水层深度对早稻幼穗分化期遭遇低温过程时叶片生理特性的影响

以早稻品种"陵两优268"为材料,于2014年5月水稻幼穗分化期遭遇低温过程期间(15-19日),在稻田设置3种水层深度即浅水层(CK,水层为0-1cm)、中水层(ZH,水层为3-4cm)及深水层处理(SH,水层为8-10cm)进行对比试验,每2d测定各处理的叶温、叶片光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率以及叶片抗氧化系统酶活性,以探究低温期间水层深度的调温效果。结果表明:(1)在幼穗分化期遭遇低温期间,各处理的叶温普遍低于气温,但相对而言,中水层(ZH)和深水层(SH)处理中早稻叶温较CK高,且随着时间延长,高于CK的程度加大。说明一定的水层深度有助于保持叶片温度。(2)低温期间,各处理水稻叶片叶绿素含量均明显降低,但ZH处理叶绿素含量降低程度最小,SH处理降低程度最大。说明ZH处理有利于早稻在低温期间叶片体内叶绿素含量的维持。(3)低温期间,早稻叶片净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和水分利用率WUE均显著降低,但ZH处理能有效缓解净光合速率和蒸腾速率的降低,从而提高早稻在幼穗分化期遭遇低温影响时的水分利用率;低温期间,CK处理叶片的净光合速率和蒸腾速率均较高,而ZH处理叶片的水分利用率最高。SH处理叶片净光合速率低而蒸腾速率高,水分利用率为3个处理中最低。(4)低温期间,各处理早稻叶片体内过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量均明显降低,而超氧化物歧化酶(SOD)活性升高缓慢,过氧化物酶(POD)活性则显著升高。其中3个处理中对早稻叶片体内CAT含量和MAD含量下降的抑制作用表现为ZHCKSH。ZH处理的叶片体内POD含量变化最小,而SOD含量对温度变化不太敏感,3个处理中SOD含量变化差异不大。3个以水灌溉调温处理均能达到抵抗低温以减缓早稻叶片抗氧化酶活性变化的效果,而ZH处理效果尤为显著。     

不同水氮条件下水稻根系超微结构及根系活力差异

【目的】探讨不同水氮耦合对水稻根系超微结构及根系代谢特性的影响,从根尖细胞超微结构及根系活力方面阐明不同水氮组合处理在根际环境间的差异。 【方法】以新稻 20 号为材料,进行盆栽试验,设置浅水层灌溉、轻度水分胁迫 (灌 1～2 cm 水层,至土壤水势降到 –20 kPa 再灌浅水层,如此反复) 和重度水分胁迫 (灌 1～2 cm 水层,至土壤水势降到 –40 kPa 再灌浅水层,如此反复) 3 种灌溉方式及不施氮肥,适量氮 (N 240 kg/hm2) 和高量氮 (N 360 kg/hm2) 3 种氮肥水平,测定了不同处理水稻根系氧化力、根系伤流量及根系分泌有机酸总量,并观测了根系细胞超微结构。 【结果】随着生育进程,根系氧化力表现为先增加后降低的趋势,在幼穗分化期达到峰值,根系伤流液及根系分泌物中有机酸总量先增加后降低,在抽穗期达到峰值。在同一氮肥水平下,轻度水分胁迫后根系细胞完整,核膜界限清晰,结构特征典型;与保持水层相比,根系氧化力及根系伤流量在分蘖盛期分别增加 25.6%～32.0% 及 9.1%～18.8%,根系分泌有机酸总量在抽穗期前平均增加 16.4%。重度水分胁迫后嗜锇体和淀粉体较多,后期细胞完全扭曲变形,细胞间隙明显增多增大、细胞器出现断裂降解,细胞基质中仅存细胞器碎片,细胞壁较完整,未出现断裂情况;与保持水层相比较,根系氧化力及根系伤流量在幼穗分化始期平均降低 8.8% 及 25.6%,根系分泌有机酸总量平均降低 22.8%。在同一灌溉方式下,适量氮处理根系细胞结构较完整,核膜较清楚,有利于根系活力的提高及根系有机酸的分泌;重施氮处理根系细胞壁和核膜降解加速。与适量氮相比,高氮处理下根系氧化力及根系伤流量在分蘖盛期至幼穗分化始期分别降低了 6.6%～9.8% 及 7.7%～15.4%,根系分泌物中有机酸总量在抽穗前平均降低 11.6%,整体上根系活力降低、有机酸的分泌量显著减少。 【结论】轻度水分胁迫耦合适量氮处理的水稻根系超微结构最优,细胞结构特征典型,核膜最为清晰,细胞完整,根系代谢能力最强。表明通过适宜的水氮耦合调控,能够提高根尖细胞的生理功能,增强根系活力、促进根系有机酸的分泌,能为水稻的生长创造良好的根际环境。     

