不同灌溉方式下旱直播水稻光合特性与干物质积累动态

为探究东北黑土区不同灌溉方式对旱直播水稻生长生理特征的影响,按照不同的灌溉方式设置了滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和淹灌旱直播(HS)3个试验处理,以当地常规的插秧淹灌（CK）为对照。通过拟合曲线定量分析了不同处理的干物质积累过程动态变化特征以及水稻各生育阶段光合特性指标的变化。结果表明,不同处理水稻干物质积累量均随着生育时间推进呈现慢-快-慢的“S”形曲线变化规律,但干物质积累量、快速增长起止时间、生长速率以及生长周期则表现出随灌溉方式的不同而不同,干物质积累量由大到小依次为HS、MH、DH、CK,其中CK处理干物质理论最大积累量为3190.65g/m2,而DH、MH和HS处理干物质理论最大积累量较CK增加17.74%~52.57%,为3756.81~4867.88g/m2;CK处理水稻快速积累期开始于分蘖中期,其他处理水稻快速积累期开始于分蘖中期向分蘖末期过渡阶段,不同处理的水稻干物质快速积累期均结束于乳熟期。不同灌溉方式的光合特性指标也有所不同,抽穗开花期后,旱直播处理叶绿素SPAD较CK处理下降快;除分蘖末期外,旱直播处理净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均低于CK处理,气孔限制值(Ls)均高于CK处理。相关分析表明,旱直播水稻干物质积累量与叶绿素SPAD、Pn、Tr、Gs呈极显著正相关（P<0.01）。通过对光合特性参数和干物质积累量分析表明,旱直播DH、MH和HS处理光合特性劣于CK处理,而干物质积累量优于CK处理;HS处理光合特性及干物质积累量优于DH与MH处理。研究结果可为东北黑土区水稻种植模式选取提供理论依据。     

旱直播种植对水稻植株水分分布与抗倒伏特性的影响

为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的叶、鞘、茎和冠部湿基含水率在全生育期均低于CK处理,但根部湿基含水率从分蘖末期开始均高于CK处理。乳熟期和黄熟期茎部不同节间湿基含水率(W)、节间长度(L)、株高均以DH处理最低、CK处理最高,而茎部单位长度节间质量(Uw)均以DH处理最大、CK处理最小。相比CK处理,DH处理显著提高了水稻茎部的抗折力(F)、折断弯矩(Bm)和弯曲应力(Bs),降低了弯曲力矩(Wp)、断面模数(Z)和倒伏指数(Li),这表明滴灌旱直播种植模式显著提高了水稻的抗倒伏能力。不同参数间的相关关系表明,L、W、Wp、Z与Li之间均表现为极显著正相关(P 0. 01),而Uw、F、Bm、Bs与Li呈显著负相关(P 0. 05),且水稻茎部湿基含水率与倒伏指数呈极显著正相关(P 0. 01),这说明利用茎部湿基含水率能够表征和预测水稻的倒伏指数。本研究可为解决东北黑土区水稻倒伏、用水效率低下等问题提供新的方法和途径。     

水稻分蘖期旱涝交替胁迫对干物质累积及氮素吸收的影响

通过盆栽试验,研究了水稻分蘖期旱涝交替胁迫对各器官氮素的吸收、分配与转化效率以及光合同化物累积的影响。结果表明,旱涝交替胁迫结束后,HD和LD处理根、茎、叶干物质累积量与氮素累积量均极显着低于CK(P0.01)。分蘖期末(旱涝交替胁迫结束)—拔节抽穗期,HD和LD处理根、茎干物质累积速率较CK显著增大(P0.01),而HD处理和CK的叶干物质累积速率却极显著高于LD处理(P0.01)。拔节抽穗期—黄熟期,CK穗干物质量、氮素质量分数、粗蛋白以及氮素利用效率显著高于LD和HD处理(P0.05),但HD和LD处理叶片氮素表观转移率较CK却分别提高了15.47%和12.31%,且HD和LD处理穗质量占冠质量的比例较CK分别提高了10.74%和10.28%。     

