滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

【目的】研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据。【方法】选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标。【结果】常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55%、滴水后可保持70%～80%的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率。不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号。【结论】滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高。     

膜下滴灌棉花水氮耦合对其干物质和水分利用效率的影响

在膜下滴灌条件下,设置不同水、氮用量,测定不同生育期各处理的植物干物质积累和土壤水分含量,结合试验区详细的气象资料,计算棉田各处理水分利用效率。结果表明,随着氮肥用量的增加,棉花干物质积累的快速增长期推迟,最大积累速率增加,棉花干物质的快速增长期在初花-盛铃期,持续45 d左右,棉花总干物质随氮肥用量的增加而增加,灌水量对干物质积累也表现出同样的趋势。干物质水分利用率(WUE)随着灌溉水量、施氮量的增加呈现先增加而后降低的趋势。试验中最优水氮组合为灌水4 800 m3/hm2、施氮肥300 kg/hm2。在这个组合下,棉花干物质积累、水分利用效率和产量均达到最大。     

不同灌溉方式和灌水量对棉花冠层叶铃配置的影响

【目的】分析膜下滴灌和传统漫灌对棉花叶铃配置关系的影响,研究膜下滴灌棉花高产原理,寻求增产新途径。【方法】设置膜下滴灌和传统漫灌两种灌溉方式,并设两个灌水量:3 900和6 000 m~3/hm~2,共4个处理。测定棉花叶面积、光吸收率、干物质累积和棉花产量构成因子等指标,分析不同灌溉方式对棉花叶铃配置关系及产量的影响。【结果】盛铃后期,相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶面积指数高出30.66%,冠层上部叶面积指数维持在2～2.5,中下部在1～1.5,冠层各部位光吸收量均匀;同时不同冠层结铃比例适中,与各层光分布比例耦合良好,有利于光合产物生产。3 900 m~3/hm~2灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花增产25.07%;而6 000 m~3/hm~2灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花减产6.74%,过量灌水不利于膜下滴灌棉花产量形成。【结论】相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶铃配置更合理,光合生产力更强,有利于光合产物向生殖器官转运和产量形成。     

灌水频率对膜下滴灌水稻土壤水盐分布及产量的影响

为探讨膜下滴灌水稻在高频灌溉条件下土壤水盐分布,为滴灌水稻制定科学的灌溉制度提供依据。通过膜下滴灌水稻水盐运移大田试验,研究不同灌水量对稻田土壤水盐分布及产量的影响。结果表明,在灌水定额为12 000m3/hm2条件下,灌水周期为1d时,由于次灌水量较少,水分多集中在表层,故膜下0~20cm含水率较高。在滴灌水稻拔节期到乳熟期,膜下各土层均以灌水周期3d处理含水率最高,灌水周期为1和3d处理膜下0~40cm均表现为脱盐,且脱盐效果基本相同,滴灌水稻在高频灌溉条件下,能显著淋洗40cm以上土层中盐分,同时达到较高产量。膜下滴灌水稻固定灌量条件下,灌水周期为3d处理时,能在水稻根系分布主要区域土层中保持相对较高含水率,同时对水稻根系0~40cm土层保持较好脱盐效果,有利于水稻生长发育,保持较高产量。     

南疆无膜滴灌棉田灌溉模式及耗水规律研究

基于长远的土壤环境问题考虑,棉花无膜滴灌栽培模式将成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。为了探讨南疆地区棉花无膜滴灌栽培模式的可行性,设置27（I1）、36（I2）、45（I3）、54（I4）和63 mm（I5） 5个无膜滴灌灌水定额处理,并以膜下滴灌灌水定额36 mm（I6）作为对照处理,研究土壤水分分布、棉花耗水及产量等对不同灌水处理的响应。结果表明,相同灌水定额时,无膜滴灌棉田的土壤含水率低于膜下滴灌;无膜滴灌条件下,随着灌水定额的增加土壤含水率呈增加的趋势;其中I5处理的土壤含水率随土壤深度的增加而上升,而I1、I2、I3及I4处理的土壤含水率在60 cm深处达到峰值,之后随深度增加土壤含水量逐渐减少。相同灌水定额时,无膜滴灌I2处理的籽棉产量显著低于膜下滴灌I6处理,减产14.25%。无膜滴灌条件下,籽棉产量随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,水分利用效率则随着灌水定额的增加逐渐降低。其中,I4处理的籽棉产量最高,与膜下滴灌I6处理间无显著差异。因此,结合产量水平,棉花无膜滴灌的适宜灌水定额为54 mm,灌水次数以10次为宜,为棉花无膜滴灌制定科学的灌溉制度提供了理论依据。     