水稻穗分化期高温对颖花分化及退化的影响

为明确穗分化不同时期高温对水稻颖花分化及退化的影响,选用黄华占（耐热性品种）和丰两优6号（热敏感性品种）两个籼稻品种进行人工气候箱内盆栽试验,分别于幼穗分化第一苞分化期（I）、枝梗-颖花分化期（II）、颖花分化-雌雄蕊形成期（III）及雌雄蕊形成-减数分裂期（IV）进行40℃高温（10：00-15：00）处理7d,以同期人工气候箱32℃处理为参考,室外自然环境生长的植株为对照（CK）,统计分析穗分化历期、颖花分化与退化及穗部性状在处理期以及品种间的差异。结果表明,(1)幼穗分化期高温胁迫可增加水稻穗分化天数,延迟抽穗期,显著降低水稻每穗粒数、结实率及千粒重,其中Ⅳ期高温处理的降幅最大,热敏感品种丰两优6号的下降幅度明显大于耐热性品种黄华占。(2)幼穗分化不同时期高温处理对水稻颖花形成的影响不同,除II期处理黄华占颖花分化增加外,I期和II期高温主要抑制颖花分化,此期高温均可导致水稻颖花显著减少。III期和IV期高温胁迫将加剧颖花退化,退化率达67%以上,且热敏感性品种退化幅度大于耐热性品种。(3)从不同部位颖花分化与退化看,高温对二次枝梗上颖花分化与退化的影响大于一次枝梗。     

夜温升高对双季水稻物质生产与养分吸收的影响

利用两间玻璃室不同的夜间温度条件, 研究了水稻生长期间夜温升高对双季早、晚稻物质生产和养分积累的影响。结果表明: 夜温升高对双季早稻的生物产量没有影响, 但可显著提高晚稻生物产量。早稻穗分化前夜温升高可增加物质积累量, 而穗分化后则减少物质积累量; 夜温升高减少晚稻幼穗分化至抽穗期间的物质积累, 而增加其他生育期的物质积累。夜温升高加速早稻剑叶衰老, 而对晚稻无显著影响。夜温升高对水稻氮素积累影响较小, 对磷、钾积累影响较大。其中, 播种至幼穗分化夜温升高有利于早稻稻株的养分积累, 而幼穗分化后不利于养分积累; 夜温升高不利于晚稻播种—抽穗的养分积累, 而有利于抽穗后的养分积累。试验表明, 夜温升高对不同季水稻及水稻不同生育期物质生产与养分吸收的影响存在差异。     

冬前积温和春化处理对不同春化发育特性小麦品种幼穗分化的效应

以3个春性、半冬性和冬性小麦品种为材料,采用分期播种和春化处理,以热时间为尺度,研究了冬前积温对不同春化发育特性小麦品种幼穗分化进程及主要穗分化期累积GDD(生长度日,growingdegree days)的影响。结果表明,随着冬前积温的减少,不同幼穗分化时期累积GDD减小,冬前积温对小麦幼穗分化的影响主要表现在单棱期和二棱期,护颖分化期后幼穗分化受冬前积温的影响较小,冬性品种幼穗分化累积GDD对冬前积温最敏感,半冬性品种次之,春性品种则对冬前积温不敏感。春性品种幼穗分化前期适宜温度的上限为14℃,当14℃以下累积GDD达到232~243时,幼穗可正常分化进入二棱期,半冬性品种幼穗分化适宜温度的上限为12℃,12℃以下GDD达到261~277后,幼穗分化可正常进入二棱期,高于上限的GDD不能满足小穗原基正常分化的需求。在田间条件下小麦小穗原基的分化对特定温度范围的累积GDD有稳定的需求,这种需求因品种的春化发育特性而异。     

