,比覆膜滴灌节水60%。     

不同生育期的外源水分补给对旱作马铃薯水分利用效率及产量的影响

在大田条件下研究了定量灌水对马铃薯产量及水分特性的影响。以水分和品种为影响因素,水分5水平,品种2水平,采用裂区设计,重复3次,以外源水分补给为主区,品种为副区,在马铃薯不同生长时期测定其水分利用效率,并对各小区进行测产。结果表明,外源水分补给能提高旱作马铃薯产量,‘庄薯3号’产量增幅在6.2%~18.6%,苗期外源水分补给产量高于薯块膨大期,苗期外源水分补给50 mm具有超补偿效应,外源水分补给100 mm具有高补偿效应,低量定额外源水分补给有利于水分利用效率的提高,且苗期外源水分补给高于薯块膨大期。‘大西洋’对水分利用效率较高,在薯块膨大期由于降水影响,烂薯的比率增加。马铃薯在苗期灌水,水分利用效率较高,而薯块膨大期水分的需求较敏感,水分过多会造成减产。     

不同功能地膜覆盖对旱地马铃薯土壤水热效应和产量的影响

为了研究旱地不同功能地膜覆盖栽培马铃薯的效果,在甘肃省定西市设置露地栽培(CK)、覆盖黑色膜、覆盖黑白双色膜、覆盖蓝色高光效膜和覆盖黑色液体降解地膜5个处理试验,研究不同地膜覆盖对土壤水热状况和产量的影响。结果表明,地膜覆盖可以提高马铃薯0～20 cm各土层的土壤温度1.0～6.0℃,覆盖黑白双色地膜和蓝色地膜的地温最高,其次为覆盖黑色地膜,液体可降解地膜的温度提高幅度最小,仅较露地栽培高1.0～2.0℃。覆盖黑白双色膜、蓝色膜和黑色膜3个处理0～100 cm土层的土壤含水量最高,其次为液体降解地膜,露地土壤含水量最低。各处理与露地(CK)相比,覆盖黑白双色地膜、黑色地膜和蓝色地膜处理水分利用效率分别较露地栽培提高32.00%、29.99%和25.22%,液体降解地膜较露地栽培高7.42%(不显著)。蓝色地膜、黑色地膜和黑白双色地膜块茎产量分别较露地栽培提高29.28%、28.73%和25.72%,液体降解地膜覆盖块茎产量较露地栽培高5.29%(不显著)。地膜覆盖能提高地温,有效提高土壤含水量、水分利用效率和马铃薯产量,蓝色高光效地膜、黑色地膜和黑白双色膜有极显著增产效果,宜在生产中推广。     

马铃薯滴灌示范试验初报

以马铃薯克新1号为试验材料,在内蒙古察右中旗进行了滴灌与半固定式喷灌两种灌溉方式效果的比较研究。结果表明：与对照半固定式喷灌相比,滴灌灌溉方式可使马铃薯极显著增产,增产率14．86％,大薯率显著提高7％;从马铃薯现蕾到收获,在土壤湿润深度相近情况下,单次灌水量不及对照的1／3,全生育期可节水48．2％;水分生产效率每立方米5．14妇,比对照高1．7kg;水分生产效益每立方米2．03元,高于对照0．72元;肥料利用率比对照高20％左右;纯收入比对照每公顷增加2385元,增收率19．5％。滴灌较半固定式喷灌更适于在乌兰察布市后山地区马铃薯生产中应用。     

辽西半干旱区膜下滴灌条件下对花生田土壤微生物量碳、产量及WUE的影响

在辽西半干旱区膜下滴灌条件下,以花生品种阜花12号为材料,研究膜下不同水肥滴灌量对花生土壤微生物量碳、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,膜下滴灌可适当提高土壤微生物量碳含量;苗期灌水1次,花针期和饱果期分别灌水3次时,在整个生育期水肥滴灌量偏多,其产量低于较之灌水量少的两个处理,且WUE较低;苗期不灌水,仅在花针期和饱果期分别灌水1次时,其产量与WUE相对较高。说明本地区膜下滴灌量应根据当年降水量灵活掌握,雨水相对偏多的年份可少量滴灌,分别在花针期与饱果期滴灌一次（10m^3／667m^2）,并随水追肥满足花生生育中后期的营养需求;在春早年份苗期也可滴灌一次达到保全苗的目的。     

