不同灌水量对叶尔羌河灌区滴灌冬小麦产量及水分利用率的影响

为了探索叶尔羌河灌区滴灌冬小麦灌溉制度,于2015-2017年连续开展了2年灌溉试验。试验设计了5个不同灌水定额(300、375、450、525、600 m~3/hm~2)的处理。结果表明,冬小麦穗数、穗粒数和产量均随着灌水量增加呈现先增加后降低的趋势,450 m~3/hm~2处理产量最高,2016年和2017年产量分别为9 048.0,9 687.3 kg/hm~2,冬小麦耗水量呈现出随着灌水量增加而增加的规律,2016年450 m~3/hm~2处理的水分利用效率最高,为16.43 kg/(hm~2·mm)。     

调亏灌溉对棉花生长及渗透调节物质的影响

膜下滴灌技术因显著的节水效果在新疆棉田大面积应用。但是新疆棉花生育期灌水量依旧大于棉花生长所需灌水量,面对水资源紧缺的环境,以CCRI-60和CCRI-92这2个棉花品种为供试材料,设置CK(4 500 m~3/hm~2)、W_1(3 000 m~3/hm~2)、W_2(1 500 m~3/hm~2)3个调亏灌溉定额,以期探明调亏灌溉对棉花生长发育及渗透调节物质的影响。结果表明:随着生育期的推进,调亏程度的增加使2个棉花品种生长受到抑制,主茎较矮。CCRI-60各处理干物质稳步增加,CCRI-92随着调亏程度的加大,干物质量增长缓慢。2个品种根冠比先下降后上升,其中W_1、W_2处理在生育末期根冠比明显增加。各处理生殖器官比例稳步增加,其中CCRI-60在生育末期有所降低。各处理叶片可溶性糖逐渐增加,并随着调亏程度的增加而增加。CK叶片可溶性蛋白的含量逐渐下降,W_1、W_2处理呈现先下降后上升的趋势。CK处理叶片脯氨酸含量变化不大,W_1、W_2处理总体呈先下降后上升的趋势,CCRI-92的W_2处理在生育后期明显高于CK、W_1。CCRI-60各处理叶片MDA含量逐渐升高,其中W_2处理在播种后61～124 d上升缓慢,在生育末期上升加快,CCRI-92处理总体呈先下降后上升的趋势。     

攀西地区石榴节水灌溉制度研究

[目的]通过对攀西地区石榴进行灌溉试验,探讨适宜的石榴节水灌溉制度。[方法]通过3种不同灌溉方式和3个水平灌水量的对比试验,测定各处理下石榴的果实品质性状及产量,确定石榴的最佳灌水量。[结果]适宜石榴滴灌的最佳灌水量为225 m~3/hm~2,微喷灌的最佳灌水量为300 m~3/hm~2,滴灌和微喷灌试验处理的产量相近,均高于对照人工浇灌的收获产量。[结论]攀西地区石榴节水灌溉持续时间为48～77 d,适宜的灌水次数为3～4次,平均灌水周期为15～30 d,滴灌适宜的灌溉定额为675～900 m~3/hm~2,微喷灌适宜的灌溉定额为900～1 200 m~3/hm~2。     

水分对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响

为探明适宜于南疆枣棉间作复合系统合理的灌水量,设置4个水分梯度,采用随机区组试验设计,研究枣棉间作不同水分处理对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响。结果表明,随着灌水量的增加,枣棉间作群体产量呈现先减小后增加再减小的趋势;灌水量5 250 m~3/hm~2处理产量最高,为2 828.9 kg/hm~2,与灌水量3 750、4 500、6 000 m~3/hm~2处理产量差异显著;不同水分处理下的水分生产率有明显差异,依次为灌水量3 750 m~3/hm~2灌水量5 250 m~3/hm~2灌水量4 500 m~3/hm~2灌水量6 000 m~3/hm~2。因此,枣棉间作最佳灌水量为5 250 m~3/hm~2。     

