水肥对番茄产量、品质和水分利用率的影响及综合评价

【目的】优化设施番茄水肥一体化灌溉施肥制度。【方法】以"金棚1号"番茄为试材,在2013年研究总结的水肥总量(灌水量2 518.74m~3/hm~2,N 542.58kg/hm~2,P_2O_5206.30kg/hm~2,K_2O 940.03kg/hm~2)基础上,上下浮动30%后,设置T1(中水中肥)、T2(中水低肥)、T3(中水高肥)、T4(低水中肥)、T5(高水中肥)5个处理,以传统沟灌为对照,在滴灌条件下研究不同水肥对番茄产量、品质和水分利用效率的影响,并用模糊综合评价方法,通过赋予客观权重和主观权重后得到综合权重,对不同水肥处理下番茄综合品质、产量和水分利用效率进行综合评价。【结果】试验结果表明:在一定范围内番茄产量随水肥用量的增加先增高后降低;水分利用效率随灌水量的增加呈下降趋势,合理施肥有利于水分利用效率的提高;中水中肥和低水中肥条件下番茄综合品质较好,水分或肥料过多均会造成番茄品质下降;T1处理的综合表现最优,产量最高,为130.80t/hm2,品质较好,水分利用率较高,为51.90kg/m3;与沟灌对照(产量115.40t/hm~2,水分利用效率23.46kg/m~3)相比,T1处理产量、水分利用效率分别提高了13.34%,121.23%。【结论】利用综合评价法得出的设施番茄水肥一体化最优水肥用量为灌水量2 518.74m~3/hm~2,N 542.58kg/hm2,P_2O_5206.30kg/hm~2,K_2O 940.03kg/hm~2。     

不同水肥组合对宁夏干旱风沙草原区固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量及品质的影响

[目的]研究不同水肥组合对宁夏干旱风沙草原区固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量及品质的影响.[方法]通过田间试验,对不同水肥组合下固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量、作物水分利用效率和品质等指标进行综合分析.[结果]在沙土条件下,当苜蓿根区土壤含水量低于6.3％时必须灌水,灌水至土壤含水量在12.0％以上,每次灌水至40～60 cm;处理T4作物水分利用效率最高,产量较高,粗蛋白含量最高,适口性较好.[结论]宁夏干旱风沙草原区最优的水肥组合方式为灌溉定额3600 m3/hm2,施肥量N 75.0 kg/hm2、P2O5105.0 kg/hm2、K2 O 90.0 kg/hm2.     

不同灌溉施肥模式对温室番茄产量、品质及水肥利用的影响

【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥(CK)、营养液滴灌施肥(DI)和负压供液施肥(NI)对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0—20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%—25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%—28.6%。基于负压装置的供液模式(NI)相对于处理CK和DI,不但养分(N+P_2O_5+K_2O)的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上(P0.05),产量增加了7.5%—10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%—21.5%(P0.05)。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%(P0.05),而水分利用效率分别提高了12.7%—40.1%和10.0%—30.3%(P0.05),肥料偏生产力则分别提高了10.4%—19.6%和14.5%—42.7%(P0.05)。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。     