不同水源灌溉对水稻高温热害影响的微气象学分析

高温热害是长江中下游地区水稻常见的农业气象灾害,井水和池塘水灌溉是水稻高温热害过程中常用的农业措施。为研究高温热害下不同灌溉水源对稻田微气象的影响,以两优培九为研究对象,在高温热害期间（2016年8月12-18日）开展田间试验。试验分3个处理,T1：用池塘水每日8：00灌溉,田间水层达10cm后停止,18：00排干,灌溉水温平均30.5℃;T2：用井水每日8：00灌溉,田间水层达10cm后停止,18：00排干,灌溉水温平均18.2℃;CK：试验开始当天用池塘水灌溉至田间水深达10cm后停止,夜晚不排放,当田间水深低于5cm时补充灌溉至10cm,试验期间每日8：00田间平均水温27.2℃。对稻田不同层次的土温和水温、水稻冠层不同层次温湿度、冠层顶部（120cm）叶温、冠层上方太阳辐射等指标进行测定,用Penman-Monteith分层模式计算稻田能量平衡各分量的日变化。结果表明：白天（8：00-18：00）,所有处理各层次冠层内气温和地温均为T1>CK>T2,随着冠层高度增加,处理间气温差异逐渐减小;随着土壤深度增加各处理间地温差异逐渐减小。夜间（18：00-次日8：00）,各处理间5cm地温差异最大,其次为冠层40cm处。不同灌溉水温改变了各处理的能量平衡分量,水体含热量的变化（Q）表现为T2>CK>T1,土壤热通量（G）、显热通量（H）和潜热通量（LE）均表现为T1>CK>T2。说明较高温度的池塘水灌溉加重了水稻的高温热害,而较低温度的井水灌溉对抵御高温热害有良好效果。     

冬小麦灌溉制度对土壤贮水利用的影响

足墒条件下冬小麦播种时200cm土体总贮水量为619.6mm,有效贮水量为329.5mm。冬小麦播种～拔节期主要消耗0～100cm土层内土壤有效贮水;由于有效贮水能满足作物需水,因此拔节期不出现土壤水分亏缺。拔节～开花期对照(CK)耗水深度为200cm土层,起身期灌1水(Ⅰ-1)处理为160cm,其他处理为130cm;至开花期CK和Ⅰ-1处理0～60cm土层内已呈现一定程度的水分亏缺。开花～成熟期各处理200cm 土体内土壤有效水含量均呈不同程度下降,但主要供水层为0～130cm土层;冬小麦成熟期除春后起身～孕穗～灌浆期(Ⅲ-1)、拔节～开花～灌浆期(Ⅲ-2)灌3水和起身～拔节～开花～灌浆期(Ⅳ)灌4水处理外,大部分处理0～80cm或0～60cm土层内均呈明显的水分亏缺。随灌水次数或灌水量的增加,土壤贮水利用率呈明显下降趋势。     

不同灌水处理对干旱区滴灌核桃树土壤温度的影响

为探究不同灌水处理对干旱区滴灌核桃树土壤温度的影响,通过大田小区试验,研究6年生核桃树在不同灌水处理（灌水定额为15 mm滴灌C₁;灌水定额为30 mm滴灌C₂;灌水定额为45 mm滴灌C₃;灌水定额为30 mm涌泉灌C₄）对核桃树土壤温度的影响。结果表明:灌前0-20 cm的含水率对0-20 cm的土壤温度有显著影响,灌前20-40 cm的含水率对0-40 cm的土壤温度有显著影响;灌后0-20 cm土壤含水率对0-40 cm的土壤温度的影响要显著大于20-40 cm的土壤含水率对其影响。各处理各土层日均土壤温度在各生育期都呈单峰曲线。C₁,C₂,C₃处理各层日均土壤温度随着深度增大呈先增大而后减小的趋势,而C₄处理的涌泉灌各层日均温度随着深度增大呈减小趋势,且C₄处理各层灌前灌后土壤温度变化幅度最大。由于灌溉方式不同,灌后C₄处理土壤温度要小于C₂处理。综合考虑土壤温度、产量及品质情况,灌溉定额为435 mm（C₂）处理的土壤温度最稳定,产量最高,品质最好,是最有益的处理。试验结果将对核桃土壤温度和最优灌溉制度研究,提供一定的理论依据。     

