灌水频率对绿洲菊芋耗水特征及水分利用效率的影响

灌水频率对作物耗水特征和水分利用效率有重要影响,但对以收获地下块茎为主要目的的经济作物研究并不多见。以菊芋为材料,分别在苗期(S)、枝繁叶茂期(L)、现蕾期(B)和开花期(F)施加不同灌水组合,包括苗期600 m3/hm2(S600,下同)处理J1、S600+L600为J2、S600+B600为J3、S600+L300+B900为J4、S600+L900+B300为J5、S600+L600+B300+F900为J6及全生育期不灌水的对照CK,研究菊芋农田水分利用状况。结果表明,枝繁叶茂期和苗期是菊芋水分消耗和需求最大的时期,其次为现蕾期。不同灌水频率下菊芋苗期耗水量、耗水强度及耗水模数差异不大(p0.05),但与不灌水相比差异显著(p0.05)。枝繁叶茂期和现蕾期缺水导致菊芋耗水量和耗水强度显著下降,而开花期灌水菊芋耗水量、耗水强度及耗水模数显著增大。菊芋全生育期耗水量随灌水频率和灌水量增大而增大,但灌水频率和总灌水量一定时,不同生育期灌水量分配对菊芋耗水量无显著影响。不同灌水频率下菊芋全生育期耗水量比不灌水显著增加55.3%~205.6%,灌水频率越高耗水量越大。菊芋水分利用效率随灌水频率和灌水量增大而降低,但相同灌水频率和灌水量下菊芋生育期内灌水量不同时水分利用效率差异不大。总体而言,以收获地下块茎为主要目的的经济作物在耗水规律和水分利用特征方面明显不同于以收获籽粒为目的的粮食作物,应保证营养生长期和并进生长阶段的水分供应以满足蒸腾需水和光合同化对水分的需求,而生殖生长期则应适当减少灌水量以抑制作物奢侈蒸腾,提高水分利用效率。     

调亏灌溉对大棚滴灌甜瓜生长发育的影响

在大棚滴灌条件下对厚皮甜瓜伊丽莎白不同生育期进行不同程度的亏缺灌溉,研究调亏灌溉对其植株生长、产量、品质及水分利用效率的影响.以土壤相对含水量为标准,在营养生长期和生殖生长期分别设置不同的土壤水分灌溉下限处理,分别是T1(75%~75%),T2(75%~55%),T3(65%~65%),T4(55%~75%),T5(55%~55%)5个试验处理.结果表明:在营养生长期,随着水分亏缺程度的加大,株高、茎粗、叶面积均呈减小趋势.在果实发育阶段,营养生长期及生殖生长期的水分亏缺对果实的生长、产量都有影响,均随亏缺程度的加大而降低,产量以处理T1和T2的最高,T5的最低,T3的大于T4的,各处理间差异具有统计学意义.水分利用效率为处理T2的最高,T1和T4的较低,T2与T4相比,在灌水基本相同的条件下,产量增加了26.2%,水分利用效率提高了27.7%.品质方面,水分亏缺提高了TSS含量;在营养生长期充分灌溉、生殖生长期亏水灌溉可以提高可溶性蛋白、游离氨基酸、维生素C的含量;而营养生长期亏水灌溉、生殖生长期充分灌溉有利于可滴定酸的合成.经综合分析,认为处理T2的灌溉下限设置可以作为武汉地区大棚滴灌条件下的甜瓜灌溉制度.     

土壤水分下限对地下渗灌辣椒生长发育及水分利用效率的影响

通过大田试验对辣椒4个生育时期分别设置不同的土壤水分下限,研究地下渗灌辣椒生长、耗水规律、产量和水分利用效率的影响.结果表明,T3处理[苗期土壤水分下限为65％θ?(θ?为田间持水率)]和T9处理(后果期土壤水分下限为65％θ?)对辣椒株高、茎粗等生长指标无显著影响(P>0.05),而T1处理(苗期土壤水分下限为45％θ?)使辣椒株高、茎粗和叶面积指数分别比对照显著(P<0.05)小24.67％、21.49％和29.83％.随着土壤水分下限的增加,辣椒耗水量、产量随之增加.T2处理(苗期土壤水分下限为55％θ?)的辣椒水分利用效率最佳,比对照处理显著提高10.83％,并且产量与对照处理的产量无显著差异(P>0.05),处于最高水平.因此,T2处理为本试验方案中的最优灌溉方式.     