水肥耦合对温室袋培番茄品质、产量及水分利用效率的影响

【目的】探讨水分和肥料与温室袋培番茄品质、产量及水分利用效率关系,为温室袋培番茄的高效生产提供科学依据。【方法】在温室条件下,以番茄品种‘金棚1号’为试材,研究水肥耦合对温室袋培番茄品质、产量和水分利用效率的影响,同时基于主成分分析方法对番茄品质做多目标综合评价,最后分析不同处理番茄生产的成本和经济收益。【结果】单株施肥量、灌水量以及水肥交互作用对番茄各品质指标影响不同。在相同水分条件下,番茄果实中硝酸盐和可溶性蛋白含量随着肥料浓度的升高而增加,而Vc、番茄红素以及可溶性糖含量却呈现先增加后减少的趋势;在相同肥料浓度下,随着基质含水量的增加番茄果实中硝酸盐、Vc、可溶性蛋白、以及可溶性糖等含量逐渐降低,表现为“稀释效应”,番茄红素的含量则在中水处理下较高;在单株施肥量一定的条件下,其产量随着灌水量的增加呈现先增加后降低的趋势,而在单株灌水量一定的条件下,产量随着施肥量的增加同样呈现抛物线趋势,施肥量、灌水量以及水肥交互作用对番茄产量的影响都达到了极显著水平,其影响大小顺序为水分作用＞肥料作用＞水肥交互作用;在同一施肥水平下,袋式栽培番茄灌溉水分利用效率随着单株灌水量的升高而降低,在同一灌水量水平下,灌溉水分利用效率随着施肥量的增加呈抛物线趋势,施肥量和灌水量作为单一因子对灌溉水分利用效率的影响极显著,且水分作用＞肥料作用,而水肥交互作用对水分利用效率的影响不显著;高肥高水处理的净收益最高,为4.98 元/株,与中肥中水处理（4.86 元/株）、高肥中水（4.84 元/株）以及中肥高水（4.80 元/株）之间无显著性差异;而低肥低水处理的净收益为3.33 元/株,显著低于其他处理。【结论】综合考虑品质、产量、水分利用效率、资源节约以及可持续生产等因素,在不显著降低番茄品质和净收益的情况下,选择中肥（5 1470 mg）中水（120 L）处理作为最优水肥组合。     

基于15N示踪技术的烤烟水氮耦合方案熵权系数评价

【目的】筛选烤烟优质高产、节水节肥的水氮耦合方案。【方法】以烤烟K326为材料,设计灌溉量(400,500,600mm)与施氮量(以15 N同位素标记,90,120,150kg/hm2)2个因素,共计9个水氮耦合处理,测定不同水氮耦合条件下烤烟的品质、产量、灌溉水利用效率与肥料氮素利用率,并采用主成分分析和熵权系数评价模型,对不同水氮耦合方案进行评价。【结果】不同水氮耦合处理对烤烟品质和产量影响明显。主成分分析结果显示,T5方案(500mm灌溉量+120kg/hm2施氮量)烟叶品质最优,T4方案(400mm灌溉量+120kg/hm2施氮量)次之,T7方案(400mm灌溉量+150kg/hm2施氮量)烟叶品质最差。熵权系数评价模型分析结果表明,T4方案的熵权系数评价值最高,该方案下烤烟的产量为2 511.5kg/hm2,灌溉水利用效率为0.63kg/m3,肥料氮素利用率为40.49%,品质综合主成分为2.59。【结论】T4处理为烤烟优质高产的最佳水氮耦合方案。     

调亏灌溉下新型土壤改良剂与氮肥配施对冬小麦水氮利用率的影响

【目的】通过对冬小麦施用一种以农作物秸秆为主要原料研制的新型土壤改良剂,探讨调亏灌溉下该改良剂与氮肥配施对冬小麦产量及土壤水氮利用率的影响。【方法】以冬小麦"西农979"为试验材料,采用田间小区试验,对灌水(灌水量分别为0,1.467m3/hm2)、新型土壤改良剂(施入量分别为0,1 500kg/hm2)和氮肥(纯氮施入量分别为0,160,288kg/hm2)3个因素不同水平进行完全随机组合设计,共12个处理,研究亏灌条件下,新型土壤改良剂和氮肥配施后,成熟期冬小麦产量、土壤水分及氮素利用率的变化情况。【结果】新型土壤改良剂和氮肥单施或配施均能改善成熟期冬小麦土壤水分条件,提高土壤含水量、水分利用率及籽粒产量,且灌水条件下效果更为明显。新型土壤改良剂和氮肥配施不仅明显增加了0～200cm土层土壤硝态氮含量,而且有利于提高植株氮素吸收量。无论灌水与否,1 500kg/hm2新型土壤改良剂和288kg/hm2氮肥配施的增产效果最明显,水分利用效率、植株氮素吸收量均较高。【结论】适度亏灌条件下,新型土壤改良剂与氮肥配施可显著提高作物产量及水氮利用率。     

