垄作沟灌条件下不同灌溉制度对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的灌溉制度,在石羊河流域设置了灌水定额、灌水次数、次追肥量和追肥次数的L9(34)正交试验。结果表明,制种玉米生育期表层土壤水分变化大,随制种玉米播后天数的增加呈降低趋势。相同灌水定额条件下,随灌水次数增加深层土壤水分含量出现多次峰值。制种玉米经济产量介于2 704.14~4 877.57 kg/hm~2,水分利用效率介于0.737~1.053 kg/m~3。制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系(R2=0.84)。产量与穗粗、穗长、秃尖长、穗行数及行粒数各产量特征值呈显著正相关关系。垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播后灌水定额500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆前期、灌浆后期灌水定额均为400m~3/hm~2),总灌溉定额为2500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期分别追施N肥1次(追肥量150 kg/hm~2)的水肥调控措施作物产量和水分利用效率最优。     

覆膜畦灌条件下制种玉米需水规律及优化灌溉制度研究

为探索西北旱区制种玉米最佳灌溉定额和节水效果,进行了覆膜畦灌条件下制种玉米需水规律及优化灌溉制度试验,研究了相同灌水定额(900m3/hm~2)、不同灌水次数(2、3、4次)条件下,制种玉米生育期土壤水分变化情况、需水规律及产量变化。结果表明,灌水次数对制种玉米拔节期0~100cm土壤水分含量影响显著。相同灌溉定额条件下,灌水时间影响制种玉米的穗行数、行粒数产量特征值。制种玉米耗水强度呈"低-高-低"的变化趋势,峰值出现在抽穗期。制种玉米耗水量、产量及WUE呈二次抛物线关系,耗水量与WUE、产量二者呈正相关,(R~2=0.827 3,0.570 9)。畦灌条件下,制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系(R~2=0.82)。产量与各产量特征值均呈正相关关系。西北旱区制种玉米在拔节期、抽雄期、灌浆期灌水3次,灌水定额为900m~3/hm~2,灌溉定额为2 700m~3/hm~2的灌溉制度具有明显的经济产量效益和节水效益。     

沙漠绿洲区不同灌水方式条件下玉米灌溉制度研究

在石羊河流域干旱缺水的民勤县连续进行了 4年田间试验 ,研究了大田地膜玉米畦灌、常规沟灌、交替隔沟灌溉和宽垄沟灌 4种灌水方式下的灌溉定额及其对产量和水分利用的影响 ,拟定了不同灌水方式下的灌溉制度 ,得出交替隔沟灌溉方式下灌水 7次 ,次灌水定额为 30 0 m3/hm2 ,灌水时间为拔节期、大喇叭口期、抽雄期、抽穗期、灌浆始、灌浆中、乳熟期的灌溉制度为该地区推荐采用的最优方案。     

不同灌水方式下基于水面蒸发量的夏玉米灌溉试验研究

为了探索依据水面蒸发量确定灌溉定额的可行性,在防雨棚下测坑中进行了夏玉米灌溉试验。结果表明,从总耗水量看,畦灌略高于沟灌,而沟灌又略高于滴灌,但差别不是很大。畦灌条件下植株发育快,滴灌次之,沟灌最慢。畦灌和滴灌下产量均以中等灌溉定额处理最高,而沟灌下产量以最大灌溉定额处理最高。总体上,滴灌条件下水分利用效率高于其他2种灌溉方式。干旱条件下,畦灌下以E601蒸发皿蒸发量(PE)作为夏玉米灌溉定额,每次灌水60mm;滴灌下以2/3PE作为灌溉定额为宜,灌水定额为20mm。     

不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为了探索适宜于赤峰地区滴灌玉米的灌水定额,在赤峰市松山区当铺地乡南平房村示范基地进行了大田试验,试验设置4个灌水定额水平,分别为180(GGDE1)、240(GGDE2)、300(GGDE3)、360(GGDE4)m3/hm2,研究了不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长状况、玉米产量和水分利用效率WUE的影响,分析了玉米耗水量与产量、边际产量、玉米水分利用效率之间的关系。结果表明:灌水定额300m3/hm2的处理玉米的株高、叶面积在玉米苗期、灌浆期表现出比其他灌水定额处理好;膜下滴灌玉米产量随灌水量的增加先增加后减小;穗重、行粒数、百粒质量等产量构成因素同样随灌溉定额增加呈递增趋势;穗长和穗行数规律性不强,各处理间差异不显著;玉米产量、水分利用效率均与玉米耗水量呈二次抛物线关系,玉米全生育期耗水量400.83~449.63mm是进行灌溉确定滴灌灌溉定额的主要研究区域。     