灌水对棉花植株形态和产量性状的影响

采取春、夏播方式,对棉花每次灌水量的产量效应进行了初步研究。结果表明,春播450～675m~3·hm~(-2),夏播450m~3·hm~(-2)为宜。     

水氮耦合对膜下滴灌棉花生长及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对新疆北疆石河子地区膜下滴灌棉花生长和产量的影响。【方法】通过桶栽试验,结合当地棉花品种农丰133号为试验材料,在滴灌条件下进行水氮两因素三水平完全处理。灌溉设置三个水平:4 350、5 250、6 150 m~3/hm~2(分别标记为W1、W2、W3);设置三个施氮水平:300、500、700 kg/hm~2(分别标记为F0.6、F1.0、F1.4),研究棉花生育期内不同水肥处理对株高、叶面积指数(LAI)、干物质积累以及产量的影响。【结果】棉花在膜下滴灌施氮条件下,株高和叶面积指数随灌水量的增加而增加。在相同灌水处理下,棉花各项生理指标随施肥量的增加呈现先增大后降低的趋势,在施肥水平F1.0处达到最大,同时施肥过高一定程度上抑制了棉花的生长。【结论】在新疆北疆石河子棉花种植区,灌水量5 250 m3/hm~2、施氮量500 kg/hm~2为最佳膜下滴灌施肥策略。     

青海高寒干旱区冬暖式日光温室辣椒灌溉制度的拟定

在高寒干旱区冬暖式节能型日光温室滴灌技术模式条件下,通过试验了解辣椒全生育期的需水变化规律,考察不同的灌水定额、灌水周期、灌水次数对辣椒产量和效益的影响,开展滴灌灌溉制度试验研究。试验确定了适用于青海高寒干旱区日光温室辣椒节水高效的滴灌灌溉制度,高产灌溉制度为灌水次数23次,灌水总定额4 500 m~3/hm~2,各生育期灌水定额依次为泡地水900 m~3/hm~2、发芽期375 m~3/hm~2、幼苗期375 m~3/hm~2、初花期300 m~3/hm~2、结果期450 m~3/hm~2、采摘期2 100 m~3/hm~2;经济灌溉制度为灌水次数27次,灌水总定额4 020 m~3/hm~2,各生育期灌水定额依次为泡地水900 m~3/hm~2、发芽期360 m~3/hm~2、幼苗期360 m~3/hm~2、初花期300 m~3/hm~2、结果期450 m~3/hm~2、采摘期1 650 m~3/hm~2。研究体现了节水技术和增产的优势,为青海省黄河流域地区和湟水河流域地区应用冬暖式节能型日光温室滴灌技术模式条件下的灌溉需水量提供了技术依据。     

揭膜种植方式下不同灌水量对棉花光合特性及产量的影响

以减少地膜污染为出发点,研究揭膜条件下灌水量对棉花光合特性及产量的影响,选择棉花揭膜种植方式下的优化灌溉方案,为新疆维吾尔自治区棉区推广棉花揭膜种植技术提供依据。选用对水分敏感性不同的新陆早45号和新陆早42号为试验材料,在出苗后第1次灌水前1 d揭膜,在田间设置3个水分处理,揭膜后开始测定土壤含水量,于打顶后5 d测定棉花功能叶片(倒2叶)光合特性,每10 d测定1次,每个处理选取3株长势相同的植株进行测定。结果发现,2个品种的产量及水分利用效率随灌水量的增加而降低,最优灌水量为4 575 m~3/hm~2。当灌水量超过4 575 m~3/hm~2时,再继续增加灌水量,新陆早45号的净光合速率随生育期推进呈持续递减趋势,而新陆早42号则当灌水量超过5 460 m~3/hm~2时有此变化趋势。2个品种的气孔导度、蒸腾速率在各水分处理下与净光合速率有相似的变化趋势。打顶后5～35 d气孔因素是限制光合速率的主要因素,之后非气孔因素为主要限制因素。揭膜条件下,增加灌水并不会增加产量,反而造成水资源的浪费。因此得出,在本试验条件下,揭膜种植方式的最适灌水量为4 575 m~3/hm~2,与常规膜下滴灌种植方式的灌水量相同,说明揭膜种植模式可以不增加灌水成本,就达到减少地膜污染的目的。     

