土壤水分对甜椒叶片某些生理特性的影响

以温室盆栽甜椒Capsicum frutescens L.为试验材料,研究了不同土壤水分下叶片的生理特性以及引起光合下降的非气孔限制因子动态特征。结果表明,随着土壤含水量的增加,叶水势(LWP)、叶鲜重含水量(FWC)、气孔导度(Cs)逐渐增加,细胞液浓度(CSC)逐渐减小;在Pn和Tr日变化进程中,最大值均出现在适宜含水量处理(65％-75％θf)上,且Tr表现为典型双峰曲线,而其它处理的Tr和Pn均为单峰曲线。同一时段内,轻度水分胁迫(55％～65％θf)导致光合下降主要是气孔限制引起的,重度水分胁迫(45％～55％θf)的光合下降主要由非气孔限制引起;轻度水分胁迫使光舍下降的非气孔限制出现的时间滞后,而重度水分胁迫和高水分处理(75％～85％θf、85％-95％θf)则使非气孔限制出现的时间提前。     

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段水分蒸散的影响

以冬小麦(Triticum aestivum L.)为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,研究调亏灌溉(RDI)对作物不同生育阶段水分蒸散的影响。桶栽试验采用二因素随机区组设计,冬小麦设返青-拔节(I)、拔节-抽穗(Ⅱ)、抽穗-灌浆(Ⅲ)3个水分调亏阶段;每个调亏阶段设置轻度调亏(L)、中度调亏(M)和重度调亏(S)3个水分调亏程度,土壤相对含水量(占田间持水量的百分数)分别为60%~65%FC,50%~55%FC和40%~45%FC;另设全生育期充分供水处理(土壤相对含水量为75%~85%FC)为对照(CK)。结果表明,RDI对冬小麦水分蒸散的影响存在"阶段与时段差异性"。适时适度的水分调亏可降低植株蒸腾速率,抑制植株"奢侈蒸腾"现象,显著减少水分散失;作物耗水量随水分调亏度加重而降低,二者呈极显著二次曲线关系;在拔节期及其以前水分调亏最有利于提高水分利用效率,适宜的水分调亏度为50%~55%FC。     

风沙区春小麦作物系数试验研究

作物系数是利用参考作物法计算作物需水量的重要参数之一。该文利用水量平衡法反求春小麦的作物系数,分析了风沙区春小麦作物系数在生育期内的变化规律,建立了春小麦作物系数与播后天数、生育期累积积温关系的函数曲线,同时还采用FAO分阶段直线法构建了春小麦作物系数曲线。结果表明,春小麦作物系数与播后天数和生育期累积积温之间分别呈现出良好的6次多项式关系和4次多项式关系,回归曲线与数据点拟合得非常好,相关系数(R²)均在0.94以上;采用FAO分阶段直线法得到的3个典型值分别为:初始生长期0.57、生育中期1.70、收获时0.55     

调亏灌溉对冬小麦氮、磷、钾养分吸收与利用的影响

为研究调亏灌溉(Regulated deficit irrigation,RDI)对冬小麦氮、磷、钾养分吸收与利用的影响,采用防雨棚下盆栽方法,于2012—2013年和2013—2014年在黄淮海平原河南新乡连续进行了2 a试验研究。冬小麦设置5个水分调亏阶段:三叶—越冬(I)、越冬—返青(II)、返青—拔节(III)、拔节—抽穗(IV)、抽穗—成熟(V);每个生育阶段设置3个水分调亏度:轻度调亏(L)、中度调亏(M)和重度调亏(S),相对含水率(占田间持水量的百分数)分别为60%~65%FC(田间持水量)、50%~55%FC和40%~45%FC;对照(CK)相对含水率为75%~85%FC。结果表明,越冬—返青的轻度(60%~65%FC)或中度(50%~55%FC)水分调亏复水后有利于氮、磷养分向籽粒运转与分配,而水分过多或过度亏水则导致养分过多分配至茎、叶等营养器官;抽穗—成熟期的适度调亏(50%~55%FC)有利于提高籽粒中氮、磷的含量,因而提高籽粒产量,改善籽粒品质;返青—拔节及其以前阶段的轻度(60%~65%FC)、中度(50%~55%FC)水分调亏有利于提高氮、磷养分利用效率,但水分调亏不利于钾素利用效率的提高。水分调亏,尤其是越冬期的轻度调亏(60%~65%FC)或拔节期的中度水分调亏(50%~55%FC)可显著增强作物对土壤氮素的吸收利用能力,从而减少肥料氮在土壤中的残留量。说明RDI可有效调控作物养分吸收与分配,实现节水、节肥、高产、优质和高效目标。     

新乡地区冬小麦耗水量与产量关系研究

依据中国农业科学院农田灌溉研究所2005-2006年度田间试验数据,研究了新乡地区冬小麦耗水量与产量的关系。结果表明,冬小麦全生育期耗水量与产量之间基本呈二次函数关系,经济灌水量为374.9mm,冬小麦适宜耗水量区间为374.9～551.7mm;采用Jensen模式,建立了冬小麦分生育期耗水量与产量的关系模型,模型中敏感指数的变化规律为:冬小麦在抽穗-灌浆期缺水敏感指数(λ)最大,对缺水最为敏感,拔节期次之,然后是苗期,而越冬期和返青期的敏感性最小。     