颖花分化期低温处理对早稻叶片光合能力和产量的影响

以超级杂交稻金优458为试验材料,利用人工气候箱设置17℃和15℃两个低温水平,对颖花分化期的盆栽水稻处理3d后(17℃3d和15℃3d分别为T1和T2),以大田盆栽为对照(CK),测定低温处理解除后0~32d早稻叶片气体交换参数、光响应参数、SPAD值及产量构成因子,以探讨低温对早稻叶片光合能力和产量的影响,以及低温解除后光合能力的恢复情况。结果表明:(1)低温处理显著降低了水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr);T1处理低温解除后3d、T2低温解除后6d,水稻叶片气体交换能力均恢复至对照水平,但17d后Pn、Gs均明显下降,Tr显著增加。(2)低温解除后0~6d时T1处理光响应能力增强,而T2则显著下降,低温解除6d后其最大光合速率(Pm)恢复至对照水平,但至32d时T1和T2的Pm、表观量子效率(AQY)和半饱和光强(Ik)均降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加。(3)低温处理显著降低了水稻叶片叶绿素含量,T1处理低温解除3d后及T2低温解除6d后,叶绿素含量恢复至对照水平。(4)低温处理导致早稻穗粒数、结实率和千粒重明显下降,空壳率和秕谷率显著增加,产量下降达25%。由此可见,颖花分化期低温会显著降低叶片气体交换能力,15℃低温还会显著降低光响应能力,低温解除后叶片光合能力出现一定程度恢复,但长期影响无法消除,最终产量也明显下降。研究结果可为水稻气象灾害影响评价和气象灾害指标制定等提供科学依据。     

打孔灌沙促进漫灌下盐碱土水分下渗提高脱盐效果

针对现有盐碱土改良措施工程量大,农业生产成本高等问题,提出打孔灌沙的盐碱土防治措施。该文以天津滨海盐碱土为研究对象,通过野外小区灌溉试验,研究在灌溉条件下打孔灌沙对盐碱土水盐运移规律的影响,旨在探索打孔灌沙减少盐碱地表层积盐的可行性。试验设计3种灌溉量(600、900和1 200 m~3/hm~2),3种打孔深度(5、10和15 cm)和3种打孔密度(30、60和90孔/m2),并以无打孔灌沙处理为对照组(CK)。结果表明:灌溉量影响盐碱土洗盐效果,在600~1 200 m~3/hm~2灌溉量处理下,灌溉量越大,表层土壤脱盐效果越好。同时,打孔灌沙能够促进水分下渗,提高脱盐效果,在1 200 m~3/hm~2灌溉量下,灌后25 d,打孔深度≥10 cm时较CK降低表层0~30 cm土壤水分8.7%~16.1%,提高脱盐总量50.7%~98.8%。打孔密度增加能够促进脱盐效果,但随打孔深度而不同。打孔深度≤10 cm时,30和60孔/m~2打孔密度处理间脱盐总量差异不显著(P0.05)。打孔深度为15 cm时,60和90孔/m~2打孔密度处理间脱盐总量差异不显著(P0.05)。考虑到过深的打孔深度处理会降低打孔灌沙效率、提高配套打孔灌沙机具的研发难度,结合试验区农艺规范,推荐10 cm打孔深度、30孔/m~2打孔密度作为合适的打孔灌沙处理方案,该研究可为滨海区盐碱土的开发利用提供新的思路和方法。     

