不同肥水管理方式对水稻农艺性状及产量的影响

为了探究不同肥水管理方式对水稻农艺性状及产量的影响,以水稻品种丰田优553为试验材料,开展不同施肥方式和晒田控制水分灌溉量试验.结果表明,合理使用有机肥+复合肥的混合施肥方式并配套适时晒田控制水分灌溉量的水稻栽培方式,比其他试验处理的成穗率、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率显著提高,产量提高6.89%~18.62%.适时晒田控制水分灌溉量的水稻栽培技术,比不晒田的成穗率、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率明显提高,生育期短3d.因此,合理施肥并配套适时晒田控制水分灌溉量的水稻栽培方式,可节约灌溉用水、提高肥料利用效益,实现水稻增产增效.     

不同灌溉方式对香稻产量品质及水分利用率的影响

为探讨提高香稻产量和稻米品质的水分管理方式。以香稻品种象牙香占和美香占2号为试验材料,设置常规灌溉(CK)、干湿交替灌溉(W1)、轻度落干(W2)、自然补水灌溉(W3)、重度落干(W4)5种灌溉方式,研究不同灌溉方式对产量、品质及水分利用率形成的影响。与对照相比,就象牙香占而言,W1、W2处理能够有效提高叶片净光合速率、产量构成因素和稻米品质,产量增加了8.23%和11.24%,水分利用率提高了24.35%和19.94%,而W3、W4处理产量构成因素和稻米品质显著降低,产量降低了24.32%和17.57%;就美香占2号而言,W1、W2处理能够有效提高叶片净光合速率、产量构成因素和稻米品质,产量提高了0.05%和6.99%, W3、W4处理产量构成因素和稻米品质显著降低,产量显著降低了27.07%和17.61%,W4处理水分利用率降低了3.22%。齐穗后期轻度落干灌溉和干湿交替灌溉能够改善香稻产量及稻米品质,水分过度胁迫对水稻产量、光合参数、稻米品质等均有不利的影响,故掌握水稻需水的关键时期及阈值,是有效提高水分利用率、增产和改善稻米品质的重要因素。     

不同水分条件下缓/控释氮肥对水稻干物质量和氮素吸收、运转及分配的影响

为探究缓/控释肥在不同水分条件下提高氮素利用率及增产机制。本研究以杂交中稻F优498为试验材料,在180 kg hm^-2施氮量基础上,采用两因素裂区设计: 主区设控灌、干湿交替灌溉、传统灌水灌溉3种水分管理方式,副区设尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥4种氮肥种类,研究缓/控释肥和水分管理方式对水稻干物质量和氮素吸收、运转、分配和产量的影响及其互作效应。结果表明, 缓/控释肥和水分管理方式对水稻主要生育期干物质量和氮吸收、转运、分配及产量具显著影响及互作效应,产量构成因素与氮素在结实期转运总量及其分配呈显著正相关。干湿交替灌溉和缓/控释肥均能提高干物质量、氮素吸收及产量并表现出显著互作效应,施用缓/控释肥氮素表观利用率达42%~53%,相较于尿素一道清和传统的尿素常规运筹,氮肥偏生产力提高6%~23%,氮素农学利用率提高26%~71%,增产8%~19%。控灌条件下,缓/控释肥处理氮素有效性高,保证足穗、促进重穗;干湿交替灌溉条件下缓/控释肥处理能保持氮素的高效释放,有利于高产群体的形成,从而提高稻株氮素积累、协调氮素分配;淹水灌溉条件下,缓/控释肥处理无效分蘖减少,氮素入渗、淋溶降低,成穗率提高。综合产量与氮素吸收、运转的表现,干湿交替灌溉条件下施用缓控释肥为本试验最佳处理,能有效提高氮素利用率,促进高产形成。     