滴灌条件下黑土水分湿润特征及对大豆产量的影响

为探讨黑土水分湿润特征及滴灌对大豆产量的影响,试验采用静脉输液管为工具模拟水分滴灌,以明确点源供水条件下黑土水分湿润特征,并以此为依据确定合理的滴灌模式。研究结果表明:点源供水条件下黑土水分扩散半径约为20cm。以此为依据,建立了大豆大垄双行滴灌模式,其垄底宽为110cm,垄顶宽70cm,大豆双行间距为40cm;该模式下大豆产量为261.3kg/667m2,与不灌溉相比大豆产量增加73.0kg/667m2,增幅为38.8%,增产效果显著,效益明显大于65cm传统垄作。     

不同灌溉施肥模式对菠萝产量及水肥利用效率的影响

为了明确灌溉施肥模式在季节性干旱期对菠萝产量及水肥利用效率的影响,开展了等量灌水和施肥条件下不同灌溉施肥模式的田间小区比较试验。结果表明:滴灌灌水较传统施肥处理显著促进菠萝植株总干物质的累积,增幅达20.29%,产量提高9.33%。与传统施肥相比,滴灌肥水一体化、微喷带肥水一体化和喷灌肥水一体化处理的菠萝产量分别增加26.27%、23.11%和6.72%,肥料贡献率分别增加16.31%、14.71%和4.93%,农学效率分别增加了18.05 kg/kg、15.88 kg/kg和4.62 kg/kg。在施肥量和灌水量相同的条件下,滴灌肥水一体化处理的菠萝总干物量比微喷带和喷灌肥水一体化分别提高7.35%和21.63%,产量分别增加2.57%和18.32%,肥料贡献率分别提高了1.60%和11.38%。滴灌肥水一体化、微喷带肥水一体化和喷灌肥水一体化处理的灌溉水利用效率均达到37 kg/m3以上。经济效益分析表明,滴灌肥水一体化处理的净收益较传统施肥、微喷带和喷灌肥水一体化分别提高96.30%、5.24%和67.19%。因此,滴灌肥水一体化模式是在季节性干旱期给菠萝灌水施肥的最优水肥耦合方式。     

精量滴灌对覆膜玉米植株性状和产量的影响

在吉林省通榆灌溉试验重点站选取3个地块(10个小区)进行玉米膜下低压精量滴灌试验,研究低压精量滴灌对吉林省自然条件下覆膜玉米株高、叶面积、产量及水分利用效率的影响。研究结果表明,在株高方面,低压精量灌溉和常规灌溉下的变化规律大致相同,均表现为前期快速增长、拔节期后缓慢增长、灌浆后期基本稳定。在叶面积方面,其动态变化均呈单峰型曲线;在产量方面,低压精量滴灌增产幅度达到4%以上;在水分利用率方面,低压精量滴灌下玉米的水分利用率相对较高。     

隔沟交替灌溉对我国半干旱地区马铃薯水分利用的影响

隔沟交替灌溉（Partialroot-zonedrying,PRD）被认为是一种节水灌溉的方法,它可以提高多种作物的水分利用率。本研究开展于我国甘肃与内蒙两个半干旱马铃薯种植区,比较常规灌溉与隔沟交替灌溉对马铃薯产量和水分利用率的影响。结果表明,由于两个试验点的气候条件与土壤条件不同,所以马铃薯产量存在显著的差异。但是在两试验点中,PRD。处理（隔沟交替灌溉,灌水量为经验灌水量的1／2）的产量与常规灌溉处理（c100,经验灌水量）的产量没有显著的差别,水分利用率却显著提高。研究显示,运用合理的灌溉方式,可以在保证产量不变的基础上节省用水量。另外,在易发生干旱的地区,选用适合的品种,同时采用覆膜技术对于增加马铃薯产量有着重要的作用。     

