滴灌下不同灌水处理对马铃薯水氮运移及产量的影响

通过大田膜下滴灌试验,研究了不同灌水处理下马铃薯根区水分和硝态氮的运移规律以及不同灌水处理对马铃薯产量的影响,为宁夏干旱地区防止土壤中硝态氮淋移渗漏、提高土壤水肥利用效率提供理论依据。该试验以灌溉定额900、1 260、1 620 m^3/hm^2为变量,采用随机区组试验方法,试验结果表明:土壤含水率随着灌溉定额的增大而增加且随着土层深度的增加不断减少;随着灌水后天数的推移,各个处理不同深度土壤含水率不断降低;表层土壤(0～20 cm)含水率随着灌溉定额的增加而增大,30～40 cm土壤含水率不断降低,50～100 cm土壤含水率不断降低的幅度随着灌溉定额的增加而降低; 30～50 cm土层硝态氮含量低于0～20 cm土层的,60～100 cm土层硝态氮的含量在0.2 mg/kg基础上以0～0.11 mg/kg上下浮动;在该试验中,灌溉定额在一定范围内可以促进马铃薯产量的增加,但是当灌水量超过1 620 m^3/hm^2时,产量与灌水量呈负相关关系。试验条件下,灌溉定额为1 260 m^3/hm^2时,马铃薯产量最高,高达25.88 t/hm^2,不同深度土层含水率和硝态氮含量均为马铃薯生长发育对水分的最优需求。     

晋北地区膜下滴灌玉米田水盐分布及产量研究

适宜的灌溉制度节水增产,能够改善盐分。不同灌溉制度对山西膜下滴灌玉米田土壤水盐及玉米生长、产量和水分利用效率的影响。以不灌溉(CK)为对照,设计3种灌溉处理,灌溉定额分别为675、900和1 125 m~3/hm~2,在玉米生育期内测定土壤含水率、土壤电导率、玉米株高、叶面积和产量,并计算灌溉水水分利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE),研究不同处理对土壤水盐分布、玉米生长及产量的影响,结果表明:膜下滴灌土壤40 cm以内水分受灌水量影响较大,玉米需水关键期内,各处理间土壤水分差异不大;玉米收获后,土壤表层盐分有一定程度的降低,灌水量900和1 125 m~3/hm~2处理EC值比初始土壤EC值显著降低14%和28%(P0.05);玉米生长指标均随着灌水量增大而增大,但灌水量900和1 125 m~3/hm~2之间差异不明显,玉米产量以灌水量900和1 125 m~3/hm~2最高,二者无显著差异(P0.05),玉米IWUE随灌水量增大而减小。综合考虑产量和节水效应,建议灌水量900 m~3/hm~2为适宜的灌溉定额,该处理下灌水次数为4次。研究可为膜下滴灌技术在山西干旱地区的推广应用提供参考。     

不同补灌水量对膜下滴灌马铃薯产量及水分利用的影响研究

以宁夏中部干旱带扬黄工程供水延伸区的膜下滴灌马铃薯为研究对象,依据2014-2015年灌溉试验数据分析了不同补充灌溉水量对马铃薯根区土壤水分、叶片光合生理、产量及水分利用效率的影响并提出适用于当地的补充灌溉模式。主要结论有:膜下滴灌马铃薯生长主要利用0～60 cm土层土壤水分,6月中下旬和7月下旬-8月上旬为需水关键期;叶片光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)均呈双峰抛物线型变化,峰值出现在12∶00和16∶00,14∶00有极小值;补灌可提高马铃薯产量和水分生产效率,最大增幅分别为53.11%和12.88%;综合分析提出研究区马铃薯膜下滴灌补充灌溉定额1 050 m~3/hm~2,灌水次数3次,即芽条生长期(5月中旬),块茎形成期(6月下旬)和块茎增长期(7月下旬)各1次。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄耗水规律及灌溉制度优化研究

