不同灌溉定额对向日葵生物量累积动态及产量构成要素的影响

为探究河套灌区向日葵不同播前灌水量及现蕾—开花期复水对地上生物量累积、分配以及产量构成要素的影响,试验以当地常规灌溉量(播前135 mm,复水90 mm)为对照,设置A1(播前108 mm,复水90 mm)、A2(播前81 mm、复水90 mm)、B1(播前108 mm、复水72 mm)和B2(播前81 mm、复水72 mm)4个处理进行对比研究。结果表明,适当减少播前灌水量,向日葵在开花期生物量累积补偿效应表现显著,且充分复水较限制复水的生物累积量提高16.45%~32.24%。相同播前灌水量下,收获期充分复水处理总生物量高于限制复水处理(P0.01),不同复水处理收获期籽粒百分比差异显著(P0.05),且A1处理籽粒占总生物量的百分比最高,达到43.02%。播前适当的减少灌水量(108 mm),充分复水能显著提高(P0.05)经济产量,而相同播前灌水量下,现蕾—开花期减少灌水量会显著降低经济产量(P0.05)。采用隶属函数法综合评价不同灌溉下的产量和产量构成要素、灌溉水分生产率等相关指标,得出A1处理最优。A1处理经济产量、灌溉水分生产率分别较CK显著提高8.47%和23.19%,其原因是平均单株实粒数和结实率的显著提高(P0.05)。研究表明,河套灌区向日葵适宜的灌溉制度为播前灌水108 mm,现蕾-开花期复水90 mm。     

利用作物冠气温差估算农田蒸散量

准确估算农田蒸散量,对于促进节水型农业和旱地农业的发展、科学管理有限的水资源、评估环境变化对农业生态系统的影响等具有重要意义。利用河套灌区解放闸灌域农田连续观测的玉米、向日葵的冠层温度和田间气象要素等数据,采集并计算出Seguin和Itier简化模型中日蒸散量ETd、日净辐射Rnd和冠气温差(Ts-Ta),并对模型中参数a、b进行了回归和拟合,检验其在当地的适用性。结果表明,该简化模型可以用于估算玉米和向日葵的日蒸散量,以每日13∶00时数据拟合效果最优,决定系数R2分别为0.690和0.864;日蒸散量估算模型中玉米田块参数a和b分别为-0.859和-0.116,向日葵田块参数a和b分别为0.548和-0.343。研究结果可为大面积遥感反演区域农田耗水提供参考依据。     

微咸水滴灌对食用葵花的生长影响及其临界矿化度的研究

以高(亚)油酸量的食用向日葵为试验材料,研究向日葵生长指标、生物量、产量和营养品质,并结合土壤盐分的时空变化,在盆栽条件下探讨了不同矿化度微咸水滴灌对食用葵花的生长影响。结果表明,土壤含盐量会随着灌溉水矿化度的增加而增加,但在0~30cm土层内并未形成明显的积盐。对于生长指标,微咸水滴溉对株高的影响大于对茎粗的影响,矿化度为3.5g/L时株高显著增大。各处理的根冠比均经过增长—下降—平稳的变化过程,且现蕾至开花期是微咸水灌溉影响最为显著时期。当微咸水矿化度处于较低水平(≤3.5g/L)时,其对葵花产量及产量因素的影响较小。同时,微咸水可以提高和改善作物籽实的营养品质,以矿化度2~3.5g/L增幅最大。因此,在河套灌区等半干旱区,建议葵花微咸水滴灌的临界矿化度为3.5g/L。     

干播湿出对向日葵生长发育及苗期地温的影响

为了探索河套灌区向日葵干播湿出技术,通过田间试验,研究了免冬春灌干播湿出和春灌+膜下滴灌对向日葵株高、茎粗、生物量的影响,同时在田间定位监测了不同土层土壤温度。结果表明,干播湿出可促进向日葵根系生长,提高地下部生物量;苗期,干播湿出较春灌+膜下滴灌不同土层(5、10、20和40cm)土壤日平均温度分别增加了0.74、0.66、0.46和0.44℃;而且干播湿出较春灌+滴灌节水600m~3/hm~2。可见干播湿出膜下滴灌具有节水和提高土壤温度的作用。     

河套灌区春小麦与向日葵套种模式下水分利用效率评估

以河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,讨论了灌水与小麦套种向日葵总产量的关系,根据实测数据,拟合了春小麦套种向日葵水分生产函数模型,通过对耗水资料的分析整理,揭示了春小麦与向日葵套种模式下需水规律及水分利用效率。通过对河套灌区春小麦套种向日葵水分生产函数及灌水边际效益的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非产量最高点和水分利用效率的最高点。合理利用小麦套种向日葵水分生产函数及其规律,可以实现小麦套种向日葵节水、高产、高效的较好统一。     

