宁夏引黄灌区滴灌条件下春小麦干物质转移与灌浆特征

为优化春小麦滴灌灌溉制度，提高水分利用效率，对宁夏引黄灌区滴灌条件下灌水对春小麦千粒质量、干物质转移和灌浆特征的影响展开研究。在总灌水量一致的条件下，分别设置增大三叶期、分蘖期和拔节期灌水量(W1)、增大分蘖期、拔节期和抽穗期灌水量(W2)、增大拔节期、抽穗期和灌浆期灌水量(W3)、各生育期灌水量平均分配(W4)和对照(CK)5个水量分配处理，研究春小麦千粒质量、各营养器官干物质转移量及籽粒灌浆特性。W3籽粒千粒质量最大，花后37 d其千粒质量为53.96 g，较CK大2.64%。W2的干物质转移总量、同化物转移总量和干物质转移对籽粒的贡献率均为最大，分别为0.67 g/株、2.992 g/株和22.165%。不同水量分配下小麦籽粒灌浆速率满足Logistic模型，经过水量优化分配，W2最大灌浆速率出现时间提前0.366 d，虽然最大灌浆速率有所降低，但是通过增加快增期时间(增加0.15 d)和活跃灌浆期时间(增加2.35 d)，可以显著提高籽粒干物质积累量，收获时穗粒质量较CK提高32.1%，该处理籽粒产量也达到最大，较CK提高6.88%。因此可以通过优化灌水量分配，增加小麦千粒质量，提高各器官对籽粒的干物质转移量及灌浆速率，进而达到高产高效的目的。     

宁农科1号西瓜压砂地种植水肥效应研究

通过3因素3水平正交试验,研究了灌溉定额、施肥量以及水肥交互作用对宁农科1号西瓜产量的影响。结果表明,土壤质量含水率在11%以上时,不会出现畸形瓜;补灌定额180~360m3/hm2时,产量趋于线性增长;补灌定额180~360m3/hm2、施有机肥量300~1 500kg/hm2、施油渣量300~900kg/hm2条件下,低水配以中肥、中水配以中肥、高水配以高肥具有较好的经济效益。     

膜上灌对河西绿洲灌区玉米水分利用效率和产量的影响

以不覆膜常规畦灌为对照,研究了膜上灌对河西绿洲灌区玉米水分利用效率和产量构成要素的影响。研究结果表明:全生育期内膜上灌玉米和对照玉米的耗水量差异达到显著水平,且宽膜膜上灌耗水量比窄膜膜上灌低;膜上灌处理的穗长和穗粗分别比对照高0.77 cm和0.32 cm,穗行数比对照多0.5行,行粒数比对照多2粒,穗粒重增加41.43 g/穗;宽膜膜上灌的穗长和穗粗比窄膜膜上灌的高0.12 cm和0.26 cm,同时,穗行数多0.06行,行粒数多0.85粒,穗粒重增加19.22 g/穗。宽膜和窄膜膜上灌的水分利用效率(WUE)分别为2.38 kg/m3和1.95 kg/m3,为对照WUE的1.86倍和1.66倍;产量分别为15 378.55 kg/hm2和12 706.40 kg/hm2,比对照提高40.65%和16.21%。经统计分析,宽膜膜上灌处理的产量较对照和窄膜膜上灌处理差异达到显著水平。由此可见,宽、窄膜膜上灌的效应都比对照好,且宽膜效应好于窄膜膜上灌,适宜在该区推广和应用1.25 m宽膜覆盖膜上灌。     

不同灌水量与每穴直播粒数对滴灌水稻生长发育及产量的影响

【目的】探索滴灌水稻高产高效的适宜灌溉定额及播种量。【方法】本试验在新疆农业科学院国家灰漠土肥力与肥料效应监测基地进行,设置3个灌溉定额水平,分别为796 mm(W1)、938 mm(W2)、1 059 mm(W3),每穴直播粒数设为每穴8粒(D1)、14粒(D2)、20粒(D3)3个水平,观测比较不同生育期株高、叶面积指数、干物质积累量等生长指标,分析不同灌水量与每穴直播粒数对滴灌水稻生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】灌水量与每穴直播粒数交互作用以组合W3D1株高、叶面积指数和干物质积累量最高,分别为83.46 cm、8.46和2 962.67 g/m2,交互作用达到极显著水平(p≤0.01);W3D1处理产量最高达到6 789.00 kg/hm~2,灌水量对产量的影响达到显著水平(p≤0.05);W3D1水分利用效率为最优组合达到0.65 kg/m3。每穴直播粒数为8粒时,与W1、W2处理相比,W3处理产量增幅为54.95%、30.24%;W3处理中,D1处理与D2、D3处理相比,产量增幅分别为19.11%、23.96%。【结论】在本试验条件下,W3D1组合灌溉水量及每穴直播粒数为最佳。     

