局部灌水条件下不同根区在作物吸水中的作用

采用分根装置,在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下,分期测定玉米的耗水量、两个1/2根区及整个根区的土—根系统水分传导与土壤含水量,研究各个根区在作物水分吸收中的作用。结果表明,3种灌水方式下,玉米耗水量与全部根区和灌水区土-根系统水分传导间均存在密切的正相关关系。均匀灌水条件下,1/2根区水分传导约占全部根区水分传导的一半;固定灌水条件下,灌水区占全部根区水分传导的比例远大于非灌水区,与全部根区接近。交替灌水条件下,两个根区对全部根区水分传导的贡献呈交替变化,其非灌水区占全部根区水分传导的比例较之固定灌水明显增大。全部根区土-根系统水分传导与灌水区土壤含水量明显相关,灌水区土壤含水量决定了整株作物的水分吸收情况。交替灌水的非灌水区从土壤到根系仍有一定的水分传输作用,而固定灌水的非灌水区使全部根区的土—根系统水分传导降低。     

青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响

为研究地膜覆盖对旱地春玉米土壤水热效应和玉米产量的影响,对青海省海东市民和县旱地春玉米全膜覆盖栽培与传统露地栽培进行比较研究,以期为当地旱地玉米覆膜栽培的可持续性提供理论依据。研究结果表明,春玉米采用覆膜技术能显著增加耕层土壤(0~20 cm)贮水量,相比于无膜处理提高了13.9%,使耕层土壤能够在生育期保持湿润状态。覆膜处理极显著提高了玉米水分利用效率,相比于无膜处理增加了9.53 kg/(mm·hm²),提高了48.1%。整个生育期,覆膜处理耕层平均土壤温度比无膜处理高4.9℃,覆膜措施的增温效果主要体现在玉米生育前期,随着生育时期的推移,覆膜处理对耕层土壤温度的增温效果逐渐减小。覆膜处理可显著改善玉米百粒重和穗粒重等经济性状,相比无膜处理增产达50.6%。地膜覆盖可以较好地改善浅层土壤水热状况,促进玉米增产。同时,覆膜栽培技术存在加剧玉米对深层土壤水分消耗的风险,随着种植年限的增加可能会对土壤水分的年际平衡产生不利的影响,故如何高效调控干旱地区覆膜栽培方式下土壤水分状况还需进一步研究。     

交替隔沟灌溉对春播高粱光合特性及其水分利用的影响

为寻求高粱节水灌溉技术,提高灌水利用率,此试验运用了随机区组设计法,对高粱的灌溉进行了沟灌在不同灌水量下采用交替灌隔沟灌溉法与传统方式--漫灌的比较研究。结果表明,采用交替隔沟灌溉在灌水量达到75 mm时,气孔导度、蒸腾速率、净光合速率等光合指标同灌水量为135 mm的漫灌相比,差异不显著,产量相当。交替隔沟灌溉可提高水分利用效率11.94%,减少棵间蒸发量32.49%,灌溉水节水率可达44.44%,在满足植株蒸腾需求的条件下,具有显著的节水效应。对高粱进行沟灌,采用交替隔沟灌溉的方式,在产量相当的情况下,具有显著的节水效应。     

樱桃园土壤水热变化特征及其对气象因子的响应

旨在为樱桃园灌溉管理和土壤水分预报提供参考依据。利用实测土壤含水量、土壤温度和气象资料,分析其土壤水热特征、相互关系以及与气象因子的统计关系。结果表明：樱桃园各层土壤水分在降水和蒸散共同作用下,呈波浪式补给与消耗且变化特征不一致;土壤温度年内变化大致呈倒"V"型。随土壤深度增加,土壤水分、土壤温度稳定性提高。土壤水分与土壤温度变化趋势同步,基本表现为水热同期现象。不同时间尺度下,旱、雨季影响土壤水分的主要气象因子不同;随时间尺度增大,土壤温度对气温响应越显著。土壤水热对气象因子的响应存在累积效应,为土壤水分挑选预报因子提供一种思路。     

