水分胁迫及复水对绿洲膜下滴灌辣椒动态生长、产量及水分利用的影响

为了研究水分胁迫对露天膜下滴灌辣椒生长、产量形成和水分利用效率的影响,在辣椒苗期和开花坐果期均分别施加轻度水分胁迫(65%~75%田间持水量)、中度水分胁迫(55%~65%田间持水量)和重度水分胁迫(45%~55%田间持水量),全生育期充分供水处理(75%~85%田间持水量)为对照,分别测定各水分处理辣椒不同生育期末生长指标(株高、茎粗、叶面积指数和单株干物质积累量)以及青果总产量和水分利用效率,并用三次曲线模拟了辣椒各生长指标在全生育期内的动态变化过程。结果表明:三次曲线能够较好地反映不同水分处理下辣椒各生长指标随时间的动态变化。苗期和开花坐果期一定程度水分胁迫能导致辣椒在水分胁迫时段株高、茎粗和叶面积指数显著(P0.05)小于CK组,后期复水后,由于辣椒产生补偿性生长,苗期轻度和中度水分胁迫处理以及开花坐果期轻度水分胁迫处理辣椒,各生长指标增长速率在一定时间内超过CK组,最终辣椒产量和单株结果数均与CK组之间无显著差异(P0.05),且辣椒平均单果重分别比CK组显著高18.48%,22.49%,14.14%。苗期和开花坐果期水分胁迫,均能提高辣椒根冠比和果实干物质分配指数并减少辣椒全生育期灌水量和耗水量,特别是苗期中度水分胁迫处理,在不显著降低产量的情况下,灌水量和耗水量分别比CK组显著低12.36%和11.51%,且水分利用效率、灌溉水利用效率均最高,分别比CK显著高8.61%和9.66%,因此,在苗期施加中度水分胁迫,后期充分灌水是实现绿洲辣椒节水、高产和高效栽培的一种较优灌溉方式。     

不同生育期调亏灌溉对酿酒葡萄耗水及果实品质的影响

不同程度的土壤干旱对酿酒葡萄的果实品质、产量和水分利用效率具有显著影响。明晰不同生育阶段干旱胁迫效应对酿酒葡萄土壤水分精准化管理和节水灌溉方案的制定具有重要的意义。本文于2014年在河西走廊中东部武威市凉州区清源镇威龙葡萄园产区开展了酿酒葡萄不同生育期、不同干旱胁迫程度的试验研究。在保持其他生育期土壤水分为正常灌溉(土壤水分阈值70%~75%)的情况下,在葡萄的萌芽期、抽蔓期、开花期、浆果膨大期和着色成熟期分别进行中度(土壤水分阈值60%~65%)和重度(土壤水分阈值50%~55%)的干旱处理,同时增设浆果膨大期的充分灌溉(土壤水分阈值80%~85%)处理,以全生育期的正常灌溉(土壤水分阈值70%~75%)作为对照,进行葡萄耗水特征和产量品质的测定。试验结果表明:不同处理土壤含水量垂直变化趋势一致,随土壤深度增加土壤含水量呈持续递增趋势;随着土壤深度递增,调亏灌溉对土壤含水量的影响越来越弱;40~60 cm土壤剖面,调亏处理含水量较对照减少幅度最大;浆果膨大期土壤剖面内含水量均低于其他生育期。不同处理酿酒葡萄耗水强度随时间变化趋势一致,萌芽期日耗水强度最小,为0.13~0.33 mm·d-1,而浆果膨大期耗水强度最大,为2.30~4.09 mm·d-1。萌芽期中度胁迫处理酿酒葡萄产量和水分利用效率最高,分别达到15 228 kg·hm-2和3.62 kg·m-3;浆果膨大期充分灌溉处理次之,而浆果膨大期重度胁迫处理最低,仅分别为7 128 kg·hm-2和2.26 kg·m-3。着色成熟期中度胁迫下,酿酒葡萄花青苷、还原糖、单宁、总酚含量比生育期正常供水处理高2.7%、6.56%、17.91%和23.23%,且有效抑制可滴定酸积累(P0.05),而其他处理与对照之间品质指标差异不显著。综合考虑产量、水分生产效率及果实品质等指标,最佳酿酒葡萄水分调控处理为着色成熟期中度胁迫,即着色成熟期土壤相对含水率为60%~65%、其余生育期土壤相对含水率为70%~75%。由此可见,在酿酒葡萄栽培时适时、适度的调亏灌溉既能显著提高水分生产效率,实现节水、高效用水的目的,又能提高果实品质,对河西走廊地区酿酒葡萄种植具有重要的意义。     