调亏灌溉对膜下滴灌棉花生长、产量及水分利用效率的影响

在干旱的新疆乌鲁木齐采用人工控水试验,研究了调亏灌溉对膜下滴灌棉花生长发育和最终产量以及水分利用效率的影响。结果表明,要获得较高的产量和水分利用效率,膜下滴灌棉花全生育期内的灌水量应控制在450 mm左右;适时适度的水分亏缺虽然降低了总生物量,但由于作物的亏水补偿效应不但提高了生殖器官在总生物量中的分配比例,而且有利于光合产物向经济产量的转移,水分利用效率明显提高;适时适度的亏水处理1,其最终收获产量和水分利用效率比充分供水的对照处理提高了1.7%和17.0%。实现了以农田水分管理来调控光合产物的分配,减少作物的生长冗余,提高了农业水资源的利用效率。     

化控复配对盐碱地向日葵生长影响的初步研究

针对内蒙古河套灌区干旱少雨、蒸发强烈、土壤盐碱化严重等突出问题,开展了保水剂(SAP)、聚丙烯酰胺(PAM)与粉煤灰复配对盐碱地向日葵生长影响的试验研究。初步结果表明:施用SAP+粉煤灰(30、45、60 kg/hm~2+15 t/hm~2)和PAM+粉煤灰(15、30、45 kg/hm~2+15 t/hm~2)均能提高向日葵茎、叶、花盘、籽粒的生物量,向日葵产量分别提高8.77%、16.67%、20.49%、16.03%、22.51%、26.46%,水分生产率分别提高4.96%、12.07%、13.54%、13.26%、16.80%、18.04%。在不考虑投入成本等因素的前提下,就提高产量和水分生产率而言,45 kg/hm~2的PAM与15 t/hm~2的粉煤灰复配效果最佳。     

基于WIN ISAREG模型的辣椒沟灌灌溉制度优化研究

为研究河套灌区经济作物辣椒的节水灌溉制度,进行了连续两年的田间灌溉试验。根据辣椒"水涝易死秧"的特点,采用沟灌对辣椒的灌溉制度进行研究。在田间试验的基础上,利用ISAREG模型对实际灌溉制度进行了评价,并模拟了多种组合方案,得到了受黄河来水时间约束和井渠结合不受来水限制的优选方案。优化结果表明辣椒生育期内共灌水4次,总灌水量在220mm左右,产量下降率为5%左右。在不严重减产条件下水分利用率提高了12.73%。因此制定合理的灌溉制度,有利于为当地充分和有效的利用水资源提供依据。     

节水灌溉对茶叶生理生化特性影响的研究进展

水资源短缺和季节性干旱频繁发生在一定程度上影响茶树的正常生长发育,已成为制约中国茶叶发展的关键因素之一,节水灌溉作为缓解水资源危机的重要手段,在提高作物产量、改善产品品质、减少灌水量等方面具有显著优势.分别从茶叶需水规律,节水灌溉对茶叶生长、产量、品质的影响等方面进行研究,结果表明茶叶叶片水势、叶片生物量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、茶多酚和游离氨基酸、咖啡因含量等茶叶的生长生理指标会因节水灌溉技术、灌水量、灌水间隔的不同而发生显著变化.在归纳上述研究的基础上,提出下一步的研究应以节水灌溉技术和茶叶为主要研究对象,从茶园节水灌溉分区、不同节水灌溉制度下茶叶耗水规律及生长品质差异、节水灌溉对茶园小气候因子及土壤因子的影响机理出发,建立基于茶叶不同生育阶段生长、品质动态响应模型,提出高产、优质、高效的茶园节水灌溉制度.     