不同地表处理下坡地土壤温度变化对玉米产量的影响

通过5种耕种方式的玉米试验。结果表明：与传统的凸型盖膜种植一样，凹型盖膜种植同样能提高土壤温度、保持土壤水分、促进玉米生长发育、提高玉米产量。盖膜处理对土壤温度的影响表现为：晴天盖膜处理的土温高于裸地，阴天二者差异减小，雨过天晴盖膜处理的土温反而低于裸地土壤；中午盖膜与裸地土温差异最大，下午减小，早晨8时前二者差异不明显；随着土层深度的增加，盖膜的增温作用降低。与传统的凸型盖膜种植相比,凹型盖膜种植可减轻坡耕地水土流失；在凹型盖膜种植的基础上，结合前茬麦秆覆盖玉米行间，可补充土壤有机质等含量。改善坡地作物生产力的可持续性。     

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。     

供水与地膜覆盖对干旱灌区玉米产量的影响

研究限量供水与地膜覆盖对玉米产量的耦合效应,对于充实干旱内陆灌区水资源高效利用理论具有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式(全膜覆盖、半膜覆盖和未覆膜)和不同灌水水平(7200、6450和5700 m3 hm–2)对玉米产量的影响。结果表明,地膜覆盖方式与灌水量对玉米籽粒产量、收获指数、双穗率、穗粒数、粒重及水分利用效率有显著影响,且二者互作效应显著。全膜覆盖高、中灌水量条件下,玉米籽粒产量分别达到13 275.5 kg hm–2和12 880.5 kg hm–2,显著高于同等灌水量的半膜覆盖和未覆膜处理,增幅达7.0%~31.0%。全膜覆盖条件下,玉米水分利用效率达到16.9 kg mm–1 hm–2,较半膜覆盖和未覆膜处理分别高12.7%和6.3%,差异显著。全膜覆盖结合高灌水量玉米的双穗率、穗粒数和粒重在各处理中均表现最高,分别达到23.9%、658.6粒穗–1和36.4 g 100粒–1。全膜和半膜覆盖条件下,高灌水量处理玉米全生育期平均叶面积指数(LAI)分别达到2.8和2.7,显著高于对应低灌水处理,中等灌水量处理与低灌水量处理的平均LAI差异不显著;全膜高灌水处理0~30 cm土壤含水量和0~25 cm土层0℃积温分别达到23.9%和3717.9℃,显著高于其他各处理。通径分析结果进一步说明,地膜覆盖主要是通过提高双穗率、增加叶面积指数提高了玉米粒重和穗粒数,从而提高玉米籽粒产量,进而双穗率、平均叶面积指数的提高均可归因于耕层土壤水热状况的改善。     

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。     

红壤旱地不同覆盖方式对玉米产量及生态经济效益的影响

干旱严重制约了红壤旱地的开发利用。为减轻干旱对农业生产的影响,实现红壤旱地作物生产的可持续发展,作者于2004年7—10月对红壤旱地玉米进行了不同覆盖方式效益的比较试验。结果表明,覆盖种植有利于蓄水保墒,改善土壤物理性状,培肥地力,为玉米生长创造了良好的生态环境,有利于增产增收;特别是秸秆覆盖,在高温干旱季节可以降低土壤温度0.9 ℃,提高土壤含水量0.36 %~1.96 %,使土壤保持较高的含水量,其抗旱效果更佳。而地膜覆盖可提高土壤含水量0.59 %~2.94 %,提高0 cm土壤温度2.8℃,但温度过高不利于玉米生长,再加上地膜消耗,增产增收效应不明显,因此,地膜覆盖在高温的夏季不宜采用。     

小定额灌溉对‘黄冠’梨生长和果实品质的影响

为提高梨园水分利用率和梨果实品质,2016年3—11月在河北工程大学现代农业示范培训基地以4年生‘黄冠’梨为试材进行田间试验,研究小定额灌溉对梨园土壤含水量、梨树新梢生长量、产量与果实品质、根系分布与数量的影响。结果表明:不同小定额灌溉方式间灌溉区土壤含水量差异显著,沟灌土壤含水量显著高于树盘畦灌和滴灌,平均质量含水量为15.33%,其梨树的新梢生长量也为最大,达到42.25 cm;沟灌产量最高,单果重显著高于滴灌和树盘畦灌;沟灌果实维生素C含量显著高于滴灌和树盘畦灌,滴灌果实糖酸比显著大于沟灌和树盘畦灌,沟灌果实的可溶性固形物含量显著高于滴灌和树盘畦灌;沟灌处理下,梨树吸收根的数量显著高于树盘畦灌和滴灌,分别是它们的3.6倍和2.4倍。综合来看,沟灌是梨园最适宜的小定额灌溉方式。     