密度和灌溉量互作对76cm等行距机采棉产量及水分利用效率的影响

[目的]本文旨在明确密度与灌溉量互作对76 cm等行距机采棉产量的调控效应,促进农机农艺深度融合。[方法]在新疆阿克苏棉区以‘新陆中88号’为材料,设置13.5万株·hm~(-2)(D1,低密度)、18.0万株·hm~(-2)(D2、中密度,CK)和22.5万株·hm~(-2)(D3,高密度)3个密度处理主区,3 150 m~3·hm~(-2)[I1,重度亏缺(田间持水率的50%)]、4 050 m~3·hm~(-2)[I2(CK),轻度亏缺(田间持水率的75%)]和4 950 m~3·hm~(-2)[I3,充分灌溉(田间持水率的100%)]3个灌溉量处理副区,研究密度和灌溉量互作对76 cm等行距机采棉干物质积累与分配、棉铃时间分布、产量及其构成因素的影响。[结果]种植密度和灌溉量的提高均能延缓花铃期后叶面积指数的下降速率。随着种植密度的提高,群体干物质积累和单位面积的结铃数均增加,但经济器官的分配比例及单铃重有所降低。增加灌溉量,群体干物质积累及经济器官分配比例呈现先升后降的趋势,但在高密度种植条件下,单铃重随灌溉量的增加呈现下降趋势。在密度与灌溉量互作条件下,D3I1的干物质快速累积量较大。进入吐絮期后,D3I1的经济器官分配比例高,使籽棉产量和水分利用效率比其他处理分别提高了3.48%～25.93%和1.14%～43.29%。[结论]在76 cm等行距种植模式下,高密度种植、重度亏缺灌溉有利于群体干物质积累量向经济器官的转移,提高单铃重、棉花产量及水分利用效率。     

北疆棉区滴水量对化学打顶棉花冠层结构及产量的影响

【目的】研究化学打顶剂与水分对棉花的交互效应,分析不同滴水量对化学打顶棉花冠层特征、物质积累与分配及产量的影响,为棉花化学打顶技术推广提供理论依据。【方法】田间自然条件下,以人工打顶作为对照,选用氟节胺复配型和缩节胺复配型两种打顶剂,于喷施打顶剂后的两次灌水分别设高滴水量(常规灌量)、中滴水量(85%常规灌量)和低滴水量(70%常规灌量)3种不同滴水量。分别测定不同处理棉花叶面积指数、冠层各部位透光率、干物质积累量及产量构成因素;分析在不同滴水量条件下,化学打顶棉花的群体冠层特征、光分布、物质分配及产量变化。【结果】中滴水量处理下,化学打顶棉花群体叶面积指数高且持续期长,增加了光合面积。冠层开度适宜,光分布合理,冠层不遮蔽,有利于提高光能利用率。干物质积累量较大且提高了物质向上部生殖器官的分配比例;且相对于高滴水量处理灌量较少,减少了灌溉成本;相对于低滴水量处理显著提高了棉花籽棉产量。【结论】喷施打顶剂后的两次灌水控制在中滴水量(32 m~3/667 m~2)可以优化化学打顶棉花冠层结构、促进光合物质向生殖器官分配,充分发挥膜下滴灌节水、增效和增产潜力。     

干旱区不同地下水埋深膜下滴灌灌溉制度模拟研究

通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m³·hm^-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m³·hm^-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m³·hm^-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。     

