水肥一体化下不同滴灌带配置对玉米产量的影响

针对水肥一体化下不同滴灌带配置方式对作物产量的影响,结合实际探究了当铺设50 m长滴灌带、设置6种不同首部压力时,毛管首、中、尾部的土壤含水率、干物质质量积累量对作物产量的影响。结果表明:滴灌带类型差异使得土壤的平均含水率在生育期内变化规律有所差异,滴头采用内镶贴片式(N0. 30)时土壤含水率变化规律呈较明显的先下降后上升趋势,且随着滴头流量的增大,在全生育期土壤含水率变化越平缓;滴头采用侧翼迷宫式(L0. 15)时土壤含水率变化趋势平缓,且随着滴头流量的增大,在全生育期土壤含水率变化越显著。L0. 15下全生育期土壤含水率均满足作物生长的需求,可以为作物提供充足水分;流入滴灌带的肥液流速越低、长度越长,附着在管壁的肥料质量越多,尾部作物的肥料利用率越低,致使养分吸收少,作物产量降低。对不同处理下毛管的首、中、尾部产量均匀性进行分析表明,随着滴灌带长度的增加,N0. 30的作物产量均匀性逐渐降低,L0. 15的作物产量均匀性逐渐上升,故不同滴头流量对沿滴灌带长度方向的产量均匀性有一定影响。     

节水灌溉下复合微生物有机肥对水稻光合与产量的影响

为研究寒地黑土区节水灌溉配施复合微生物有机肥对水稻光合特性及产量的影响,在节水灌溉条件下设置了4个复合微生物有机肥施用水平:OF20(20 kg/hm~2)、OF40(40 kg/hm~2)、OF60(60 kg/hm~2)和OF80(80 kg/hm~2),同时以单施无机肥为对照(CK)处理,研究水稻光合特性及其产量的变化趋势。结果表明:随着复合微生物有机肥施用量的增加,水稻各生育时期的叶片净光合速率(P_n)、最大光化学量子效率(F_v/F_m)、反应中心的潜在活性(F_v/F_o)以及光化学系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心激发能捕获效率(F_(v')/F_(m'))均呈先升、后降的趋势;在抽穗期和乳熟期,实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))和光化学荧光淬灭系数(q_P)均随复合微生物有机肥施入量的增加先增大、后减小,在OF60处理时达到最大值,且均高于CK处理;气孔限制值(L_s)随着复合微生物有机肥施用量的增加,先减小后增大,且低于CK处理;非光化学荧光淬灭系数(q_N)在不同复合微生物有机肥施用量处理下并无显著差异;施加复合微生物有机肥处理的水稻产量高于CK处理,其中OF60处理产量最高,且米质优于CK处理。综合分析,施用60 kg/hm~2复合微生物有机肥处理效果最佳,研究结果可为寒地黑土区节水灌溉条件下合理配施复合微生物有机肥提供理论依据和参考。     

旱涝交替胁迫对水稻荧光参数与光合特性的影响

为探明控制灌排条件下旱涝交替胁迫对水稻不同生育阶段荧光参数和光合特性的影响,以农田水位为调控技术指标,采用蒸渗测坑进行水稻栽培试验,在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期分别设置先旱后涝胁迫（HZL）、先涝后旱胁迫（LZH）2种旱涝交替胁迫模式,测定叶片相对叶绿素含量（SPAD）、主要荧光参数及光合指标的变化。结果表明,旱涝交替胁迫会减少SPAD,其中HZL处理产生的抑制作用更强;分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫光能转化效率、光化学淬灭系数、最大潜在电子传输速率、光饱和点、净光合速率、潜在水分利用效率等荧光参数和光合指标可以恢复甚至超过对照水平,而在抽穗开花期、乳熟期产生不可逆的影响;旱涝交替胁迫下蒸腾速率、气孔导度分别在分蘖期、乳熟期受到抑制,拔节孕穗期得到促进;HZL处理提高了非光化学淬灭系数,其他主要荧光参数和光合指标HZL低于LZH处理。水稻分蘖期、拔节孕穗期LZH处理对光合作用的补偿作用更大,抽穗开花期、乳熟期HZL处理对光合作用的抑制作用较LZH处理更明显,因此,在水稻生育后期应尽量避免重度的旱涝交替胁迫,尤其要避免发生旱涝急转。     