黑土区水稻生长生理特性与产量对耗水过程的响应

为了探究黑土区水稻生长生理特性及产量对耗水过程的响应规律,于2017年5月18日—9月20日在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U7(76)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量对水稻生长生理特性及产量的影响。结果表明:水稻生育期内耗水强度总体呈现先上升后下降的趋势,在抽穗开花期达到最大,为5.66 mm/d;耗水模系数在整个分蘖期达到最大,平均值为43.98%,抽穗开花期后趋于稳定。分蘖后期耗水量(ET3)对叶片干物质量影响最大;茎鞘和穗干物质量对拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量(ET4、ET5)的响应程度最为显著(P0.01);分蘖中、后期耗水量(ET2、ET3)对根干物质量分别存在最大正效应、负效应;除分蘖前期耗水量(ET1)外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对根系伤流量影响由大到小顺序为:ET2、ET3、ET4、ET5;分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量对气孔导度和蒸腾速率的影响为正效应(P0.05),分蘖前期耗水量对蒸腾速率的影响为负效应(P0.05);除分蘖前期耗水量外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对胞间CO2浓度和净光合速率影响由大到小顺序分别为:ET5、ET2、ET4、ET3和ET2、ET5、ET4、ET3。分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期的水分敏感指数值分别为0.120、0.244、0.252,这3个时期耗水量对产量影响更为显著。该研究可为黑土区水稻节水灌溉制度制定提供依据。     

寒地黑土区水稻植株干物质积累对耗水过程的响应

为了探究寒地黑土区水稻植株干物质积累对耗水过程的响应规律,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U7(76)均匀试验设计,深入解析了各生育阶段耗水量对水稻干物质量及干物质积累过程的影响。结果表明,各生育阶段耗水量对水稻干物质积累的影响决定系数由大到小依次为:抽穗开花期、拔节孕穗期与抽穗开花期的耦合效应、拔节孕穗期、抽穗开花期与乳熟期的耦合效应、分蘖中期与抽穗开花期的耦合效应、分蘖中期与拔节孕穗期的耦合效应、分蘖中期。在水稻营养生长阶段,各阶段耗水量通过影响干物质积累进入快速增长的时间和最快增长速率,进而间接影响干物质积累量,分蘖中期耗水量每增加1 mm,将提前0.459 d进入干物质积累快速增长阶段;拔节孕穗期耗水量每增加1 mm,干物质积累的最快增长速率提高0.011 3 g/d。进入生殖生长阶段,各阶段耗水量对干物质积累量的直接影响大于间接影响。各生育阶段耗水量对水稻产量和干物质量的影响排序相同,由大到小依次为:抽穗开花期、拔节孕穗期、分蘖中期、乳熟期、分蘖前期、分蘖后期,拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量与水稻经济系数呈显著负相关。研究结果可为寒地黑土区水稻合理制定灌溉制度提供理论依据。     