水氮组合模式对双季稻生长和产量的影响

为双季稻栽培提供最优水肥组合模式,通过大田小区试验设置了淹水灌溉和间歇灌溉2种灌溉方式,结合4种施氮水平,研究了不同水肥条件下水稻生长及其产量差异。结果表明,在相同施氮水平下,间歇灌溉水稻植株干物质积累量明显大于淹水灌溉;不同水肥组合下水稻干物质在植株各器官中的分配表现从大到小为籽粒、茎、叶和根;水稻生育后期叶面积指数以间歇灌溉施中氮最高,茎基伤流量以施中氮最高,相同施氮条件下间歇灌溉高于淹水灌溉;早稻光合速率差异不显著,相同施氮水平下间歇灌溉略高于淹水灌溉,水分利用率存在显著差异,以间歇灌溉施中氮最高;晚稻不同处理的光合速率、水分利用率存在显著差异,相同施氮水平下间歇灌溉高于淹水灌溉,以间歇灌溉施中氮最高;早稻产量以淹水灌溉施高氮最高,比间歇灌溉不施氮高出46.0%,差异显著,但比其他施氮处理增幅仅为0.3%~7.1%,差异不显著;晚稻产量处理间差异显著,间歇灌溉高于淹水灌溉,以间歇灌溉施中氮最高,比间歇灌溉不施氮高出49.3%,比其他施氮处理增幅为1.7%~8.6%,差异显著。因此,早稻在雨水充足的前提下淹水灌溉施高氮可获得高产,晚稻以间歇灌溉施中氮为宜。     

不同耕作方式下水分管理对水稻水分利用的影响

为了探讨不同耕作方式下水分管理对水稻水分利用的影响,以金优253和旱优3号为材料进行大田试验,设置常耕和免耕两种土壤耕作方式,浅水层灌溉、交替灌溉、水气平衡灌溉3种水分管理方式,然后测定分析各项水分利用指标的变化。结果表明,水气平衡灌溉栽培水稻的叶面蒸腾量、田间蒸发量低,稻谷产量高,水分利用率高;但免耕水稻的叶面蒸腾量和田间蒸发量增加,水分利用率下降。     

不同灌溉方式对两个马铃薯品种生理特性和水分利用效率的影响

研究了两个抗旱性不同的马铃薯品种(荷兰15号和克新1号）在不同灌溉方式下的生长、生理特性和水分利用效率。结果表明, 不同灌溉方式对马铃薯生理指标有显著影响。隔沟交替灌溉区的植株株高和叶面积高于常规灌溉区和固定隔沟灌溉区。隔沟交替灌溉提高了干旱胁迫应答抗氧化酶过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,而反映胁迫受害程度的丙二醛（MDA）浓度均低于常规灌溉和固定隔沟灌溉处理。在隔沟交替灌溉条件下,克新1号的产量比常规灌溉提高了3.84％,水分利用效率比对照提高了35%。荷兰15号的产量与常规灌溉没有显著差异,水分利用效率比对照提高了28%。由此得出,在马铃薯生产中应用隔沟交替灌溉技术具有较大的节水增产潜力,其中克新1号是水分利用效率高、抗旱性强的品种。     

天津地区冬小麦抗旱节水品种筛选

为筛选出适合天津地区的冬小麦抗旱节水品种，于2020—2021年度在天津市宁河区、武清区选择2块试验田，开展了冬小麦品种抗旱节水筛选试验。结果表明，在水分胁迫条件下，万丰505的抗旱系数和产量较高，并且抗旱系数对冬小麦的株高有明显影响；津17185在W1（只在拔节期浇水）处理下水分利用效率最高，京农14-95、中麦804、津农2034在W2（在拔节期、扬花期浇2次水）处理下水分利用效率最高，捷麦20、京冬26在W0（全生育期不浇水）处理下水分利用效率最高；在不同灌溉处理下，津17185的干物质积累量最多，并且随着灌溉次数增加和冬小麦生育期的推进，干物质积累呈现出递增趋势；在不同灌溉次数下，中麦804产量最高，增加灌溉量有助于提高冬小麦的产量，但不同品种在增加灌溉量后产量增幅并不相同。     