膜下沟灌水氮耦合对温室番茄根系分布和水分利用效率的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对温室番茄根系分布和水分利用效率的影响,以获得较优的灌溉施氮模式。【方法】2011-09-2012-02在甘肃石羊河流域,以番茄品种"保罗塔"为供试材料,采用田间试验,设置1 485,2 080m3/hm2 2个灌水水平和225,410和630kg/hm2 3个施氮水平,进行完全随机区组设计,共6个处理,研究膜下沟灌水氮耦合对番茄根系分布和水分利用效率的影响。【结果】温室番茄根系主要集中在60cm以上的土层,随着土层深度的增加,根长密度呈指数下降;施氮过低或过高均可以导致番茄根系长度、产量和水分利用效率显著减小。在施氮量较低(225～410kg/hm2)时,随着灌水量的增加,番茄根系长度显著增加;当施氮量较高(630kg/hm2)时,番茄根系长度显著减小。当施氮量相同时,随着灌水量的增加,番茄产量显著增加,而水分利用效率显著降低。番茄产量与根系表面积呈显著正相关关系。【结论】在西北干旱地区,低水中氮(灌水量为1 485 m3/hm2、施氮量为410kg/hm2)处理为较理想的水氮耦合模式。     

商品有机肥添加条件下间歇干旱对番茄生长生理及产量的影响

【目的】探索商品有机肥不同用量分别在苗期和花期干旱对番茄的生长生理、产量及水肥利用的影响,以期为云南番茄的节水高产提供理论依据。【方法】采用定量灌水法在大棚进行盆栽试验,设置商品有机肥施用量和间歇性干旱2个因素。有机肥施用量设F1(600 kg/hm~2)、F2(1200 kg/hm~2)、F3(1800 kg/hm~2)3个水平。间歇性干旱设A1(苗期干旱)、A2(花期干旱),另以A3(全生育期正常灌水)为对照。【结果】番茄的生长指标(株高、茎粗、叶面积)、干物质量、总耗水量(TWC)、产量(Y)及水分利用效率(WUE)随施肥量增加表现为F3F2F1,但肥料偏生产力(PFP)相反。F2和F3下的叶面积和光合速率无显著差异,F2、F3较F1分别增产41.49%～43.92%、63.79%～68.65%。番茄的生长指标、光合速率、总耗水量、产量和肥料偏生产力几乎表现为A3A2A1的规律,A2比A1的水分利用效率高,均高于A3。在花期,A1、A2较A3番茄的叶面积无显著差异,复水后叶片有补偿生长的作用。间歇性干旱能够提高根冠比及水肥利用率,A2较A1的产量、水分利用效率和肥料偏生产力高。【结论】增加施肥量促进番茄生长及提高产量,但产量不随施肥量成正比,F2较F3的肥料偏生产力、光合速率及蒸腾速率高;干旱胁迫均抑制了番茄的生长,影响了植株的光合速率,但提高了水肥利用率,A2比A1的长势好、产量及水肥利用率高。综合来看,在施用中肥1200 kg/hm~2条件下花期干旱(F2A2)节约了肥水资源,可作为栽培番茄科学管理水肥技术推广应用。     

亏缺灌溉对日光温室番茄叶绿素荧光参数及产量的影响

为探讨温室番茄节水栽培的适宜灌水量,以日光温室冬春茬番茄为试验材料,从定植缓苗后开始进行亏缺灌溉处理,至番茄收获完毕,共亏缺灌水6次,试验设每次灌水量300 m3/hm2(CK)、225 m3/hm2、150 m3/hm2和75 m3/hm2计4个处理,研究不同灌水量处理对番茄叶片叶绿素荧光特性、产量和水分利用率的影响。结果表明:亏缺灌溉程度对番茄叶片叶绿素荧光特性、产量和水分利用率均有极显著影响。在每次灌水量为75～300 m3/hm2范围内,随着灌水量的减少,番茄叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm和ΦPSⅡ值均呈逐渐降低趋势,番茄产量逐渐下降,水分利用率逐渐提高。其中,每次灌水量225 m3/hm2处理的番茄叶片叶绿素荧光参数和产量均降低不明显,综合效益最高。对日光温室冬春茬番茄从定植缓苗后开始进行亏缺灌溉,每次灌水量为225 m3/hm2较适宜。     