不同栽培模式对金盏花土壤水分变化及产量的影响

摘要：本文研究了垄作沟灌条件下,不同生育时期内金盏花土壤水分变化及其产量。试验结果发现：与平作4200 m3/hm2相比,垄作沟灌3600 m3/hm2在各生育期各个土层中保持了较高的水分 ,水分利用效率高41.15%,可增产25% 。结果表明金盏花垄作沟灌合理的灌水量为3600m3/hm2。     

北疆滴灌春小麦毛管适宜布置模式

目前新疆滴灌技术已在小麦作物上普遍推广应用,但由于滴灌毛管布置及种植模式不统一,很多毛管布置间距不合理,既影响农田耕作、浪费水资源,又使得作物水肥需求困难,同时还影响小麦滴灌工程设计。通过田间测坑试验,在北疆典型土壤中壤土条件下设置了6种滴灌春小麦毛管布置模式,对比分析了不同毛管布置模式下滴灌春小麦的土壤水分变化及对小麦生长和产量的影响。结果表明,在相同灌水情况下,不同毛管布置模式造成了土壤水分分布特征的差异,引起作物对灌溉水利用效率的差异,从而影响滴灌春小麦的株高、叶面积系数及产量,以一管两行(A)布置模式在0~100 cm土层范围内土壤含水量最大,更有利于春小麦的生长发育,一管五行(F)布置模式次之,一管六行(D)布置模式最小,但考虑投入产出关系,一管五行(F)的经济效益最好,其次是一管四行(B)。综合评价认为北疆在中壤土条件下滴灌春小麦的毛管适宜布置为一管五行(F)。     

膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用对土壤水分敏感性不同的棉花品种为试材,采用土柱栽培法,探讨膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长与活性及产量的调节作用。结果表明:滴水前耕层土壤相对含水量在50%～55%、滴水后可保持在70%～75%的根区水分环境下,棉花根系的生长发育进程受到了一定程度的抑制,根系生物量降低,但提高了40～100cm土层根系分布的比例和根系活力,降低了根冠比,提高了经济系数,最终产量增加。不同品种对滴水量的反应差异较大,新陆早8号在常规滴灌和充分滴灌量下,子棉产量高于新陆早6号;在限量滴灌量下则显著低于新陆早6号。因此,依据不同品种对水分反应的差异,在滴水周期为7～8d、滴水定额为375～450m3.hm-2的条件下,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,可实现膜下滴灌棉田节水高产高效。     

隶属函数法综合评价灌溉量对‘骏枣’水分利用率 及果实品质影响

为研究灌溉量对水分利用率及果实品质的影响,在分析7年生‘骏枣’生育期不同灌溉处理耗水量的基础上,探讨滴灌条件下不同处理的灌水量对‘骏枣’水分利用率、果实性状、产量及品质的影响,确定典型干旱沙漠区适宜红枣生长的土壤水分下限。结果表明：（1）当土壤含水量保持在田间最大持水量65%时,灌水生产效率和水分利用率均最高。（2）灌溉后土壤含水量下限控制在田间持水量的55%时,产量最高。（3）在一定范围内,灌水量越少,果实可溶糖含量越高,果品等级越高。（4）应用隶属函数值法综合评价相关指标对灌溉量的应用效果表明,在干旱沙漠区‘骏枣’的土壤含水量应控制在田间持水量的65%左右,既能保证红枣生长发育过程中对水分的生理需求,又能使灌水生产率达到最大、红枣的品质最佳。     