拔节期淹水与施氮量互作对春玉米生长和产量的影响

【目的】研究拔节期淹水与不同施氮量对春玉米生长和产量的影响。【方法】通过田间试验,选用春玉米宜单9号为试验材料,两因素裂区试验设计,主处理为土壤水分状况,包括正常供水和拔节期淹水6 d(保持水层3～5cm),副处理为5个氮肥水平,施氮量(以纯N计)分别为0、90、180、270和360 kg/hm~2。测定春玉米株高、叶面积和成熟期籽粒产量及其构成。【结果】施纯氮在0～270 kg/hm~2,拔节期淹水条件下施氮量增加时春玉米大喇叭口至乳熟期叶面积指数(LAI)、株高、穗长、穗行数、行粒数、千粒质量和籽粒产量均增加,施氮量进一步增加时上述指标增加不明显。而秃尖长随施氮量的增加而减小。与不施氮相比,拔节期淹水下施氮量90、180、270和360 kg/hm~2的春玉米产量分别增加20.21%、31.86%、52.55%和57.03%;增幅高于正常供水的相应值。【结论】施氮量为0～270kg/hm~2,拔节期淹水胁迫下施氮有利于促进春玉米生长并提高产量。     

水肥热耦合对滴灌青贮玉米生长、光合及产量的影响

针对宁夏玉米水肥热利用率低的问题,开展了滴灌土壤水肥热耦合对青贮玉米生长、光合及产量的影响研究.采用三因素三水平正交试验,利用极差分析和方差分析,得出了水肥热耦合影响青贮玉米各项指标的主次顺序、显著性及最优组合方案.结果表明:三因素影响鲜生物产量、籽粒产量的顺序均为灌溉定额>追肥量>根区温度;灌溉定额和追肥量对鲜生物产量影响显著,灌溉定额和追肥量对籽粒产量影响极显著,根区温度对鲜生物产量和籽粒产量影响不显著.青贮玉米的株高、茎粗、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、鲜生物产量及籽粒产量随着灌溉定额、追肥量和根区温度的增大而增大.在生育期内降雨量为148 mm、地下水埋深1.66 m条件下,综合考虑水肥热耦合对滴灌青贮玉米生长、光合及产量的影响,确定三因素最优水平组合为A3B3C2,即灌溉定额为2520 m3/hm2、追肥量为594 kg/hm2(纯N为273.24 kg/hm2)、覆普通地膜,鲜生物产量和籽粒产量均最高,鲜生物产量为96638 kg/hm2,比CK增产14.96％;籽粒产量为14927 kg/hm2,比CK增产13.25％.可为引黄灌区青贮玉米高效节水灌溉土壤水肥热调控制度推广提供理论依据.     

考虑环境效益的塔里木灌区棉花最优灌溉量

为确定塔里木灌区棉田合理的灌溉量提供依据，通过田间小区试验，定量研究了不同灌溉量（8 100、6 600、5 100、3 600 m3/hm2）与棉花产量、渗漏水量及总氮淋失量之间的关系，应用费用-效益法分析，得出经济效益和环境效益最优的棉花灌溉量。结果表明：该试验条件下，总氮淋失量为3.3～28.4 kg/hm2；渗漏量与灌水量成线性正相关，渗漏量为670～2 201 m3/hm2。棉花产量与灌水量呈现二次相关关系，当棉花产量最大为1 765 kg/hm2时，相应的灌水量为 6 937     

