沼液穴灌土壤水分运移的交汇入渗特征

通过室内试验研究不同沼液浓度(原液与水的体积比为1∶4、1∶6、1∶8、CK)和穴孔直径(3、5、7 cm)对沼液穴灌土壤水分运移交汇入渗特征的影响。结果显示:相同入渗时间内,累积入渗量随沼液浓度的增大而减小;相同沼液浓度条件下,土壤水分累积入渗量随穴孔直径的增大而增大,土壤水分入渗速率随入渗距离的增大而减小;在相同穴孔直径及入渗位置,沼液浓度越大,土壤入渗速率越小;在相同入渗位置,随穴孔直径的增加,土壤入渗速率逐渐增加;Kostiakov入渗模型准确描述了累积入渗量随入渗时间增加而增加的关系,且模型拟合系数R2均大于0.99;沼液浓度相同时,土壤含水率为22%等值线以上的面积随着穴孔直径的增加而增大;土壤含水率为22%等值线以上的面积随沼液浓度的减小而增大。综合分析结果表明,沼液穴灌交汇入渗速率、累积入渗量及土壤含水率分布受沼液浓度、穴孔直径的影响。     

不同灌水处理对春小麦水分利用率和光合速率的影响

在不同灌水处理条件下,对宁春4号春小麦的水分利用效率(WUE)和光合速率(Pn)的生育期变化和灌浆期日变化进行研究.结果表明:WUE、Pn、蒸腾速率(Tr)对不同水分处理的响应不同,WUE、Pn、Tr在生育期变化和日变化中都呈现双峰曲线.全生育期正常灌4水的WUE在生育前期高于其他处理,生育后期以缺灌孕穗-开花水处理的WUE最高,而延迟灌2水、3水的处理的WUE最低,且生育后期WUE下降明显.任何时期发生水分亏缺,则该时期的Pn、Tr都会下降.WUE在日出后迅速提高,上午WUE以缺灌3水的处理最高,缺灌拔节水的处理最低.相关分析结果表明:WUE与Pn之间有显著或极显著正相关关系,而与Tr及气孔导度(Gs)之间有显著或极显著负相关关系,其中对WUE直接作用最大的是Pn和Tr.因此适时灌水可以提高光合速率和水分利用效率.     

山茱萸光合及水分利用特征对土壤水分胁迫的响应

为给华北低山丘陵区山茱萸栽培与管理提供必要的科学依据,本试验观测了不同土壤水分条件下华北石质山区3年生山茱萸叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程,分析了水分胁迫对光合及水分利用特性的影响。结果表明:(1)土壤水分轻度(H1)、中度(H2)和重度胁迫(H3)条件下,山茱萸叶片光饱和点(LSP)比无水分胁迫(对照,CK)时分别低40%、60%和80%,晴天日光合速率最大值比CK分别低20.3%、40.0%和73.1%;(2)蒸腾速率(Tr)随光合有效辐射(PAR)的增加而上升,但重度水分胁迫条件下,上升趋势比较缓慢。对比CK,Tr在H1、H2和H3条件下分别下降了17.06%、34.05%和87.8%;(3)气孔导度(Gs)随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,H1、H2、H3在PAR为0~2 000μmol/(m2.s)范围内,Gs平均值分别下降了23.26%、46.52%和89.03%。无水分胁迫—中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1 000μmol/(m2.s)时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,随后转变为非气孔限制;(4)水分利用效率(WUE)随着光合有效辐射(PAR)的增加迅速上升;当光合有效辐射(PAR)超过600μmol/(m2.s)以后,水分利用效率(WUE)随着光强增加变化较小,基本维持在较高的水平。     

不同土壤水分对茶树光合作用与水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分条件下茶树(铁观音和福鼎大白茶)光合作用及其水分利用效率(WUE)的变化。结果表明,不同土壤水分处理对茶树净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、WUE等生理指标及其日变化均产生明显影响;水分胁迫下茶树的Pn、Tr、Gs都下降,WUE日平均值的降幅比Pn的小。生长在同一生境中的铁观音对土壤水分的生态适应能力高于福鼎大白茶。     

