利用农田水量平衡模型评价棉田不同的灌溉制度

本文以田间试验为基础，应用农田水量平衡理论和棉花对不同水分亏缺的反应，建立了一个棉花不同灌溉制度的评价模型，文中用ＦＡＯ－４６提供的Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ方法计算了棉花生育期间逐日参考作物蒸散量，利用Ｉｓａｒｅｇ模型［５］计算了棉田逐日实际蒸散量。研究结果表明，利用农田水量平衡模型可对棉花灌溉进行有效管理。通过对几种灌溉方案的评价，定量化地分析了不同灌溉制度对棉花产量的影响程度和水分胁迫出现的时间；明确了在黄淮海平原棉田灌溉重点在棉花生育前期，即苗期，盛蕾－初花期；给出了该地区棉花各生育时期的需水量和每日的平均耗水强度     

隔沟交替灌溉对棉花生长、产量和水分利用效率的调控效应

为了探讨旱区农业高效节水新途径,于2004—2006年在甘肃石羊河流域干旱荒漠绿洲区田间,研究了常规沟灌、固定隔沟灌溉、隔沟交替灌溉对棉花生长、产量和水分利用效率的调控效应,结果表明,隔沟交替灌溉对棉花株高抑制作用较明显,而对蕾铃等生殖生长的影响较小,该技术能够调整棉花营养生长与生殖生长的关系,有效控制作物生长冗余,调节光合产物在根冠间的比例和分配,优化根冠比;可以在保持相同光合速率水平下大大降低叶片蒸腾损失,提高叶片水分利用效率,使霜前花比例提高,产量水平的水分利用效率分别较常规沟灌和固定隔沟灌提高17.22%和18.59%。在西北旱区棉花上应用隔沟交替灌溉技术具有较大的节水增产潜力。     

灌溉制度对机采棉生长、产量及品质的影响

1膜2管6行是新疆机采棉的主要种植模式。为确定该模式适宜的灌溉制度,采用田间试验研究了灌溉频率(F5、F8)与灌水定额(I80、I60和I40)对棉花生长、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,高频高定额(F5I80)与高频中定额(F5I60)灌溉可有效降低棉花株高,增加叶面积指数,提高蕾铃生物量在地上部中的比例。灌溉频率相同时,灌水量过高与过低均不利于棉花增产;灌水定额相同时,高频(F5)较低频(F8)灌溉增产0.59%~1.56%。灌溉制度对棉花纤维品质无显著影响。灌水定额显著影响棉花耗水量及水分利用效率,而灌溉频率对二者影响不显著。研究认为高频(F5)和中灌溉定额(I60)是南疆地区机采棉种植模式适宜的灌溉制度,即在全生育期内灌水12次,灌溉定额300 mm左右。     

亏缺灌溉对中国棉花产量和灌溉水分生产力影响的元分析

【目的】亏缺灌溉是节水农业的一种有效灌溉方式。定量分析亏缺灌溉对我国棉花产量及灌溉水分生产力的影响，为亏缺灌溉在我国进一步推广应用提供参考。【方法】整合2010―2022年已发表的53篇文献，采用元分析方法，定量评估亏缺灌溉条件下不同因素对中国棉花产量和灌溉水分生产力的影响特征。【结果】与充分灌溉相比，亏缺灌溉下籽棉产量平均降低16.2%，而灌溉水分生产力平均增加32.2%。亚组分析表明，在亏缺灌溉条件下我国西北内陆棉区的灌溉水分生产力提升最高，其中新疆地区的减产幅度较小效果最好；降水量相对较少的地区及大田栽培条件下能更有效地利用亏缺灌溉的水分；年平均气温≥10℃的地区，采用干播湿出，适当增加灌溉次数能够有效降低亏缺灌溉导致的减产风险；土壤容重<1.5 kg·cm^-3的土壤条件下，亏缺灌溉棉花的减产风险低于高容重的土壤环境；在灌水量为充分灌溉的80%～100%，氮、磷和钾施用量分别为200～300 kg·hm^-2、150～200 kg·hm^-2和100～150 kg·hm^-2的条件下能够有效促...     

