新疆地下滴灌无膜移栽棉花水分生产函数试验分析

通过田间小区试验,设置不同灌水处理,开展地下滴灌方式下,不同灌溉定额处理无膜移栽棉花水分生产函数的试验研究。结果表明,地下滴灌条件下,灌水量和耗水量呈良好的线性关系,籽棉产量与棉花灌水量、耗水量呈二次抛物线关系,当灌水量为444.26mm,耗水量为540.73mm,此时棉花产量和灌水生产效率均较高。综合考虑籽棉产量和灌...     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

新疆无膜移栽地下滴灌棉花生长发育特点初步研究

根据近年来新疆棉花膜下滴灌日益严重的残膜污染问题,提出将无膜移栽与地下滴灌有机结合,形成棉花无膜移栽地下滴灌技术,既可充分发挥移栽和地下滴灌的优势,提高水分利用效率,又可有效减缓白色污染。通过1年的盆栽试验研究,结果表明:无膜移栽地下滴灌棉花的吐絮期比覆膜直播地下滴灌及地表滴灌棉花均提前,全生育期有所延长,水分生产效率和产量均比较高;无膜移栽地下滴灌棉花与覆膜移栽地下滴灌棉花相比,全生育期累计耗水量总体相当,而产量及水分生产效率也均较高。     

辽西地区不同灌溉方式下玉米耗水规律研究

为了探究地面灌和膜下滴灌2种灌溉方式下不同生育期干旱处理对玉米生长发育以及产量的影响,通过辽宁西部朝阳市建平县试验站的测坑试验,分析了各处理对玉米生长性状、耗水量、产量和水分利用效率的影响。结果表明,充分灌溉条件下,苗期、拔节期、抽雄期膜下滴灌的株高均高于地面灌,且各生育阶段相同的干旱处理对膜下滴灌的影响较地面灌大;除苗期外,地面灌的茎粗都大于膜下滴灌;整个生育期膜下滴灌的叶面积都大于地面灌,且各生育期干旱处理对叶面积的影响不大;不同的生长阶段,玉米的耗水差别较大,且在抽雄期进行干旱处理能够有效减少玉米整个生育期的耗水量;2种灌溉方式充分灌溉条件下玉米产量差异不大,地面灌灌浆期亏水,产量显著降低,膜下滴灌苗期和灌浆期干旱处理对产量的影响都很大;膜下滴灌的水分利用效率明显高于地面灌。     

干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响

为探讨干旱区农业节水的途径,以棉花为供试作物,采用2种不同的灌水方式,研究了干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响。结果表明,在大田条件下,交替滴灌与常规滴灌的光合速率相比差异未达到显著水平,棉花株高在交替滴灌处理下均大于常规滴灌处理,而交替滴灌处理下蒸腾速率在整个生育期均低于常规滴灌处理。交替滴灌使棉花根系经受一定程度的水分胁迫锻炼,从而刺激根系的生长发育,因此交替滴灌对棉花根系生长有显著促进作用。相比常规滴灌,交替滴灌抑制了棉花蒸腾速率,即交替滴灌通过减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水来提高了棉花的水分利用效率。同等产量水平下与常规滴灌相比,干旱区棉花交替滴灌可节省20.3%的灌水量,节水效果明显。     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

基于CWSI诊断温室草皮水分胁迫的实验研究

通过观测夏季温室不同灌溉条件下草皮的冠层温度、气温、大气湿度以及土壤含水量等因素,利用Isdo经验模式确定了冠气温差的下限方程。通过观察不同水分处理条件下草皮CWSI的日变化,得出了利用CWSI诊断草皮水分状况的最佳时机。研究分析了作物水分胁迫指数与其他一些反映作物水分状况的指标,包括土壤含水量、叶片蒸腾速率以及叶片含水量之间的关系,CWSI验理论模式与上述这些指标关系良好,表明其很好地反映了作物的水分胁迫特征。     

膜下滴灌对加工番茄水分利用效率与品质的影响

在新疆石河子研究了膜下滴灌对加工番茄耗水特征、水分利用效率和品质的影响。结果表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%,总耗水量也随滴灌量的增加而增加。膜下滴灌加工番茄耗水量以盛果期最高,开花座果期次之,成熟期和苗期最低,其日耗水强度表现出先升后降的变化趋势,总体低于常规沟灌处理。与常规沟灌相比,膜下滴灌能提高番茄果实硬度、可溶性固形物、番茄红素、Vc、可溶性酸和总糖含量以及糖酸比。从节水高产灌溉的角度考虑,当地加工番茄膜下滴灌量以6150 m3/hm2较为适宜。     