深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响

为探明深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响,采用完全随机试验设计,分别对不同水分调亏水平与深松耕深度下冬小麦的株高、叶面积等指标进行对比分析。结果表明:冬小麦株高与地上干物质质量随生育期的推进呈增加趋势,叶面积指数呈先增加后减小趋势。灌水下限在田间持水率的40%~70%范围内,随深松耕深度的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。在深松耕土壤20~60 cm范围内,随灌水下限的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、茎粗、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。从产量、水分利用效率与播前深松耕工程难易程度综合考虑,灌水下限为田间持水率的55%与播前深松耕40 cm组合处理可不显著性降低冬小麦产量,同时提高作物水分利用效率以灌溉水分利用效率,从而使冬小麦各项生理指标达最佳。该研究为深松耕条件下调亏灌溉技术的应用、冬小麦高产高效节水以及河南省水资源优化配置提供理论依据。     

秸秆生物炭对寒地黑土区玉米生长发育及耗水规律的影响

为探明在寒地黑土区不同生物炭添加量对玉米生物性状指标及耗水规律的影响,于2014年在北安市红星农场通过盆栽试验设置6个处理(CK-0g/kg、C1-20g/kg、C2-40g/kg、C3-60g/kg、C4-80g/kg、C5-100g/kg)进行研究。结果表明:适量施加生物炭(处理C1、C2)可以有效促进玉米生长发育,提高玉米的产量,也有效增加了玉米的日耗水量、全生育期耗水量及水分利用效率,处理C1、C2分别比对照CK增产20.95%、26.07%,水分利用效率增加14.62%和18.01%。而过量施加生物炭(处理C4、C5)则会抑制玉米的生长发育,导致减产,同时也降低了玉米的日耗水量、全生育期耗水量及水分利用效率。生物炭量与玉米单株产量和水分利用效率之间成二次抛物线关系,相关系数分别为0.812 2和0.772 1,当生物炭施加量为36.13和39.25g/kg时,产量和水分利用效率达到最大值150.95g/株和3.92g/kg。     

保墒措施和调亏灌溉对寒区春玉米生长及产量和水分利用效率的影响

【目的】提高寒区春玉米产量和水分利用效率。【方法】设置保水剂(S)、秸秆(G)、地膜(M)保墒处理和无保墒(K)处理及W1、W2、W3、W4调亏处理和W5充分水分处理,进行测筒试验,研究了不同保墒措施和调亏灌溉条件下玉米生长生理及产量和水分利用效率对水分亏缺程度的响应。【结果】试验处理中,M-W4处理的玉米产量和水分利用效率均最大,分别为17 555.02 kg/hm2和3.77 kg/m3。与对照(K-W5处理)相比,S-调亏处理耗水量减少了12.86%~26.17%,产量亦减少了3.55%~19.42%,而水分利用效率提高了2.71%~18.24%;G-调亏处理耗水量减少了13.54%~20.98%,而产量和水分利用效率或有增减,G-W1、G-W2处理产量和水分利用效率分别减少了18.40%和0.22%、14.38%和0.84%,G-W3、G-W4处理产量和水分利用效率分别增加了2.33%和25.74%、2.31%和29.65%;M-调亏处理耗水量减少了17.45%~27.82%,M-W1、M-W2、M-W3产量分别减少了0.36%、9.38%、3.39%,M-W4处理产量增加了3.17%,而调亏处理水分利用效率提高19.36%~38.47%。【结论】保墒调亏优化处理确能提高产量和水分利用效率。     