灌水上限和施肥量对温室番茄生长发育的影响

【目的】研究灌水上限和施肥配比调控措施对日光温室番茄生长发育的影响,为西北地区温室水肥的合理利用提供理论依据。【方法】采用田间试验方法,设灌水和施肥2个因素。对照组(CK)为当地常规传统灌水施肥处理(施N 342 kg/hm~2、P_2O_5 198 kg/hm~2、K_2O 450 kg/hm~2;畦灌,灌水量为8 165.00 m~3/hm~2);试验组采用滴灌,以田间持水率(θF)为基准,50%θF为灌水下限,设W1(70%θF)、W2(80%θF)、W3(90%θF)3个灌水上限及F1(N 228 kg/hm~2、P_2O_5 132 kg/hm~2、K_2O 300 kg/hm~2)、F_2(N 285 kg/hm~2、P_2O_5 165 kg/hm~2、K_2O 375 kg/hm~2)、F_3(N 342 kg/hm~2、P_2O_5 198 kg/hm~2、K_2O 450 kg/hm~2)3个NPK施肥水平,共10个处理组合,分析各灌水和施肥组合对温室番茄生长发育、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】随灌水上限和施肥量的增加,温室番茄植株株高显著增高,而茎粗随处理时间的推移并无明显变化。温室番茄的叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)以F2W2处理最高,而胞间CO_2浓度(Ci)以F2W3处理最高,表明在F2施肥水平下水肥耦合表现出较强的互作效应,植株保持较强的生长活力,其光合速率最高可达23.20μmol/(m~2·s)。干物质质量及产量以F2W2处理最高,分别为8 065.32和111 422.15 kg/hm~2,且水分利用效率也最高,达30.22 kg/m~3;番茄叶片叶绿素含量总体来看随生育期的推进及灌水和施肥的增加而有所升高,提高光合速率,且番茄产量与叶片光合速率、干物质质量以及叶片光合速率与水分利用效率间均呈显著的线性相关。【结论】在F2W2灌水施肥条件下,即灌水上限为田间持水率的80%,氮(N)、磷(P_2O_5)、钾肥(K_2O)施肥水平分别为285,165,375 kg/hm~2时,温室番茄的产量和水分利用效率最高,生产成本较低,该水肥条件可作为温室番茄水肥管理制度加以推广。     

雨水涵养利用与初雨水净化的研究

中国是严重缺水的国家,水资源供需矛盾十分突出。雨水是地下水的最重要补给源,也是解决水资源供需矛盾的重要途径之一。本研究中,通过借鉴美国雨水涵养与初雨水净化的成熟经验,设计了中国雨水涵养利用与初雨水净化系统,对屋面、绿地、道路、硬覆盖的排水与雨水涵养以及涵养水的利用、初雨水的净化等进行了研究。该系统在涵养雨水的同时,解决了初雨水净化的问题,与非涵养的普通雨水排水系统相比,管道长度短,管径小,节省了系统造价,是中国雨水利用的创新体系。     

开阳县水源水质调查与分析

为了开发利用地下水资源,对开阳３３个地面和２２个地下水点的水源进行了调查,并对其水质进行分析研究。结果表明,开阳县的地面水源和地下水源的水质良好,均未检出氰化物、挥发酚、砷、汞、六价铬等有害物质,达到国家Ⅰ类水质标准,可作为生活用水、灌溉用水和养殖用水水源,应进一步开发利用。     

奶牛场用水特征及节水措施

为了系统全面地掌握奶牛养殖场用水特征,提出科学合理的节水措施,采用查阅文献和实地调研相结合的方法,概述了国内外奶牛养殖现状,系统总结了奶牛养殖各环节用水特征、变化规律及影响因素。结果显示:饮用水、清洁水、降温水是国内外奶牛养殖主要用水构成,养殖规模、泌乳牛比例、挤奶厅类型、气候特点等是影响奶牛场用水特征的主要因素,构建涵盖多因素的用水量预测模型是研究热点。分析确定了饮用水、挤奶厅用水和喷淋用水是奶牛养殖重点节水环节,并对后续奶牛场养殖过程节水研究提出了具体建议。     