秸秆覆盖量对半干旱区旱作春玉米生长及水分利用效率的影响

在宁夏南部旱作农田,连续2年进行了0 kg/hm2(对照)、4 500、9 000和13 500 kg/hm24种不同秸秆覆盖量处理的栽培试验。结果表明,随着覆盖量的增加,在播种45 d后春玉米的株高、茎粗、叶面积等农艺性状观测值均随着明显提高,当覆盖量为13 500 kg/hm2时,平均比对照分别提高32.8%、48.4%和39.1%。当覆盖量为9 000 kg/hm2时,玉米的产量和水分利用效率分别较对照提高了16.2%和27.3%。当覆盖量大于9 000 kg/hm2时,其增产保墒效果不再明显提高。     

地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆及水氮利用影响

探讨地下水埋深和施氮量对华北地区冬小麦灌浆特性和水氮利用效率影响,以百农4199为试验材料,设置地下水埋深(GW2:2 m,GW3:3 m,GW4:4 m)和施氮量(N300:纯氮量300 kg/hm²,N240:纯氮量240 kg/hm²)2个因素,评估地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆特性、产量形成及水氮利用效率等影响.结果表明:小麦千粒质量与快速增长期时间拐点、平均灌浆速率、灌浆持续时间显著正相关;路径分析表明,地下水埋深主要是通过影响小麦单株籽粒质量、穗数、穗粒数来影响产量的,地下水埋深对产量影响的直接标准化路径系数为0.334(P<0.05),施氮量主要是通过影响单株籽粒质量和穗数来间接影响产量;地下水埋深相同时,N240施氮水平氮肥偏生产力NPP和水分利用效率WUE均显著高于N300施氮水平.故建议地下水埋深大于2 m地区小麦高产和农业绿色可持续发展的施氮量为240 kg/hm².     

秸秆覆盖对冬小麦产量及水分生产效率的影响研究

为实现豫西半旱地区冬小麦节水高产栽培,提高水分利用效率,利用农田秸秆覆盖试验技术,研究了3种灌水模式下不同秸秆覆盖量对冬小麦生育期耗水量、作物产量以及水分利用效率（WUE）的影响。研究结果表明：秸秆覆盖对千粒重、穗粒数和产量的增长具有明显的促进作用,对公顷穗数的增长具有抑制作用。灌3水处理与灌4水处理相比较,产量与水分利用效率随覆盖量增加明显提高,产量和水分利用效率提高1.0%和1.6%,耗水量减少4%,实现了节水与高产的统一。灌2水处理下不同覆盖量的耗水量和水分利用效率都有所提高,但对产量影响不显著。试验最佳分配方案为灌3水处理与4 500 kg/hm2覆盖量。     

黑河中游春小麦产量与水分利用效率研究

为了确定黑河中游地区的最佳灌溉制度,研究了不同灌溉定额下春小麦的株高、叶面积指数、地上干物质累积量和产量及其构成要素的变化,并对水分利用效率、耗水量和产量进行了相关性分析。结果表明,不同灌溉处理间,春小麦的株高、叶面积指数、干物质累积量在各个生育期的变化速率和增长量有明显差异,且产量及构成要素之间呈现显著性差异。水分利用效率与产量之间呈二次曲线关系。420mm是该地区春小麦的最佳灌溉量。     

宁夏引黄灌区不同灌水处理下春小麦光响应曲线模型研究

为提高春小麦光能利用效率、优化田间管理,开展滴灌条件下宁夏引黄灌区春小麦适宜的光响应曲线模型研究。试验以春小麦为研究对象,设置滴灌条件下5个灌水量梯度,分别为1 350 m3/hm2、1 950 m3/hm2、2 400 m3/hm2、2 850 m3/hm2、3 150 m3/hm2。测定5个处理下春小麦的光合响应过程,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、叶子飘模型、动力学模型分别对春小麦光响应曲线进行拟合比较,筛选出最优模型,并对不同灌溉处理下春小麦的光合特征参数进行计算。结果表明：随着灌溉量的增加,小麦叶片净光合速率呈增加趋势,且孕穗期大于灌浆期,各模型对处理1灌浆期光响应过程模拟的均方根误差(RMSE)介于1.19~1.55 μmol/(m2·s)之间,而处理4的均方根误差为0.85~1.12 μmol/(m2·s),其他误差指标类似,均表现为灌水量适宜的模拟效果较好。叶子飘模型拟合得出的光响应曲线精度更高,更接近于春小麦实际的光合特征,是适合宁夏引黄灌区春小麦生长的最优光响应模型。在宁夏引黄灌区滴灌条件下,适当增加灌水量,可增加春小麦对光的适应能力和有效辐射利用率,灌水量3 150 m3/hm2的处理暗呼吸速率和光补偿点最大。可见滴灌条件下灌水量大于2 400 m3/hm2时可增大春小麦光饱和点,增加有效光合范围,为增产奠定基础。     

