限额补灌对黄淮平原夏玉米水分利用及产量的影响

为探寻夏玉米适宜的限额灌溉控制指标,通过灌水下限(适宜水分CK1;轻旱LD;中旱MD;重旱CK2)与灌水定额(30、45、60、75、90 mm)两因素组合,研究调亏模式下限额灌溉对夏玉米耗水特性及产量的影响.结果表明,产量与耗水量呈显著的二次函数关系;同一灌水定额下,轻旱处理的总耗水量总体较大;LD60和LD75两处理获得了较好的穗部性状表现和较高的籽粒产量,且年际间变异不大;LD60和LD90两处理的WUE值较高,但存在一定的年际间差异,主要与其耗水量变化有关.总之,夏玉米低定额补灌定额不宜小于60 mm,拔节后遭受轻度水分胁迫时灌水60 mm可满足需求,遭受中度以上干旱时可适当增加灌水量,更有利于夏玉米抗旱稳产.     

灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

研究恰当的灌水定额对于实现高效节水灌溉具有重要意义。采用完全随机试验设计,首先研究不同灌水定额对夏玉米生长、耗水量与产量的影响;再次利用改进的模糊综合评判法对夏玉米的产量构成因素、产量及水分利用效率指标进行评判,并与产量、水分利用效率评价法进行对比;最终获得河南豫中地区最优灌水定额。结果表明随灌水定额的增加,株高呈先增加后降低趋势,叶面积指数基本呈增加趋势;夏玉米的总耗水量和灌溉定额基本上呈协同增加(或降低)变化;夏玉米产量随灌水定额的增加,呈波动上升趋势;灌水定额75、90和105 mm处理的WUE普遍较高。利用改进综合模糊评判法与产量、水分利用效率评价方法获得结果基本一致,对夏玉米灌水定额综合评判具有可行性。通过产量、水分利用效率评价法与模糊综合评判法对3 a数据分析可知,T5处理最优。因此,在该地区苗期灌水定额60 mm,拔节后灌水定额105 mm时可实现夏玉米节水高产。     

不同灌水定额条件下夏玉米生长发育及耗水特性分析

试验以土壤含水率作为灌水下限控制指标研究了不同灌水定额处理下夏玉米的几个农艺性状、耗水特性及水分利用效率的变化。结果表明,生育前期灌水定额太低（≤45mm）会抑制夏玉米地上部植株的生长;随着灌水定额的增大,夏玉米的籽粒产量和果穗性状得到了提高和优化,其耗水量也不断增加,高灌水定额处理（105mm和120mm）的百粒重显著大于其他处理;不同灌水定额处理条件下夏玉米的WUE在2．34～3．03kg／m^3之间,其中灌水定额105mm处理的WUE显著大于其他处理,是兼顾产量与节水效益的最佳处理。     

不同水分调亏下冬小麦适宜灌水定额研究

通过测坑试验,对比研究了不同灌水控制下限和灌水定额下冬小麦的生长发育、耗水及产量形成的差异。结果表明,分蘖数倍增是拔节以前冬小麦LAI增加的主要动力;各轻旱和中旱处理间的总耗水量差值以及冬小麦苗期耗水量均随灌水定额增加而增大;冬小麦的茎粗和千粒质量受土壤水分及灌水定额影响均不大;各受旱处理的总耗水量和籽粒产量分别较适宜水分处理下降了约11.98%~35.32%和8.87%~31.12%。综合考虑籽粒产量和WUE,选择灌水定额105 mm作为冬小麦受旱条件下的适宜灌水定额。     

覆膜滴灌玉米生长指标、耗水量及产量的影响

以覆膜滴灌玉米为试验材料,采用田间试验,设置不同土壤水分控制下限,研究不同土壤水分处理对玉米植株生长指标、耗水量、产量及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:不同土壤水分处理下,玉米株高和叶面积具有相似的变化规律;玉米全生育期需水规律为苗期小,拔节-灌浆期增大,成熟期减小,灌浆期为需水高峰期;各生育阶段模系数存在差异;玉米日耗水强度在整个生育期呈现出中间大、两头小的规律,灌浆期日均耗水强度达到最高,达4.99mm/d;中水分处理GGDE3 WUE最高,达到2.95kg/m3,其对应的产量也较高。通过对产量和耗水规律的分析,得出适合当地覆膜滴灌玉米适宜土壤水分控制下限为苗期65%FC、拔节期70%FC、抽穗期70%FC、灌浆期70%FC、成熟期65%FC。     