不同生育期灌溉水量对温室黄瓜生长的影响

本文以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,对开花期和结果期不同灌水量处理下黄瓜的瓜长、瓜径、单瓜重及产量等进行分析。结果表明,在试验处理的水量范围之内,随着灌水量的增加,黄瓜瓜长、瓜径及总产量均不同程度地增加。本研究表明,日光温室黄瓜在膜下滴灌条件下开花期每隔7 d灌水1次,结果期每隔3～5 d天灌水1次,每次灌水10 m3/667 m2时,既有利于黄瓜商品率的提高,又有利于产量水平的提高。     

膜下滴灌不同灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响

【目的】在膜下滴灌条件下,灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响。【方法】通过设置不同的灌水定额及灌水周期,在灌水前后对土壤水分进行监测,测定不同生育期的花铃数及株高等生理指标。【结果】低灌溉定额条件下,灌水周期对棉花株高影响不明显,随灌溉定额的增大,株高逐渐增大;当灌溉定额一定时,随灌水周期的增大,株高减小;灌溉定额为3 300 m3/hm2,灌水周期为8 d时,棉花结铃数最多,对提高棉花产量有利,灌水周期为10 d的结铃数最小。【结论】灌溉定额为5 100 m3/hm2时,灌水周期为10 d可使棉花提前现蕾;灌溉定额为4 688 m3/hm2,灌水周期为8 d时,产量最高,综合效益最高。     

不同灌溉制度对南疆绿洲区膜下滴灌棉花生长及产量的影响

通过田间小区试验,研究新疆南疆免冬、春灌膜下滴灌不同灌水量和灌水次数对棉花生长、叶面积指数、根系分布和产量的影响。试验结果表明:增加灌水量和灌水次数可以促进棉花营养生长,提高棉花蕾期和花铃期叶面积指数,相同灌水量下,灌水16次比灌水12次更有利于生殖器官的形成。棉花根系主要分布在垂直方向0~50cm,水平方向上根系成"凹"型分布,棉花根系生物量为窄行宽行膜间,窄行根生物量占总根系生物量的46.61%~53.64%,宽行占23.36%~29.64%,膜间占22.17%~25.11%。增加灌水可以提高表层0~30cm根质量密度,12次灌水根质量密度随灌溉定额的增加而增加,16次灌水中420mm灌溉定额根质量密度最大。单株铃数、单铃质量、籽棉产量和经济系数在相同灌水量下,16次灌水大于12次灌水,420mm灌溉定额和16次灌水是南疆免冬、春灌适宜棉花的灌溉制度。     

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。     

不同灌溉定额下配施液体肥料对棉花生长、产量的影响

探究不同灌水量对棉花生长与产量的影响，为南疆地区膜下滴灌棉田节水增产提供理论依据。本研究通过田间试验，设置6个不同灌溉定额水平：5 400 m3/hm2、5 100 m3/hm2、4 800 m3/hm2、4 500 m3/hm2、4 200 m3/hm2、3 900 m3/hm2（记为W1、W2、W3、W4、W5、W6），对比分析不同灌溉定额下配施液体肥对棉花生长及产量的影响。结果表明，随着灌水定额的增加，棉花株高呈单峰增长趋势，其变化趋势均为W1>W2>W3>W4>W5>W6；棉花主茎叶片数、果枝数随着灌溉定额量的增加呈先增加后减小的趋势，在W2灌溉水平下出现最大值；棉花产量在W2灌溉水平下出现最大值，在W1灌溉水平下产量最低，且W2处理比W1处理增产30.72%。本试验得出结论，在总灌水量为5 100 m3/hm2条件下配施液体肥，棉花生长发育、产量最优。南疆地区膜下滴灌为棉田最佳灌溉模式，有利于棉花产量增加及水分利用率的提高，实现节水增产。     

调亏灌溉对塑料大棚甜瓜光合特性、果实产量和品质的影响

以充分灌水作为对照,在伸蔓期和果实膨大期对甜瓜品种‘情网’进行轻度和中度水分亏缺处理,研究调亏灌溉对塑料大棚栽培甜瓜光合特性、果实产量和品质的影响。结果表明:与充分灌水相比,果实膨大期轻度水分亏缺处理下光合速率变化不显著,蒸腾速率和气孔导度分别提高8%和75%,单株灌水量减少6%,水分利用效率和果实硬度分别提高6%和10%,固酸比增大,产量无显著差异。与充分灌水相比,伸蔓期轻度、中度及果实膨大期中度水分亏缺处理下甜瓜果实产量分别降低25%、24%和27%,水分利用效率分别降低了19%、11%和18%。综合考虑亏缺处理对甜瓜各项指标的影响,果实膨大期进行轻度水分亏缺效果最佳,在不降低产量的情况下,显著改善甜瓜果实品质,提高水分利用效率,具有推广价值。     