土壤水分对花生净光合速率的影响

在土壤相对含水量分别为95％、70％、50％左右的水分条件下生长的盆栽花生植株，于结荚期恢复相同的湿润条件（95％左右）时，净光合速率无显著差异，在较干旱条件下生长的植株,甚至还有提高的趋势。兆土壤相对含水量都降至50％至30％左右时，较干旱条件下生长的植株的净光合速率高于湿润条件下生长的植株，花生结荚期，土壤相对含水量在50－90％范围内，土壤水分的我少对植株净光合速率无明显影响，在50％以下时，净光合速率随土壤水分的养活而显著下降，当降到14－19％时，净光合速率为零。     

秸秆覆盖对旱地土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

【目的】研究秸秆覆盖方式与覆盖量对冬小麦田土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【方法】在陕西渭北旱塬,通过连续2年(2007-2009)的不同秸秆覆盖方式(全程覆盖、生育期覆盖、不覆盖(CK)与不同覆盖量(9000,6000,3000kg/hm2)的大田试验,研究秸秆覆盖对土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【结果】2年的定位试验结果表明,同一覆盖方式不同覆盖量处理的土壤含水量与覆盖量呈正相关;同一覆盖量不同覆盖方式下土壤含水量表现为全程覆盖优于生育期覆盖和CK;全程覆盖方式9000,6000和3000kg/hm2覆盖量处理0～200cm土层平均含水量较生育期覆盖分别提高了11.5%,10.0%和8.0%,较CK分别提高了19.2%,12.9%和8.8%;全程覆盖方式和生育期覆盖方式下,小麦的水分利用效率均以覆盖量为3000kg/hm2处理最大,其中全程覆盖方式的水分利用效率较CK增加了31.5%(P0.05),生育期覆盖方式下2年平均的水分利用效率较CK增加了12.8%(P0.05);不同覆盖量在全程覆盖方式下冬小麦产量较CK增加41.1%～65.7%(P0.05),在生育期覆盖方式下冬小麦产量较CK增加了27.1%～30.2%(P0.05)。【结论】同一秸秆覆盖方式不同覆盖量均可增加冬小麦产量,而同一覆盖量下以全程覆盖方式的增产效果较优;覆盖量为3000kg/hm2时,2种覆盖方式的冬小麦水分利用效率均最大。     

黑杨派无性系苗期水分利用效率对连续土壤水分变化的响应

采用盆栽试验方法,于5月份高生长速生期研究了连续水分梯度变化过程中几个黑杨派杂交无性系的叶片水势、净光合速率、蒸腾速率以及其水分利用效率。研究结果表明:随控水时间的加长,叶片水势(每天的平均值)呈递减趋势,A69、B33、B34叶片水势下降趋势小于对照I-107,而A50、陈1、B40、B53叶片水势下降趋势则大于对照I-107。土壤水分连续下降过程中各无性系叶片光合速率明显下降,其中B34、A50光合速率下降缓慢,A69、B53、B40光合速率下降迅速,而陈1、B33、I-107光合速率下降幅度介于上述两组无性系之间。各无性系叶片蒸腾速率在土壤水分连续下降过程中大幅度下降,无性系之间叶片蒸腾速率差异显著,叶片蒸腾速率与土壤水分呈显著负相关,杨树无性系的水分利用效率与叶片水势不相关,但是与土壤水势存在一定的相关性。说明这几个杨树无性系的水分利用效率主要受土壤水分条件的影响。     

土壤水分含量对梨叶片光合特性的影响

以盆栽黄冠梨幼树为试材,研究不同土壤水分含量(SWC)对光合作用的影响规律,以确定梨园节水灌溉适宜的土壤水分调控指标.结果表明,SWC为50.6%时水分利用效率(WUE)最高;SWC由97.9%降至50.6%时,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)与净光合速率(Pn)均下降,但Tr的下降幅度大于Pn的下降幅度而导致WUE的升高.SWC由50.6%降至19.7%时,WUE降低,降低的主要原因在于羧化效率下降导致Pn的大幅度降低.干旱复水后,Pn和Tr均有较大的回升,复水第2天后SWC为98.5%时,Pn和Tr大幅度的回升,但Tr回升的幅度更大,导致此时的WUE降为整个试验阶段的最低;复水第5天SWC为66.8%时,Pn和WUE均低于对照,这可能与叶片羧化功能受损后Pn不易恢复有关.     