高产小麦耗水特性及干物质的积累与分配

在2005—2006年和2006—2007年小麦生长季降水量分别为128.0 mm和246.4 mm条件下, 采用不同灌水量处理, 研究了高产条件下冬小麦的耗水特性和小麦干物质的积累与分配。结果表明, 底水和拔节水分别灌溉60 mm处理(W2)在两个生长季获得了最高的籽粒产量, 2005—2006年生长季其水分利用效率和灌溉水的利用效率均显著高于其他灌水处理; 2006—2007年生长季, 其水分利用效率较高, 降水量、灌水量和土壤供水量分别占农田耗水量的47.32%、23.04%和29.64%; 与不灌水处理(W0)相比, 灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率, 以W2处理最高, 分别达8 241.59 kg hm-2和84.18%。灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配, 使产量降低。随灌水量增加, 小麦全生育期耗水量显著增大, 灌水量占农田耗水量的比例增加, 降水量和土壤供水量占农田耗水量的比例均降低, 以土壤供水量所占比例降低最大。综合考虑小麦的籽粒产量和水分利用效率, 在本试验条件下, 以底水和拔节水各60 mm的灌溉量为最优。在小麦生长季降雨量为246.4 mm条件下, 仅灌60 mm底水亦可获得较高的籽粒产量, 其土壤供水量占农田耗水量的比例和灌溉水的利用效率高于底水和拔节水处理。     

15N示踪技术分析不同灌溉模式下水稻对氮素的利用规律

为推动水稻水氮高效协同利用,本研究采取~(15)N示踪技术试验,研究了施氮量(N_0, N_(160), N_(200), N_(240))和灌溉模式(干湿交替,常规灌溉)对水稻氮素利用规律。结果显示,随着施氮量的增加,水稻植株不同生育阶段的肥料氮和植株总氮积累、水稻成熟期各器官的氮素积累量均显著上升,成熟期的穗粒氮素积累量最高,达到67.20%～69.02%;随着施氮量的增加,水稻植株各营养器官不同来源氮的转运量随之增加,各器官的氮素转运量比较中:叶茎根;随着施氮量的增加,齐穗后不同来源氮的积累量及其对穗粒氮的贡献率显著增加,土壤肥料氮残留量显著上升,残留率呈现出下降的趋势,氮素损失率显著上升;干湿交替灌溉处理能够提高水稻不同时期不同器官的氮素积累量,一定程度上提升氮素利用率,提高水稻产量。本研究归纳了不同灌溉条件和不同施氮条件下水稻对氮素吸收、利用、残留、损失的规律,为水稻高效栽培提供了科学依据。     

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。     

不同水、氮和密度对杂交棉生长和产量的影响

本试验研究了膜下滴灌条件下不同水、氮用量和种植密度对杂交棉生长和产量的影响,结果表明:在水肥供应不足时,适宜增加种植密度有助于提高棉花群体的生物积累量。在低密度条件下,水分是影响棉花生长的关键因素,增加灌水量可以显著提高棉花群体干物质积累量,氮肥的效应明显受水分供应的影响;在适宜的水分条件下,增施氮肥可显著增加棉花群体干物质积累量;高密度条件下,增加水、氮用量有助于增加棉花群体干物质积累,但效应不明显。低密度条件下,氮肥用量对棉花产量影响不大,在施氮水平较低时,增加灌溉量可显著提高杂交棉产量,但在氮肥用量较高时,增加灌水量对棉花产量影响不显著;高密度条件下,在水、氮供应水平较低时,增加灌水量或施氮量均可显著提高杂交棉产量,但水、氮用量较高时,增加灌水量或施氮量棉花产量反而显著降低。     

干湿交替灌溉对水稻产量与水分利用效率的影响

本研究旨在阐明干湿交替灌溉影响水稻产量的生理机制。大田种植3个当地高产水稻品种武运粳24 (粳稻)、扬两优6号(两系杂交籼稻)与甬优2640 (三系籼/粳杂交粳稻)。自移栽后7 d设置：常规灌溉(CI,保持水层)和干湿交替灌溉(AWD),观察这2种灌溉模式对水稻根系与地上部生长发育的影响。结果表明,与CI相比,AWD可以显著提高水稻产量与水分利用效率,3个供试品种产量分别提高了5.34%、5.85%和6.62%,水分利用效率分别提高了28.9%、25.3%和27.6%。产量与水分利用效率的提高主要得益于水稻根系和地上部植株的生理功能的改善,表现出灌浆期较高的根系氧化力、根系伤流液强度、根系与叶片中玉米素与玉米素核苷的含量、剑叶净光合速率、籽粒中较高的蔗糖合酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉合酶活性、较大的深层(10~20 cm)根系、较高的分蘖成穗率与叶面积指数。     