孕穗期低温对小麦幼穗发育及产量的影响

为了探究孕穗期低温胁迫对小麦幼穗蔗糖代谢和内源激素含量的影响,以温度敏感性不同的小麦品种为材料,采用盆栽试验,在小麦孕穗期于人工气候室内模拟低温胁迫,测定小麦幼穗穗轴维管束数目、蔗糖代谢相关酶活性及基因表达特征、内源激素含量以及产量构成因素。结果表明,孕穗期低温胁迫后,小麦幼穗穗轴维管束数目减少,幼穗蔗糖含量增加,蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性增强;蔗糖合成酶(SS)活性在2℃处理下升高,在0℃和-2℃处理条件下活性降低;随着处理温度的降低,尿苷二磷酸-葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)活性与转化酶(Inv)活性下降幅度逐渐增大。孕穗期低温胁迫后,小麦幼穗小花中细胞壁转化酶基因IVR1和液泡转化酶基因IVR5表达量受到抑制,幼穗中生长素(IAA)与赤霉素(GA)含量下降,脱落酸(ABA)含量增加,小麦穗粒数和千粒重均显著下降。综上,孕穗期低温胁迫导致小麦幼穗穗轴维管束数目减少,幼穗中蔗糖积累,蔗糖代谢相关酶活性、基因表达及内源激素含量发生显著变化,严重影响了小麦产量的形成。本研究结果为小麦抗逆减灾和高产稳产研究提供了理论依据。     

秸秆与地膜覆盖方式对咸淡交替灌溉模式下水盐调控及玉米产量的影响

为探明秸秆与地膜覆盖方式对咸淡交替灌溉模式下水盐调控及玉米产量的影响，筛选出适合内蒙古河套灌域轻度盐碱地地区玉米种植的耦合技术。通过田间试验，研究了在已有优化的咸淡交替灌溉模式下地膜覆盖(H1)、上膜上秸(地膜覆盖 +秸秆表覆)(H 2)、上膜下秸(地膜覆盖 +秸秆深埋)(H 3)、对照(无覆膜无秸秆)(CK)4种处理对玉米生长效应和水盐运移机理的影响。结果显示:1)H 1、H2、H3处理的玉米收获指数均显著高于 CK处理(P<0.05)，分别比 CK提高了5.39%、14.48%、16.50%，H 2处理提高了玉米生育前期的生长指标，H 3处理提高了玉米生育后期的生长指标，但 H 3比H2处理玉米产量、水分利用效率高；2)咸淡水交替灌溉节约淡水资源，秸秆隔层与地膜覆盖减少了水分散失，提高了土壤含水率，20～ 40 cm土层 H 3处理的含水率最高且比CK增加了 7.13%；3)秸秆隔层能够减弱盐分表聚，把盐分控制在秸秆层以下位置，淡化了玉米根层土壤含盐量，20～ 60 cm土层 H 3处理的土壤含盐量分别比 H 1、H2、CK处理降低了30.97%、23.21%、44.07%。总之，优化咸淡交替灌溉模式下上膜下秸(H 3)耦合技术具有较好的蓄水控盐效果，为轻度盐渍化土壤玉米的生长提供了较好的生态环境，获得了较优产量，在内蒙古河套灌域轻度盐碱地地区较为适用。     

不同灌水量对黄河三角洲盐碱地改良效果研究

通过室内土柱模拟试验,研究不同灌水量对盐渍土的改良效果。试验共设计3个不同灌水量,分别为S1 (200 mm)、S2 (300 mm)、S3 (400 mm)。结果表明:(1)灌溉淋洗对0—40 cm土壤盐分淋失影响较大,其中0—20 cm脱盐率最高,表现为S3S2S1,不同处理在剖面上均出现积盐,S1、S2在40—60 cm出现积盐,说明低灌水量对土壤表层盐分具有淋洗作用,但会造成底层土壤盐分累积;(2)K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-含量在灌水后有较大幅度的下降,且整体溶脱率随灌溉水量的增加而增加。各离子在0—20 cm随灌水量增加表现为不同的变化规律,Ca~(2+)先溶脱后积累,HCO_3~-变化规律与Ca~(2+)相反,表现为先积累后溶脱,其他离子均随灌水量的增加而减少;(3)灌水后,S1、S2的pH在剖面上的分布与灌水前相似,0—40 cm土壤总碱度随灌水量增加呈先增后减的趋势,表现为先碱化再脱碱,与土壤pH变化一致。研究成果可为盐碱地改良和节水灌溉提供参考。     