水分管理对旱直播稻温室气体排放与土壤无机氮的影响

为探究寒地黑土区不同水分管理方案对旱直播水稻温室气体排放和土壤无机氮的影响,设置4个处理：淹灌旱直播（YH）、湿灌旱直播（SH）、旱管旱直播（HH）和常规插秧淹灌（CK）,并以CK处理作为对照,采用微区测坑进行试验,研究了旱直播水稻对温室气体甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放量、全球增温潜势（GWP）、以产量为基准的全球变暖潜势（GWPy）、0～60cm土壤剖面铵态氮（NH+4N）和硝态氮（NO-3N）含量的影响,分析了0～20cm土层土壤温度、CH4和N2O排放量和0～20cm土层NH+4N和NO-3N含量的相关关系。结果表明：各处理CH4和N2O排放量均呈先增后减的变化趋势,CH4排放峰值出现在拔节孕穗期,N2O排放峰值出现在抽穗开花期。各处理CH4累积排放量、GWP和GWPy由大到小均表现为CK、YH、SH、HH,N2O累积排放量由大到小表现为HH、SH、YH、CK。CK、YH、SH处理土壤NH+4N和NO-3N含量在时间和剖面上的变化规律基本一致,从时间上看,NH+4N含量峰值出现在分蘖中期和抽穗开花期,而NO-3N含量峰值出现在分蘖前期;从土壤剖面上看,CK、YH、SH处理NH+4N和NO-3N含量分别以20～40cm和40～60cm土层最高,而HH处理NH+4N和NO-3N含量分别以40～60cm和0～20cm土层最高。各处理稻田5、10、15、20cm土层土壤温度（T5、T10、T15、T20）均呈先升后降的变化趋势。CK、YH、SH、HH处理T5、T10、T15、T20与CH4排放量、NH+4N含量呈正相关;YH处理T15、T20与N2O排放量呈正相关,与NO-3N含量呈负相关;SH、HH处理T5、T10、T15与N2O排放量呈负相关,与NO-3N含量呈正相关。YH、SH、HH处理NH+4N和NO-3N含量呈此消彼长的密切关系。本研究可为东北黑土区旱直播稻田减缓温室效应和土壤氮素高效利用提供理论依据。     

有压微灌对超级稻水分利用特征和生长的影响研究

【目的】探究有压微灌对超级稻耗水量及水稻生长的影响。【方法】通过水稻根系层埋置透水管,采用管道微灌增压方法进行室外盆栽试验。试验统计了自然降雨条件下有压微灌组(WY)和对照处理充分灌溉组(CK)的灌溉水量,并观测2种灌溉方式对水稻农艺性状的影响。【结果】水稻全生育期WY组平均每盆灌溉水量17.23 kg(2.46×10~6m3/hm~2),CK组平均每盆灌溉水量21.25 kg(3.04×10~6m~3/hm~2),有压微灌相比充分灌溉减少灌溉水量18.92%;有压微灌处理水稻分蘖完成后,WY组平均分蘖数为31.167,CK组为27.083,有压微灌促进水稻的分蘖生长。水稻成熟后有压微灌组水稻植株和根系干物质量分别为92.46 g和9.41 g显著高于CK 87.22 g和8.39 g;有压微灌组水稻株高及构成产量因素中的穗长、穗实粒数、千粒质量等指标与CK无显著差异。【结论】有压微灌不产生土壤水层的灌溉方式提高水分利用效率,促进水稻的有效分蘖穗的发育生长、稻穗数增加、产量提高。     

旱涝交替胁迫对拔节期水稻生长和土壤氧化还原电位的影响

【目的】系统研究不同胁迫组合对水稻生长和土壤氧化还原状况的影响。【方法】通过盆栽试验,设置了2个旱涝交替胁迫处理(T1:轻旱-轻涝-轻旱,T2:重旱-轻涝-重旱)和1个对照处理(CK:常规灌溉),测定了拔节期水稻株高、干物质量、叶片叶绿素和土壤氧化还原电位值(Eh)。【结果】拔节期旱涝交替胁迫处理抑制水稻株高的生长,直至成熟期,T1和T2处理株高仍较CK显著降低了8.54%和13.16%(p0.05);旱涝交替胁迫可以降低水稻叶片叶绿素量,但复水后旱涝交替胁迫处理的水稻叶片叶绿素量逐渐增加,到生育后期,T1和T2处理的水稻叶片中叶绿素量较CK显著增加了26.65%和34.41%(p0.05);收获时,T1和T2处理根质量显著高于CK,T2处理总干质量显著低于T1处理和CK,T1和T2处理的水稻根冠比分别达到了CK的1.40倍和1.67倍(p0.05);拔节期旱涝交替胁迫可以增加Eh,胁迫结束时,T1和T2处理的Eh分别达到了CK的3.31倍和3.23倍(p0.05)。【结论】拔节期旱涝交替胁迫可以降低水稻株高,复水后可以延缓水稻叶片衰老,增加水稻根冠比以及可以改善水稻土的氧化还原状况,但T1和T2处理降低了水稻产量。     

