不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响

为了研究不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响,采用卷盘式喷灌的灌水方式,在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗进行田间试验。结果表明:总体来说随着灌水量的增加,饲料玉米的耗水量、耗水强度、株高、产量和水分生产率都有不同程度的增加;其中灌水定额为60mm的处理分枝期的耗水强度最大为4.31mm/d;在灌水量低于45mm时,增加灌水量对于产量和水分生产率的影响十分明显;而灌水量为60mm处理,相对于45mm处理来说产量和水分生产率增加甚微。从经济、节水、增产考虑,建议饲料玉米苗期可适当增加灌水量,其他生育期可取45mm的灌溉制度。     

喷灌灌水与施肥对春小麦水分动态及产量的影响

为了探索河西走廊春小麦适宜的喷灌灌溉施肥制度,以当地畦灌模式为对照对比分析了不同灌水方式、灌溉施肥水平下土壤水分动态分布及产量效应并对春小麦产量进行了回归分析.研究了喷灌条件下灌水前后土壤水分分布动态、不同生育期内土壤含水率变化特征及不同灌水量水平下土壤水分下渗状况,分析了不同灌水、施肥水平对产量及产量构成要素的影响.结果表明,喷灌灌水定额为75 mm时,有部分水分下渗至春小麦主要根系活动层以下,但较畦灌量小;喷灌灌水定额在45~60 mm时,灌水后大部分水分储存在0~40 cm土层;春小麦整个生育期内,中等灌溉水平40~80 cm土层土壤水分变化不明显;春小麦产量及其构成要素对灌溉量响应大于施肥量,灌溉量过大时,产量有下降趋势;喷灌条件下,中等灌溉、追肥水平下产量较畦灌高1105%,节水增产效果显著.另外,根据产量拟合方程并结合水分利用效率,喷灌中等灌水、施肥水平为该地区适宜发展的灌溉施肥制度.     

不同灌水定额对准格尔盆地东北缘浅埋式滴灌苜蓿生长和产量的影响

针对牧区天然草场退化,人工饲草料地产量低,节水灌溉投入成本高等实际问题,研究紫花苜蓿生长变化规律,分析在不同灌水定额下紫花苜蓿株高、茎粗、茎节数对产量的影响。采用浅埋式滴灌灌水技术对紫花苜蓿开展大田试验,利用实测法测量不同灌水定额条件下紫花苜蓿株高、茎粗、茎节数等主要生长特性,分析紫花苜蓿生长特性规律及对产量的影响,运用回归分析方法,对紫花苜蓿产量主成分建立模型。紫花苜蓿在灌水定额525 m~3/hm~2时产量与水分生产率较好,回归方程W=-544.28+1 710.472 J,决定系数0.711,方程对适宜灌水条件下紫花苜蓿茎粗对产量的影响模拟效果较好,可为紫花苜蓿增产规律提供理论依据。在紫花苜蓿多个生长特性中,茎粗作为主要影响产量的因素在生育期呈现出先快后慢的变化规律,其中第一茬更为显著,在适宜灌水条件下,以茎粗作为紫花苜蓿产量主成分因素进行回归分析建立模型,回归拟合度较高。研究结果有助于制定准格尔盆地东北缘浅埋式滴灌苜蓿的精准化灌溉制度,增产增量。     

寒地温室豆角耗水规律分析及节水灌溉模式优化

为了探索北方寒冷地区温室蔬菜的耗水规律,基于温室豆角滴灌试验,采用正交试验设计,研究了寒地温室不同生育期不同灌水定额对秋季豆角耗水规律及产量与水分利用效率的影响。结果表明:豆角在苗期耗水模数最高为37.75%,在开花期耗水强度最高为2.83mm/d;苗期灌水量对豆角产量的影响显著,产量及水分利用效率最佳的灌溉模式为:苗期灌水定额为12mm、开花期灌水定额为12mm、结荚期灌水定额为24mm、采摘期灌水定额为6mm,可提高产量7.63%,灌溉水利用效率提高98.26%,达到27.48kg/m3,该节水灌溉模式可实现豆角高产及水分利用高效的统一,为指导北方寒冷地区温室豆角的节水灌溉提供依据。     