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。     

灌水下限对紫花苜蓿产量、品质及水分利用效率的影响

【目的】提高华北地区紫花苜蓿水分利用效率,兼顾产量与品质。【方法】于2018年4―9月,在河北涿州中国农业大学教学实验场,以紫花苜蓿品种WL363HQ为试验材料,开展紫花苜蓿田间灌溉试验。试验设置3个灌水处理:W1处理,灌水下限45%FC(田间持水率),灌水上限90%FC;W2处理,灌水下限60%FC,灌水上限90%FC;W3处理,根据当地生产经验定额灌溉为39 mm,研究了不同灌水下限对紫花苜蓿生长、产量和品质的影响。【结果】建植第5年的紫花苜蓿,全生长季需水量511.9 mm。苜蓿细根根系主要分布在0~40 cm土层,0~20 cm土层根系密度最高。灌水对第1、第2茬及全年产量没有显著影响(P>0.05),对第3茬产量有显著影响(P<0.05)。第1、第2、第3茬内采用W1处理苜蓿水分利用效率最高。不同灌水处理对苜蓿粗蛋白量没有显著影响(P>0.05),减少灌水量能增加苜蓿相对饲喂价值。【结论】建议华北地区紫花苜蓿第1、第2、第3茬采用45%FC灌水下限,第4茬采用60%FC灌水下限。     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

泾惠渠灌区夏玉米非充分灌溉制度分析

干旱缺水是一个世界性问题,为了节约灌溉用水,提高水分利用效率,增加产量,研究水分亏缺对夏玉米的影响从而制定合理的灌溉制度有重要意义。2013-2016年,陕西泾惠渠灌区连续4年进行了夏玉米非充分灌溉试验,试验设置了8个非充分灌水处理,每个处理重复两次。试验结果表明:压茬期+灌浆期的株高显著低于其他处理8.4%,压茬期+拔节期的株高达到了最大值,拔节期的株高显著高于其他处理5%,拔节期未灌水处理的茎粗显著低于其他处理5.1%,抽雄期的产量显著高于其他处理6.98%,而3次灌水处理的水分利用效率最低。结论表明:非充分灌溉下,夏玉米压茬期和拔节期的灌水对于株高的影响很大;拔节期和苗期的灌水对于夏玉米茎粗的生长起到决定性的作用,而其他时期灌水对夏玉米茎粗的影响很小;拔节期和抽雄期是夏玉米产量的关键需水期;在夏玉米生育期的需水敏感期适度灌水是提高水分利用效率的有效途径,75%枯水年(2013-2016年)最优灌溉制度是:压茬期+拔节期+抽雄期,全生育期灌水3次,灌溉定额3 300 m3/hm2,该试验结果与当地夏玉米灌溉制度相比更为合理,节约灌水量27%。对泾惠渠灌区夏玉米非充分灌溉制度推广,提高水资源利用效率,缓解用水紧张的局面有着重大意义。     

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。     

灌溉处理对冬小麦-夏玉米不同品种土壤水分和WUE的影响

在冬小麦-夏玉米轮作下,于2008—2010年采用不同小麦和玉米品种,研究不同灌溉处理下土壤水分动态及对冬小麦和夏玉米水分利用效率(WUE)的影响。2a试验结果均表明,灌水在不同土层的入渗是一个缓慢的过程,大致以1a为周期,冬小麦生长期间,0~60 cm土层土壤水分变异较大,60 cm以下土层土壤水分夏玉米无法利用是导致灌水利用效率低的原因。通过分析冬小麦和夏玉米的WUE表明,抗旱节水品种的WUE随着灌溉次数的增加而减小,而非抗旱节水品种的WUE则相反;抗旱节水品种的产量在适度水分胁迫下变化不大,而耗水量有所减少,非抗旱节水品种在适度水分胁迫时,产量减少幅度较大,致使WUE有减小趋势。因此,在冬小麦-夏玉米轮作的华北地区,选用抗旱节水品种,适度减少灌水次数,可以减少无效灌水的入渗,在不影响产量的情况下,提高WUE。     

基于改进层次分析的模糊综合评价在灌水方案优选中的应用

为了研究模糊综合评价方法在夏玉米灌水方案优选中的应用,采用改进层次分析的模糊综合评价模型对不同灌水控制下限夏玉米的耗水量及产量特性进行评价,并结合郑州地区非充分灌溉条件下夏玉米种植试验结果进行分析。结果表明:夏玉米全生育期耗水量随灌水控制下限的增加而增加;当灌水控制下限为70%田间持水量时夏玉米产量和水分利用率最高;模糊综合评价结果与试验区试验结果相吻合。因此,改进层次分析的模糊综合评价模型可应用于夏玉米灌水方案优选的研究中,并为模糊综合评价在节水灌溉研究中的应用提供理论参考。     

日光温室小管出流条件下甜椒灌溉制度试验研究

通过田间小区试脸研究了日光温室小管出流条件下土壤水分变化对甜椒的长势指标(株高、茎粗、叶面积)、产量和果实品质的影响,并通过综合分析得出甜椒的适宜灌溉制度.研究表明:土壤水分在青椒各生育期内的下限控制范围为苗期50%～60%;田持、开花坐果期60%～70%;田持、结果期70%～80%.田持时,青椒的长势、产量、果实品质及水分利用效率均呈表现优良.青椒在温室中小管出流条件下的适宜灌溉制度为整个生育期的灌水童为200.64 mm;苗期灌水定额为15 mm,灌水2次;开花坐果期和结果期灌水定额为22 mm,灌水8次.     