限量灌溉对不同棉花品种干物质积累分配、产量和水分利用效率的影响

【目的】探明限量灌溉对黄河流域棉区土壤水分、棉花生长发育与产量的调控效应以及不同熟性品种的差异。【方法】以早熟品种中棉所50(CCRI 50)、中早熟品种农大601(ND601)、中熟品种冀棉958(JM 958)为试验材料开展大田试验,设置常规灌溉(W1)、限量灌溉(播前酌情补灌,生育期不灌溉,W2)2个水分处理,对各处理的叶面积指数、水分利用效率、产量等性状进行了测定。【结果】1)W2处理显著降低了3个品种的干物质质量,以早熟品种中棉所50降低幅度最大;2)与W1处理相比,3个品种在W2处理下的产量均显著降低,早熟品种中棉所50降幅最大;中棉所50水分利用效率显著降低,而中早熟品种ND 601和中熟品种JM 958的水分利用效率均显著提高。【结论】ND 601和JM 958对限量灌溉引起的适度干旱胁迫有着良好的适应能力,W2处理可以有效提高它们的水分利用效率,使其达到较理想的产量水平;早熟品种中棉所50对水分反应敏感,W2处理下不易形成高产群体结构。     

湘早籼45号头季与再生季产量及镉积累分配对灌溉方式的响应

为给再生稻的安全生产提供科学依据,以湖南省主栽早稻品种湘早籼45号为材料,比较研究2种灌溉方式（淹水灌溉和间歇灌溉）下水稻头季与再生季的产量、土壤有效镉含量、各器官镉含量与积累量、镉转移系数与富集系数。结果表明,间歇灌溉显著提高水稻生物量及产量,头季产量间歇灌溉比淹水灌溉高13.86%,再生季产量也以间歇灌溉处理略高;淹水灌溉处理显著降低水稻镉含量和积累量,其中头季与再生季糙米镉含量分别较间歇灌溉处理降低37.93%与43.90%,植株总镉积累量分别下降52.41%与53.40%。灌溉方式对头季与再生季镉转移系数影响规律不一致,头季镉转移系数淹水灌溉显著大于间歇灌溉,再生季表现相反。淹水灌溉显著降低土壤有效镉含量与水稻镉富集系数,头季与再生季成熟期淹水处理土壤有效镉含量相比间歇灌溉分别降低10.81%与16.92%。可见,淹水灌溉使水稻产量、糙米镉含量、土壤有效镉含量与镉富集系数降低,但头季与再生季降幅存在一定差异,产量降幅以头季稻较大,糙米镉含量与积累量、土壤有效镉含量降幅以再生季较大。     

优化滴灌制度下不同品种糖用甜菜产质量及光合特性响应研究

为了研究不同灌溉定额下不同品种（标准型、丰产型和高糖型）糖用甜菜的产量、质量和光合特性的响应,在东北地区甜菜4个生长时期进行了7个滴灌处理水平的试验研究,测定不同处理对标准型、丰产型和高糖型甜菜品种的生长情况、光合特征、产量质量及灌溉效率的响应。结果表明,不同灌溉量对不同类型甜菜生长指标、光合参数及产质量影响不同。标准型和高糖型甜菜品种对其生长性状各指标有利的灌溉定额为320~360 m3/ha,3个品种甜菜叶绿素含量对灌溉定额的最佳响应为300~320 m3/ha。标准甜菜品种随着灌溉量的增加并不利于其进行光合作用,而高糖型与丰产型甜菜品种随灌溉量的增加在叶丛快速生长期对叶片蒸腾速率的影响显著,在320 m3/ha灌溉量处理下光合效率较好。随着灌溉量的增加,标准型甜菜品种根产量增加;当灌溉量达320 m3/ha时,丰产型甜菜品种根产量不再升高而保持平稳、高糖型甜菜品种糖度下降。叶片水分利用效率在生育期前期总体上要高于生育后期,增加灌溉量并不能提高不同类型甜菜品种的灌溉水生产效率。在本研究特定区域内优化不同品种甜菜的灌溉制度可改善甜菜生长和产质量,并为建立甜菜灌溉模型提供理论基础。     