限量灌溉对旱地小麦旗叶光合特性日变化和产量的影响

在大田条件下, 以“青麦6 号”小麦为试验材料, 研究了5 个灌水处理下旱地冬小麦灌浆期旗叶光合特性日变化和产量的变化。结果表明, 5 个灌水处理净光合速率日变化曲线均为双峰曲线, 但随着灌水次数的增加, “午休”明显减弱。在灌溉低于3 水的情况下, 旗叶的净光合速率、气孔导度都随灌溉量的增加呈上升趋势,均以灌3 水(W3, 拔节水60 mm+孕穗水60 mm+灌浆水60 mm)处理最高, 而胞间CO₂ 浓度和气孔限制值随着灌溉量的增加呈下降趋势; 而灌溉4 水(W4, 起身水60 mm+拔节水60 mm+孕穗水60 mm+灌浆水60 mm)处理的净光合速率明显小于W3 处理, 表明过量灌溉对旱地小麦灌浆期旗叶的光合作用有消极作用。小麦产量以灌2 水(W2, 拔节水60 mm+孕穗水60 mm)处理为最高, 且在灌溉2 水以下随着灌溉次数增加而增加, 但灌1 水(W1, 拔节水60 mm)和W2 处理间产量差异不显著, 同时灌溉3 水(W3)和4 水(W4)会使产量下降, 反而低于旱地处理, 因此过多灌水不利于旱地小麦的高产。试验结果还表明, 拔节期、孕穗期和灌浆期灌溉对旱地小麦旗叶灌浆中期达到较高光合作用至关重要, 而起身水对旱地小麦光合作用无显著影响。拔节期是旱地小麦达到高产最重要的灌溉时期, 拔节~孕穗期为冬小麦需水关键期, 拔节~孕穗水对冬小麦产量和水分利用效率有重要影响。水分生产效率也随着灌水量的增加呈下降趋势。综合产量和水分利用效率因素, 以灌溉拔节水60 mm(W1)处理为达到旱地冬小麦高产的最佳灌溉模式。     

不同时期水分处理对水稻生长及产量的影响

为了研究水分胁迫处理对水稻生长及产量的影响,采用盆栽试验方法,在水稻分蘖期、孕穗期、开花期和灌浆期进行水分胁迫处理,设3个处理水平,处理H 1土壤水势为0（土壤饱和含水量90%-100%）,处理H2土壤水势-30 kPa,处理H3土壤水势-50 kPa,保水层作对照（CK）。结果表明,分蘖期水分胁迫影响水稻分蘖数、LA I和株高,导致单位面积有效穗数不足而严重影响产量,处理平均产量比对照低29.5%;孕穗期水分胁迫影响水稻库容的建立,穗小、穗粒数少、千粒重低而严重影响产量,处理平均有效穗数比对照少26.7%,处理平均产量比对照低63.8%;开花期千粒重处理H 1比CK高12.9%,差异极显著（P〈0.01）,产量处理H1高于CK,处理H2和处理H3产量均低于CK,差异极显著（P〈0.01）;灌浆期处理H1千粒重比CK高11.2%,差异极显著（P〈0.01）,产量处理H1比CK高12.76%,差异显著（P〈0.05）。     

秸秆排水体埋深对盐渍土水盐分布的影响及排水抑盐效果

为探究秸秆排水体对盐渍土水盐运移的影响及其排水排盐效果,通过室内土柱试验,研究在淡水(CK)和微咸水灌水情况下秸秆排水体埋深为40和60 cm时供试土壤的水盐分布状况。结果表明,入渗阶段,湿润锋与入渗时间呈幂函数关系,累积入渗量与入渗时间则可采用Kostiakov模型进行拟合;蒸发阶段,秸秆排水体对埋设深度以下的土体具有明显的保水作用,40 cm埋深的处理在40~70 cm土层范围以及60 cm埋深的处理在50~70 cm土层范围土壤水分变化的相对变化量均0;秸秆排水体有利于保持灌水后土壤的脱盐状态,40 cm埋深处理和60 cm埋深处理比无埋设的对照处理分别减少了19.61%和15.68%的盐分变化量;秸秆体的排水排盐效果与灌水矿化度和秸秆排水体埋深密切相关,灌溉水矿化度适当的增加和秸秆体的埋设加深将有利于排水效果的提升,低灌溉水矿化度结合秸秆体深埋具有更好的排盐效果。该研究为微咸水灌溉及盐渍土的开发利用提供依据和参考。     