旱区水资源可持续利用评价方法研究进展

随着我国社会经济的发展,水资源短缺和水环境恶化的问题日益凸显,旱区水资源可持续利用已成为世界关注的热点。以旱区水资源开发利用现状为基础,通过对国内外水资源可持续利用评价方法的梳理和总结,根据不同研究目的提出适宜于旱区水资源可持续利用评价方法,旨在推动水资源可持续利用评价方法的改进和完善      

田间微集雨技术研究及应用

过去30 a,田间微集雨技术逐渐发展成为黄土高原雨养农业区的主要耕作技术。自上世纪八十年代以来,不同田间微集雨及覆盖（地膜、砂石和秸秆）栽培技术在黄土高原不断更新换代,先后经历了垄沟无覆盖技术、平地覆盖技术、垄沟半覆盖技术和垄沟全覆盖技术等发展过程,特别是沟垄地膜全覆盖技术大面积推广和应用,为西北旱区粮食单产大幅度提高提供了强大的支撑作用。本文综述了田间微集雨技术的演变历程及对农田生态系统的影响及机理,归纳了垄沟和覆盖模式及播种方式对作物产量形成、水分利用效率、作物生理生态、土壤质量、土壤微生物、杂草、病虫害、覆盖物残留和作物物候等的影响,并分析了该技术的高产高效和生态风险以及两者的互作关系。文章最后还对该技术的高效性、可持续性和发展潜力进行了讨论,旨在对雨养农业生态系统的可持续管理提供理论指导。     

秸秆覆盖方式对西北旱作马铃薯产量效益的影响

该文通过对比我国西北地区无覆盖、秸秆覆盖和地膜覆盖3种不同种植方式对春播马铃薯产量的影响,最终发现秸秆覆盖马铃薯产量比无覆盖提高10%~20%,增产效果显著（P<0.05）;秸秆覆盖与地膜覆盖方式相比,马铃薯产量无显著性差异（P>0.05）。由此可见,采用秸秆覆盖能够实现西北地区马铃薯种植的高产增收,主要原因是秸秆覆盖对土壤理化特性的有效调控,而在干旱缺水的西北大部分地区,能有效提高水分利用效率,是保证马铃薯增产的关键因素。该文主要综述了西北地区秸秆覆盖使马铃薯增产的主要原因,旨在为西北地区春播马铃薯秸秆覆盖提供理论依据。      

黄土高原半湿润农作区春玉米土壤环境和产量对种植方式的响应

为探讨黄土高原半湿润易旱区不同种植方式对土壤水热环境及春玉米生长动态变化,于2017—2018年在甘肃华亭农技推广中心开展田间定位试验,设平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、秸秆覆盖(SM)和露地平播(CK)6种种植方式,测定分析了春玉米各生育时期土层剖面水热状况、作物生长特征及收获期作物产量与构成因子。结果表明:覆盖种植方式对土壤温度的调节主要表现在苗期,地膜覆盖处理较CK具有增温效应,全生育期土壤平均增温1.44～2.62℃,而SM表现为降温效应,平均降温0.51℃;MRM、WRF、HM和SM在春玉米整个生育期内保墒效果显著,而WM不利于降水收集,仅在春玉米生长前期具有保墒效果,而在中后期随作物耗水增加,土壤含水率低于CK;地膜覆盖种植方式较CK均可提高春玉米产量和水分利用效率,其中以WRF和MRM效果最为显著,产量和水分利用效率较CK分别提高32.96%,17.12%和33.45%,18.66%,而SM表现出减产效应,较对照分别降低11.84%和9.93%。综合考虑土壤水热环境、春玉米生长特征、产量、水分利用效率等指标,黄土高原半湿润易旱区最佳种植方式为隔沟覆膜垄播种植方式。研究结果为黄土高原半湿润易旱区合理地选择覆盖耕作措施提供理论依据,同时对农田可持续性具有重要意义。     