负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响

为探究负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响,采用盆栽试验,设置-5（T1）、-9（T2）、-14 kPa（T3）三个负压供水压力处理和一个常规浇灌（CK）处理,分析不同水分处理对樱桃萝卜土壤含水量、农艺性状、光合特性、水分利用效率等指标的影响。结果表明：①整个水分处理期间,CK、T1、T2、T3的土壤含水量分别平均为12.60%、12.63%、10.07%和8.47%,其中T1和T2为弱时间变异土壤水分,而T3和CK为中等时间变异土壤水分;全生育期累计灌水量和蒸散量均表现为CK>T1>T2>T3,各处理间均差异显著。②成熟期时,T1、T2、T3三个处理的樱桃萝卜株高、最大叶长、根径、干物质量、根鲜重等指标整体上均随土壤含水量的下降而下降;土壤含水量基本相同的T1和CK处理,前者的最大叶长、根鲜重显著高于后者,但株高、根径、干物质量等无明显差异。③不同处理樱桃萝卜叶片的SPAD值整体上无明显差异,生长前期净光合速率在处理之间没有表现出明显差异,但生长后期T1和T2显著高于CK,T3显著低于CK。④采收后不同处理的根鲜重、干物质量均表现为T1>T2>CK>T3,其中T1、T2显著高于T3,T1的根鲜重较CK显著提高36.09%,T3的根鲜重较CK显著降低42.36%;不同处理的根冠比没有显著差异,在0.95~1.05之间;产量水分利用效率(WUEY)和生物量水分利用效率(WUEB)均表现为T2>T1>T3>CK,T1、T2的WUEY和WUEB较CK分别显著提高了43.42%、57.89%和52.67%、62.00%。综上所述,土壤含水量和土壤水分时间变异性共同影响了樱桃萝卜的生长发育和产量形成,平均含水量基本相同时弱时间变异的土壤水分条件能够促进植株生长发育,显著提高樱桃萝卜的产量及水分利用效率。以上研究结果对进一步明确土壤水分与作物关系具有重要的科学指导意义。     

负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响

为探究负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响,采用盆栽试验,设置-5（T1）、-9（T2）、-14 kPa（T3）三个负压供水压力处理和一个常规浇灌（CK）处理,分析不同水分处理对樱桃萝卜土壤含水量、农艺性状、光合特性、水分利用效率等指标的影响。结果表明：①整个水分处理期间,CK、T1、T2、T3的土壤含水量分别平均为12.60%、12.63%、10.07%和8.47%,其中T1和T2为弱时间变异土壤水分,而T3和CK为中等时间变异土壤水分;全生育期累计灌水量和蒸散量均表现为CK>T1>T2>T3,各处理间均差异显著。②成熟期时,T1、T2、T3三个处理的樱桃萝卜株高、最大叶长、根径、干物质量、根鲜重等指标整体上均随土壤含水量的下降而下降;土壤含水量基本相同的T1和CK处理,前者的最大叶长、根鲜重显著高于后者,但株高、根径、干物质量等无明显差异。③不同处理樱桃萝卜叶片的SPAD值整体上无明显差异,生长前期净光合速率在处理之间没有表现出明显差异,但生长后期T1和T2显著高于CK,T3显著低于CK。④采收后不同处理的根鲜重、干物质量均表现为T1>T2>CK>T3,其中T1、T2显著高于T3,T1的根鲜重较CK显著提高36.09%,T3的根鲜重较CK显著降低42.36%;不同处理的根冠比没有显著差异,在0.95~1.05之间;产量水分利用效率(WUEY)和生物量水分利用效率(WUEB)均表现为T2>T1>T3>CK,T1、T2的WUEY和WUEB较CK分别显著提高了43.42%、57.89%和52.67%、62.00%。综上所述,土壤含水量和土壤水分时间变异性共同影响了樱桃萝卜的生长发育和产量形成,平均含水量基本相同时弱时间变异的土壤水分条件能够促进植株生长发育,显著提高樱桃萝卜的产量及水分利用效率。以上研究结果对进一步明确土壤水分与作物关系具有重要的科学指导意义。     

充分微喷灌溉条件下苹果树耗水量的研究

1999年2000年度在北京昌平富士苹果基地对充分微喷灌条件下对苹果树生育期耗水量进行了田间试验，得到了不同生育期苹果树的日均耗水量和蒸发皿系数。1999年2000年平均耗水量分别为610和590mm，年均蒸发皿系数分别为0．62和0．61。     