覆膜和种植密度对旱作春玉米产量和蒸散量的影响

为探究黄土高原旱作玉米的适宜种植密度,开展了玉米露地与覆膜6个种植密度的大田试验。结果表明:覆膜加速了玉米的生长和发育,表现在株高和叶面积指数的增加,生育期的提前,如抽穗期(即最大高度出现时)比露地种植提前了11 d。在玉米生长的中后期,露地玉米株高具有随密度增加而降低的趋势,而覆膜玉米则无显著差异。无论是覆膜还是露地种植,玉米叶面积指数都是随种植密度的增加而提高。玉米的蒸散量随种植密度的增加而增加,但覆膜种植降低了玉米对水分的消耗,在不同程度上缓解了因种植密度增加而导致的蒸散量增加与降水不足之间的矛盾。覆膜显著提高了玉米产量和水分利用效率,平均产量和水分利用效率较露地种植分别提高52.79%和60.55%。露地与覆膜种植产量和水分利用效率随种植密度的增加都呈现先增加后减小的趋势,但获得最高产量与水分利用效率对应的种植密度不同:露地种植在密度为52 500株/hm~2(D2)时获得最高产量和水分利用效率,而覆膜种植增大了单位面积土地可支撑的群体,最高产量和水分利用效率分别在密度为82 500株/hm~2(D4)和67 500株/hm~2(D3)时获得,但D3与D4下水分利用效率无显著差异,所以在试验气候年型下,黄土高原东部露地和覆膜种植的春玉米适宜密度分别为52 500株/hm~2和82 500株/hm~2。     

宁夏中部干旱区滴灌条件下枸杞耗水规律研究

通过开展枸杞覆膜与不覆膜滴灌田间试验,研究了覆膜和灌溉定额对枸杞产量的影响以及枸杞耗水规律。结果表明,(1)除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,覆膜处理产量均高于不覆膜处理。随灌溉定额增大,覆膜和不覆膜枸杞产量均先增大后减小。当灌溉定额为1 620 m3/hm2时,覆膜和不覆膜枸杞产量均最高,覆膜枸杞产量最高为10 400.7 kg/hm2,不覆膜枸杞产量最高为9 923.40 kg/hm2。(2)不覆膜比覆膜处理全生育期耗水量平均值高19.02 mm。覆膜与不覆膜枸杞各生育期耗水量及耗水模系数随生育期延长均先增大后减小,均呈"果熟期落叶期开花初期春梢生长期"的变化趋势。(3)覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.99 kg/m3,不覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.76 kg/m3,覆膜高于不覆膜。除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,膜下滴灌枸杞各处理的水分利用效率(WUE)均高于不覆膜。枸杞膜下滴灌技术有利于保持土壤水分,减少棵间蒸发,有效节约水资源,适宜在宁夏中部干旱区广泛推广。     

圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量的影响

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响,本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置2个因素,3个灌水量水平S1、S2、S3(1 950、1 725、1 500m3/hm2)和2个施氮水平F1、F2(286.20、336.30kg/hm2),根据土壤含水率占田间持水量(FC)的百分率来设置灌水水平,在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明:当灌水量一定时,冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加,但其耗水量、产量受肥料的影响不显著;当施肥量一定时,冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1,比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中,灌水量起主导作用,建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。     