内蒙古河套灌区农业灌溉资源型节水潜力分析

分析和估算内蒙古河套灌区农业灌溉资源型节水潜力具有重要意义。以作物需水量为基础,考虑有效降水补给、农业灌溉水在输水过程和田间中的损失等因素,建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力估算公式。根据目前河套灌区作物种植结构和所实施的节水灌溉技术,分别估算得到2020年和2030年作物灌溉需水量和农业灌溉资源型节水潜力值。研究结果可为提高河套灌区农业水资源利用效率提供参考。     

不同水肥模式对盐渍化农田向日葵生长及产量的影响

为探究河套灌区中下游畦灌条件下盐渍化农田向日葵增产的适宜灌溉量与施肥量.通过田间试验,设置3个灌溉水平180、195、210 mm(分别记为W1、W2、W3)和3个施肥水平450、525、600 kg/hm2(分别记为N1、N2、N3),研究不同水肥调控措施对盐渍化农田向日葵株高、叶面积指数、产量及灌溉水分生产率的影响.结果表明:灌溉与施肥可显著影响向日葵的株高与叶面积指数,高水高肥(W3N3)处理与中水中肥(W2N2)处理更有利于促进向日葵株高生长,但二者差异不显著,高水高肥(W3N3)处理可显著促进叶面积指数的增加;不同水肥调控措施对向日葵产量和灌溉水分生产率均有显著的影响.其中,对于增产而言,高水高肥(W3N3)、中水中肥(W2N2)处理效果显著优于其他处理,较对照分别增产17.60％、14.78％;对于提高灌溉水分生产率而言,中水中肥(W2N2)、低水低肥(W1N1)处理效果显著优于其他处理,较对照分别提高5.95％、6.37％,但二者差异不显著.经采用隶属函数法综合寻优,初步得到适宜河套灌区中下游盐渍化农田向日葵较优的水肥管理措施为中水中肥处理,即灌水量195 mm(春灌120 mm,现蕾期75 mm),施肥量525 kg/hm2(基肥磷酸二铵225 kg/hm2,追肥尿素300 kg/hm2).     

内蒙古河套灌区咸水灌溉的环境效应分析

研究了咸水灌溉对土壤水盐动态、地下水位、地下水质、作物生长及产量的影响。灌溉水源为黄河水和高矿化度地下水混合。咸水灌溉期间,土壤盐分有所增加,通过控制咸水灌溉定额,以及进行合理的黄河水秋浇灌溉,可以达到年度内土壤盐分动态平衡。咸水灌溉条件下,作物长势及产量基本不受影响。适宜合理的咸水灌溉不会造成环境恶化,而且对缓解河套灌区水资源紧张的矛盾有着重要意义。     

微滴灌在果树管理中的应用

水是农业的命脉,任何农作物的生长发育都离不开水这个重要因素。作为主要的农业经济作物,果树对农业、农村的发展起着很重要的促进作用。在果树的生长过程中,水分过多或过少都会影响果树的品质和产量,甚至还会对果树的结果年龄及果树寿命产生很大影响。     

干旱盐渍化地区控释肥水氮耦合效应与制度优化

为探索盐渍化地区控释肥水氮耦合效应及优化组合方案,提高水氮利用效率,减少硝态氮流失,2019年和2020年在河套灌区开展了控释肥施用农田不同水氮配比试验,研究了盐渍化地区向日葵产量和水氮利用效率对控释肥与传统肥料的响应差异,以及控释肥不同水氮配比对向日葵产量和水氮利用效率的影响,构建了向日葵经济效益与水氮交互作用的数学回归模型,并优化了水氮组合方案。结果表明：与传统肥料相比,控释肥处理产量、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和灌溉水生产效率平均增加了13.89%、46.42%、13.61%和13.62%（P<0.05）,收获指数差异不显著（P>0.05）。控释肥施用条件下,不同水氮处理交互作用明显,控水灌溉限制了氮素利用,充分灌溉条件下向日葵产量、氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力平均增长了21.87%、80.89%和21.53%;低氮同样降低了水分利用效率,从低氮到中氮,向日葵产量和灌溉水生产效率平均增长了14.83%和15.35%,从中氮到高氮平均增长了3.86%和3.43%。2年最高产量均为高水高氮处理,分别为3.9435、3.7887kg/hm2。控释肥施用条件下,灌水量、施氮量与向日葵经济效益之间符合二元二次回归模型,2年预测经济效益与实际经济效益决定系数R2均为0.99,通过主因素分析,经济效益随施氮量的增加先增加后减小,通过模拟寻优及综合各项指标分析,控释肥充分灌溉条件下中氮水平经济效益在18000~21000元/hm2之间,是本试验最优处理,在增产的同时可以减少氮素流失。研究可为河套灌区向日葵种植、减少农田面源污染提供技术参考。     