以宁夏贺兰山东麓大田滴灌酿酒葡萄为研究对象,分析不同灌水处理条件下土壤含水率、耗水规律、品质、产量及水分生产效率的变化,基于多因素提出优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度。主要结论有:不同生育期土壤含水率随土层深度呈下降趋势,生育期内果实膨大期土壤含水率最高。阶段耗水量呈现开花期、初果期小,萌芽期、果实膨大期、着色成熟期大的"下开口抛物线"分布,果实膨大期为耗水高峰期,日均耗水量2.26~4.48 mm/d。3 600 m3/hm~2时滴灌酿酒葡萄的可溶性固形物、总酸等含量较优,品质较好,产量、水分生产效率最高。(4)推荐优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度为:灌溉定额3 600 m3/hm~2,灌水次数13次,其中萌芽期3次,开花期1次,初果期2次,果实膨大期4次,着色成熟期3次。     

设施番茄产量品质及土壤有效养分的影响 —基于不同节水灌溉方案

为明晰不同节水灌溉措施和灌溉量对土壤-作物系统的影响,以设施番茄为植物材料,设计不同灌水模式(喷灌、滴灌和浇灌)及不同灌溉定额(140、180、220 m~3/hm~2),观测不同处理下番茄总产量、叶面积指数(LAI)、果实品质、土壤盐分及有效养分等指标。结果表明:相比浇灌处理,滴灌和喷灌增产效果明显,在相同灌水量条件下滴灌优于喷灌,滴灌处理番茄总产量达到118.3～138.7t/hm~2;相同灌水模式下,较低的灌水量有利于番茄可溶性固形物、总糖和Vc含量的增加。高灌水量有利于耕层土壤盐分的去除,不同灌水模式以滴灌效果最佳。此外,滴灌、喷灌等节水灌溉措施形成的土壤干湿交替的状态有利于肥料元素的矿化,可提高耕层土壤有效养分水平。     

寒地温室豆角耗水规律分析及节水灌溉模式优化

为了探索北方寒冷地区温室蔬菜的耗水规律,基于温室豆角滴灌试验,采用正交试验设计,研究了寒地温室不同生育期不同灌水定额对秋季豆角耗水规律及产量与水分利用效率的影响。结果表明:豆角在苗期耗水模数最高为37.75%,在开花期耗水强度最高为2.83mm/d;苗期灌水量对豆角产量的影响显著,产量及水分利用效率最佳的灌溉模式为:苗期灌水定额为12mm、开花期灌水定额为12mm、结荚期灌水定额为24mm、采摘期灌水定额为6mm,可提高产量7.63%,灌溉水利用效率提高98.26%,达到27.48kg/m3,该节水灌溉模式可实现豆角高产及水分利用高效的统一,为指导北方寒冷地区温室豆角的节水灌溉提供依据。     

引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐含量的影响研究

为探究引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐运移的影响,选择4种典型的灌水定额(570、780、990、1 200 m~3/hm~2),通过田间试验与室内试验,从土壤含水率与全盐量综合调控的角度,对比分析灌溉前后0～100 cm土层土壤的水盐变化。结果表明:灌溉前土壤含水率较低不适宜作物生长,灌溉后较灌溉前土壤含水率增加7%～12.07%,达到作物生长需求;灌溉前,1 m内土壤盐渍化等级为中度盐渍化,灌溉后土壤盐渍化等级由中度盐渍化降为轻度盐渍化。综合考虑灌溉对土壤水盐含量的影响,确定780～990 m~3/hm~2的灌水定额既能有效地增加土壤含水率,又能减少土壤含盐量,为灌区理想的水盐调控灌水定额。     

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。     

宁夏引黄灌区丰水年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度研究

以苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为研究目标,采用完全随机设计开展地下滴灌不同土壤含水量下限控制试验,通过对各茬次苜蓿生长、水分利用及产量指标的系统分析,采用隶属函数法进行定量评价,确定各茬次苜蓿适宜土壤水分下限指标,建立宁夏引黄灌区苜蓿草田丰水年型地下滴灌灌溉制度。结果表明:不同土壤含水量下限条件下,各处理干草产量随收获茬次的延续逐步下降,但土壤含水量下限高于田间持水率60%的各处理间产量差异达不到显著水平;苜蓿干草产量与分枝数、茎叶比、鲜草产量、耗水量相关关系极显著,与株高相关关系显著,分枝数和茎叶比对产量的影响大于株高,株高在收获的各茬中均呈现先升高再下降的2段式变化过程,分枝数随收获茬次的延续而逐步下降,茎叶比随灌溉定额的下降而逐步减少;各茬灌水量通过影响耗水量而影响苜蓿茎叶比,进而影响株高和分枝数来影响干草产量;宁夏引黄灌区丰水年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为:灌溉定额3 410.95 m~3/hm~2,灌水17次,第一茬灌水定额230.5 m~3/hm~2,灌水4次,灌水周期7d,灌水量为922m~3/hm~2;第二茬灌水定额276.5 m~3/hm~2,灌水3次,灌水周期7 d,灌水量为829.5 m~3/hm~2;第三茬灌水定额138.3m~3/hm~2,灌水8次,灌水周期4d,灌水量为1 106.4 m~3/hm~2;第四茬灌水定额276.5 m~3/hm~2,灌水2次,灌水量为553m~3/hm~2;各茬次适宜的土壤含水量下限分别为田间持水率的70%、60%、80%和60%。     