灌溉制度对甜瓜/向日葵间作系统叶片水分状况和水分利用效率的影响

为优化甜瓜/向日葵间作模式节水灌溉关键技术,提高绿洲灌区灌溉水分利用效率。试验以甜瓜和向日葵为试材,研究9种灌溉制度下甜瓜/向日葵间作系统和2种作物单作的叶片水分状况和水分利用效率。结果表明,甜瓜/向日葵间作系统的水分效率显著高于甜瓜单作和向日葵单作,分别提高30.3%和107.8%,间作显著提高了甜瓜成熟期叶片的水分饱和亏,对相对含水量无显著影响,却降低了向日葵开花期和成熟期叶片的相对含水量和水分饱和亏。间作不同灌溉次数下,灌水8次和灌水9次有利于提高间作系统的水分利用效率。间作不同灌水定额下,灌水8次和灌水9次处理下,灌水定额为225 m³/hm²的水分利用效率显著高于灌水定额为450 m³/hm²、和300 m³/hm²,分别提高47.8%、21.4%和37.6%、31.0%。间作不同间作灌溉次数下,灌水7次有利于提高甜瓜成熟期叶片的相对含水量,灌水8次有利于提高甜瓜成熟期叶片水分饱和亏和向日葵成熟期叶片水分饱和亏,灌溉次数对向日葵叶片相对含水量无显著影响。间作不同灌水定额下,灌水定额为225 m³/hm²有利于提高甜瓜叶片的相对含水量、水分饱和亏和向日葵叶片的相对含水量,灌溉定额对向日葵叶片水分饱和亏无显著影响。在河西绿洲灌区甜瓜/向日葵间作系统条件下获得较高水分利用效率和改善叶片水分状况较适宜的灌溉制度为全生育期灌水8次、灌水定额225 m³/hm²。     

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。     

不同灌水处理下小麦干物质分配、转运及其产量的研究

筛选出适合本地区的抗旱节水高效品种,并且探索出与之相配套的灌水模式,提高水分利用效率,为以后的在抗旱节水品种的选育及节水栽培技术的广泛推广提供理论依据。以豫北地区‘洛旱8号’、‘新麦26’、‘矮抗58’、‘周麦18’4个品种为供试材料。设置2种不同灌溉模式,不灌水(W0)、灌2水(W1)。采用裂区设计,研究在不同灌水模式处理下对不同小麦品种植株各器官干物质的积累、分配、转运及产量和产量构成因素的影响。结果得出：不同品种间植株干物质积累量和其在各器官的分配规律基本一致,‘周麦18’和‘洛旱8号’除穗颖干物质量差异显著外,其他器官干物质量差异不显著;成熟期4个品种的叶片干物质量和干物质分配无显著差别;籽粒干物质分配量和比例均在4个品种间无显著差异,各器官中的干物质向籽粒的转运量、转运率及其对籽粒的贡献率表现有显著性差异。在W0的灌水模式下,由于水分条件的制约,4个品种在该种植模式下均出现产量下降的现象,‘洛旱8号’下降幅度最小,‘周麦18’则最大。综上所述可得,‘洛旱8号’对水分的敏感性较差,抗旱能力优于其他3个品种。     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。     

水肥耦合与水稻干物质积累和产量要素的关系研究

分析了水肥耦合与水稻干物质积累和产量要素之间的关系。试验结果表明,水稻干物质积累主要集中在减数分裂期至乳熟期,积累的干物质占总积累量的57%～65%,在控制灌溉条件下,适当增加减数分裂期的氮肥比例,对于提高水稻中后期的干物质积累效果明显。SSNM处理通过控制氮肥施用总量,既保证氮肥的充分供给,又防止其过量供应,使水稻在养分需求的关键时期能得到充分的供应。控制灌溉处理增加了土壤的通气性,使水稻抽穗后根、叶仍保持较高的活性,提高了水稻生育后期养分吸收能力和灌浆物质的合成。控制灌溉+SSNM处理使产量提高近1t/hm2,对提高水稻产量有一定的效果。