基于作物-水模型的不同降雨年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度研究

以不同降雨年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为研究目标,以地下滴灌不同土壤含水量下限控制试验为基础,通过对不同降雨年型苜蓿生长、水分利用及产量指标的系统分析,建立产量-耗水量-水分生产效率的作物-水模型,推求各茬苜蓿最优耗水量,结合典型年降雨在苜蓿生产各茬内的分布特点,提出宁夏引黄灌区苜蓿草田不同降雨年型地下滴灌灌溉制度。结果表明:不同降雨年型下,地下滴灌苜蓿土壤含水量≥50%田间持水率时,各茬株高呈现先升高再下降的2段式变化过程;分枝数随收获茬次的延续逐步下降,茎叶比在丰水年型随灌溉定额增加而升高,在平水年型随收获茬次延续逐步下降;各处理干草产量在不同降雨年型均随收获茬次的延续逐步下降,且土壤含水量下限高于60%田间持水率的各处理间产量差异达不到显著水平;苜蓿草田各茬灌水量通过影响耗水量而影响苜蓿茎叶比、株高和分枝数,进而影响干草产量,并据此建立了苜蓿草田产量-耗水量-水分生产效率间的作物水模型,计算苜蓿草田各茬兼顾产量和水分生产效率的最优耗水量,结合自然降雨分布特征,提出宁夏引黄灌区不同降雨年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度:枯水年苜蓿地下滴灌灌溉定额为5 000 m~3/hm~2,灌水20次;平水年苜蓿地下滴灌灌溉定额为4 600 m~3/hm~2,灌水19次;丰水年苜蓿地下滴灌灌溉定额为4 132 m~3/hm~2,灌水17次。     

马铃薯需水量与灌溉制度试验研究

2007年5~9月在山西省临县湫水河灌溉试验站进行了马铃薯需水量和灌溉制度试验研究。结果表明,马铃薯的耗水规律为发芽期1.54~2.79 mm/d,幼苗期1.67~3.14 mm/d,块茎形成期2.84~5.59 mm/d,块茎增长期达到最大值4.77~5.91 mm/d,淀粉积累期降为3.49~4.89 mm/d。马铃薯耗水量与产量呈抛物线关系,为了取得高产和较高的水分利用率,全生育期的耗水量应在450~500 mm之间。在当地气候、土壤及栽培模式下,马铃薯的灌溉制度为全生育期灌水2次,灌水定额60~90 mm,灌溉定额115~175 mm。     

调亏模式下灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

为寻求合理的夏玉米调亏灌溉控制指标,通过防雨棚下测坑试验,对比分析不同灌水控制下限和灌水定额组合下夏玉米生长发育、耗水及产量形成的差异.结果表明:夏玉米生育前期的叶面积指数LAI值随灌水定额增大呈上升变化,重旱条件下其LAI和株高均较低,受轻旱后及时复水仍可保证正常株高;夏玉米的总耗水量和籽粒产量随干旱程度加剧呈下降趋势,灌水定额变化对二者影响明显,但无趋势性变化;灌水定额为75,90,105 mm处理的水分利用效率WUE普遍较高,同一灌水定额下中旱处理的WUE均高于轻旱处理.结合生产实际,以高产兼顾高水分生产率为目标,推荐拔节前60 mm、拔节后75 mm为节水高效的灌水定额,苗期45%田间持水量FC、拔节期50%~55%FC、抽雄期60%FC、灌浆期50%FC为合理灌溉控制下限标准.     

灌溉量和灌溉时期对紫花苜蓿耗水特性和产量的影响

2008年通过第2茬苜蓿田间试验,研究了不同灌水量和灌水时期对紫花苜蓿耗水特性、鲜草产量及其水分利用效率的影响.结果表明:土壤贮水消耗量占总耗水量百分率的变异系数显著低于降水量占总耗水量百分率的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度不是很大;适量灌溉的W3处理(灌水6次,灌水量100 mm)的灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率分别为42.6%、45.67%和11.73%,灌水量多的W6处理(灌水6次,灌水量210 mm)分别为76.43%、39.01%和-15.44%,与W6处理相比,W3处理显著提高了土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率.灌水量均为100 mm的条件下,W3处理的耗水量显著高于W2处理(灌水3次),W3处理的耗水模式与苜蓿需水规律相吻合,这是其水分利用效率高的生理基础.     