黄河下游水情变化特征与引黄灌溉的可持续发展

自 2 0世纪 70年代以来 ,黄河下游年径流量逐渐减少 ,年最大流量亦在减少 ,1 990～ 1 995年本区引黄水量达到 1 0 7.8亿 m3 ,实灌面积达到 2 2 2 .3万 hm2 。1 995～ 1 999年全区用水量为 1 3 0 .5亿 m3 ,其中 ,流域内占3 1 .7% ,流域外占 68.3 %。本区河南段以引黄渠系自流灌溉为主 ,井灌为辅 ;山东段则是渠系自流、河网调蓄提灌和机井提灌相结合的综合引黄模式。本区作物灌溉定额 ,小麦为 2 66～ 3 3 5 mm,玉米为 1 1 5～ 1 3 9mm,大豆为 1 75～ 2 0 3 mm,棉花为 1 96～ 2 49mm,水稻为 699～ 75 4mm。引黄灌溉的发展潜力为 1 1 5 .8亿 m3 ,冬春占3 3 .4% ,夏秋占 66.6%。通过发展工程节水 (将综合节水率提高 7.6% )、实施适水种植 (将小麦播种面积下调1 0 .1 % ) ,则可节水 1 4.8%。     

膜下滴灌不同水氮组合对向日葵生长及水氮利用的影响

【目的】在河套灌区开展了膜下滴灌大田试验,研究了滴灌条件下不同水氮组合对向日葵生长发育、产量及水氮利用效率的影响。【方法】试验采用张力计监测土壤水分以控制灌水量和灌水次数,3个灌溉定额(W1、W2、W3)分别为135、180、225 mm;选用文丘里施肥器进行追肥,3个施氮水平(N1、N2、N3)分别为120、160、200 kg/hm2。【结果】施氮量对向日葵株高和叶面积指数(LAI)的影响在灌浆期和成熟期达极显著性差异水平(P<0.01),水氮显著影响了向日葵干物质积累(P<0.01);在灌水定额W2和W3处理下,随施氮量的增加,籽粒的产量均是先增加后减小,但在W1处理下,籽粒产量的变化情况与施氮量正相关;在不同灌水施氮处理下,向日葵的收获指数(HI)在0.476～0.603之间,水分利用效率在1.49～2.61 kg/m3之间,随着施氮量的增加植株吸氮量呈现为先升高后降低的趋势。【结论】结合灌区生产条件和环境气候因素,建议选择灌水量为180 mm且施氮量为160 kg/hm2的处理作为灌区滴灌条件下向日葵的灌水施氮方案。     

施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量影响

为揭示施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量的影响,试验设计常规灌溉和控制灌溉两种灌溉方式,采用盆栽试验,分析了施加生物炭条件下节水灌溉水稻的茎蘖、株高、叶面积指数(LAI)、叶绿素(SPAD)、产量、灌水量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉轻微抑制了水稻地上部分的生长,保证了水稻稳产,灌水量平均减少34.91%,灌溉水分生产率平均提高了0.69kg/m~3。施加生物炭处理增加了水稻茎蘖数、株高以及LAI,提高了水稻的有效分蘖率,使水稻对氮素吸收相对平稳,SPAD值变化波动小,水稻产量平均提高947kg/hm~2,灌溉水分生产率平均提高0.16kg/m~3。控制灌溉与生物炭联合应用水稻灌溉水分生产率最高,为2.12kg/m~3。     

冬小麦不同水分处理下液膜覆盖的节水增产效应分析

主要探讨了液体地膜覆盖对冬小麦生长发育、节水增产效应等方面的影响。结果表明,在叶面积指数方面,当灌水下限为田持的50%时,抽穗期以前,液膜覆盖的叶面积指数均较对照偏大,之后则偏小,灌水下限为田持的80%时,整个生育期内液膜覆盖较对照偏大。在分蘖动态方面,返青期到拔节期这一阶段,液膜覆盖较对照分蘖数明显增多。当灌水下限为田持的60%时,液膜覆盖能明显提高冬小麦的产量及水分利用效率,并且此处理下,产投比增加,冬小麦经济效益显著提高。研究认为,液膜覆盖使得冬小麦在适宜灌水条件下显著达到节水增产的效果。     

水肥耦合对毛乌素沙地紫花苜蓿生长与产量的影响

以内蒙古毛乌素沙地紫花苜蓿为研究对象,研究了不同水肥对紫花苜蓿茎叶比、叶面积、产量及水分利用效率的影响。结果表明,当灌水量为4 800 m3/hm2时,茎叶比值最小;当灌水量为4 800 m3/hm2,施肥量为120kg/hm2时,紫花苜蓿的叶面积最大,为最佳水肥调配模式;灌水量为4 800m3/hm2,配施120kg/hm2复合肥效果最佳。