Effects of drip irrigation regimes on potato tuber yield and quality under plastic mulch in arid Northwestern China

Field experiments were conducted to study the effects of drip irrigation regimes on potato (Solanum tuberosum L.) growth, tuber yield and quality, and water use efficiency (WUE) when grown under plastic mulch in an arid area of Northwestern China in 2008, 2009 and 2010. The 2008 experiment consisted of a drip irrigation check without plastic mulch and four different drip irrigation frequency treatments with plastic mulch: once every day, once every 2 days, once every 4 days, and once every 8 days. In 2009 and 2010 the drip check treatment without mulch was irrigated at −25 kPa soil matric potential (SMP) during three potato development stages and four different SMP drip irrigation strategies were compared during the potato development stages (using plastic mulch): S1 (−25 kPa SMP during the three development stages), S2 (−25 kPa SMP during tuber initiation and bulking and −35 kPa SMP during maturation), S3 (−25 kPa SMP during tuber initiation and maturation and −35 kPa SMP during bulking), S4 (−35 kPa SMP during the three development stages). Plastic mulch negatively affected tuber yield, WUE, and tuber quality. In the presence of plastic mulch, tuber yield, specific gravity, starch content, and vitamin C content seemed to be enhanced as the irrigation frequency increased, although the differences were not statistically significant. Irrigation frequency did not affect WUE for potato grown under plastic mulch. Analysis of plant height, tuber yield and WUE showed that a drip irrigation threshold of −35 kPa SMP led to obvious water stress for potato growth in this arid area. Under plastic mulch in 2010, S2 was the optimum drip irrigation regime because of the significantly higher yield than S3 and S4, the highest WUE and significantly firmer tubers than any of the other irrigation regimes tested.     

Fertigation improves potato production in Inner Mongolia (China)

Inner Mongolia ranks number one in potato (Solanum tuberosum L.) production in China; however, water-use (WUE) and fertilizer-use efficiencies (FUE) in potato production are lower in this region than those in developed countries, even lower than the average levels in China because of poor management of water and fertilizer by local farmers. Fertigation has been shown to significantly improve both WUE and FUE in developed countries. The aim of this work was to test how much fertigation could improve WUE and FUE relative to potato production in Inner Mongolia. The results from field experiments at different sites showed that, compared with the conventional cultivation based on flood irrigation, drip fertigation not only improved WUE and nitrogen-use efficiency in potato production system 1.4–2.0 fold and 20%–35%, respectively, without yield loss, but also increased proportion of commercial potato tuber by about 28%. Thus, we suggest the use of drip fertigation for potato production in Inner Mongolia, where water resources are limited.     

Potato growth with and without plastic mulch in two typical regions of Northern China

Plastic film mulching is an important agricultural practice to save water and improve crop productivity in Northern China. Three field experiments were conducted to examine the effect of plastic mulch on soil temperature, potato (Solanum tuberosum L.) growth and evapotranspiration under drip irrigation in two typical regions of Northern China in 2001 and 2006. Results suggest that daily mean soil temperature under mulch was 2–9 °C higher than without mulch, especially during the early growth. Potato growth was restrained under mulching conditions in the North China Plain mainly due to the higher air temperature in this region and thus the higher soil temperature. The negative effects of mulching included a lower emergence and fewer marketable tubers per plant. Evapotranspiration and potato tuber yield were both reduced by mulch, especially in the North China Plain. In northwest China, mulch favorably increased the weight of jumbo tubers (W ≥ 300 g) per plant. Mulching duration had little effect on potato evapotranspiration in northwest China. However, both tuber yield and water use efficiency (WUE) decreased with increases in mulch duration, which suggests the plastic mulch should be removed early.     