调亏灌溉对日光温室青茄品质和耗水规律的影响

在日光温室滴灌条件下采用小区试验方法,研究了不同生育期不同程度调亏灌溉对青茄耗水规律、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,温室青茄耗水高峰出现在成熟采摘期,该阶段耗水模系数在49.96%～64.11%之间;苗期的耗水量最小,其阶段耗水模系数在8.64%～16.68%之间。苗期和成熟采摘期适度调亏灌溉(灌水定额为适宜供水的80%)可提高青茄产量和水分利用效率,开花坐果期水分过度亏缺(灌水定额为适宜供水的60%)对青茄品质有所改善,但显著降低青茄产量和灌溉水利用效率。综合考虑产量和品质,拟定日光温室青茄滴灌条件下适宜的灌溉制度为,灌水周期10d,苗期和成熟采摘期适度亏水,灌水定额分别为12mm和20mm;开花坐果期宜充分灌溉,灌水定额为25mm。     

灌水对冬小麦耗水量和产量影响的试验研究

2006年10月~2008年5月在山西省运城灌溉试验站进行了两年的冬小麦需水量和灌溉制度试验研究。结果表明,冬小麦的耗水规律为播种~越冬阶段0.48~1.11 mm/d;越冬~返青阶段0.14~1.07 mm/d;返青~拔节阶段0.69~2.10 mm/d;拔节~抽穗阶段2.02~4.27 mm/d;抽穗~灌浆阶段达到最大值3.57~8.62 mm/d;灌浆~收获阶段1.63~3.85 mm/d。冬小麦耗水量与产量呈抛物线关系,为了取得高产和较高的水分利用率,全生育期的耗水量应在380~440 mm之间。在当地气候、土壤及栽培模式下,冬小麦的灌溉制度为全生育期灌水3次,灌水定额60~80 mm,灌溉定额180~240 mm。     

水肥耦合对温室番茄产量、水分利用效率和品质的影响

为指导日光温室番茄高产节水优质的灌溉施肥,以番茄为研究对象,设置3种施肥方式(总施肥量相同,施肥时间不同,其中F₁:不施底肥,番茄移栽后随水追施总肥量的30%,剩余70%平分6次追肥,F₂:底肥施1/2,剩余平分6次追肥,F₃:全施底肥不追肥)和3种土壤水势的灌水下限(W₁:-30 kPa,W₂:-50 kPa,W₃:-70 kPa),研究滴灌条件下水肥耦合对番茄耗水量、产量、水分利用效率和品质的影响.结果表明:施肥方式对番茄的耗水量差异不具有统计学意义,而灌水下限对耗水量有极显著性影响,且耗水量与灌水量呈极显著的正相关关系(P<0.01);与产量最大处理F₂W₁相比,F₂W₂处理产量降低6.91%,但节水14.83%,水分利用效率提高8.51%;TTS质量分数与平均单果重呈极显著负相关,而与除糖酸比外其他影响品质指标呈显著性正相关关系;综合考虑产量、WUE及TTS质量分数,利用TOPSIS综合评价方法,确定了温室滴灌条件下番茄节水调质的最优灌溉施肥模式为:移栽前施入底肥为总肥量的50%,移栽后灌水20 mm,进入开花坐果期以后,20 cm土层的土壤水势控制在-50 kPa以上,每次灌水定额为10 mm,剩余肥料每隔1次灌水追肥1次,将剩余50%的肥料分6次追肥.研究成果为制定日光温室番茄节水高产优质的灌溉模式提供了理论依据.     

Effects of applied water and sprinkler irrigation uniformity on alfalfa growth and hay yield

This study was conducted to investigate the effects of applied water and sprinkler irrigation uniformity on alfalfa (Medicago sativa L.) growth and hay yield in a semi-arid region. Field experiments were carried out in 2006 in Varamin, Iran, on three plots of 25 m × 30 m. Each plot was subdivided into 25 subplots of 5 m × 6 m. Different irrigation depths and sprinkler water uniformities were obtained by various scenarios of sprinkler nozzle pressure. In each plot, applied water was measured at 250 points (125 points above and 125 points below canopy) and the soil water content of 40 cm deep below soil surface was monitored at 25 points, each in the center of a subplot, throughout the irrigation season. The results showed that sprinkler water and soil water content uniformity varied between 66-78 and 88-91%, respectively. The findings revealed that soil water content uniformity was around 20% higher than sprinkler water uniformity. The irrigation uniformity below the canopy was estimated to be 2.5% greater than above the canopy, and canopy-intercepted water could account for 11-15% of the total seasonal applied water. Evaluation showed that alfalfa leaf area index relies more heavily on farm water application uniformity than hay yield and crop height. The experimental results illustrated that water distribution in sprinkler irrigation systems has a direct effect on alfalfa growth, hay yield and water productivity such that the applied water reduction and the increased sprinkler water uniformity led to an increased alfalfa water productivity of 2.41 kg m⁻³.     

