山地梨枣树涌泉根灌适宜布置方式与灌水量研究

【目的】研究确定山地梨枣树涌泉根灌的适宜布置方式与灌水量。【方法】以5年生梨枣树为试验树种,设置了4种灌水器布置方式(每株梨枣树安装1,2,3或4个灌水器)和3种灌水量水平(单株梨枣树单次灌水60,80,100L)共12个处理(T1-T12),研究涌泉根灌的不同布置方式和灌水量对山地梨枣树耗水量、水分利用效率及产量的影响。【结果】涌泉根灌不同布置方式和灌水量对梨枣树耗水量有一定影响,各处理梨枣树的耗水量为368.5～423.9mm;不同布置方式和灌水量下,梨枣树的水分利用效率、产量、年净增效益有一定差别;各处理总水分利用效率(WUEET)为3.7～4.3kg/m3,灌溉水利用效率(WUEM)为22.5～38.0kg/m3,各处理之间差异显著;安装2或3个灌水器的布置方式与80,100L的灌水量组合,均可使梨枣树产量达到17000kg/hm2以上,且显著高于其他处理。【结论】山地梨枣树涌泉根灌时,每株2个灌水器的布置方式与单株单次80L的灌水量组合,梨枣树的增产效益最明显,净增效益达18856元/(hm2.年),是山地梨枣树涌泉根灌的最佳布置方式与灌水量水平。     

涌泉根灌对山地红枣产量与品质的影响

为探讨涌泉根灌灌水方式对红枣产量和品质的影响,采用8 a生枣树,设涌泉根灌、滴灌、管灌3种方式和每株灌水20、80、160 L 3个灌水定额,测定了红枣的产量、可溶性糖、可溶性固形物及维生素C质量分数等品质指标。结果表明,涌泉根灌和滴灌在不影响红枣可溶性固形物、可溶性糖和含水率的情况下,灌水定额每株80 L较20 L、160 L提高红枣维生素C质量分数。灌水定额每株80 L时,涌泉根灌和滴灌较管灌显著提高红枣可溶性糖质量分数,但对其他品质指标无显著影响。灌水定额相同时,与管灌相比,涌泉根灌与滴灌显著提高红枣产量。在涌泉根灌和滴灌条件下,随灌水定额增加,初期产量增大,从每株80 L到160 L产量有降低趋势。表明涌泉根灌在不影响红枣品质的前提下,与滴灌的增产效果相近,是一种可行的灌水新技术。     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米生长的影响

【目的】 对比分析水分利用效率法、层次分析法(AHP)和优化AHP法对灌溉制度评价的特点与优劣。【方法】 采用大田试验和膜下滴灌技术,以灌水定额为变量(30.0、37.5、45.0、52.5和60.0 mm),分析水分利用效率法以及优化前后层次分析法(AHP)确定灌水定额的合理性。【结果】 水分利用效率法能大致确定45.0~52.5 mm灌水定额范围适宜膜下滴灌玉米的生长,为追求最优的产量与水分利用率只能定性的确定52.5 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长发育。传统AHP法的评价结果能确定最优且唯一的评价值,成对比较矩阵经本领域专家多次赋值后得到层次总排序权向量Z=(0.041,0.086,0.422,0.250,0.200),即45.0 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长。优化AHP法不仅保留传统AHP法的优点而且结合水分利用效率法弥补了其缺点,加强因素间及层次间的联系性,规避主观判断与定性分析,52.5 mm灌水定额最适宜膜下滴灌玉米生长。【结论】 优化AHP法的评价结果与传统AHP法及水分利用效率法相比更加清晰、客观、科学。     

滴灌条件下不同施肥水平对枣树生长效应及产量构成要素的影响

【目的】研究滴灌条件下施肥对枣树生长效应的影响,探讨适宜成龄枣树的施肥量和施肥配比。【方法】采用随机区组布置试验方案进行田间小区试验,研究滴灌条件下不同施肥水平对枣树叶片重量、叶绿素、蒸腾速率、叶水势、产量及产量构成要素的影响。【结果】枣树产量与新枝数、新枝枣吊数、二次枝枣吊数呈正相关关系,其中与新枝数之间的关系呈显著正相关,与其余生理指标呈负相关关系;随着施肥量的增加枣树产量也随之增长,其中施肥量为300 kg/667m~2是成龄枣树较优的施肥量。【结论】随施肥量的增大,枣树叶水势呈现出降低的趋势,单果重呈现出先上升后下降的趋势。枣树产量明显的增产作用。     