基于水足迹的河套灌区多目标种植结构优化调整与评价

针对黄河水量逐年减少和农业面源污染日趋严重等因素导致内蒙古河套灌区农业用水短缺、生态环境不断恶化的问题,本文将水足迹概念（蓝水足迹、绿水足迹、灰水足迹）引入多目标优化模型和多目标决策评价模型,对灌区有限的水资源进行合理配置。以河套灌区为例,本文选取小麦、玉米、葵花、瓜类、番茄5种典型作物,从经济、社会、资源以及生态4个角度对作物的种植结构进行优化,并耦合模糊层次分析和TOPSIS法对多种优化方案（多目标优化方案、单目标优化方案、现状情景方案）进行评估优选。结果表明,在保障粮食作物产量的基本需求下,减少粮食作物小麦、玉米的种植面积,增加经济作物葵花、番茄和瓜类的种植面积,可以达到增加经济收入、保证社会公平性、提高水资源利用效率及减少粮食生产过程中给环境带来负面效应的目的。并且,评价结果表明多目标优化方案兼顾经济、社会、资源和生态多方面,优化结果优于单目标优化结果和现状情景。研究可为河套灌区及类似地区作物种植结构调整提供相应的理论依据和决策支持,助力灌区可持续发展。     

膜下滴灌不同水氮组合对向日葵生长及水氮利用的影响

【目的】在河套灌区开展了膜下滴灌大田试验,研究了滴灌条件下不同水氮组合对向日葵生长发育、产量及水氮利用效率的影响。【方法】试验采用张力计监测土壤水分以控制灌水量和灌水次数,3个灌溉定额(W1、W2、W3)分别为135、180、225 mm;选用文丘里施肥器进行追肥,3个施氮水平(N1、N2、N3)分别为120、160、200 kg/hm2。【结果】施氮量对向日葵株高和叶面积指数(LAI)的影响在灌浆期和成熟期达极显著性差异水平(P<0.01),水氮显著影响了向日葵干物质积累(P<0.01);在灌水定额W2和W3处理下,随施氮量的增加,籽粒的产量均是先增加后减小,但在W1处理下,籽粒产量的变化情况与施氮量正相关;在不同灌水施氮处理下,向日葵的收获指数(HI)在0.476～0.603之间,水分利用效率在1.49～2.61 kg/m3之间,随着施氮量的增加植株吸氮量呈现为先升高后降低的趋势。【结论】结合灌区生产条件和环境气候因素,建议选择灌水量为180 mm且施氮量为160 kg/hm2的处理作为灌区滴灌条件下向日葵的灌水施氮方案。     

套种条件下限水灌溉对小麦生长影响试验研究

为了研究套种条件下作物耗水规律和非充分灌溉制度,对河套灌区的主要农作物小麦进行不同灌水量和不同种植模式下生理指标的对比,研究了不同灌水量及不同种植条件对作物产量及作物生长状况的影响。研究分析表明,在相同灌水处理条件下,套种小麦的穗粒数、产量均高于单体种植;拔节期的水分亏缺对小麦的产量影响最大,而灌浆期的灌水量影响最小;在套种模式下更有助于小麦对氮素的吸收。     

套种条件下限水灌溉对小麦生长影响的初步试验研究

为了研究套种条件下作物耗水规律和非充分灌溉制度,对河套灌区的主要农作物小麦进行不同灌水量和不同种植模式下生理指标的对比,研究了不同灌水量及不同种植条件对作物产量及作物生长状况的影响。研究分析表明,在相同灌水处理条件下,套种小麦的穗粒数、产量均高于单体种植;拔节期的水分亏缺对小麦的产量影响最大,而灌浆期的灌水量影响最小;在套种模式下更有助于小麦对氮素的吸收。     

兴山县烟叶全生育期农业气象条件的影响

烟叶是兴山县具有较大生产规模的一种重要的经济作物,在兴山县农业生产中有着不可替代的地位,在烟叶的播种、生长和成熟收获整个过程中,烟叶的产量受气象条件的影响程度较大。为使烟叶种植质量和产量不断提高,应深入研究兴山县烟叶种植的适宜气象条件,制定有针对性的种植方案,为提高烟叶产量和品质创造有利条件。     

覆膜滴灌对玉米生长及苗期土壤温度的试验研究

为了探索河套灌区玉米不覆膜滴灌对其产量及土壤理化性质的影响,2015年在内蒙古河套灌区中游开展了玉米不覆膜滴灌试验研究。定株测试玉米不同生育期的株高、茎粗和产量对比分析,得出:在苗期和拔节期,覆膜滴灌玉米株高和茎粗显著优于不覆膜处理,抽雄期后对玉米植株生长性状影响差异不显著,但不覆膜处理玉米产量较覆膜处理下降了15.87%;在玉米苗期,0~40cm耕层土壤,覆膜处理较不覆膜处理土壤温度平均增加了5.62℃。土壤耕层温度的提高为玉米生长提高良好的土壤环境。