膜下滴灌对西瓜/棉花间作产量及水分生产率的影响

针对西瓜/棉花间作种植模式,对比分析了滴灌、沟灌灌水方式下间作作物生长状态、耗水规律、产量及水分生产率等的变化。结果表明,对于西瓜/棉花间作种植模式,膜下滴灌灌水方式优于沟灌灌水方式;膜下滴灌处理群体叶面积指数大于沟灌处理;对于间作西瓜,共生期内膜下滴灌处理较沟灌节水62.9mm;对于间作棉花,全生育期内滴灌处理较沟灌节水129.9 mm;滴灌处理下西瓜产量、棉花籽棉产量、间作水分生产率较沟灌提高了14.9%、9.2%、40.39%。在研究区,瓜棉间作种植模式采用膜下滴灌灌水方式对农业生产有积极的推进作用。     

膜下滴灌条件下玉米灌溉制度试验研究

采用玉米作为试验材料,进行大田玉米的膜下滴灌灌溉制度试验研究,改变其灌溉定额、灌水次数,设置不同的试验处理,观测降雨量、土壤含水量,运用水量平衡方程分析玉米耗水量。对收获的玉米进行考种与测产,得到一系列产量指标;分析灌溉制度对产量指标的影响。通过分析产量、耗水量及灌溉水量,从而得到水分利用效率、灌溉水生产效率,综合考虑最终确定最优的灌溉制度。     

冠层温度定量诊断覆膜作物水分状况试验研究

作物缺水指标 CWSI( Crop Water Strese Index)和冠层 -空气温差 ( Tc-Ta)是利用冠层温度评价作物水分状况的重要方法。 1 998和 1 999年在新疆乌兰乌苏农业气象站试验田内开展了对覆膜棉花和玉米的研究。结果表明 :CWSI能够指示作物根系层的水分状况 ,而 ( Tc-Ta)受到环境因素 (太阳辐射、空气饱和差 )的较大影响。另外 ,对用标准化的冠层 -空气温差法 NDT( Normalized Difference of Temperature)定量诊断作物水分状况的可行性进行了研究。结果表明该方法在很大程度上能消除环境因素的影响 ,直接指示作物根系层的水分状况 ,并提出了覆膜棉花和玉米各生育阶段需灌溉的临界 CWSI及 NDT值     

Crop water stress index relationships with crop productivity

Summary Field experiments between 1983 and 1987 were used to study the effect of crop development on crop water stress index (CWSI) parameters and the relationship of CWSI with the yield of cotton and grain sorghum. The absolute slopes of nonstressed baselines (NSBL) generally increased until canopy cover reached 70% (Table 1). NSBL derived from data collected when canopy temperature exceeded 27.4 °C had greater absolute slopes and higher R ²-values than NSBL that included all diurnal measurements (Table 1). Average CWSI values of cotton and grain sorghum grown under varying soil water regimes were negatively correlated with yield. Grain sorghum yield was more sensitive to CWSI values than was cotton lint yield (Figs. 1 and 2). Multiyear data analysis indicated that yields from cotton that experienced a completely stressed condition during part of each day during the boll setting period would be 40% of those from completely nonstressed cotton (Fig. 3). Negative values of CWSI computed for cotton growing under non-water stressed conditions were associated with uncertainties in calculations of aerodynamic resistance (r _aand in estimating canopy resistance at potential evapotranspiration (r _cp).     

河西绿洲灌区主要作物需水量及作物系数试验研究

利用Penman-Monteith公式计算了甘肃张掖绿洲主要作物各生育期参考作物蒸散量,利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量,并计算比较了充分灌溉和非充分灌溉条件下不同生育期作物需水特征,确定了非充分灌溉条件下主要作物的作物系数。结果表明,非充分灌溉条件下,主要作物各生育期需水规律和充分灌溉具有一致变化趋势。非充分灌溉条件下,小麦、玉米、马铃薯全生育期作物系数平均值分别为0.81、0.7和0.73。在全生育期当中,随生育期的延续,主要作物叶面蒸腾比例逐渐增大,棵间蒸发逐渐减少。     