肥沙混施对盐碱地冬小麦耗水特性与生长的影响

为解析春限一水条件下盐碱地改良措施对小麦耗水和产量调控作用,于2015—2018年连续3个冬小麦生长季,设置耕层掺黄河泥沙(SS)、配施生物有机肥(FF)和掺黄河泥沙配施生物有机肥(SF) 3个处理,以不作处理为对照(CK),研究不同处理下农田土壤水分变化和冬小麦干物质积累规律。结果表明:连续3年产量水平为3 317. 77～5 449. 52 kg/hm~2,各处理间以SF处理的籽粒产量最高,该处理与CK相比,籽粒产量提高35%～51%;总耗水量变幅为352. 85～394. 89 mm,不同处理间总耗水量均以CK最低,以SF处理最高(361. 81～394. 89 mm);农田水分利用效率变幅为9. 01～13. 96 kg/(hm~2·mm),以SF处理最高(12. 02～13. 96 kg/(hm~2·mm)),比CK高33%～48%,其次为FF处理和SS处理,分别比CK高9%～32%、9%～18%。SS或FF处理可增加冬小麦拔节前0～200 cm土层贮水量,增大拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进冬小麦对土壤贮水和深层土壤水分的利用,最终提高冬小麦的生物量和籽粒产量。冬小麦籽粒产量与干物质积累量、总穗粒数呈显著正相关;水分利用效率与冬小麦耗水量、产量呈二次曲线关系。在本研究条件下,随着籽粒产量提高,水分利用效率快速增加;而随耗水量增加,各处理间水分利用效率增减表现不同。综合考虑产量、收获指数和水分利用效率,确定掺黄河泥沙配施生物有机肥处理(SF)是本研究条件下的最佳处理。     

春小麦耗水特征对播种方式及播种量的响应

【目的】探究不同播种方式和播种量对春小麦耗水特征及水分利用效率的影响。【方法】采用裂区试验,主区为播种方式:设宽幅匀播和传统条播2种模式;副区为不同播种量:设D1:390kg/hm~2、D2:420 kg/hm~2、D3:450 kg/hm~2、D4:480 kg/hm~2和D5:510 kg/hm~2共计5个水平,研究了不同播种方式和播种量下的春小麦耗水量、产量和水分利用效率。【结果】播种量是春小麦各阶段耗水量的主要影响因子,播种方式与播种量对春小麦拔节—乳熟、乳熟—完熟阶段的耗水量具有显著交互作用。宽幅匀播春小麦耗水量在D4处理时达到最大值,而传统条播春小麦耗水量最大值出现在D3处理;宽幅匀播D2、D4、D5处理较传统条播春小麦籽粒产量分别增加5.3%、21.0%和28.3%;宽幅匀播D4处理产量最高,较传统条播最高产量D3处理增加8.8%;播种量每增加30 kg/hm~2,宽幅匀播春小麦的平均增产率为8.4%,较传统条播增大133.2%;宽幅匀播D4处理可使春小麦获得最大水分利用效率,较传统条播最大水分利用效率的D3处理提高6.6%。【结论】播种量是春小麦各阶段耗水量及全生育期总耗水量的主要影响因子,宽幅匀播可在耗水不增加的情况下提高春小麦增密的产量效益,从而提高水分利用效率;宽幅匀播结合播种量480 kg/hm~2可作为试验区春小麦高产和水分高效利用的参考播种方式和播种量。     

日光温室基质栽培樱桃西红柿滴灌试验研究

为给制定日光温室基质栽培灌溉制度提供参考,以樱桃西红柿为试验对象进行滴灌试验研究,共设5个灌水处理,每个处理3次重复.试验测定樱桃西红柿株高、产量、灌溉水分利用效率以及耗水量.结果表明,日光温室滴灌条件下基质栽培樱桃西红柿,随着灌水量的增加,株高呈增加趋势,整个生育期耗水量及耗水强度也随灌水量的增加而增大;处理T1产量最低,处理T3产量最高,且水分利用效率也达到最大;产量、灌溉水利用效率及水分利用效率均表现为中间大两头小的变化规律.得出了冬春茬樱桃西红柿整个生育期的最适宜供水量为305.66 mm,也表明产量与耗水量之间的关系可作为樱桃西红柿全生育期的水分生产函数.该研究分析了日光温室基质栽培樱桃西红柿产量与耗水量之间的关系,为合理地指导温室基质栽培作物灌溉提供理论依据.     