调亏灌溉下菘蓝耗水量变化特征

[目的]研究膜下滴灌调亏灌溉对河西地区菘蓝耗水量和产量的影响,为干旱、半干旱区菘蓝的高产种植提供理论依据。[方法]通过大田试验分析耗水量和产量变化。[结果]在营养生长期和肉质根生长期各处理的耗水量呈现出随着水分亏缺程度的加剧逐渐降低,与CK相比显著降低(4.11%～15.71%,p0.05)。耗水强度变化规律基本呈现出苗期最小(约0.90 mm/d),肉质根成熟期较大(约1.60 mm/d),营养生长期和肉质根生长期最大(约3.00 mm/d)。WD_4(营养生长期和肉质根生长期轻度亏水)处理的菘蓝产量与CK无显著(p0.05)差异,达到8 235.32 kg/hm~2,WD_1(营养生长期轻度亏水)处理的水分利用效率最高[23.62 kg/(hm~2·mm)],WD_4处理次之,且比CK提高6.74%,即WD_4处理为最优处理。[结论]轻度水分亏缺可以有效降低菘蓝各生育期的耗水量,提高菘蓝产量和水分利用效率。而重度水分亏缺则导致土壤水分显著降低,不利于菘蓝生长。     

调亏灌溉对膜下滴灌辣椒生长及水分利用的影响

通过大田试验研究了调亏灌溉[苗期:SRD1(轻度)、SRD2(中度)、SRD3(重度);开花坐果期:BRD1(轻度)、BRD2(中度)、BRD3(重度);盛果期:FRD1(轻度)、FRD2(中度);后果期:LRD1(轻度)、LRD2(中度);CK为对照]对膜下滴灌辣椒生长、耗水规律、产量和水分利用效率的影响。结果表明:苗期轻度水分调亏和后果期轻度水分调亏对辣椒株高、茎粗和叶面积指数均无显著影响(P0.05),而开花坐果期重度水分调亏使辣椒株高、茎粗和叶面积指数分别比对照显著(P0.05)小39.03%、32.94%和51.21%。同时,与对照处理相比,辣椒生物量随着水分调亏程度的增加而不断下降。其中,苗期中度水分调亏处理SRD2在苗期地上部分和根系干物质量分别比对照处理显著小40.32%和24.99%,但辣椒总产量为35322.79 kg·hm-2,与对照处理无显著差异。不同水分处理辣椒各生育期耗水量和耗水强度均表现为盛果期后果期开花坐果期苗期,并且与对照处理相比,辣椒阶段耗水强度和耗水量均随着水分调亏程度的增加而显著下降。苗期中度水分调亏处理SRD2的辣椒水分利用效率和灌溉水利用效率分别比对照处理显著提高8.45%和9.20%,并且产量处于最高水平。因此,SRD2为本试验方案中的最优灌溉方式。     

绿洲调亏灌溉春小麦农田生态化学计量特征

用配对样本t 检验对绿洲不同调亏灌溉下春小麦收获时土壤C∶N和C∶P生态化学计量比年际间差异及土壤碳平衡进行了分析研究, 结果表明: 小麦收获时不同调亏灌溉处理0~20 cm、20~40 cm 和0~40 cm 土层C∶N 2008 年比2007 年分别显著降低19.0%~37.3%、11.8%~27.9%和17.1%~32.8%, 而C∶P则显著增加31.9%~62.4%、16.5%~79.1%和33.6%~68.8%。两年试验表明, 拔节期轻、中度水分调亏, 孕穗~抽穗期轻度调亏或丰水处理, 而灌浆~生理成熟期中、重度调亏的处理RDI2 和RDI5 C∶N 和C∶P生态化学计量比高于其他处理。两年试验后, 不同土层调亏灌溉处理及对照土壤有机碳均增高, 其中0~20 cm 土层增幅为1.31~2.35t(C)·hm^-2, 20~40 cm 土层为2.00~4.58 t(C)·hm^-2, 0~40 cm 土层为2.18~3.07 t(C)·hm^-2。     

春小麦调亏灌溉对土壤钾素养分的影响

对河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年后的土壤速效钾和全钾的变化进行了研究,并用配对样本t检验(双尾检验)对小麦收获时土壤钾素养分指标年际间的差异、土壤全钾与速效钾及其与全生育期调亏供水量间的关系进行了分析。结果发现,春小麦调亏灌溉对土壤钾素养分有明显影响,2004年小麦收获时0~20、20~40、0~40cm土层全钾、速效钾均显著低于2003年。回归分析发现,调亏灌溉春小麦收获时0~20 cm土层全钾和速效钾与小麦全生育期供水量呈线性正相关,0~20 cm和0~40 cm土层速效钾也随着全钾的增加呈显著线性增加的趋势。