两茬收割饲用甜高粱灌溉定额试验研究

为探索饲用甜高粱最佳灌溉定额和节水效果,设置了不同灌溉定额(2 400, 3 000, 3 600, 4 200, 4 800 m³/hm²)对两茬收割饲用甜高粱生长和生物产量的影响的田间试验.结果表明,甜高粱茎粗和株高的峰值分别出现在播后62 d和158 d.随灌溉定额增加甜高粱在形态上表现为株高增加、茎粗减小的趋势.在头茬收割(播后76 d)时,株高日增长率最大,为4.00~4.89 cm/d.两茬收割甜高粱鲜生物学产量为63.9~115.5 t/hm²,干生物学产量为12.7~21.4 t/hm²,全生育期耗水量为326.95~504.24 mm,鲜生物学产量WUE为15.53~24.63 kg/m³,干生物学产量WUE为3.89~4.51 kg/m³.灌溉定额为4 200 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量最大,灌溉定额为4 800 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量增幅不大.从节水和增加生物量角度而言,畦灌方式下的两茬收割饲用甜高粱全生育期灌水4次,灌水定额为1 050 m³/hm²,灌溉定额为4 200 m³/hm²的灌溉效果最佳.     

微咸水滴灌对土壤盐分及棉花产量影响的试验研究

为了确定微咸水膜下滴灌棉花适宜的灌水量和利用方式,通过测坑试验探讨了微咸水膜下滴灌灌水量以及利用方式对棉花根层土壤盐分及产量的影响,结果表明：微咸水膜下滴灌灌水量为525.00~675.00 mm时棉花根层周围盐分积累较少,灌水量为475.00~564.29 mm时棉花产量较高;比起采用3.00 g/L的微咸水直接灌溉,1.08 g/L的微咸水直接灌溉时根系层土壤积盐范围较小且棉花产量较高,其次为1.08 g/L与3.00 g/L的微咸水轮灌。最后综合考虑确定出微咸水膜下滴灌棉花适宜的灌水量范围为525.00~564.29 mm,在淡水资源比较缺乏或没有淡水资源而微咸水资源较丰富的地区,可以考虑采用低矿化度的微咸水直接灌溉或将低矿化度与高矿化度的微咸水进行轮灌。     

毛乌素沙地地埋滴灌对紫花苜蓿生长指标的影响

通过研究毛乌素沙地地埋滴灌不同参数对紫花苜蓿生长指标的影响,确定最优的滴灌带埋深和灌水定额,进行了不同滴灌带埋深、不同的灌水定额对紫花苜蓿株高和产量的影响试验,得出滴灌带埋深20cm时相同灌水定额的紫花苜蓿的株高高于埋深10和30cm;灌水定额30mm滴灌带相同埋深处株高高于灌水定额15和22.5mm时的株高。滴灌带的埋深对紫花苜蓿的产量影响不大,埋深20cm处最高比10cm最低仅高产5.8%;灌水定额对产量影响较大,22.5比15mm增产30.4%,30比22.5mm增产18.4%。由此建议毛乌素沙地地埋滴灌滴灌带埋深应为20cm,灌水定额为22.5mm,在节水的同时达到增产的效果,有助于该地区水资源可持续利用。     

不同灌溉制度对制种玉米产量和阶段耗水量的影响

通过田间试验研究了相同灌水定额(900 m³/hm²)条件下,不同灌水次数(0,2,3,4次)对制种玉米生育期土壤水分分布特征、耗水规律以及产量影响.结果表明,不同灌溉制度主要影响作物拔节后0~100 cm土壤水分分布.相同灌溉定额条件下,灌水时间影响制种玉米的穗行数、行粒数产量特征值.各处理耗水强度均呈“低、高、低”的变化趋势,峰值主要出现在制种玉米抽雄期-灌浆期.制种玉米各生育阶段对缺水的敏感程度由大到小依次为灌浆期、拔节期、苗期、乳熟期、抽雄期.在西北干旱半干旱地区,制种玉米苗期-拔节期、拔节期-抽雄期、抽雄期-灌浆期进行3次灌水,灌水定额为900 m³/hm²,灌溉定额为2 700 m³/hm²的灌溉制度具有明显的经济产量效益和节水效益.     