玉米浅埋滴灌节水种植模式产量与效益分析

在内蒙古通辽市科左中旗粮食生产基地,为了生态节水、科技高产、循环发展的生产目标,解决膜下滴灌造成的地膜污染和回收成本高的难题,浅埋滴灌高效节水种植模式被广泛开发和利用。通过开展种植对比试验,比较不用种植模式下的玉米产量及经济效益。研究结果表明,浅埋滴灌高效节水种植模式2015年和2016年玉米产量达到11 128.71、12 426.42 kg/hm2,两年推广种植面积分别0.27万hm2和1.44万hm2。浅埋滴灌种植模式从保苗效果、子粒品质、平均产量、成本投入、纯效益等方面的综合表现最好。     

种植密度和灌溉量对西辽河平原春玉米产量及水分利用效率的影响

在内蒙古通辽市辽河镇浅埋滴灌水肥一体化条件下,以DK159为研究对象,设置6.0万株/hm²(D1,CK,农民常规种植密度)和9.0万株/hm²(D2)两种种植密度处理和45 mm(I₄₅)、90 mm(I₉₀)、180 mm(I₁₈₀)、270 mm(I₂₇₀)、360 mm(I₃₆₀)、450 mm(I₄₅₀,CK,农民常规灌溉量)6个灌溉量水平,研究种植密度和灌溉量对玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,9.0万株/hm²密度下在360 mm的灌溉量下获得最高产量和较高的WUE;6.0万株/hm²密度下在270 mm的灌溉量下获得最高产量和较高WUE。与传统生产方式(D1-I₄₅₀处理)相比,D1-I₂₇₀处理的产量无显著降低,灌溉量降低40.0%,蒸散量减少19.7%,WUE提高25.1%;D2-I     

不同灌溉方式在马铃薯生产上的应用效果

在田间试验条件下,研究了滴灌技术与传统喷灌技术对马铃薯大薯率和产量的影响,并进行了经济效益分析。试验设3个处理:滴灌区为处理A,常规喷灌区为处理B,不灌溉区(对照)为处理C。结果表明:滴灌区处理能增加马铃薯的大薯率,显著提高马铃薯块茎产量,增幅达46.7%,经济效益提高显著。该研究对滴灌技术在马铃薯生产上的推广和应用具有重要的意义。     

水氮供应对北疆春玉米产量、水氮利用及品质的影响

为了探明膜下滴灌条件下水氮供应对北疆春玉米产量、水氮利用效率以及子粒品质的影响,设计3个灌水量水平和4个施氮量水平共12个处理的双因素测坑试验。结果表明,在同一灌水量条件下,随施氮量的增加,春玉米子粒产量、水分利用效率(WUE)、地上部干物质量、氮素吸收量以及总淀粉和粗蛋白含量,均表现出先增后减的趋势,耗水量无显著变化,氮素利用效率(NUE)和粗脂肪含量分别表现出递增和递减的趋势。在同一施氮量条件下,随灌水量的增加,耗水量、子粒产量、NUE和总淀粉含量以及地上部干物质量与氮素吸收量,均表现出递增趋势,粗蛋白和粗脂肪含量相反,而WUE先增后减。通过CRITIC和TOPSIS综合评价排序,与试验地肥力相近的北疆膜下滴灌春玉米适宜的灌水量为5 100 m³/hm²、施氮量为460 kg/hm²。     

水氮互作对膜下滴灌玉米产量及水氮利用的影响

通过田间裂区试验,研究不同灌水量和施氮量对膜下滴灌玉米生理生长、产量及其构成因素和水、氮利用的影响。结果表明,水氮互作对玉米产量影响差异显著(P0.05)。玉米单株叶面积随着施氮量与灌水量的增加而增大。随着灌水量的增加,玉米耗水量呈上升趋势,玉米水分利用效率呈下降趋势。氮肥农学效率及氮肥偏生产力随着施氮量的增加而减小。当灌水量大于2 700 m~3/hm~2、施氮量大于200 kg/hm~2时,玉米干物质积累和产量不在增加,产量呈下降趋势。在本试验条件下,推荐最佳灌水量为2700 m~3/hm~2,施氮量为200 kg/hm~2。