马铃薯需水量与灌溉制度试验研究

2007年5~9月在山西省临县湫水河灌溉试验站进行了马铃薯需水量和灌溉制度试验研究。结果表明,马铃薯的耗水规律为发芽期1.54~2.79 mm/d,幼苗期1.67~3.14 mm/d,块茎形成期2.84~5.59 mm/d,块茎增长期达到最大值4.77~5.91 mm/d,淀粉积累期降为3.49~4.89 mm/d。马铃薯耗水量与产量呈抛物线关系,为了取得高产和较高的水分利用率,全生育期的耗水量应在450~500 mm之间。在当地气候、土壤及栽培模式下,马铃薯的灌溉制度为全生育期灌水2次,灌水定额60~90 mm,灌溉定额115~175 mm。     

水氮对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响

以马铃薯品种冀张薯8号为供试材料,在宁夏半干旱区固原旱地进行了膜下不同滴灌量和施氮量对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响试验研究。结果表明:膜下滴灌可明显提高0~40cm土层土壤水分,水肥一体化适时、适量供给马铃薯,为马铃薯块茎生长至快速膨大阶段创造了适宜的水肥环境条件,加之地膜覆盖保墒,使其在水肥最佳状态下生长发育,达到了节水、节肥、增产的作用。氮肥施肥量75~300kg/hm~2,膜下滴灌450m3/hm~2,土壤水分10.03%~17.97%,较225m3/hm~2处理增加80%~59.5%。优化出马铃薯膜下滴灌定额450m3/hm~2、氮肥225kg/hm~2最佳栽培模式,马铃薯产量2.630 175万kg/hm~2,较无氮肥处理增产36.95%,氮素生产效率31.54kg/kg,水分生产效率69.88kg/(hm~2·mm)。     

分根区交替灌溉对北疆加工番茄生理生长及产量的影响

分根区交替灌溉被广泛应用于园艺作物和农作物中,以达到高效节水的目的.采用桶栽试验,供试加工番茄为当地主栽品种"金番3166",研究了3种灌溉方式(AI,FI,CI)与滴灌覆膜结合,在3个灌水水平(W1:5 850 m~3/hm~2,W2:4 500 m~3/hm~2,W3:3 150 m~3/hm~2)下的加工番茄生理生长及产量变化.结果表明:W1条件下,AI较CI加工番茄生育期末根系干物质质量、产量及水分利用效率分别提高5.95%,16.87%及17.29%;较FI分别提高14.62%,19.77%及8.33%.叶绿素SPAD,F_v/F_m,Q_p,P_n,叶片iWUE最大值均在AIW1处理,Npq最大值在FIW3处理.产量与Pn、根冠比有较好的相关关系.分根区交替灌溉在适宜的灌溉定额下不仅能提高水分利用效率,还能提高叶片叶绿素含量以提高净光合能力,达到增产的目的.综上,AIW1处理是加工番茄高效节水增产的最佳灌溉模式.     