膜下滴灌水分调控对甜椒生长和产量的影响

为了探究膜下滴灌水分调控对大田甜椒生长状况、水分利用效率、产量和经济效益的影响,在张掖市灌溉试验站开展了甜椒膜下滴灌水分调控试验,试验共设4个膜下滴灌水分调控处理(充分灌水处理(T4)、轻度胁迫灌水处理(T3)、中度胁迫灌水处理(T2)及重度胁迫灌水处理(T1))和1个膜垄沟灌对照处理(CK)。结果表明:(1)甜椒坐果期,处理T4的株高和茎粗均显著高于处理T1,且该生育期平均日耗水强度和耗水模系数均达到最大,依次为3.28mm/d和31.55%,故坐果期为甜椒需水量最大时期。(2)与处理CK相比,处理T4增产9.27%,水分生产效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)分别提高25.33%和24.62%;膜下滴灌不同处理间,充分灌水处理T4分别比水分胁迫处理T1、T2和T3增产79.46%,71.11%和33.83%,WUE依次提高26.21%,32.23%和17.01%,IUWE依次提高8.22%,14.19%和16.60%。故膜下滴灌充分灌水处理为甜椒最适灌水模式,即最佳土壤含水下限为70%田间持水量(70%θf),上限为100%θf。     

旱涝交替胁迫对粳稻分蘖期叶片解剖结构的影响

盆栽试验于2013年进行,在粳稻分蘖期分别设置涝-轻旱(LD)和涝-重旱(HD)2种处理(涝保持水深10 cm),以浅水勤灌(保持水深0~5 cm,CK)为对照,研究了旱涝交替胁迫对水稻叶片解剖结构的影响。结果表明,与CK相比,第1次旱5 d后(阶段Ⅰ),LD处理主脉截面积减小了31.13%,LD处理侧叶大维管束面积和周长分别降低了28.87%和15.79%,HD处理则分别降低了24.74%和13.16%(P0.05);LD和HD处理侧叶小维管束面积和周长也显著减少。进入涝胁迫5 d后(阶段Ⅱ),但LD处理小维管束周长较HD处理显著降低了0.13×10~2μm;HD处理除大维管束外其余指标均超过了CK,说明涝后重旱胁迫处理叶片发育表现出了一定的补偿效应。涝结束5 d后(阶段Ⅲ),LD和HD处理主脉面积分别较CK显著减小了45.47%和53.79%,侧叶器官发育也落后于CK。第2次旱5 d后(阶段Ⅳ),LD和HD处理主脉大维管束面积分别较CK显著降低了18.45%和29.13%;HD处理侧叶大维管束面积和周长则显著低于CK和LD处理,HD处理侧叶面积较CK减少了34.49%,LD和HD处理泡面积在受旱时均低于CK,阶段Ⅲ,泡面积则分别显著减少了0.38×10~2和0.57×10~2μm~2。重旱处理对水稻叶片的迫害在第2次重旱后加重,而轻旱处理则减轻。研究结果可为制定水稻灌溉方案以及研究光合能力提供依据。     