灌溉制度对机采棉生长、产量及品质的影 响简

 1膜2管6行是新疆机采棉的主要种植模式。为确定该模式适宜的灌溉制度,采用田间试验研究了灌溉频率（F5、F8）与灌水定额（I80、I60和I40）对棉花生长、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,高频高定额（F5I80）与高频中定额（F5I60）灌溉可有效降低棉花株高,增加叶面积指数,提高蕾铃生物量在地上部中的比例。灌溉频率相同时,灌水量过高与过低均不利于棉花增产;灌水定额相同时,高频（F5）较低频（F8）灌溉增产0.59%~1.56%。灌溉制度对棉花纤维品质无显著影响。灌水定额显著影响棉花耗水量及水分利用效率,而灌溉频率对二者影响不显著。研究认为高频（F5）和中灌溉定额（I60）是南疆地区机采棉种植模式适宜的灌溉制度,即在全生育期内灌水12次,灌溉定额300 mm左右。     

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理,选用7个不同色彩的棉花品种(系),在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下,调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明,干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少,衣分增加;灌水量减少一半,参试棉花品种的产量均降低,不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05);籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05),棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下,白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花,而后二者差异不显著;干旱胁迫下,棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。     

不同灌水处理对盐渍土壤中玉米生长发育 及水盐热变化的影响

通过盐渍土壤盆栽玉米种植试验,对常规灌溉、固定灌溉、交替灌溉3种灌水方式下玉米的生长发育及水分、盐分、温度的变化情况进行了研究。结果表明:不同的灌溉处理对玉米生长发育及水分、盐分、温度变化的影响较大。株高和叶面积的长势是常规灌溉>交替灌溉>固定灌溉;生育期水分利用率和主根生长条数是交替灌溉>常规灌溉>固定灌溉,根冠比是交替灌溉>固定灌溉>常规灌溉;随着土层深度的增加温度呈减小的趋势,且对3种灌水方式都有A灌水水平的温度低于B灌水水平的温度;随着土层深度的增加体积含水率呈增大的趋势;由于蒸发和灌水交替进行,电导率在土层深度上呈现出多变的特点。     

水分对作物生长发育和产品质量的影响

植物需求的水分包括地下部分的土壤水分和地上部分的空气湿度。自然降水或灌溉贮存于土壤中，提供植物根系吸收，用于生理生态所需的水分。植物一生中需要的大量土壤水分主要依赖于自然降水或灌溉。降水量的多少、降水强度和性质，以及降水时间的分配等都直接影响土壤水分状况，因此．降水或灌溉适时适量是确保稳产、高产、优质的重要条件。空气湿度是影响植物蒸腾和根系吸收的重要因素．由于不同作物空气湿度的大小也同样影响植物的生长发育和产品质量。     

不同水分条件下棉花光谱数据对冠层叶片温度的响应特征

利用Fluke热像仪和ASD地物非成像高光谱仪,分别记录棉花新陆早33号、13号2个品种、4个水分处理、5个关键生育时期的冠层红外热图像和反射光谱数据;在红外热图像上提取棉花冠层受光叶片的温度,同时处理高光谱数据获得归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、红光620 nm和近红外850 nm波段的反射率(ρ620,ρ850)。分析表明,棉花2个品种4个水分处理的冠层叶片温度(TL)在盛花期、盛花结铃期较高,在盛铃期达到最大值,在开花期和吐絮初期较低;棉花受到水分胁迫,冠层近红外波段光谱的反射率降低,红光波段的反射率升高,NDVI和RVI变小,TL升高;在充分灌溉条件下棉花近红外、红光波段的光谱反射率、NDVI和RVI及TL则与水分胁迫处理的表现相反。和620 nm和850 nm波段反射率与TL的线性相关比较,棉花NDVI和RVI与TL的线性相关性更强。研究表明,将红外热图像和高光谱遥感技术相结合,具有实时、非破坏性地监测棉花水分状况的潜力。     