灌水方式和水平与施肥方式对糯玉米产量和水肥利用的影响

根区局部灌溉是通过人为控制作物部分根区湿润和干燥,刺激根系吸水功能和调节气孔开度,减少蒸发蒸腾耗水的节水灌溉技术。为揭示玉米根区局部灌溉水肥利用及其最佳供应模式,通过盆栽试验,研究了在不同灌水水平和施肥方式下玉米苗期-拔节期根区局部灌溉对糯玉米产量、水分利用和NK含量和吸收量的影响。试验设3种灌水方式,即常规灌溉CI、分根区交替灌溉AI和部分根区固定灌溉FI,3种灌水水平,即充分灌水W1、轻度亏水W2和中度亏水W3,和2种施肥方式,即1/2土壤50%施肥量+1/2土壤50%施肥量F1和1/2土壤70%施肥量+1/2土壤30%施肥量F2。F1W1时,与CI相比,AI耗水量减少12.9%,而鲜穗产量、水分利用效率和地上部K含量分别增加15.7%、32.9%和16.6%,但是地上部N含量和总N、K吸收量增加不明显。与F1相比,AIW1时,F2鲜穗产量、水分利用效率、地上部K含量和总K吸收量均有所降低。因此,苗期-拔节期分根区交替灌溉AI在充分灌水W1且均匀施肥F1情况下表现最佳。     

水分调控对宁夏枸杞光合特性及产量的影响

为了探索适宜宁夏中部干旱带滴灌枸杞的灌溉定额,在同心县下马关镇示范基地进行了大田试验,研究了不同灌溉定额对滴灌枸杞光合特性、水分利用效率及产量的影响。结果表明:灌溉定额2 160 m3/hm~2时,滴灌枸杞净光合速率、蒸腾速率最高,灌溉定额1 890 m3/hm~2时次之而叶片胞间CO2浓度以灌溉定额2 160 m3/hm~2最低,为230.55μmol/mol,表明随着灌水量的增加,枸杞净光合速率与蒸腾速率增加,而胞间CO2浓度随之减少;各处理的叶片水分利用效率LWUE峰值在12∶00左右出现,W4处理的LWUE最高,W2处理的最低;灌溉定额1 620 m3/hm~2时产量最高,为9 923.4 kg/hm~2,灌溉定额1 350 m3/hm~2时产量最低,为7 792.2 kg/hm~2,灌水量在一定范围内可增产,但超出1 620 m3/hm~2,产量与灌溉定额不呈正相关关系。     

不同灌水处理对枸杞产量和品质的影响

针对宁夏中部干旱区枸杞灌溉水资源紧缺的生产实际,采用完全随机区组法进行大田滴灌试验,研究了不同灌水处理,不同种植方式(覆膜与不覆膜)对枸杞产量和品质的影响。研究结果表明:(1)覆膜和不覆膜条件下,灌溉定额为1 620 m~3/hm~2时,枸杞总糖、甜菜碱、胡萝卜素含量均最高。(2)不同采收时间枸杞总糖含量变化呈"先增后降"变化规律,甜菜碱含量呈"先降后增"变化规律,胡萝卜素含量呈"逐渐增加"变化规律。(3)灌溉定额为1 620 m~3/hm~2时,覆膜和不覆膜条件下枸杞产量均最高,覆膜枸杞产量最高为1.040 07万kg/hm~2,不覆膜枸杞产量最高为9 923.40 kg/hm~2,覆膜比不覆膜的产量高4.81%。当灌溉定额小于等于1 620 m~3/hm~2时,枸杞产量均随灌溉定额的增大而增大,当灌溉定额大于1 620 m~3/hm~2时,枸杞产量均随灌溉定额增大而减小。覆膜滴灌条件下,有利于保持土壤水分,有效节约水资源,灌溉定额为1 620 m~3/hm~2适宜在宁夏中部干旱区高效节水生产中广泛推广。     

基于ORYZA＿V3模型的水稻节水灌溉模式研究——以赣抚平原灌区为例

作物生长模拟能克服田间试验的不足,为水稻种植的节水增产提供参照。基于江西省灌溉试验中心站2012、2013年的田间试验资料对ORYZA_V3模型进行率定及验证。使用率定后的模型模拟1961-2016气象条件不同灌溉模式下试验区的早晚稻生长,分析丰、平、枯水文年组早晚稻产量、灌溉定额、灌水次数、腾发量、降雨利用率、水分生产率的差异。结果表明:在一定范围内降低灌前水分下限能提高试验区早晚稻的产量。当灌前水分下限降低到一定水平后增产率将有所下降。降低灌前水分下限,能降低灌溉定额、灌水次数及腾发量,提高降雨利用率,提高水分生产率。从节水增产的角度,推荐试验区早稻在丰、平水年采用重度干旱的节水灌溉模式W4(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率65%),枯水年采用中度干旱的节水灌溉模式W3(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率75%)。与传统淹灌模式W0相比在丰、平、枯水年能分别增产2.1%、2.6%、1.6%,节水38.4%、48.8%、47.4%。推荐试验区晚稻在丰、平水年采用中度干旱的节水灌溉模式W3,枯水年采用轻度干旱的节水灌溉模式W2(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率85%)。与传统淹灌模式W0相比在丰、平、枯水年能分别增产2.7%、3.2%、1.9%,节水37.6%、27.9%、15.7%。     