微咸水非充分灌溉对冬小麦生长发育及夏玉米产量的影响

为实现微咸水替代淡水, 缓解环渤海地区淡水资源紧缺的目的, 采用桶栽和大田试验相结合的方法,研究了不同矿化度咸水非充分灌溉对冬小麦产量、产量构成、生理指标及其后茬玉米产量的影响。桶栽试验表明, 小麦产量灌2 水>灌1 水>旱作, 产量差异主要由千粒重变化引起;两种灌水处理中灌水的矿化度对产量无明显影响。大田冬小麦试验设越冬后不灌水(A0), 越冬后拔节期灌淡水(A1)、2 g·L^-1 微咸水(A2)和4 g·L^-1 微咸水(A3)4 个处理。结果表明, 微咸水灌溉降低了小麦离体叶片的失水速率, 提高了小麦的比叶重;微咸水灌溉引起了小麦千粒重降低, 但对穗粒数和穗数无显著影响;不同处理小麦产量为A2>A3>A1>A0。微咸水灌溉增加了0~40 cm 土壤含盐量; 随着灌溉水矿化度的增加, 土壤含盐量呈增加趋势, 且主要增加了0~40 cm 土层的K⁺+Na⁺含量。虽然后茬玉米季未进行微咸水灌溉, 但土壤积累的盐分对玉米形成了减产效应, A2 和A3 处理的玉米产量比A1 分别降低11.8%和18.8%, A3 比A2 处理的玉米减产8.0%;全年产量为A2>A1>A3>A0。因此, 在冬小麦-夏玉米一年两熟种植区, 利用2 g·L^-1 及以下的微咸水灌溉小麦, 对全年产量无显著影响。     

水肥减量对日光温室土壤水分状况及番茄产量和品质的影响

【目的】水肥一体化技术为改变我国长期以来设施栽培蔬菜"大水大肥"的传统管理方式,实现资源节约、环境友好发展提供了硬件物质基础和载体,但我国不同地区农业生产条件差异较大,适合当地土壤、气候、作物和栽培季节等特点的水肥一体化灌溉制度和施肥量相对缺乏。本文在陕西关中地区研究了水肥一体化条件下不同水肥处理对土壤水分状况及秋冬茬番茄养分吸收和产量等的影响,旨在制定适宜当地日光温室栽培番茄的科学合理的灌溉施肥制度。【方法】田间试验设常规水肥处理(CK)、植苗后水肥一体化灌水追肥期水肥分别减量20%(S1)及40%(S2)3个处理,其中常规处理灌水量为当季作物冠层水面蒸发量(100%ET),追肥量为当地农户的平均用量;水肥一体化为膜下滴灌+文丘里施肥系统。采用自动连续数采张力计(英国Skye Data Hog2)测定蔬菜生长期间各处理0—20 cm和20—50 cm土层土壤水势,并建立对应的土壤水分特征曲线,将土壤水势动态变化转换为土壤含水率动态变化;用直径20 cm蒸发皿测定当季番茄冠层的水面蒸发量,分析冠层水面蒸发量与土壤有效贮水量损失的关系;测定了不同水肥处理对番茄根、茎、叶、果实生物量及氮、磷、钾吸收量与产量和品质的影响。【结果】1)不同处理番茄生育期内0—50 cm土壤相对含水率均在75%以上,土壤水分供应充足。常规水肥处理灌水后0—20 cm土壤含水率达到或超过田间持水量,20—50 cm土层均超过田间持水量,表明土壤水分可下渗到50 cm以下,进而发生土壤养分的淋溶问题。追施期水肥减量40%处理的土壤水分大部分处在75%~85%的适宜值范围。2)随灌水量的减少,0—50 cm土壤有效贮水量损失降低,平均为番茄冠层水面蒸发量的65.4%,与追肥期水肥减量40%处理的灌水量相近。3)不同水肥处理番茄干物质累积、养分携出量、番茄产量、品质均无显著性差异,而灌水利用率从常规水肥处理的55.1 kg/m3提高到83.2 kg/m3,差异达极显著水平。【结论】从0—50 cm土壤水分状况、土壤有效贮水量损失及番茄冠层水面蒸发关系看,温室全覆膜滴灌条件下,当地适宜灌溉定额为作物冠层水面蒸发量的65%左右。根据番茄生育期内不同水肥处理对土壤水分状况、番茄养分吸收、产量及品质和灌水利用效率的影响,制定出适宜当地秋冬茬番茄的合理灌溉制度为:全生育期总灌溉定额为1057 m3/hm2,8~12月对应的灌水定额分别为168、169、132、105及50 m3/hm2,8~11月灌水周期分别为20~30 d、8~13 d、8~13 d和20~30d,12月份依天气少量补水或不灌水,1月份无需灌水。