河套灌区调亏畦灌对加工番茄生长发育、产量和果实品质的影响

采用大田畦灌试验,研究花期和坐果期分别实施67%和33%的灌水量对河套地区加工番茄生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:花期水分亏缺会使土壤电导率显著增大,而坐果期不明显。各调亏处理的硬度均显著增大,储藏性能得到了提高。调亏处理后口感品质指标(可溶性固形物、有机酸与糖酸比)和营养品质指标(维生素C、可溶性糖与番茄红素)平均值均高于充分灌溉处理,且随亏缺度加深而不同幅度增加,但只有可溶性固形物TSS和维生素C含量在重度亏缺时达到显著差异;在轻度亏缺下,坐果期处理优于花期,有效产量和水分生产率相对对照分别提高了10.25%和7.28%。在加工番茄果期实施67%灌水量的轻度亏缺,可以得到最高有效产量和水分生产率,且各外观品质、储藏品质、口感品质和营养品质均有所提高。     

覆膜棉花调亏灌溉效应研究

通过系统的田间试验 ,确定膜上灌条件下棉花调亏灌溉施加水分胁迫的适宜时期和土壤水分亏缺限值。各处理棉花的耗水量及产量实测结果表明 ,蕾期适度的水分亏缺处理较对照丰水处理全生育期节水11.83% ,皮棉产量和水分利用效率分别提高 2 2 .83%和 39.2 6 % ,调亏灌溉对棉花具有显著的节水增产和提高水分利用效率的效应。     

亏缺灌溉对机采棉水分利用及产量形成的影响

【目的】 研究膜下滴灌条件下,亏缺灌溉对新疆机采棉产量及水分利用效率的影响。【方法】 在新疆典型机采棉地区,设置5个灌溉量分别为225 mm(Ir₁)、285 mm(Ir₂)、345 mm(Ir₃)、405 mm(Ir₄)和465 mm(Ir₅)。分析亏缺灌溉对棉田耗水特性、干物质积累与分配及棉花产量的影响。【结果】 随着灌溉定额的增加,棉田耗水量呈现递增趋势,提高了棉花生育后期的耗水模系数,使得干物质积累速度较快,快速积累期较长。随着灌溉定额增加,棉铃干物质分配量呈先增加后降低的趋势,Ir₃分配量最大为64.7～82.2 g/株,茎叶占比随着灌溉定额的增加而显著增加,而棉铃占比则显著降低;在棉花产量及水分利用效率方面,单株结铃数、单铃重,随着灌溉定额的增加而显著增加,籽棉产量提高,其中Ir₅处理的皮棉产量比Ir₄仅高了3.80%;随灌溉定额的增加水分利用效率显著降低,其中Ir₁较Ir₂～Ir₅分别高20.59%、34.59%、48.68%和57.93%。【结论】 适当的进行亏缺灌溉,有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高。在棉花生育期实际的耗水量的基础上,降低12%的灌溉定额,不会显著降低棉花产量,能够获得较高的水分利用效率。     

灌溉对产种苜蓿生长及种子产量的影响

在干旱、半干旱地区生产苜蓿种子时,不同灌水处理对苜蓿的植株高度、叶片相对含水量、生殖分配及种子产量均有不同程度的影响。其中,灌水时期的影响大于灌水总量的影响。苜蓿分枝期是营养物质快速积累时期,应控制灌水;苜蓿在现蕾至初花期灌水可得到较高生殖分配率和种子产量,并显著高于其他时期灌水的处理;在结荚期适当的补充水分,有利于苜蓿籽粒饱满。     