水氮合理配合对旱区温室番茄土壤酶活性与水氮利用效率的影响

为获得旱区温室番茄水氮合理用量,以番茄品种‘金福莱’为试材,在日光温室内,设灌水量4 200、3 570和2 940 m~3·hm~(-2) 3个水平和施氮量190、380和570 kg·hm~(-2) 3个水平,采用二因素随机区组设计,研究水氮互作处理对土壤酶活性、番茄产量及水氮利用效率的影响。结果表明:采用处理A5(灌水量3 570m~3·hm~(-2),施氮量380 kg·hm~(-2)),在番茄结果初期、中期和末期,土壤中的蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性最高,其株高、茎粗、单株产量和经济产量等最优,分别为177.35 cm、1.24 cm、2.70 kg和98.40t·hm~(-2),在水氮互作处理A6(灌水量2 940 m~3·hm~(-2),施氮量380 kg·hm~(-2))和A1(灌水量4 200m~3·hm~(-2),施氮量为190 kg·hm~(-2))下,其灌溉水利用率和氮肥施用效率最高。     

陕北沙区滴灌条件下不同水肥组合对马铃薯产量的影响

陕北沙区马铃薯生产中水肥利用效率较低,滴灌水肥一体化技术对该地区马铃薯产量的影响少见报道。研究采用饱和D-416-A最优设计,在滴灌条件下设置16种水肥组合（T1~T16）,分析不同水肥组合处理对马铃薯植株光合速率、水分利用效率及马铃薯产量的影响。结果表明,在整个生育期,T10处理（灌水量为5 268.249 m·hm^-2,氮、磷、钾施用量分别为 290.119、290.119、167.449 kg·hm^-2）和T5处理（灌水量为3 131.751 m·hm^-2,氮、磷、钾用量分别为290.119、129.881、167.449 kg·hm^-2）的叶片净光合速率高于其他处理2.95%~192.47%。在块茎形成期,T10处理的叶片水分利用效率最大,T5处理次之。T10处理的马铃薯产量略高于T5处理2.55%,且显著高于其他处理5.30%~99.84%（P＜0.05）。T5处理的马铃薯商品薯率和水分生产率分别较其他处理高4.15%~111.55%和22.44%~152.91%。研究表明,与高水高肥组合相比,T5处理的水肥耦合模式明显节约灌溉用水和磷肥用量,有利于提高马铃薯的产量和商品薯率。     

残膜对棉田耗水特性及干物质积累与分配的影响

采用大田微区控制性模拟试验,测定并比较了新疆覆膜滴灌棉田3种不同残膜含量(0、225、450 kg·hm~(-2))对棉花的耗水量、耗水模数、棵间蒸发量、水分利用效率、干物质积累分配及其与耗水相关性的影响。结果表明,试验条件下,与无残留处理相比,随着残膜量的增加,生育期总耗水量有降低趋势,C_(225)和C_(450)处理分别降低了25.60、33.74 mm,但差异未达显著性水平,其中苗期、蕾期耗水模数降低较为显著,说明残膜降低了作物的耗水量,明显抑制了生育前期的耗水需求。与此同时,残膜污染的加剧,增大了生育期平均棵间蒸发强度,两个生长季C_(225)和C_(450)处理的棵间蒸发强度显著比C_0处理高0.07、0.16 mm·d~(-1),降低了有效耗水所占比例;此外,残膜不利于干物质的快速积累和在生殖器官中的高效分配,C_(450)处理籽棉产量和水分利用效率较无残膜处理分别降低了8.7%和5.6%。     