节水灌溉的作物需水量试验研究

对节水灌溉条件下的冬小麦、夏玉米、棉花和水稻需水量进行试验研究 ,结果表明 ,节水灌溉模式对作物需水量变化产生较大影响。与浅水灌溉模式相比 ,控制灌溉模式的水稻需水量减少 3 4.6% ,覆膜旱作节水模式的水稻需水量减少 3 9.94%。采用节水灌溉模式后 ,冬小麦需水量减少 1 0 %左右 ,夏玉米需水量减少1 3 % ,棉花需水量减少 3 0 %。因此 ,对大田农作物进行高效节水灌溉 ,能在获得高产 (增产 )的前提下 ,较大幅度地减少作物的蒸发蒸腾量 ,其中无效蒸腾量的减少成为主要因素之一     

用冠层温度定量诊断作物根系活动层

冠层温度在定量诊断作物水分亏缺中得到了广泛的应用，1998年和1999年在新疆乌兰乌苏农业气象站试验田对覆膜棉花和玉米进行了研究，在此研究成果的基础上，提出了冠层温度最佳的测定时间，进行了用冠层温度定量诊断作物根系活动层的初步研究，结果表明可以利用CWSI与不同土层含水量的相关系数动态，准确地确定作物根系主要活动层的范围。     

基于冠层温度的温室葡萄CWSI模型试验研究

探讨并建立了适合于镇江丘陵地区温室葡萄水分状况监测的作物水分胁迫指数(CWSI)模型.通过田间实验和观测,得到了适合温室葡萄的CWSI经验模型中的经验关系.初步的检验和分析表明,这一模型是合理的,可以用于温室内葡萄基于冠层温度信息的水分状况监测.     

Development of crop water stress index of wheat crop for scheduling irrigation using infrared thermometry

This study was conducted to develop the relationship between canopy-air temperature difference and vapour pressure deficit for no stress condition of wheat crop (baseline equations), which was used to quantify crop water stress index (CWSI) to schedule irrigation in winter wheat crop (Triticum aestivum L.). The randomized block design (RBD) was used to design the experimental layout with five levels of irrigation treatments based on the percentage depletion of available soil water (ASW) in the root zone. The maximum allowable depletion (MAD) of the available soil water (ASW) of 10, 40 and 60 per cent, fully wetted (no stress) and no irrigation (fully stressed) were maintained in the crop experiments. The lower (non-stressed) and upper (fully stressed) baselines were determined empirically from the canopy and ambient air temperature data obtained using infrared thermometry and vapour pressure deficit (VPD) under fully watered and maximum water stress crop, respectively. The canopy-air temperature difference and VPD resulted linear relationships and the slope (m) and intercept (c) for lower baseline of pre-heading and post-heading stages of wheat crop were found m = −1.7466, c = −1.2646 and m = −1.1141, c = −2.0827, respectively. The CWSI was determined by using the developed empirical equations for three irrigation schedules of different MAD of ASW. The established CWSI values can be used for monitoring plant water status and planning irrigation scheduling for wheat crop.     

棉花水分生产函数及灌溉源制度研究

根据实验资料,通过不同受旱处理确定了棉花的水分敏感指数及水分生产函数,结果表明对水分最敏感的阶段是花铃期,其次是蕾期,吐絮期最小.并运用动态规划方法制定了灌溉制度,可有效提高作物生育期内水分利用效率,对优化配置水资源,实现农业高效用水具有重要作用.     

三种作物水分生产函数模型的适用性比较

通过幂级数展开等代数变换发现,3种作物水分生产函数Jensen模型、Rao模型和Stewart模型可以近似相互转化,其各自水分敏感指数近似等价。通过在各阶段均匀受旱的特殊情况下对模型模拟的相对产量随相对蒸散发量变化过程的对比,从理论上分析了3个模型的适用性。研究发现,当作物受旱较轻微时,Rao模型和Stewart模型与Jensen模型统一具有较好模拟效果,但是当作物受旱较严重时,Rao模型和Stewart模型的模拟效果不好。通过不同气候区域不同作物田间试验的数据进行了验证计算,由于水分亏缺不十分严重,参数优化后3个模型都具有较好模拟效果,而Jensen模型模拟效果更好一些,优化得到的3种模型水分敏感指数近似相同,而采用Jensen模型水分敏感指数后,Rao模型和Stewart模型的模拟效果稍有降低。