水肥对土壤盐分影响及增产效应

为了内蒙古河套灌区盐渍化土壤的肥料高效利用,采用田间试验的方法,将不同种类肥料和灌溉定额进行组合,研究其对土壤盐分的动态影响及增产效应.结果表明:小麦收获后,除尿素处理外,有机肥、控释肥和缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下耕层和剖面土壤电导率(EC)均值较试验初都有不同程度的降低.有机肥处理在常规灌水条件下(灌水定额为1 005 m³/hm²),控盐效果略显优势;缓释、控释肥在节水灌溉条件下(灌水定额为750 m³/hm²),控盐效果更明显,剖面土壤EC均值较试验前分别下降16.4%,14.3%;尿素处理在常规灌水条件下,耕层及剖面土壤EC均值较播前分别增加3.6%,2.7%,积盐程度略高于节水处理.4种肥料处理的小麦产量较对照处理增产效果显著;缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下均表现出显著的增产优势.综合考虑节水、增产、土壤脱盐等效应,获得优化灌水施肥模式为:缓释肥配二铵基施,生育期内不进行追肥,缓释肥为800.4 kg/hm²,二铵为350.6 kg/hm²,灌水定额为750 m³/hm²,产量为8 374.5 kg/hm², 较当地农民习惯灌水施肥处理可增产2.14%、节水25%,作物耕层EC值和剖面土壤EC均值较播前分别下降18.6%,16.4%.     

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。     

微喷灌不同供水条件对石羊河春小麦耗水和产量的影响

通过大田试验,研究了不同灌溉定额和灌水次数下,微喷灌春小麦土壤含水率、耗水量、LAI和产量的规律。结果发现,相同灌溉定额下,随着灌水次数的增加,0～40 cm耕层土壤含水率依次递增,40～100 cm耕层含水率依次递减,小麦的LAI和产量均表现为9次7次5次;相同的灌水次数不同的灌溉定额下,小麦的耗水量表现为M400M350M300,LAI和产量均先增大后减小,灌溉定额350 mm时最大。M350N9处理与M350N7和M350N5处理相比,小麦的LAI提高了9.7%和15.8%,产量提高了1.6%和10.2%。微喷灌灌溉定额和灌水次数对小麦产量的互作效应明显,当灌溉定额为350 mm、灌水次数为9次时,微喷灌春小麦产量和水分利用效率达到最大值(7 943 kg/hm~2、1.96 kg/m~3)。     

不同微灌形式对土壤水肥分布和枸杞产量的影响

通过研究地表滴灌、地下滴灌、架上滴灌和涌泉灌等4种微灌形式对枸杞园土壤水分、养分以及枸杞产量等的影响,以期为中宁地区枸杞现代节水微灌形式的选择提供建议和支持。结果表明,相同灌水量条件下,涌泉灌方式下土壤水分横向运移更明显,土壤质量含水率比灌水前增加8.82%,并且整个土体土壤质量含水率最高,达14.49%,且水分分布均匀;而其他三种微灌方式下,灌溉后土壤水分增加幅度、土壤剖面水分分布及平均含水率量均没有显著差异;涌泉灌和架上滴灌养分在根区的淋洗强度大于地表滴灌和地下滴灌,而地下滴灌与架上滴灌有造成养分在非根区积累的风险;地表滴灌和涌泉灌方式下,枸杞生长状况和产量均好于地下滴灌和架上滴灌。总体来看,地表滴灌方式下水肥耦合最好,枸杞生长状况和产量最佳。因此,地表滴灌可以作为宁夏中宁地区枸杞灌溉的首选灌溉方式。