计算机自动化控制系统在棉田滴灌中的应用

通过计算机控制系统，利用各种传感器，自动采集、监测农田土壤水分、土壤温度、大气温度、大气相对湿度、田间水分蒸发量和土壤全盐含量等农田环境参数，根据这些参数结合数学模型可预报需灌时日和需灌水量，显示有关农田温度、湿度变化状况，为自动化灌溉系统提供控制信息、传递控制信号，并结合作物需水规律实施灌溉，为棉花的生长提供科学合理的灌溉方案，实现降低劳动强度，增加棉花生产效益的目的。     

温室增温和灌溉量变化对棉花产量、 生物量及水分利用效率的影响

为了解气候变化对棉花生长的影响,在2011—2012 年,通过2 个温室进行增温和灌溉量变化的试验（一个温室用红外灯管增温,另一个不增温）,每个温室设田间灌溉量的0.7 倍、0.85 倍、1 倍、1.15 倍、1.3 倍5 个灌溉水平,研究增温和灌溉量对产量、生物量及水分利用效率的影响。结果表明,棉花生长季平均温度增加1~3.5℃有利于产量的增加,生长季、花期和铃期温度升高1℃,产量分别增加200.694、225.732、109.838 kg/hm2,而蕾期温度升高1℃却会降低产量162.814 kg/hm2。生长季和蕾期增温1℃会分别降低生物量1079.2、1179.8 kg/hm2,降低产量和干物质的水分利用效率3.4215、2.8098 kg/(hm2·mm)。灌溉倍数每增加1 倍,产量和生物量分别增加734.51、2242.3 kg/hm2。但增温会增加水分的消耗量,这对于处于干旱区的新疆来说是不利的。随着气候变暖,棉花耗水增大,产量增加。     

绿洲膜下滴灌调亏对马铃薯土壤环境及产量的影响

为测定膜下滴灌调亏马铃薯全生育期内不同调亏水平土壤养分、土壤水热动态、生长动态、产量效应和水分利用效率,于2016年在河西荒漠绿洲灌区民乐县益民灌溉试验站开展了马铃薯不同生育阶段水分调亏灌溉的试验研究,结果表明,马铃薯膜下滴灌调亏土壤水热变化均匀且利用率高,有利于马铃薯对土壤养分的充分吸收和利用;土壤养分是土壤肥力的核心,是植物在生长发育过程中不可或缺的重要因素,膜下滴灌调亏栽培能有效减少土壤速效养分的流失,并提高马铃薯对土壤速效养分的利用效率;不同生育阶段马铃薯耗水量受水分调亏程度影响较大,其耗水量随调亏程度增大而显著减少(P0.05),水分调亏处理马铃薯全生育期总耗水量均低于全生育期充分灌水CK处理。块茎形成期轻度水分亏缺马铃薯水分利用效率、灌溉水利用效率、生物量均达到最大,较全生育期充分灌水显著提高29.04%,35.61%。因此,块茎形成期轻度水分亏缺灌溉方式能使马铃薯根区土壤始终保持湿润状态,有效减少渗漏损失和植株间无效蒸发损失,改善土壤水、肥和热量状况,有利于提高作物水分利用效率,且不显著降低马铃薯最终产量。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

棉花植株水分含量的高光谱监测模型研究

精确灌溉对无损、快速的水分监测技术有迫切需求。研究棉花冠层高光谱参数与水分的定量关系并建立水分估测模型,以实现棉花水分及时、准确监测。通过2年试验,测定棉花冠层高光谱及植株水分,根据光谱参数与植株含水量的相关关系,建立了植株含水量监测模型。结果表明:棉株含水量与叶片含水量在一定范围内随灌溉量增减而增减,并能区分棉花干旱程度;棉株及叶片含水量与冠层460～514 nm、605～698 nm、1451～1576 nm和1960～2457 nm反射率极显著负相关,与727～1345 nm反射率极显著正相关,且棉株的相关性好于叶片含水量。所选作物水分指数、归一化差值水分指数1、归一化差值水分指数2、水分胁迫指数1、水分胁迫指数2、水分波段指数、水分指数与归一化差值植被指数之比均与棉株及叶片含水量极显著相关;构建了棉株含水量和叶片含水量的最佳监测模型;所建模型精度能满足大田生产对棉花水分监测的要求。     