枣棉间作系统枣树的补水试验研究

【目的】为同时满足新疆枣棉间作系统中枣与棉花的需水规律,不影响棉花产量的情况下,提高枣产量。在棉花播种至开花前不需灌水的情况下,对间作地枣树进行补水,揭示枣与棉花的产量、效益差异,以期为新疆枣棉间作系统的水分调控提供理论依据。【方法】分别于枣树萌芽期(4月下旬)和初花期(5月下旬)对枣树行补水,设置试验方案为补水1次、2次、对照(不补水),重复3次。生长季节定期测定枣树生长量,枣果成熟期测定标准枝的坐果数、单果重、产量,并测算间作棉花的单产。【结果】补水1次与2次后,枣树新稍增长量明显高于对照,灌水次数之间差异不显著;补2次水的坐果数略低于补1次和对照,但单果重和产量却显著高于其他2个处理;不同处理间棉花产量和品质无显著差异。【结论】枣棉间作系统中,应对枣树的萌芽期和初花期分别补水1次。这对提高枣树的生长、结实及产量非常有利,而对棉花的生长和产量没有影响。     

调亏滴灌对土壤水盐分布与河套蜜瓜产量的影响

研究不同生育期调亏及亏缺程度对土壤水盐分布和河套蜜瓜产量的影响。采用田间滴灌试验,分别在蜜瓜伸蔓期和结果期进行20%、30%和40%灌水量亏缺处理。试验结果表明:充分灌溉处理(T1)的土壤剖面含水率随时间波动最为剧烈,伸蔓期和结果期亏缺处理的土壤剖面含水率平均极差分别比T1低48.5%和80%。各处理的土壤剖面盐渍度随时间均有增长趋势,T1的土壤剖面平均电导率在生育期前后的增幅为0.026ds/m,亏缺灌溉处理的增幅为0.073~0.098ds/m。伸蔓期和结果期亏缺处理的产量平均值分别比充分灌溉处理显著降低16.0%和20.5%,但2个时期亏缺处理的产量之间不存在显著性差异。伸蔓期亏缺处理的平均灌溉水利用效率比T1低11.6%,而结果期亏缺处理比T1高6.5%。在结果期亏缺处理中,进行30%灌水量亏缺的T7产量最高,并与伸蔓期各亏缺处理相对于T1的减产幅度相差不大,但灌水量比T1低25.0%,灌溉水利用效率比T1高9.0%。因此,为取得较好的节水效应和灌溉水利用效率,T7是滴灌条件下河套蜜瓜覆膜起垄种植的最佳选择。     

调亏灌溉对滴灌核桃树土壤温度及产量的影响

【目的】研究调亏灌溉对干旱区滴灌核桃树土壤温度的影响,分析最有利的灌水模式。【方法】研究3个不同灌水量(正常灌水ET_C、轻度缺水75% ET_C和中度缺水50% ET_C),7个处理不同程度水分亏缺对土壤温度、SPAD值、果实体积和产量的影响。【结果】调亏度越大,土壤温度越高,在调亏的生育期内有增温的效果。油脂转化期(Ⅴ)之前,随着土层深度的增加,土壤温度在降低,表现为5 cm>10 cm>20 cm>30 cm>40 cm。在油脂转化期(Ⅴ)和成熟期(Ⅵ)时,开花坐果期+果实膨大期(Ⅱ + Ⅲ)进行中度缺水土壤温度最高。开花坐果期(Ⅱ)调亏时,灌前与灌后的土壤温度差最小。调亏灌溉促进SPAD值的增加,在开花坐果期(Ⅱ)进行调亏果实体积最大。开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水获得最高产量为4 150.70 kg/(hm²),水分利用效率(WUE)最高,达到9.25 kg/(hm²·mm)。【结论】结合土壤温度、果实体积、产量及WUE情况,开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水是最有益处的处理。     

基于微粒群算法的投影寻踪模型对调亏灌溉模式评价

通过基于微粒群算法的投影寻踪模型评价方法,对水稻调亏灌溉管理模式提出不同生育期调亏对水稻生育特性及产量影响的综合评价,确定水稻调亏灌溉最优管理方案:返青期土壤水分控制下、上限为相对饱和含水率的70%~100%;分蘖初期为90%~100%;分蘖中期含水率90%,田面水层10 mm;分蘖末期为60%~100%;拔节孕穗期为90%~100%;抽穗开花期为0~20 mm,为节水高产型灌水方法和调亏灌溉制度的制定提供基本依据。     

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2 400 m³/hm²(W₁)、3 000 m³/hm²(W₂)、3 600 m³/hm²(W₃)和4 200 m³/hm²(W₄)4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W₃和W₄处理株高与叶面积指数显著高于W₁处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W₃>W₂>W₄>W₁的变化规律,且W₃处理显著高于W₁处理(P<0.05),分别较W₁、W₂和W₄处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W₃处理单株结铃数显著较W₁处理增加10.9%,W₂和W₃处理籽棉产量显著高于W₁和W₄处理(P<0.05),W₂处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3 000~3 600 m³/hm²,更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。