阴山北麓旱作区垄沟集雨种植增产机理研究

为改善旱作农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的,在内蒙古阴山北麓地区对垄沟集雨栽培措施下食用向日葵和马铃薯的土壤水热及作物生长状况进行了研究。结果表明：马铃薯试验不同处理距地表10 cm地温变化基本上在整个生育期一直表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作;向日葵试验在6月中旬前不同处理距地表10 cm地温表现为：垄膜沟植>垄作>起垄沟植>平作,而到6月下旬至8月上旬起垄沟植处理温度高于垄作,表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,8月中旬至9月上旬起垄沟植温度最高,表现为：起垄沟植>垄膜沟植>垄作>平作,9月中下旬又表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。整个生育期,向日葵采用垄膜沟植、垄作和起垄沟植较平作积温分别增加了162.6℃?d、35.8℃?d和80.6℃?d,而马铃薯分别增加了228.7℃?d、48.6℃?d和58.7℃?d。不同作物叶面积指数呈现先增加后降低趋势,向日葵叶面积指数最高值出现在播种后100天左右,马铃薯出现在播种后90天左右,整个生育期向日葵叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,而马铃薯在播种后90天之前,叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>平作>垄作,之后垄膜沟植叶面积指数下降明显,在收获前15天左右不同处理叶面积指数大小顺序基本表现为：起垄沟植>垄作>平作>垄膜沟植。向日葵和马铃薯增产趋势表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。向日葵和马铃薯生育期耗水量均表现为：垄膜沟植<起垄沟植<垄作<平作,WUE变化趋势相同,均表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。     

干旱区绿洲棉田土壤CO2通量变化特征及温湿度影响分析

为了研究不同管理模式下干旱区绿洲棉田土壤CO2通量差异以及与土壤温湿度间的关系,可以为评价绿洲棉田生态系统对大气CO2的源/汇贡献提供参考依据。采用Li-8100土壤碳通量测量系统对天山北坡中段绿洲棉田土壤CO2通量进行动态测定,分析了土壤CO2通量的日、月变化特征及温湿度的影响。结果表明：在2009年5-10月土壤CO2通量日变化和月变化过程均为单峰型。滴灌地、漫灌地、弃耕地的土壤CO2通量（晴天）日均值分别为3.45、3.37、1.63 μmol/(m2?s);峰值出现在15:00-20:00,谷值出现在4:00-6:00,6、7月土壤CO2通量高于其他月份;土壤CO2通量与温度呈不同程度的指数正相关性,气温、5 cm地温较好地解释土壤CO2通量的变异量。土壤CO2通量与土壤湿度的相关性随着深度的变化表现不一;降水、灌溉等湿润事件对土壤CO2通量具有促进作用,多元回归分析模型可以解释67.4%的棉田、79.6%弃耕地土壤CO2通量受温度和湿度的共同控制。     

Legume Production and Irrigation Strategies in the Aral Sea Basin: Yield,Yield Components,Water Relations and Crop Development of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) and Mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek)

With world population expected to reach 9.2 billion people by 2050, improved irrigation methods will be needed to increase the productivity of agricultural land and improve food supply worldwide. The objective of this work was to examine the effect of regulated deficit irrigation (RDI) and alternate furrow irrigation (AFI) on the yield and yield components of two legume species (common bean and mungbean) produced as a second crop following winter wheat in Uzbekistan, Central Asia. Water relations and crop development were also examined. The research was conducted during two successive growing seasons in the Fergana valley. Production of mungbean using the severe stress RDI treatment in combination with AFI resulted in the highest yields with the lowest quantity of applied water in 2004. In addition, yields of common bean in the moderate stress treatment were not different from the recommended schedule, although irrigation events were decreased from 4 to 2. AFI did not reduce yields, and it did not interact with RDI to reduce yields further. In general, mungbean yields were higher than those of common bean. The combination of AFI and RDI can allow legume production with reduced water inputs.     

民勤沙区生态防护林根灌节水效应研究

为研究直插式根灌条件下的土壤水分分布和根灌节水效率,在民勤荒漠区3种立地类型进行根灌和滴灌试验比较。结果表明:(1)生态林渗水性比较好,沙生植物次之,最小的是枣树试验区;(2)随着土壤深度的加深,阴阳离子浓度也不平衡,所以当土壤深度在0~60 cm时,土壤呈碱性,而当土壤深度在60~120 cm时,土壤偏酸性;(3)根灌与滴灌的土壤水分入渗率相比较,根灌更有利于提高土壤含水率;(4)试验地直插式根灌比地表滴灌节水效率高。综上所述,根灌的节水效应比滴灌高,所以在民勤干旱荒漠区可以采用根灌供水,同时也为荒漠地区的节水灌溉提供了新的思路。     

Soil Water Flux Below the Root Zone of a Peanut Crop

This paper reports the result of field experiments conducted in Agricultural Engineering Department Farm, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India to estimate changes in water flux below the root zone of a peanut crop with varying irrigation levels in a lateritic sandy loam soil. The magnitude and direction of moisture flux around the root zone were considerably influenced by levels of irrigation and time.