旱地地膜覆盖和施肥对马铃薯干物质累积和土壤水分含量的影响

研究了旱地地膜覆盖和不同施肥处理对马铃薯干物质累积、土壤水分含量及产量的影响.结果表明,各生育期马铃薯全株、决茎及地上部干物质累积覆膜处理显著高于露地,最佳施肥处理(OPT)的干物质累积高于传统施肥处理(FP)和不施肥处理(CK).在21～80 cm土层露地田间土壤水分含量高于覆膜.覆膜土壤水分利用效率(WUE)和产量...     

黑土区水稻光合物质生产特性对耗水过程的响应

为了探究黑土区水稻光合物质生产特性对耗水过程的响应规律,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U_7(7~6)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量(ET_1～ET_6,分别表示分蘖前期、分蘖中期、分蘖后期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期耗水量)对水稻光合物质生产特性的影响。结果表明:ET_1、ET_6对水稻成穗率影响不显著,ET_2～ET_5对水稻成穗率有显著影响,其影响由大到小依次为ET_4、ET_5、ET_3、ET_2;ET_3与叶面积指数呈显著正相关;叶片光合势对ET_4的响应最为敏感;ET_3与有效叶面积率呈显著正相关,ET_4与有效叶面积率、高效叶面积率的正相关关系达显著水平(P0.05);ET_5与阶段最大干物质积累量及群体生长速率呈显著正相关;ET_1、ET_3和ET_6对茎鞘物质输出率影响不显著,ET_2、ET_4和ET_5对其影响达显著水平(P0.05),其影响由大到小依次为ET_5、ET_2、ET_4;对于茎鞘物质转化率,ET_1、ET_4对其影响不显著,其他时期耗水量对其影响达显著水平(P0.05),其影响由大到小依次为ET_5、ET_6、ET_3、ET_2,ET_3对茎鞘物质转化率的影响为负效应;叶片气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量与净光合速率均存在线性关系,胞间CO_2浓度与净光合速率呈二次函数曲线关系;叶片叶绿素含量、净光合速率对ET_4、ET_5的响应关系均达极显著水平(P0.01),ET_3对净光合速率存在显著负效应。     

我国谷物干燥机械设备的研究进展

通过对我国谷物干燥技术的发展历史的追溯,分析了目前国内主流谷物干燥机械设备,阐述了我国谷物干燥机械的主流机型式.同时,介绍了各种谷物干燥机械在研制、开发及应用等方面的发展现状,并探讨了我国谷物干燥机械与方法的研究和发展趋势,如应用远红外技术,应用顺逆流组合干燥工艺,应用微机和自动控制技术,利用太阳能进行干燥和微波干燥技术等.最后,讨论了我国在研制生产高起点、高质量、高技术含量的谷物与食品干燥机械时, 还需重点解决的几个问题.     

北方旱地一年两作高产机械化技术模式研究

多年来,应用机械化手段获得粮食作物的高产、稳产一直是北方旱作地区开展机械化技术研究和开发的重点。本文在总结山东省各地旱地开发实践经验的基础上,提出了北方旱地一年两作高产机械化技术模式,以期对于同类旱地的粮食生产提供借鉴。     

山西省干旱缺水趋势及旱地农业技术发展

在分析山西省干旱缺水趋势的基础上,对近20年来山西省旱地农业技术发展进行了回顾和总结。山西省干旱缺水不断加剧,日益成为山西农业发展的主要制约因素,很大程度上影响了山西省主要农产品的市场竞争力。对此,山西省建立起了符合山西农业实际的以"增水增效"为核心的旱地农业技术体系,取得了较好的效果。     