棉花膜下滴灌施肥技术再探讨

1 棉花膜下滴灌施肥的基本原理 棉花膜下滴灌施肥是根据棉花生长发育规律和根系生长特点及滴灌湿润峰的渗透规律，利用滴灌设施在压力的作用下将棉花需要的水分和养分（肥料）溶液滴灌入田间和棉花根际的过程，亦称为滴灌水肥耦合（随水施肥）。它是一种利用滴灌设施激活土壤的物理性能，在棉花不同的生长发育阶段，通过棉花营养诊断、土壤养分诊断以及土壤干旱诊断，给棉花提供必要的、适时适量的多种肥料（营养液）和水分的设施配套技术。     

基于COTTON2K的华北平原和新疆2个棉区棉花耗水特征比较

利用校正过的棉花模拟模型COTTON2K对华北平原和新疆的棉花生产和耗水进行了模拟,分析2个地区棉花的耗水特征。结果表明,新疆石河子地区在水分充分供给条件下石河子的耗水量为655 mm,而禹城的耗水量为541 mm;石河子的平均产量几乎为禹城的2倍;同时分析了2个站点产量和耗水量的关系以及不同生育期耗水规律和降雨的同期性,结果表明禹城的降雨能满足棉花80%的需水量,灌溉时期主要集中在苗期和蕾期;石河子的降雨仅能满足棉花需水的21%;另外,石河子的水分利用效率大于禹城,但是新疆的棉花生产基本依靠灌溉,成本较高。     

再生水回灌对棉田土壤盐分的影响

为研究再生水回灌对棉田土壤盐分的影响,在棉花种植过程中合理利用再生水资源,本试验在棉花生育期采取灌水定额400 mm对棉田进行灌溉,以常规绿化水作为对照,研究第一次灌水前、第二次灌水前和棉花采收后土壤中盐分变化情况,结果表明:污水回灌与常规灌溉相比,会提高土壤纵向0~30 cm深度总盐含量;土壤蒸发水分主要来自25 cm深度范围内的土层,且盐分随水分向地表运移;污水回灌盐分在0~40 cm深度范围内积聚,常规灌溉水分在0~50 cm深度范围内积聚。     

氮素对棉花成铃效应的研究

氮素对棉花成铃效应的研究崔淑芳,崔瑞敏(译)(河北省农业科学院棉花研究所石家庄050051)N影响棉花产量是通过营养生长和生殖生长来实现的。但株高、结铃性、成铃率、铃重和单株铃数还受水分、土壤残留N、温度、虫害等其它因素的影响,因此,棉花产量对N的反……     

谈棉花膜下滴灌技术的应用和发展

滴灌技术是世界上最先进的节水灌溉技术之一,它能将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤,具有显著的节水、增产效果。棉花膜下滴灌技术是滴灌技术与覆膜植棉技术有机结合（优势叠加）的产物,能充分发挥节水、节肥（药）、节机力、节人工、提高土地利用率和增产、增效作用，为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路。     

棉花栽培科学实验方法(五) 五、棉株和土壤水分状况的测定

棉花的一切生命活动过程,都需要在一定的水分条件下才能进行。灌溉和排水的目的,就是为了保证棉花丰产和正常生长发育所需要的水分,保持一个适宜的土壤水分环境。棉花产量不同,其耗水量亦各有差异。在河南安阳平原棉区的肥水地,亩产皮棉150—200斤,一般要耗水50—60万斤。为了实现预定的产量指标,就要正确地分析和掌握在不同水文年份棉花的需水规律和土壤水分消长动态。因此,必须采用先进的技术方