基于时序动态模型的不同灌水定额下食葵增产潜能分析

为促进食葵长势,提高食葵产量、水分利用效率,设置5个灌水定额水平(W1:300 m~3/hm~2、W2:375 m~3/hm~2、W3:450 m~3/hm~2、W4:525 m~3/hm~2、W5:600 m~3/hm~2),分析比较了不同灌水定额对食葵株高、叶片数、盘径和茎粗的影响,探明了不同灌水定额下食葵生长指标与产量和耗水量的关系,利用时序动态评价模型分析了不同灌水定额下提高食葵产量和水分利用效率的潜能。结果表明:食葵株高、叶片数、盘径和茎粗随着灌水定额增加而增大,525 m~3/hm~2和600 m~3/hm~2灌水定额下食葵生长指标增长效果明显,当灌水定额增加到600 m~3/hm~2食葵茎粗不增反减,300 m~3/hm~2灌水定额限制食葵植株生长,高灌水定额更利于促进食葵株高和叶片数增长;食葵生长指标与产量和耗水量存在正向关系,耗水量和产量随着食葵植株长势转优而增加。525 m~3/hm~2灌水定额下食葵植株长势优且耗水量高,产量高。600 m~3/hm~2灌水定额下增加食葵营养生长时长,耗水量高且不利于食葵增产。在生长阶段,525 m~3/hm~2和600 m~3/hm~2灌水定额下食葵耗水量高,株高和茎粗缩减量大。评价结果表明,300 m~3/hm~2灌水定额下食葵综合长势处于劣势,提高产量和水分利用效率的能力弱,即潜能小;525 m~3/hm~2灌水定额下食葵综合长势最优,潜能大。选择525 m~3/hm~2灌水定额作为实际食葵灌溉制度较为适宜。     

交替隔沟灌溉下玉米根长密度分布及水分利用

为了探明交替隔沟灌溉和常规沟灌条件下玉米根长密度的分布规律及水分利用效率(WUE),研究了2种沟灌方式下玉米根长密度的空间分布和水分利用情况。结果表明,玉米根长密度在根区水平向和垂向呈指数分布。交替隔沟灌溉促进了玉米根系的水平向伸展和下扎深度,常规沟灌在垄位的大密度根系分布集中在20～60cm。交替隔沟灌溉增大了根系下扎深度,有利于根系吸收深层土壤水分,在非充分供水条件下提高了作物的水分利用效率,交替隔沟灌溉水分利用效率较常规沟灌提高5%以上。     

宁夏扬黄灌区玉米滴灌水肥一体化灌溉施肥制度试验研究

为了促进宁夏扬黄灌区玉米滴灌技术的推广应用,针对宁夏扬黄灌区规模推广玉米大田滴灌缺乏相关水肥一体化灌溉、施肥制度的突出问题,采用大田小区对比试验方法,开展了玉米滴灌水肥一体化灌溉、施肥制度试验研究。在综合分析不同灌溉量、施肥量对玉米生育期土壤含水率变化、耗水量、作物产量、水分生产效率的影响,研究提出了玉米生育期滴灌灌水定额225~450 m~3/(hm~2·次)、灌水11次、灌溉定额3 600 m~3/hm~2、纯施肥量459 kg/hm~2(其中N、P_2O_5、K_2O分别为255、123、81 kg/hm~2,分10次在每次灌水中部时段施肥)的水肥一体化灌溉、施肥制度。玉米大田滴灌产量达到17 250 kg/hm~2,水分生产效率达到2.80 kg/m~3以上。     

交替隔沟灌溉条件下玉米群体水氮利用研究

为探索交替隔沟灌溉条件下玉米优化水氮供给模式,通过遮雨棚内微区试验,研究了沟灌方式、灌水量和施氮量对玉米群体水氮利用的影响.结果表明:交替隔沟灌溉中水低氮处理的籽粒产量最高,是交替隔沟灌溉高水高氮处理的1.06倍.在相同水分和氮肥条件下,交替隔沟灌溉的籽粒产量分别是常规沟灌和固定隔沟灌溉的1.05、1.16倍.各因素对全氮累积总量的影响从大到小依次为:沟灌方式、施氮量、灌水量;灌水量对全氮累积总量影响显著.     