提高远红外干燥质量及设备改进的建议

远红外加热干燥技术的广泛应用受到了各个行业的重视,特别是在食品干燥领域.但是,其中仍然有许多问题有待解决,比如辐射源同被加热物体的距离、照射角度、根据被加热物料的特性选择与之匹配的红外加热元件以及一些设计理念方面的问题等,需要进行分析和解决,以达到良好的干燥效果,提高远红外加热干燥的生产率.同时,指出了影响干燥质量的因素,作为今后研究过程中的重点研究对象.     

Quality and maximum profit of industrial tomato as affected by distribution uniformity of drip irrigation system

The tomato industry reformed its system of payment by weight of tomato, introducing a corrective system based on percent level of fruit dry matter produced. Such a decision implies significant changes in the management of irrigation systems, with a need to emphasize the technological quality of the marketable product. Three levels of distribution uniformity of the irrigation system are analysed, and related production functions of crop yield and percent of dry matter are presented as well as their use on the optimisation of dry matter, expected revenues and seasonal applied water. Results are critically influenced by the distribution uniformity. They demonstrate the inter-relationship between crop production, percent fruit dry matter and irrigation management, and the importance of considering non-uniformity in the economic analysis of industrial tomato production. Decreases in uniformity lead to a reduction in dry matter production per unit land. Decreases in dry matter are also observed with increasing levels of seasonally applied water, with the optimal level always lower than the required for maximum yield. Such interaction suggests a continuous and inverse relationship between profit and water applied. However, due to the corrective system of payment, by levels of percent of dry matter produced, for some uniformity, the expected revenue follows the yield-water production function instead of the dry matter function. This fact introduces disturbances in the optimal water applied inducing higher than expected levels of water applied for profit maximisation. The simulated data also show that incentives to switch to new systems or management practices able to raise the distribution uniformity result more from profit losses than increases in water price.     

谷物烘干机干燥温度和速度的控制

对谷物烘干机的热风温度、粮层温度进行监控，控制系统采用变频调速器，实现对干燥机的干燥温度及干燥速度的控制。     

旱地农业土壤保墒技术综述

如何保证农作物稳产高产是农业发展的重要目标,而土壤保墒技术对作物生长非常关键。阐述几种旱地农业土壤蓄水、保水、保墒技术以及水肥耦合技术,提出旱地农业保墒技术作为农业节水的重要环节,与农业工程节水技术相辅相成,可为旱地农作物高产稳产提供技术途径。     

间作种植模式下冬小麦根系生长的时空分布及变化规律研究

针对冬小麦/春玉米间作种植模式下冬小麦的根系分布特征进行研究,分析冬小麦在间作种植模式下根系的空间变化规律及随生育时期的增长规律。研究表明,间作冬小麦根系在垂直方向上随深度的增加呈幂函数衰减规律,在水平方向上呈指数递减规律。在对根系变化规律进行统计分析的基础上,建立了衰减数学模型。同时对比分析了间作和单作2种不同种植模式下冬小麦根长密度的垂直分布。对根系生物量随时间的增长分析结果表明,2种种植模式下冬小麦根系生物量的增长均呈现“S”型曲线。     

微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响

为了探明微润灌溉对大田夏玉米生长的影响,以夏玉米为研究对象,采用完全随机试验设计,研究不同微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响。研究表明,微润管布置密度对夏玉米苗期生长具有显著的影响,随微润管布置密集程度的增加,株高、茎粗与地上鲜物质质量呈增加趋势,地下鲜物质质量与干物质质量、群体生长率、根系体积均呈先增加后减小趋势。3管2行微润灌为最佳布置方式,该处理的总干物质质量和群体生长率比地下滴灌分别提高了0.44%和2.5%,比无灌溉处理分别提高了41.31%和41.37%。