水肥耦合对南疆滴灌骏枣生长生理及产量的影响

为探索适宜滴灌骏枣提质增效的水肥耦合方案，以南疆典型自压灌区昆玉市224团10 a成龄骏枣为研究对象，基于当地实践生产，以灌水量770 mm、施肥量1 125 kg/km²为对照，采用水（W1，540 mm；W2，630 mm；W3，720 mm）、化肥（F1，562.5 kg/hm²；F2，810 kg/hm²；F3，1 080 kg/hm²）双因素三水平进行小区试验，探索南疆滴灌骏枣的新梢、枣吊、光合特性及产量品质对水肥耦合的响应规律。结果显示：灌水、施肥和水肥交互作用对叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO ₂浓度（C_i）、新梢和枣吊的影响均表现为灌水>施肥>水肥交互作用；对产量、灌溉水分利用效率（IWUE）的影响均表现为水肥交互作用>灌水>施肥；对肥料偏生产力（PFP）影响表现为水肥交互作用>施肥>灌水；对单果质量、骏枣纵横径表现为施肥>灌水>水肥交互作用；对果形指数影响表现为施肥>水肥交互作用>灌水。结果表明：W3F2处理的骏枣新梢、枣吊最优，W2F3处理的产量、IWUE最优，W2F2处理的P_n、T_r、G_s、单果质量、骏枣纵横径、果形指数最优，W3F1处理的PFP最优。     

不同灌溉方式对烟草生长、产量与水分利用效率的影响

【目的】确定烟草节水灌溉适宜的推广模式,促进烟草生产节水增产和提质增效。【方法】根据烟草需水特性设置了沟灌、穴灌和滴灌(即G、X、D)3种灌水方式及低、中、高(即L、M、H)3个灌水水平与对照(雨养,即CK)共10个处理,每个处理3次重复,研究不同灌水处理对烟草生长、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】滴灌、穴灌和沟灌各处理的烟草株高、茎围和单叶面积均明显优于CK,且以DM、DH处理最优,差异达极显著水平(P0.01);滴灌、穴灌在显著提高烟草叶片净光合速率(Pn)的同时降低了蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),使叶片羧化速率(CE)与瞬时水分利用效率(WUEi)显著提高,以DM、XH处理效果最明显;不同灌水处理中,XH处理与GM、GH处理产量无显著差异(P0.05),但XH处理水分利用效率(WUEy)极显著高于GM和GH处理(P0.01);DM和XH处理的烟叶产量、上等烟叶比例、WUEy较为理想,分别为2 628.47kg/hm2、63.5%、5.69kg/(hm2·mm)和2 389.85kg/hm2、62.1%、5.03kg/(hm2·mm)。【结论】以实现烟草生产节水高产增效为目的,DM(滴灌中水)处理(灌水定额4.8mm、全生育灌水6次、灌溉定额28.8mm)和XH(穴灌高水)处理(灌水定额3.2mm、全生育灌水6次、灌溉定额19.2mm)均是较适宜的推广模式,后者更适合在经济条件较差的干旱缺水地区推广。     

干旱胁迫对滴灌冬小麦产量形成及水分利用效率的影响

【目的】明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦目前灌量是否合理及灌水量阈值。通过分析新疆南部极端干旱区滴灌小麦在水分利用方面的现状,为进一步解析滴灌冬小麦产量提升及节水灌溉的关键要素和限制因子提供研究基础。【方法】设计四种减量灌溉模式(总灌量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m3/hm2)。以常规灌量为对照(总灌量为3 750 m3/hm2)。监测冬小麦产量及水分利用效率。【结果】D4处理(灌量2250 m3/hm2)到D3处理(灌量2 625 m3/hm2)产量逐步增加,D3处理产量最高为9 450 kg/hm2,随灌溉量的增加,产量逐步降低。【结论】D4(灌溉量2 250 m3/hm2)到D2处理(灌溉量3 000 m3/hm2)水分利用效率逐步增加,而后波动性下降。说明灌溉量超出其阈值,水分利用效率随灌溉量的增加反而减少。     