不同滴灌制度对陕北山地梨枣产量及水分利用效率的影响

【目的】探寻适合陕北山地梨枣节水高产的滴管制度。【方法】采用田间试验,研究了2009—2012年5种滴灌制度对梨枣生长、产量及水分利用的影响。T1处理灌水定额为100 m~3/hm~2,灌水4次;T2处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水4次;T3处理灌水定额为180 m~3/hm~2,灌水4次;T4处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水3次;T5处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水2次;以无灌溉为对照(CK)。【结果】不同滴灌制度下,梨枣的枣吊长度、坐果率及产量均与CK差异显著(P0.05)。4 a中,T3处理的枣吊长度、坐果率及产量均显著高于CK,且在2012年枣吊长度和产量达到22.0cm和16 772.8 kg/hm~2,分别较CK提高了47.7%和13.2%。同时,各灌溉处理的耗水量随灌水量的增大而增大。不同年份均以T3处理的耗水量最高,与其他处理差异显著(P0.05)。而梨枣水分利用效率表现为低灌水定额处理优于高灌水定额处理,以T5处理的水分利用效率最优,为1.92 kg/m~3。【结论】结合陕北水资源缺乏的状况,在丰水年适合采用经济高效型的灌溉制度,即灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水时间为4月20日和5月17日,共灌水2次。     

Soil water distribution, uniformity and water-use efficiency under alternate furrow irrigation in arid areas

Soil water distribution, irrigation water advance and uniformity, yield production and water-use efficiency (WUE) were tested with a new irrigation method for irrigated maize in an arid area with seasonal rainfall of 77.5–88.0 mm for 2 years (1997 and 1998). Irrigation was applied through furrows in three ways: alternate furrow irrigation (AFI), fixed furrow irrigation (FFI) and conventional furrow irrigation (CFI). AFI means that one of the two neighboring furrows was alternately irrigated during consecutive watering. FFI means that irrigation was fixed to one of the two neighboring furrows. CFI was the conventional method where every furrow was irrigated during each watering. Each irrigation method was further divided into three treatments using different irrigation amounts: i.e. 45, 30, and 22.5 mm water for each watering. Results showed that the soil water contents in the two neighboring furrows of AFI remained different until the next irrigation with a higher water content in the previously irrigated furrow. Infiltration in CFI was deeper than that in AFI and FFI. The time of water advance did not differ between AFI, FFI and CFI at all distances monitored, and water advanced at a similar rate in all the treatments. The Christiansen uniformity coefficient of water content in the soil (CU_s) was used to evaluate the uniformity of irrigated water distribution and showed no decrease in AFI and FFI, although irrigation water use was smaller than in CFI. Root development was significantly enhanced by AFI treatment. Primary root numbers, total root dry weight and root density were all higher in AFI than in the FFI and CFI treatments. Less irrigation significantly reduced the total root dry weight and plant height in both the FFI and CFI treatments but this was less substantial with AFI treatments. The most surprising result was that AFI maintained high grain yield with up to a 50% reduction in irrigation amount, while the FFI and CFI treatments all showed a substantial decrease of yield with reduced irrigation. As a result, WUE for irrigated water was substantially increased. We conclude that AFI is an effective water-saving irrigation method in arid areas where maize production relies heavily on repeated irrigation. Received: 16 October 1999     

不同灌溉制度对制种玉米产量和阶段耗水量的影响

通过田间试验研究了相同灌水定额(900 m³/hm²)条件下,不同灌水次数(0,2,3,4次)对制种玉米生育期土壤水分分布特征、耗水规律以及产量影响.结果表明,不同灌溉制度主要影响作物拔节后0~100 cm土壤水分分布.相同灌溉定额条件下,灌水时间影响制种玉米的穗行数、行粒数产量特征值.各处理耗水强度均呈“低、高、低”的变化趋势,峰值主要出现在制种玉米抽雄期-灌浆期.制种玉米各生育阶段对缺水的敏感程度由大到小依次为灌浆期、拔节期、苗期、乳熟期、抽雄期.在西北干旱半干旱地区,制种玉米苗期-拔节期、拔节期-抽雄期、抽雄期-灌浆期进行3次灌水,灌水定额为900 m³/hm²,灌溉定额为2 700 m³/hm²的灌溉制度具有明显的经济产量效益和节水效益.     

Response of root morphology and distribution in maize to alternate furrow irrigation

After measuring root morphological indices, such as the length, diameter, volume density, surface area and tip number of both living and dead roots on the ridge and slope under alternate furrow irrigation (AFI) and conventional furrow irrigation (CFI, control treatment) using Minirhizotrons, the responses of root morphology and distribution in maize to AFI were analyzed. Results show that root morphological indices of living or dead roots were lower on the ridge than on the slope under AFI, whereas root morphological indices of living or dead roots were higher on the ridge than on the slope under CFI. Compared to CFI, AFI significantly increased root tip number and surface area of fine roots (with the diameter of ≤2.5 × 10⁻¹ mm) and promoted roots to deeper soil on the slope, and then simulated root water uptake. AFI only decreased the grain yield by 0.9%, but increased water use efficiency on seed yield by 8.3%. Thus AFI promoted root growth and metabolism on the slope, increased the effective absorption area of root system and improved water use efficiency without significant reduction of grain yield.     