不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响

为了研究不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响,采用卷盘式喷灌的灌水方式,在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗进行田间试验。结果表明:总体来说随着灌水量的增加,饲料玉米的耗水量、耗水强度、株高、产量和水分生产率都有不同程度的增加;其中灌水定额为60mm的处理分枝期的耗水强度最大为4.31mm/d;在灌水量低于45mm时,增加灌水量对于产量和水分生产率的影响十分明显;而灌水量为60mm处理,相对于45mm处理来说产量和水分生产率增加甚微。从经济、节水、增产考虑,建议饲料玉米苗期可适当增加灌水量,其他生育期可取45mm的灌溉制度。     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

秸秆覆盖和水分控制条件对垄作沟灌夏玉米生长和产量的影响

为探究垄作沟灌方式下秸秆覆盖对夏玉米节水效应的影响,通过设置4种秸秆覆盖量(M0:0、M1:1500 kg/hm2、M2:4500 kg/hm2、M3:7500 kg/hm2)和4种水分控制下限(I1:55％FC、I2:60％FC、I3:70％FC和I4:80％FC)进行垄作沟灌夏玉米种植试验,研究了不同秸秆覆盖量和水分控制下限条件对垄作沟灌夏玉米生长发育、水分利用效率和产量的影响.结果表明:各处理下夏玉米株高随水分控制下限的增大呈现先增大后减小的趋势,水分下限相同时,秸秆覆盖为4500 kg/hm2和7500 kg/hm2能显著提高夏玉米株高.水分控制下限60％FC～80％FC时,秸秆覆盖量为4500 kg/km2时夏玉米叶面积达到最大,其叶面积的促进作用最为显著.在一定水分下限范围内,秸秆覆盖量越大,越有利于夏玉米干物质积累量的提高;秸秆覆盖量相同时,夏玉米地上干物质积累量随水分控制下限的提高而增大.由水分控制下限55％FC到60％FC、70％FC以及80％FC,夏玉米全生育期内耗水量平均涨幅分别为5.06％、11.45％及23.48％.水分、秸秆覆盖以及其耦合处理对夏玉米产量、WUE和PUE的影响均达到极显著水平(p<0.01),水分控制下限为70％FC处理、秸秆覆盖量4500 kg/hm2时,夏玉米的产量(6922.54 kg/hm2)、WUE(2.09 kg/m3)和PUE(5.48 kg/m3)均最高,即I3M3为最佳处理.     

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%。     

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)。     

调亏灌溉对粤北烤烟农艺性状及耗水规律的影响

利用18个不同水分处理的大田试验探讨了调亏灌溉对旱坡地浓香型烤烟农艺性状、经济特性及耗水规律的影响。结果显示,伸根期调亏处理后复水补偿效果显著,其轻旱处理(60%~70%FC)有利于获得较高产量和水分效率;旺长期亏水后复水补偿效果有限,此时的亏水对烤烟产量和质量负面影响显著,需维持正常水分处理(70%~80%FC);成熟期轻旱处理(60%~70%FC)有利于提高上等烟比例;伸根期、成熟期都为轻旱处理(60%~70%FC)的可以在不减产情况下获得较高的水分效率和上等烟比例。产量、上等烟比例和水分效率与耗水量的关系为具有极大值的二次函数,产量的极值偏后于水分效率和上等烟比例的极值。利用18个试验数据所建立的水分生产函数符合烤烟生长规律,能为该地区水利工程规模的确定及产量的预测提供依据。     

夏玉米产量与水分关系及其高效用水灌溉制度

依据灌溉试验资料,研究了水分胁迫对夏玉米生长发育和产量形成的影响,建立了产量与水分关系的数学模型,分析给出了大田夏玉米的高效用水灌溉定额,并用动态规划技术优化得出了夏玉米的最优灌水时间和每次的灌水定额。结果表明,各生育时段的水分胁迫对夏玉米的生育和产量均会造成不利影响,其中尤以抽雄～吐丝期前后４０天左右缺水对产量影响最大,其次为拔节期缺水;在１９９７年夏玉米生育期降雨量只有１３７ｍｍ的条件下,得出其最优灌溉定额为１９６６．０８ｍ３／ｈｍ２,３次灌水时间分别为７月４日、７月２８日和８月１６日。