喷灌条件下灌水量对建植初期紫花苜蓿产量与品质的影响

通过圆形喷灌机条件下的大田试验,研究了华北地区紫花苜蓿需水规律以及灌水量对苜蓿产量与品质的影响。结果表明:建植1年刈割4次的苜蓿,年需水量为663.39mm,平均日需水强度为3.6mm/d,需水量最大时期为第二、三茬。灌水量对全年产量影响不显著,其中85%ETc处理下年产量最高。在第一、四茬中,灌水量对产量影响不显著,85%ETc处理下获得最高产量;第二、三茬中,随灌水量增加产量逐渐增加,适当减少灌水(85%ETc)不会使产量明显减少,而灌水量减少至70%ETc时产量下降明显。同时,结果表明随着灌水量增加灌溉水分利用效率(IWUE)逐渐降低,且灌水量对各茬苜蓿品质均无显著性影响。综合考虑产量、品质与节水效果,建议采用85%ETc作为最优灌水量。     

工业番茄适宜土壤含水率下限研究

为研究新疆不同土壤含水率下限对工业番茄生长、耗水量产量及水分生产率的影响,以工业番茄为研究对象,进行测坑试验,开展了膜下滴灌模式下的工业番茄试验。试验表明:工业番茄的灌水次数和总灌水量随着土壤含水率下限的增大而变大。在计划湿润层设置为固定的40 cm深时,灌水定额随土壤含水率下限的降低而增加。工业番茄的株高、叶面积指数和叶绿素含量在生育期内呈先增后减的变化趋势,工业番茄生理指标适宜的土壤含水率下限为65%,对应的耗水量为405.0 mm,灌水次数为7次,灌水定额为57.8 mm。     

Effects of irrigation strategies and soils on field grown potatoes: Yield and water productivity

Yield and water productivity of potatoes grown in 4.32 m² lysimeters were measured in coarse sand, loamy sand, and sandy loam and imposed to full (FI), deficit (DI), and partial root-zone drying (PRD) irrigation strategies. PRD and DI as water-saving irrigation treatments received 65% of FI after tuber bulking and lasted for 6 weeks until final harvest. Analysis across the soil textures showed that fresh yields were not significant between the irrigation treatments. However, the same analysis across the irrigation treatments revealed that the effect of soil texture was significant on the fresh yield and loamy sand produced significantly higher fresh yield than the other two soils, probably because of higher leaf area index, higher photosynthesis rates, and “stay-green” effect late in the growing season. More analysis showed that there was a significant interaction between the irrigation treatments and soil textures that the highest fresh yield was obtained under FI in loamy sand. Furthermore, analysis across the soil textures showed that water productivities, WP (kg ha⁻¹ fresh tuber yield mm⁻¹ ET) were not significantly different between the irrigation treatments. However, across the irrigation treatments, the soil textures were significantly different. This showed that the interaction between irrigation treatments and soil textures was significant that the highest significant WP was obtained under DI in sandy loam. While PRD and DI treatments increased WP by, respectively, 11 and 5% in coarse sand and 28 and 36% in sandy loam relative to FI, they decreased WP in loamy sand by 15 and 13%. The reduced WP in loamy sand was due to nearly 28% fresh tuber yield loss in PRD and DI relative to FI even though ET was reduced by 9 and 11% in these irrigation treatments. This study showed that different soils will affect water-saving irrigation strategies that are worth knowing for suitable agricultural water management. So, under non-limited water resources conditions, loamy sand produces the highest yield under full irrigation but water-saving irrigations (PRD and DI) are not recommended due to considerable loss (28%) in yield. However, under restricted water resources, it is recommended to apply water-saving irrigations in sandy loam and coarse sand to achieve the highest water productivity.