日光温室白菜棵间土壤蒸发变化规律试验研究

土壤蒸发在农田水量平衡和能量平衡计算中占有重要地位。本文采用微型蒸渗仪测定温室白菜的棵间土壤蒸发,对白菜棵间土壤蒸发的变化规律及其与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子的关系进行了试验研究和分析。研究结果表明:温室白菜棵间土壤蒸发随着白菜生育期的推移有减小的趋势,棵间土壤蒸发量占全生育期总耗水量的39.57%~42.03%,棵间土壤蒸发与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子均呈现良好的指数关系,本研究对合理制定温室白菜的灌溉制度具有重要的参考价值。     

局部恢复供水对苗期玉米生长、根系吸收能力及解剖结构的影响

【目的】作物对局部灌溉的响应研究已受到广泛关注,能否采用局部灌溉还需考虑局部灌溉前的土壤水分状况。研究水分亏缺后局部恢复供水下玉米生长、水分吸收的动态变化以及补偿效应的生理机制有重要意义。【方法】以聚乙二醇6000(polyethylene glycol 6000,PEG-6000)调控营养液的渗透势模拟水分亏缺,采用分根技术,通过水培试验模拟前期水分亏缺后局部根区恢复供水,设置3个水分亏缺程度(-0.2、-0.4、-0.6 MPa)和1个对照(无PEG),于处理后0、0.25、0.5、1、3、5、7、9 d连续动态监测各根区根系的生长和导水率状况,玉米干物质累积以及叶水势。并在此基础上,于处理后0、1、5、9 d连续动态测定对照和-0.2 MPa两个处理各根区根系解剖结构特征。【结果】水分亏缺6 d后局部恢复供水,恢复供水区根干重和导水率平均增长速率显著大于持续胁迫区(P0.05);-0.2 MPa亏缺后局部恢复供水下,0—0.25 d时,恢复供水区根干重平均增长速率较对照明显增大(P0.05),且持续到局部恢复供水后5 d,表现出根系生长的补偿效应;-0.4和-0.6 MPa亏缺后局部恢复供水处理分别于0.25—0.5 d和0.5—1 d时恢复供水区根干重平均增长速率较对照明显增大(P0.05),产生根系生长的补偿效应,可见,根系生长的补偿效应发生随水分亏缺程度增大而延迟;-0.2 MPa亏缺后局部恢复供水5 d时,恢复供水区根系导水率平均增加速率恢复到对照水平,产生根系吸水的补偿效应,继续增大亏缺程度或延长恢复供水时间,补偿效应均消失,说明局部恢复供水有效刺激恢复供水区根系吸水补偿效应的临界水分亏缺程度为≥-0.2 MPa。此外,-0.2 MPa亏缺后局部恢复供水5 d,恢复供水区根系直径与导管直径显著小于1 d(P0.05),但仍维持或超过对照水平,皮层厚度占根系直径的比例与对照无显著差异(P0.05),9 d时,根系直径与导管直径明显减小(P0.05),较对照减小19%,皮层厚度占根系直径的比例仍显著大于对照(P0.05),与根系吸水补偿效应的产生与消失同步,从根系解剖结构特征方面揭示了恢复供水区根系吸水补偿效应的生理机制。【结论】局部恢复供水可有效刺激恢复供水区根系生长和吸水的补偿效应,但与局部恢复供水前水分亏缺程度和局部恢复供水时间有关,恢复供水区根系解剖结构的变化是补偿效应产生或消失的一个生理机制。该研究可为更好的发挥局部灌溉在农业节水中的作用提供理论依据。     

中国主要农作物全生育期耗水量与产量的关系

首先简要介绍了作物全生育期耗水量与产量关系的研究现状,通过国内外相关资料的分析表明,两者之间基本呈二次函数关系。在此基础上,以中国农业科学院农田灌溉研究所2001年度夏玉米田间试验资料为实例,对模型参数的确定和特性进行了详细地分析。最后,利用中国灌溉试验资料数据库和一些地区灌溉试验站有关灌溉制度资料,建立了中国各地区主要农作物全生育期耗水量与产量函数关系模型,并且对模型的特点以及在应用中可能存在的一些问题进行了探讨。     

中国主要农作物分生育期Jensen模型研究

通过对农作物分生育期水分生产函数研究分析,明确了Jensen模型在反映分生育期耗水量与产量关系中有较好的表现形式。在此基础上,利用中国灌溉试验资料数据库和一些地区灌溉试验站有关灌溉制度资料。建立了中国各地区主要农作物的Jensen模型,并且对模型的特点以及在应用中可能存在的一些问题进行了探讨。     

亏缺灌溉对棉花生长发育和产量的影响

1998～ 1 999年 ,研究了滴灌和地面灌二种灌水方式下 ,亏缺灌溉对棉花生长发育和产量的影响。试验结果表明 ,在亏缺灌溉条件下 ,花铃期干旱对棉花生长发育和产量影响最大。但随着亏缺灌溉程度由重到轻 ,即随着供水量的增加 ,棉花生长发育趋向良好 ,总耗水量和产量相应增加 ,二者均呈现出良好的直线关系 ;与地面灌相比 ,因滴灌是一种小定额灌溉 ,供水时段、水量分配较为均匀 ,又直接把水送至棉花根部 ,故灌水前后土壤湿度变幅小 ,棉花株高、果枝、蕾、铃的生长发育和叶面积系数乃至产量均优于地面灌方式