清液肥对滴灌棉田NH3挥发和N2O排放的影响

为研究清液肥对滴灌棉田氮素气态损失的影响，试验共设5个处理：不施氮肥（N0）、常规化肥施氮300 kg·hm^-2（TN300）和240 kg·hm^-2（TN240）、清液肥施氮300 kg·hm^-2（LN300）和240 kg·hm^-2（LN240）。结果表明：施用氮肥会显著增加滴灌棉田土壤NH₃挥发和N₂O排放，各施氮处理NH₃挥发总损失量较N0处理增加1.7~3.8倍，N₂O累积排放量较N0处理增加1.8~2.7倍。常规施氮水平下，LN300处理较TN300处理NH₃挥发损失降低42.4%，N₂O排放减少14.1%；同一减氮水平下，LN240处理NH₃挥发损失和N₂O排放分别减少29.5%和18.9%。等量氮肥投入下，施用清液肥可显著降低土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量，土壤脲酶活性和反硝化酶活性也显著降低。相关性分析表明土壤NH₃挥发总量和N₂O累积排放量与0~20 cm土壤NH₄⁺-N含量、NO₃^--N含量、土壤脲酶活性和硝酸还原酶呈显著正相关，与土壤亚硝酸还原酶和羟胺还原酶无显著性相关。与常规化肥施氮相比，TN240、LN300和LN240处理棉花籽棉产量较TN300处理分别增加12.6%、9.1%和24.5%，LN240处理棉花籽棉产量较TN240处理提高10.6%。综上，清液肥施氮240 kg·hm^-2可显著减少滴灌棉田氮素气态损失，提高棉花产量，是一种值得推荐的施肥措施。     

滴灌量对高产春玉米冠层结构特征及产量的影响

为春玉米高产、节水以及灌溉调控提供理论依据,研究膜下滴灌条件下灌溉量对新疆高产(≥15 000kg/hm~2)春玉米冠层结构特征及产量的影响。于2014-2015年在新疆奇台总场,采用覆膜滴灌技术,以当地高产玉米滴灌量为对照(I100),设置4个滴灌量水平,分析滴灌量对高产(≥15 000kg/hm~2)玉米冠层特征及产量的影响。综合2a试验结果表明,当滴灌量降低到常规灌溉量(600mm)的90%(I90)时,6个供试品种籽粒产量无显著降低;多数品种在滴灌量降低到常规灌溉量的80%时产量显著降低,表明降低10%滴灌量对玉米产量无显著影响。在I90(540mm)处理下,不同品种吐丝期叶面积指数为7.53~8.67,穗位层透光率为3.5%~4.5%,群体底部透光率为0.5%~0.8%,消光系数为0.56~0.72,产量达到15 686.0~19 135.4kg/hm~2。滴灌量影响玉米的株高、穗位高、叶面积指数以及各层光分布,改变玉米的群体结构。随滴灌量的降低玉米产量呈下降趋势,但滴灌量降低到常规灌溉量的90%(I90)时,提高穗下第三叶层的透光率,籽粒产量无显著的降低。因此,在节水的前提下达到较高的产量,并提高水分利用效率,实现高产与高效的统一,该灌溉制度(540mm)适宜在当地进行推广。     

施氮量对滴灌高产春大豆干物质积累及转运特性的影响

为揭示不同施氮量对滴灌高产春大豆干物质积累及转运的影响。在大田条件下,分析4种施氮量(0、75、150和225kg/hm2)处理对滴灌高产春大豆干物质积累及其对茎秆干物质转运的情况。结果表明:增加施氮量增加叶面积指数主要是主茎7~19节叶面积增加的结果;施氮肥增加干物质的积累,当干物质积累量达到最大时,增加干物质量主要是茎秆中上部节杆物质积累量增加的结果;施氮肥增加茎秆中上部节物质向籽粒的转移量、转移率和对粒重的贡献率和产量。施氮肥增加植株中上部节叶面积,提高茎秆干物质的积累量,并提高向籽粒的转移量、转移率和对粒重的贡献率。以N150处理的产量较高为4 889.62kg/hm2,其最大干物质量为16 133.8kg/hm2,其中,茎秆干物质为5 364.7kg/hm2,茎秆干物质向籽粒转移量为1 830.5kg/hm2、转移率为34.12%。     