温室滴灌土壤基质势调控对番茄生长、品质和耗水的影响

【目的】获得华北地区日光温室冬春茬番茄优质高产滴灌灌溉制度。【方法】采用田间试验的方法,布置了7个不同土壤基质势阈值的试验,在番茄开花坐果期和结果期分别控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势阈值在-15kPa和-15 kPa(S1)、-15 kPa和-30 kPa(S2)、-15 kPa和-45 kPa(S3)、-25 kPa和-25 kPa(S4)、-30 kPa和-15 kPa(S5)、-30 kPa和-30 kPa(S6)以及-30 kPa和-45 kPa(S7),研究了番茄生育期内土壤基质势动态调控对番茄生长、果实品质、耗水量和水分利用效率等的影响。【结果】在试验控制的土壤基质势范围内,①在番茄开花坐果期,番茄株高和茎粗均随土壤基质势阈值的升高而增加,进入结果期后不同土壤基质势处理下的番茄株高差异不明显,但茎粗仍随着土壤基质势阈值的升高而增加;②开花坐果期不同土壤基质势处理下的叶片SPAD值(相对叶绿素量)无显著差异,但结果期不同处理叶片SPAD值差异明显,表现为开花坐果期土壤基质势阈值高于低处理(S5、S6和S7)的叶片SPAD值;③对于开花坐果期土壤基质势阈值较低的处理,其畸形果率低、果实可溶性固形物量高,并且随着结果期土壤基质势的降低,畸形果率呈降低趋势,果实可溶性固形物量呈升高趋势;④番茄产量随着结果期土壤基质势阈值的降低而升高,-45 kPa处理番茄的产量最高;⑤随着整个生育期土壤基质势阈值的升高,番茄灌水量和耗水量显著增加,灌溉水利用效率和水分利用效率显著降低。【结论】综合考虑番茄产量、果实品质、灌溉水利用效率和水分利用效率等,华北地区日光温室秋冬茬番茄高产优质高水分利用效率的土壤基质势阈值为开花坐果期-30 kPa、结果期-45 kPa。     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米生长指标及产量的影响

为探明膜下滴灌玉米产量和不同灌水定额的关系,基于大田试验,对玉米全生育期内测量了株高、基部茎围,记录了灌水情况及产量等指标。试验结果表明:膜下滴灌玉米总体株高、基部茎围、产量随着灌水定额的增加而呈上升趋势,玉米基部茎围在生育后期有下降趋势。处理W5下玉米株高、基部茎围最大,当灌水定额在W5以上不利于玉米生长。因为,一方面处理W6的产量最大,W5和W6对产量无明显差异,另一方面,W5的灌溉水利用系数比W6高且在6个处理中最高,所以当灌水定额大于W5时,单方面增加灌水定额以提高玉米产量的做法是不可取的。经相关性分析,单株有效穗数、灌溉水利用系数对玉米产量呈显著性相关。综合分析后处理W5中是最好的选择。     

循环曝气地下滴灌下温室番茄生长特性与产量研究

为探讨循环曝气地下滴灌不同肥气耦合处理对作物生长、光合特性及产量的影响规律,以番茄(京鲁6335)为研究对象,利用循环曝气装置实现水肥气一体化灌溉,设置4个曝气量(高曝气O1,中曝气O2,低曝气O3,不曝气S,掺气比例分别为16.25％、14.58％、11.79％和0),3个施肥量(高肥F1,中肥F2,低肥F3),采用...     

灌水控制上限对辣椒生长及耗水量的影响

为了探究灌水控制上限对辣椒生长、产量及耗水量的影响,对盆栽辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量进行了监测研究。结果表明:不同灌水控制上限会对辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量产生不同程度的影响,若考虑辣椒长势和最终产量,灌水量控制在80%θ田上限为佳;若考虑节水,则将灌水量控制在50%θ田上限、灌水间隔为9d为佳;综合考虑辣椒产量与全生育期耗水量,应将灌水量控制在70%θ田上限、灌水间隔为7d,可以达到高产、节水的目的。     