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。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率的影响

研究膜下滴灌条件下马铃薯适宜的灌溉制度及施钾方案。于2021年03—06月在山东省日照市进行灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率影响的试验,设置3个灌水定额W1(5 mm)、W2(10 mm)、W3(块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm)和4个施钾(K₂O)水平K1(180 kg/hm²)、K2(260 kg/hm²)、K3(340 kg/hm²)、K4(420 kg/hm²),共12个处理,每个处理3个重复。结果表明:1)随着灌水定额的增大,耗水量增加,W3处理比W1和W2显著增加23.66%和16.05%。同一灌水定额下,增施钾肥有增加耗水量的趋势(除W3K2外)。2)生育期内马铃薯钾素累积量呈“S”型变化,块茎膨大期前滴灌灌水定额小于10 mm、适量增施钾肥均有利于马铃薯钾素累积。在K4施钾量下,W3处理马铃薯钾素累积最多,与W1和W2相比,钾素利用效率提高17.74%和19.48%,钾素吸收效率没有显著差异,均接近40%。3)同一灌水定额下,马铃薯产量、水分利用效率均在K3处理下获得最大值,K3处理平均产量和水分利用效率分别为32 983.2 kg/hm²和110.3 kg/(hm²·mm),比K1、K2、K4处理分别提高9.53%、5.88%、13.16%和5.91%、3.15%、15.90%。4)同一施钾量下,马铃薯产量和钾肥偏生产力均在W3处理下达到最大值(除W1K1外),W3处理下平均产量和钾肥偏生产力分别为32 294.0和118.1 kg/kg,比W1和W2处理分别提高5.84%、4.02%和8.58%、8.70%。综合考虑马铃薯产量和水肥利用效率,在本试验条件下,马铃薯较为适宜的灌水定额为块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm,钾肥施用量为340 kg/hm²。     

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。     

膜下滴灌不同灌溉定额对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

【目的】研究膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对土壤水盐时空分布特征、春玉米产量和水分利用效率的影响。【方法】在石羊河流域中游,通过2014—2015两年的灌溉试验,对春玉米生育期设置不同灌溉定额(4 800、4 200和3 600 m3·hm~(-2)),测定0—100 cm土层内,土壤水盐时空分布特征,春玉米播种前和收获后土壤全盐量在年内和年际间的变化,春玉米产量及其构成要素。【结果】随灌水定额的增加,0—60 cm土层土壤含水率增加明显,当灌水定额从420 m3·hm~(-2)增加到480 m3·hm~(-2)时,春玉米吐丝扬花期0—60 cm土层平均含水率可保持在24.52%以上。在作物需水关键期,当灌水定额为480 m3·hm~(-2)时,能明显增加深层土壤的蓄水量。当灌溉定额低于360 m3·hm~(-2)时,灌水量严重不足,土壤水分亏缺明显。在非灌溉期,土壤盐分随水分蒸发在表层耕作土壤中积聚。垂直方向上,在0—40 cm土层发生积盐现象,80—100 cm土层发生脱盐现象。在灌溉期,在垂直方向上,随着灌溉定额的增加,土壤淋洗深度呈增加的趋势。不同灌溉定额条件下,0—20 cm土层土壤发生脱盐现象,40—100 cm土层发生积盐现象。但0—100 cm土层内,土壤全盐量盈亏量总体基本平衡。在水平方向上,土壤盐分以滴头为中心向滴灌带两侧运移,滴头间土壤水分的交汇作用将原耕层的部分盐分迁移到滴灌带的湿润锋边缘处。各处理土壤含盐量均表现为滴灌带间较滴头间增加明显。不同灌溉定额对春玉米穗长、穗行数、行粒数影响不显著,对穗粗、秃尖长、百粒重影响显著。降低灌溉定额可增加春玉米的穗粗和百粒重,但对作物增产无显著作用。【结论】膜下滴灌条件下,春玉米耗水量受灌水量影响,适度水分亏缺能提高水分利用效率(WUE),但使春玉米产量降低4.45%—20.99%。春玉米全生育期灌水10次,灌水定额为420 m3·hm~(-2),灌溉定额为4 200 m3·hm~(-2)的灌溉制度节水、压盐、增产效益最优。     