内蒙古地区水足迹量化及水资源评价分析

为探讨内蒙古地区水资源现存问题和发展规律,合理利用区域水资源,基于水足迹理论对内蒙古1998—2018年用水结构进行分析,并评价区域水资源利用状况。结果表明:全区水足迹整体呈上升趋势,2018年总水足迹达778.58亿m3。从构成上看,农业蓝绿水足迹始终占总水足迹主导地位,所占比例为72.43%～82.97%。对比各地级市用水特征,由于阿拉善地区生态蓝水足迹较高,因而人均蓝水足迹最高;兴安盟降水量大、作物产量较低,因此人均绿水足迹最高;研究区总体水资源压力始终处于较高状态,乌海地区水资源压力位居第一,但研究区总体上尚未出现水质性缺水问题。综上,内蒙古地区亟需通过调整用水结构等以改善当地水资源利用现状,促进区域可持续发展。     

水分胁迫对4树种幼苗叶水势和持水力的影响

以皂荚(Gleditsia sinensis)、核桃(Juglans regia)、柿子(Diospyros kaki)和黑枣(Diospyros lotus)为材料,在田间持水量为80%、60%、40%和30%的条件下对4树种幼苗叶含水量、叶水势和叶持水力进行了研究。结果表明:严重水分胁迫下,4树种叶含水量降低幅度是核桃<柿树<皂荚<黑枣,核桃和柿树能够保持较高的叶水势,而皂荚和黑枣的叶水势则比较低;充足供水条件下,4树种叶持水力是皂荚>核桃>柿树>黑枣,水分胁迫诱导了皂荚、柿树和黑枣叶片持水力的提高,而耐旱的核桃却没有明显的变化。     

不同氮素形态营养及水分胁迫对分蘖期水稻水分吸收及光合特性的影响

室内营养液培养,采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、根系烫伤处理测定质外体途径水分吸收和0.5mmol.L-1HgC l2处理抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N与NO3--N(等浓度混合)),研究了苗期水稻的生长和水分吸收状况。结果表明,无论在非水分胁迫条件下,还是在水分胁迫条件下,NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻生物量最大。在非水分胁迫条件下,NO3--N处理和NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻单位干质量吸水量高于NH4+-N处理的水稻;烫伤处理和加HgC l2抑制水通道蛋白活性后,各处理水稻在单位时间内单位干质量水分吸收量都下降。NO3--N与NH4+-N混合营养处理的水稻净光合速率、气孔导度和蒸腾速率高于NH4+-N处理和NO3--N处理。在根系烫伤处理和HgC l2处理后0.5 h内,各处理水稻的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率迅速下降。     

不同水肥组合对玉米产量与耗水量的影响

通过玉米水肥耦合盆栽试验,根据玉米产量和耗水量的试验结果,建立了不同水肥(氮)组合条件下玉米产量和耗水量的关系模型。结果表明,增加水、氮的施用量对产量有提高作用,影响顺序为水>氮。交互项系数为正值,说明水、氮配合为正交互效应,具有相互促进的作用。灌水量保持田间持水量的95.13%,施氮量为243 kg·hm-2时,预计能获得最高产量为12 132.95 kg·hm-2。     

引调水工程水源地水量水质联合风险研究

【目的】分析引调水工程水源地水量水质联合风险,为引调水工程的顺利建设提供科学依据。【方法】利用水质综合指数评价法对水质进行评价,分别利用水质综合指数和污染最为严重的指标与水量数据进行Copula水量水质联合分布函数的构建,并以引沁入汾工程为例对引调水工程水量水质联合风险进行研究。【结果】引沁入汾工程水源地水质状况良好,总体均能达到水质功能区Ⅳ类水要求;通过水量与水质综合指数计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为99.29%,不利于调水的概率为2.01%;通过水量与污染最为严重的水质指标TN计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为32.16%,不利于调水的概率为69.16%。【结论】引沁入汾工程水源地适合作为该工程的取水源地,但以后需加强对TN的控制和治理。     

保定市给水工程利用南水北调引江水作为新水源的工程方案及其优选

根据南水北调中线配套工程对西大洋引水工程的影响,结合河北省和保定市南水北调配套工程规划总体要求,从经济技术的角度,本研究提出了保定市西大洋给水工程利用南水北调引江水作为新水源的6种工程方案。针对影响方案选择的因素具有模糊性这一特征,应用模糊综合评判法进行方案优选,根据最大隶属度原则,通过计算得到了全部买断产权方案为最佳的对策方案。基于模糊综合评判法的优选结果为南水北调中线引江水被保定市给水工程利用的方案选择提供了决策依据。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。