膜下滴灌调亏对加工番茄产量和水分利用效率的影响

通过加工番茄不同生育期膜下滴灌水分调亏试验,研究了水分调亏对土壤水分、株高、干物质积累、经济产量及水分利用效率和灌溉水利用效率的影响。结果表明,在苗期占田间持水率55%的水分调亏滴灌,可以在降低灌溉水量、耗水量和移栽前后土壤水分的同时,显著(p<0.05)增加番茄单株果数、单株果质量、产量、灌溉水利用效率和水分利用效率,而花期和盛果期分别施以上述水分调亏则结果相反,其中以花期表现最为显著(p<0.05),其次为盛果期。全生育期不进行水分调亏和仅在采收期施以水分调亏,虽产量显著(p<0.05)增加,但水分利用效率和灌溉水利用效率却显著(p<0.05)降低。     

河西绿洲不同生育期调亏灌溉对马铃薯生长、产量及品质的影响

在河西走廊张掖市甘州区党寨镇田家闸灌溉试验站开展了马铃薯不同生育期调亏灌溉的试验研究。在保持其他生育期土壤水分为正常灌溉（土壤含水率65%～75%）的情况下,在马铃薯的幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期分别进行轻度（土壤含水率55%～65%）的调亏处理,以全生育期的正常灌溉作为对照,进行马铃薯生长指标、产量和水分利用的测定。试验结果表明,不同生育期水分调亏均引起马铃薯株高、茎粗和单株总生物量降低,其中块茎膨大期水分亏缺降低程度最为显著。调亏处理中,苗期轻度水分调亏处理马铃薯产量33 027.22 kg/hm2,与对照无显著差异,水分利用效率和灌溉水利用效率最高,分别达到6.91和9.38 kg/m3,而且能够显著提升马铃薯综合品质。而块茎形成期马铃薯产量和水分利用效率最低,仅分别为24 047.32 kg/hm2和5.85 kg/m3,且造成马铃薯品质下降。膜下滴灌调亏可促进水分利用效率和灌溉水利用效率提高,且苗期轻度水分调亏对马铃薯稳定提质和改善当地水分利用现状有积极意义。      

间接地下滴灌对温室甜瓜植株性状、品质和产量的影响

研究间接地下滴灌条件下不同供水下限对甜瓜植株性状、品质和产量的影响,并以常规沟灌为对照。在生长初期,甜瓜的株高、茎粗、叶片数和叶面积等植株性状差异较小,随着时间的推移,各性状差异逐渐增大,中水和高水处理下的植株长势较好;低水处理下的甜瓜的可溶性总糖含量最高,中水处理下的甜瓜的可溶性固形物、可溶性蛋白和Vc的含量均最高;沟灌可以提高单果质量和小区产量,但水分利用效率(WUE)最低,中水处理在不显著降低单果质量和小区产量的前提下可以提高WUE。综合考虑甜瓜植株长势、品质、产量和WUE,中水处理是间接地下滴灌条件下最佳的供水模式。     

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.     

滴灌灌水量对玉米耗水及生长的影响

为了提高玉米水分利用效率、挖掘中国东北地区玉米增产潜力,寻求合适的灌水方式、方法,基于大田试验,研究了不同滴灌灌水量对黑龙江西部地区玉米的耗水规律、生长状况、干物质积累、产量及水分利用效率的影响.结果表明:低水处理(50%充分滴灌量)分别比高水处理(充分滴灌)、中水处理(70%充分滴灌量)和雨养处理(CK)的水分利用效率高16.4%,8.7%和14.1%;高水处理增大了玉米的株高和茎粗,但低水处理和中水处理下叶面积指数更大,有利于叶绿素的保持;高水处理不利于干物质向籽粒的运移;低水处理可获得更好的穗部特征,其经济产量较高水、中水和雨养对照分别高7.7%,5.2%和24.8%.对于黑龙江西部地区玉米滴灌,低水滴灌量可推荐作为当地滴灌技术灌水量的参考指标.     

不同再生水水质和追肥量对滴灌辣椒光合和产量的影响

为探究滴灌辣椒不同再生水比例和不同追肥量的最优组合.采用两因素三水平随机区组试验方法,研究不同灌溉水质(W3为再生水,W2为再生水:自来水=1:1,W1为自来水)和不同追肥定额(F1为60 kg/(hm2·次),F2为90 kg/(hm2·次),F3为120 kg/(hm2·次))对辣椒生长、光合作用和产量的影响.结果...