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。     

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。     

膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响

【目的】明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【方法】以郑单958为研究对象，于2015—2021年进行田间试验，通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下0—50 cm土层水分含量，研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用效率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分，而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围内，膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm土层水分含量均高于细流沟灌；随着土层深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小，40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米在开花期和成熟期的生长，提高叶面积指数。开花期膜下滴灌玉米的株高和叶面积指数较细流沟灌平均增加4.3%和8.3%，成熟期平均增加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量均为膜下滴灌>细流沟灌处理，开花期增加12.2%，成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率和干物质转移量对籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理，分别增加17...     

滴灌春麦水肥一体化肥效试验研究

【目的】研究春麦在滴灌条件下的水肥利用情况,为滴灌春麦科学施肥提供技术支撑。【方法】通过大田试验,采用"3414"试验方案研究随水施肥对肥料利用率及小麦经济、生物产量的影响。【结果】滴灌春麦至开花期对氮、磷、钾肥吸收量已达全生育期的78.1%、82.14%和84.9%;施用等量氮、磷、钾肥(N240P52.5K37.5),滴灌施肥较常规施肥氮、钾利用率分别提高了4.7%和3.2%,但磷素差异不大。单一肥料氮肥的作用最大,其次是磷肥;随施氮量的增加,小麦产量得到提高,但过多施入氮肥产量反而下降;氮肥农学效率和偏生产力则随氮肥增加呈递减趋势。【结论】春麦采用水肥滴灌模式可提高肥料利用率并增加小麦产量。     

滴灌模式对苹果光合特性、产量及灌溉水利用的影响

【目的】 探明黄土区苹果优质高效生产的滴灌模式。【方法】 该研究以8年生寒富苹果树为研究对象,试验设3种滴灌方式：分根交替滴灌（ADI）、单管滴灌（UDI）和双管滴灌（BDI）,及3个灌水梯度：高水（W1）、中水（W2）和低水（W3）,采用正交试验设计,共9个处理。研究滴灌方式与灌水处理对苹果冠层、光合、外观品质、产量及灌水利用效率的影响。【结果】 与W1相比,减少灌水量显著减少叶面积指数、叶倾角和丛生指数（P<0.05）。与单管滴灌相比,分根交替处理显著增加叶面积指数（P<0.05）,显著降低叶倾角与丛生指数（P<0.05）。在果实膨大期（DAF=80 d）,ADI-W2处理的净光合速率、羧化效率和叶片瞬时水分利用效率达到最大值。苹果叶片11：00的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和羧化效率随开花后天数（DAF）增加呈先增加后减小的趋势。各水分处理下苹果叶片净光合速率日变化呈“M”型规律,ADI处理净光合速率“午休”现象不明显,各处理的叶片瞬时水分利用效率(除ADI-W2外）处理峰值均出现在上午10：00,ADI-W2处理推迟了峰值的时间,其叶片瞬时水分利用效率的日均值为各处理的最大值（3.22 μmol·mmol^-1）。ADI与W2组合能够提高产量,在两年内,ADI-W2处理的苹果硬度（9.09 kg·cm^-2）、果形指数（0.88）、大果率（63.46%）、单果重（224.12 g）和产量（33 010.15 kg·hm^-2）均最大,ADI与W3组合能够提高灌溉水利用效率,ADI-W3处理灌溉水利用效率（36.21 kg·m^-3）最高。【结论】 运用综合评分法得到ADI-W2处理为最优组合,因此黄土区苹果节水增产应采用中水量分根交替滴灌的方式。