沟灌方式与灌水量对温室番茄生长指标的影响

采用温室内田间试验,设置常规沟灌(CFI)和交替隔沟灌溉(AFI)两种沟灌方式,依据Φ20cm标准蒸发皿的水面蒸发量,通过选取0.6(K1)、0.8(K2)、1.0(K3)、1.2(K4)4个作物-皿系数Kcp,设置4个灌水量梯度,共8个处理,比较不同处理对番茄株高、茎粗、叶面积指数和根冠比的影响。结果表明,AFI相较于CFI会抑制番茄植株的株高,但会增加茎粗;灌水量对株高呈显著的正效应,CFI、AFI下拉秧前的最大株高(148.40、144.80cm)均在最大灌水量(K4)下获得;茎粗随灌水量的增加呈先增后减的趋势,在K2灌水量下CFI、AFI处理分别获得拉秧前的最大茎粗13.93和14.74mm;沟灌方式和灌水量的耦合效应对株高、茎粗的影响始终不显著(P0.05)。叶面积指数(LAI)受沟灌方式的影响不显著,但是会随着灌水量的提高而明显增大,两种沟灌方式均在最大灌水量(K4)下取得最大LAI。根冠比在AFI处理下明显大于相同灌水量下的CFI处理,随灌水量的增加呈先增后减的趋势,CFI下在K3灌水量时达到最大值0.070 6,AFI下在K2灌水量下达到最大值0.073 4。通过综合分析沟灌方式和灌水量对番茄株高、茎粗、叶面积指数以及根冠比的影响表明,交替隔沟灌溉相较于常规沟灌更有利于番茄植株的生长;过高(Kcp取1.2)或过低(Kcp取0.6)的灌水量均不利于番茄植株的生长,适中的灌水量(Kcp取0.8或1.0)不仅会使番茄植株健壮,同时也会使LAI处于一个较为合理的大小。     

非充分灌溉条件下不同栽培模式对玉米产量及土壤水分的影响

研究了大田玉米在非充分灌溉条件下,不同栽培模式对土壤水分、产量及其构成要素的影响。结果表明,全膜垄侧栽培、全膜垄沟、全膜双垄模式均能提高0～10cm土层的土壤含水率。主要生育期(抽雄期除外)内,全膜垄沟栽培模式土壤含水率高于其他处理。全膜垄沟栽培模式在苗期—大喇叭口期内耗水强度较低,但产量和水分利用效率最高,分别为17 153.91kg/hm2和37.59kg/(hm2.mm),具有显著的节水增产效应。     

基于熵权的模糊物元模型优选夏玉米沟灌方式

为了探究沟灌方式下不同灌水处理对夏玉米主要性状及水资源利用效率的影响,采用基于熵权法的模糊物元模型,以大田夏玉米为试验材料,进行了常规沟灌(conventional furrow irrigation,CFI)和宽垄沟灌(wide-ridge furrow irrigation,WFI)种植下3种灌水水平(土壤水分控制下限分别设置为田间持水量的60%,70%和80%)对夏玉米形态指标(株高、叶面积)、产量性状(穗长、穗粗、百粒质量、产量)以及水资源利用效率(灌溉利用效率、水分生产效率)的影响分析.结果表明:同一水分处理下,夏玉米WFI灌溉组合方案优于CFI灌溉组合方案;对于水资源相对丰富地区建议采用WFI-70%θ灌溉方案,对于水资源相对匮乏地区建议采用WFI-60%θ灌溉方案;基于熵权法的模糊物元模型较CRITIC法的模糊物元模型评价效果更好,基于熵权法的模糊物元模型对沟灌夏玉米主要性状和水资源利用效率方面具有一定的应用价值.该研究为沟灌夏玉米合理灌溉提供了科学依据.     

不同种植模式冬小麦耗水特性及产量试验研究

通过田间试验,研究了两种种植模式（传统平作和垄植沟灌）不同水分处理对冬小麦耗水特性和产量的影响。结果表明：相较于传统平作种植模式,垄植沟灌冬小麦的全生育期耗水量减少26.26~31.92mm,穗粒数和千粒重分别增加6.09%和3.79%,增产150.57~237.63kg/hm2,水分利用效率提高9.43%~10.39%;两种种植模式的耗水量和产量与水分处理呈正相关,但随着水分控制下限的提高,水分利用效率则先增大后减小;确定垄植沟灌为冬小麦适宜种植方式,并在L-70水分处理获得了最优的水分利用效率,达到1.91 kg/m3,产量达到7589.96 kg/hm2。