水分胁迫对苹果不同品种光合特性的影响

研究了苹果7个品种一年生嫁接苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、气孔导度(GS)等指标对土壤水分胁迫的响应。土壤干旱胁迫时苹果上述生理过程均受到显著影响,但各项生理指标对水分胁迫的敏感性不同。随着水分胁迫加剧,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均表现为下降的趋势,而水分利用率先升高后降低。不同品种的光合和蒸腾性能指标对水分胁迫的响应不同,抗旱性强的品种在胁迫条件下净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均较低,且下降的幅度大;抗旱性强的品种在中度胁迫条件下水分利用率高,且升高的幅度大。     

水分处理对大豆叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下大豆叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定,我们发现：不同水分处理的叶片在整个生育期内净光合速率的变化趋势基本一致,在结荚期净光合速率达到最大,其中高水处理（W3）的净光合速率明显高于低水（W1）、中水（W2）处理的净光合速率,分别是W1、W2的1.3和1.05倍;大豆叶片的蒸腾速率在花期达到最大值,在需水量较大的花期,W3的叶片比W1、W2处理的叶片蒸腾速率分别高1.26和1.08倍。从苗期到花期,由于叶片的净光合速率和蒸腾速率都以相近的速度增长,因而水分利用效率变化不大。     

灌溉对苹果产量·品质和水分利用效率的影响

[目的]为太行山区苹果节水灌溉提供理论依据。[方法]以12~14年生富士苹果为试材,采用不同灌溉方式(常规漫灌、分区交替灌溉和调亏灌溉,研究灌溉方式和调亏灌溉对苹果产量、品质和水分利用率的影响。[结果]分区交替灌溉与常规漫灌的苹果产量、单果重、硬度、含酸量、可溶性固形物含量和可溶性糖含量均无显著差异,两者的产量和单果重显著高于对照(自然降水),分区交替灌溉较常规漫灌水分利用率提高了31.1%~70.7%。在调亏灌溉中,果实发育早期或中期控水与全灌溉对照的产量和单果重无显著差异,在果实发育后期控水和干旱则导致苹果产量和单果重显著下降。[结论]在保证果实产量和品质的前提下,分区交替灌溉是最好的节水灌溉方式,果实发育的早期是实施调亏灌溉的最佳阶段。     

灌水时期对小麦产量及水分利用效率的影响

采用裂区设计,研究了不同灌水时期对小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,冬前限量灌水塌实了土壤,促进了小麦冬前分蘖和次生根喷发,提高了成穗数,从而提高了产量;配合孕穗期增量灌水小麦产量最高、水分利用效率最高;配合拔节期增量灌水产量和水分利用效率均次之,且二者间差异不显著。     

嫁接和自根黄瓜灌溉水分配和水分利用效率研究

研究了常规灌溉条件下,日光温室冬春茬和秋冬茬生产中,嫁接和自根黄瓜(Cucumis sativus L.)灌溉水分配状况和水分利用效率,旨在为制定合理的农艺节水措施提供理论依据。结果表明,两茬口试验中灌溉水分配量顺序均为土壤渗漏>植株蒸腾>土壤蒸发>土层贮水。其中,冬春茬灌溉水的分配比例为土壤渗漏44.3%、植株蒸腾35.4%、土壤蒸发15.7%、土层贮水4.6%;秋冬茬灌溉水分配比例为土壤渗漏49.6%、植株蒸腾29.7%、土壤蒸发13.9%、土层贮水6.8%。受根系分布状况和温室光温条件的影响,冬春茬土壤渗漏的比例低于秋冬茬,植株蒸腾与土壤蒸发的比例高于秋冬茬。冬春茬和秋冬茬嫁接黄瓜与自根黄瓜相比,土壤渗漏量分别低8.4%和3.4%,土壤蒸发量分别低12.0%和1.0%,蒸腾量分别高15.3%和4.0%;两茬口嫁接黄瓜的水分利用效率均显著高于自根黄瓜,因此嫁接是一种有效的节水措施。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

Soil Water Distribution and Irrigation Uniformity Under Alternative Furrow Irrigation

Field experiments were conducted to investigate the spatial-temporal distribution and the uni-formity of soil water under alternative furrow irrigation in spring maize field in Gansu Province. Resultsshowed that during the crop growing season, alternative drying and wetting furrows could incur crops to en-dure a water stress, thus the adsorptive ability of root system could be enhanced. As there was no zero fluxplane between irrigated furrows and non-irrigated furrows under alternative furrow irrigation, lateral infiltra-tion of water was obviously increased, thus decreasing the deep percolation. Compared with the conventionalirrigation, although the water consumption in alternative furrow irrigation was reduced, the uniformity of soilwater was not obviously affected.