土壤耕层重构与灌水对棉田水分含量及棉花产量性状的影响

为探明土壤耕层重构与灌水对棉花生育性状及产量的影响,采用随机区组设计,于2015和2016年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站设置5个处理,分别是CK(旋耕),常量底墒水(675m~3/hm~2);T1,旋耕,高量底墒水(1 200m~3/hm~2);T2,土壤耕层重构,高量底墒水;T3,土壤耕层重构,高量底墒水,花铃期超量灌水(1 800m~3/hm~2)模拟涝灾;T4,土壤耕层重构,高量底墒水,中后期不灌水;2016年降雨量偏大,各处理只灌底墒水。调查测定不同生育时期不同耕层土壤水分含量、棉花生育性状和产量性状。结果表明:T1在干旱年份(2015年)能提高籽棉产量,在多雨年份(2016年)增产效果不明显。耕层重构提高棉田土壤20cm以下土层蓄水保墒与缓冲调节能力,在暴雨(模拟)条件下不致形成涝灾,在干旱条件下深层土壤水分上移供棉花生长需求。T2棉花苗期与蕾期生长慢,花铃期生长快,具有明显的后发优势,干旱年份(2015年)与多雨年份(2016年)分别较对照籽棉产量增加27.0%与8.7%,T4处理2年较对照分别增产14.6%与10.1%;T3与T2处理2年产量差异均不显著,表现出较强的耐涝能力。土壤耕层重构是棉田节水增产的有效耕作措施,具有抗旱耐涝作用,可有效提高棉花产量。     

河西绿洲灌区膜下滴灌水稻氮素平衡及氮肥投入阈值研究

为确定河西绿洲灌区膜下滴灌条件下基于产量及环境安全的水稻氮肥投入阈值,于2020、2021年在张掖节水农业试验站开展水稻膜下滴灌栽培田间试验,研究不同施氮水平（纯氮0、135、225、315、405 kg·hm^-2）对水稻产量、土壤矿质氮累积及土壤氮素平衡的影响。结果表明,水稻产量与施氮量呈显著的二次抛物线关系,最佳经济效益氮肥用量为222 kg·hm^-2,对应水稻产量为5 684 kg·hm^-2（最高产量的99.7%）。土壤矿质氮累积量与施氮量呈显著的指数相关关系,施氮量为225 kg·hm^-2时,矿质氮累积量为119 kg·hm^-2,与135 kg·hm^-2施氮量处理差异不显著,施氮量达到315 kg·hm^-2时,矿质氮累积量显著增加,并且出现由浅层向深层迁移的趋势;氮表观平衡值与施氮量呈显著线性正相关,土壤氮素达到表观平衡时,对应的施氮量为171 kg·hm^-2。综合考虑产量、矿质氮累积量、土壤氮盈余与施氮量的关系,得出河西绿洲灌区膜下滴灌水稻合理氮肥投入阈值为171~222 kg·hm^-2。该施氮量比最高产量氮肥用量降低10.8%~31.3%,既保证了水稻高产稳产,又有效降低了氮素在土壤中的盈余与淋失风险,为该区域水稻减氮高产高效栽培提供了理论依据。     

新疆滴灌冬小麦灌溉量对产量形成与水分利用的影响

为优化新疆北疆滴灌冬麦区节水灌溉技术,探讨滴灌量对冬小麦产量形成及水分利用的影响,2013—2015年设置0(CK)、900(W1)、1 800(W2)、2 700(W3)、3 600(W4)、4 500(W5)、5 400(W6)、6 300m3/hm2(W7)共8个灌溉量处理,测定不同滴灌量下冬小麦叶面积指数、SPAD值、光合特性、干物质积累、产量及耗水特性的变化。结果表明:各处理冬小麦随生育进程递进LAI均呈现单峰型变化趋势,在孕穗期达到最大,其值以W5最高;叶片最高SPAD值出现时期随滴灌量增加而后延。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及单茎干物质最大增长速率(Vm)均以W5处理最高。随着滴灌量的增加,冬小麦籽粒产量及水分利用效率(WUE)均呈"先升后降"的变化趋势,W5处理获得最高产量,而W4处理获得最大水分利用效率。因此,在本试验条件下,滴灌量为3 600~4 500m3/hm2的处理为高产高效的最适灌溉水平。