关中灌区有机肥替代化肥的玉米种植效果研究

【目的】研究有机肥与化肥配施对玉米生长和土壤无机氮含量的影响,筛选适合玉米生长的施肥处理,为玉米农田生产力提升和氮肥过量的污染控制提供参考。【方法】试验共设置A、B、C、D、E、F、G、H 8个处理,分别为不施肥(对照)、施用100%化肥(N 0.20 g/kg,P_2O_5 0.10 g/kg,K_2O 0.10 g/kg)、施用80%化肥、施用50%化肥、施用50%化肥+50%猪粪、施用50%化肥+50%蚯蚓粪、施用扩蓄增容肥(N 0.20 g/kg,P_2O_5 0.13 g/kg,K_2O 0.10 g/kg)、施用玉米专用肥(N 0.20 g/kg,P_2O_5 0.04 g/kg,K_2O 0.03 g/kg),其中B、C、D处理为减氮处理,B、E、F、G、H处理为等氮(施氮量均为0.20 g/kg)处理,采用盆栽试验,于拔节期和大喇叭口期采集玉米地上部、根部样品及土样,测定并分析玉米生长性状及土壤无机氮含量,探究减氮及等氮条件下不同施肥处理对玉米生长及土壤养分的影响。【结果】盆栽条件下,施氮量为0.20 g/kg时,减氮50%～80%不会显著影响拔节期和大喇叭口期玉米的生长。在玉米拔节期和大喇叭口期,等氮条件下猪粪、蚯蚓粪与化肥配合施用处理的玉米株高、叶片SPAD值、地上部干质量、根系干质量、根系表面积、根系体积、根系活力、根系长度均较高;而土壤硝态氮和铵态氮含量整体呈波动下降趋势。【结论】盆栽条件下,各减氮处理均未显著影响玉米大部分生长性状及土壤无机氮含量,揭示减氮对玉米生产是可行的,且以猪粪、蚯蚓粪与化肥配施效果较好。     

内蒙古解放闸灌域表层土壤多氯联苯污染特征和来源分析

在内蒙古解放闸灌域采集49个表层土壤样品,采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)测定8种多氯联苯PCBs的浓度,探讨PCBs的污染特征、组成特征、空间分布和污染来源,以及土壤理化性质对PCBs浓度分布的影响。结果表明,解放闸灌域表层土壤中∑PCBs浓度范围为ND～209.95 ng·g~(-1),均值为15.09 ng·g~(-1),与国内外其他地区相比,处于较低污染水平。PCB1、PCB29和PCB47的均值和检出率均较高,是解放闸灌域表层土壤中的优势污染物。土壤中PCBs同系物组成表现为:PCB29(38.65%)PCB1(33.33%)PCB47(11.62%)PCB5(8.25%)PCB98(8.14%),其余单体的检出量很少,说明主要以低氯联苯污染为主。土壤中PCBs浓度的空间分布存在一定差异性,表现为东北高于西南,其西南部呈点状分布。土壤理化性质对PCBs浓度的影响表现为:PCBs浓度分布受pH值的影响,而不受有机质、EC值、砂粒、粉粒和黏粒的影响。相关性分析和因子分析结果显示,解放闸灌域表层土壤中PCBs的污染源主要来自电容器和变压器油的泄露。     

水氮因子耦合对日光温室基质栽培番茄品质、产量及水氮利用率的影响

为探究日光温室基质栽培番茄适宜的水、氮管理模式,以STP-F318番茄为试材,磷、钾肥施用量固定,在生育期内设置3个滴灌水平(W1～W3分别为4 646.25 mm/hm~2、3 097.50 mm/hm~2、1 548.75 mm/hm~2)和6个氮肥梯度(F1～F6分别为572.42 kg/hm~2、542.30 kg/hm~2、512.17 kg/hm~2、482.04 kg/hm~2、451.91 kg/hm~2、0 kg/hm~2),以常规农户土栽水、氮管理(7 650.00 mm/hm~2、600.00 kg/hm~2)为对照(CK),探讨了水肥一体化条件下水氮耦合对日光温室基质栽培番茄的光合特性、品质和产量等影响。结果表明:适宜的水氮耦合能显著提高叶片SPAD值和净光合速率,其中SPAD值以W1F4处理最大,为44.83; W1F2处理净光合速率最大,为16.69μmol/s~2·m。同时,各处理显著改善番茄果实品质,Vc含量以W1F3处理最高,为30.46 mg/100 g FW,较CK增加17. 61%,与其他处理间差异显著。番茄红素含量与Vc含量变化趋势一致,为5. 21～7. 80mg/100 g FW。有机酸含量较CK有降低的趋势。W3F2、W1F1和W1F3处理糖酸比分别为8.25、8.26、8.85,口感较佳。产量以W1F2处理最高,为170 985.48 kg/hm~2,较CK增产27.73%。氮肥农学利用率(NAE)与水分利用率(WUE)分别以W1F4、W3F4处理为最高,为87.34%、96.64 kg/mm·hm~2。综合分析认为,水氮耦合利于改善番茄品质,提高番茄产量和水氮利用率,生育期内滴灌4 646.25 mm/hm~2、追施氮肥542.30 kg/hm~2是基质栽培番茄较为理想的水氮管理模式。     

亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量的影响

针对藜麦生产过程中合理水分管理措施缺乏的现实问题,探索亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量调节的生理基础,为藜麦节水高产优质栽培提供理论依据和技术支持。以‘青藜2号’为供试材料,通过设置充分灌溉、轻度亏缺灌溉和重度亏缺灌溉3个处理,探索不同灌溉处理对藜麦光合特性,籽粒蛋白质、氨基酸质量分数和产量性状的影响。亏缺灌溉使藜麦植株在不同生育期的P_n、T_r和G_s显著降低,但C_i和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,且降、增幅随亏缺灌溉程度的加剧而增大;亏缺灌溉降低了藜麦籽粒的蛋白质质量分数、氨基酸总量和氨基酸各组分质量分数;亏缺灌溉显著降低藜麦的总分枝数、有效分枝数和主穗面积,相比于充分灌溉和重度亏缺灌溉处理,轻度亏缺灌溉可显著提升藜麦的主穗粒质量、单穗粒质量、千粒质量和产量。亏缺灌溉负面影响藜麦植株的光合特性,但有助于提高叶片WUE;亏缺灌溉不利于藜麦籽粒蛋白质、氨基酸和氨基酸各组分质量分数的提高;轻度亏缺灌溉可有效控制和提高藜麦的主穗面积、单穗粒质量、单株粒质量、千粒质量和最终产量;轻度亏缺灌溉在节约水资源和降低生产成本的同时,能显著提高藜麦的产量,且能维持相对较高的籽粒蛋白质和氨基酸质量分数。     

减量灌溉下不同施氮量对南疆机采棉田干物质积累及产量影响

【目的】研究新疆南疆机采棉地区在适宜的水氮供应下,棉花干物质动态积累、产量及水肥利用状况。【方法】在南疆阿克苏地区机采棉田,设置不同灌溉量(2 250 、3 450、4 650 m³/hm²)和施氮量(0、300、600 kg/hm²)2个因子,分析不同处理的棉花生长状况、干物质积累及水肥生产效率。【结果】增加施氮量有利于棉花开花结铃,在干物质积累及花后贡献率上,灌溉量和施氮量二者其中一个因素过高或者过低均会影响棉花干物质快速积累及花后干物质的贡献率,灌溉量3 450 m³/hm²和施氮量为300 kg/hm²时干物质积累速率的加快,花后干物质的贡献率较大,有利于干物质的快速积累;在棉花产量和水肥利用效率上,随着灌溉量增加籽棉产量也随着增加,当灌溉量由3 450增加到4 650 m³/hm²时,籽棉产量的增加幅度减小,在灌溉量3 450 m³/hm²下,随着施氮量的增加棉花产量呈现先升后降的趋势,当施氮量为N2时,棉花产量最大为7 153.08 kg/hm²。【结论】在不同灌溉量下,随着施氮量增加有利于棉花干物质积累、产量及水肥利用效率提高。但随着灌溉量增加施氮量的正效应将会减少。南疆机采棉田在3 450 m³/hm²灌溉量下,施肥量(纯N)为300 kg/hm²时,能够有效的提高棉花产量及水肥利用效率。     

砖红壤施用微生物菌肥对南瓜的增产效果试验

【目的】研究雷州半岛砖红壤施用微生物菌肥对南瓜的增产效果。【方法】以西洋小南瓜为试验 作物,采用水肥一体化设施滴灌增施根多旺 86 菌剂、人工施保根 120 微生物菌肥作基肥及水肥一体化设施滴灌 增施根多旺 86 菌剂的方法,其他基肥和追肥按西洋小南瓜生产常规管理,以明确雷州半岛砖红壤中增施根 多旺 86 菌剂和保根 120 微生物菌肥对种植西洋小南瓜农艺性状、经济性状等的影响。【结果】在雷州半岛 砖红壤的粘砖土上种植西洋小南瓜,按 10 kg/667m2 的量通过水肥一体化设备滴灌增施根多旺 86 菌剂 2 次, 平均单产达 1 802.30 kg/667m2,比对照增产 239 kg,增产率 15.29%;在雷州半岛砖红壤的砂砖土上种植西洋小 南瓜,基肥增施保根 120 微生物菌肥,再按 10 kg/667m2 的量通过水肥一体化设备滴灌增施根多旺 86 菌剂 2 次,或仅 10 kg/667m2 的量通过水肥一体化设备滴灌增追施根多旺 86 菌剂 2 次,平均单产分别达 1026.80、 1022.30 kg/667m2, 比对照分别增产 140.73、136.23 kg,增产率为 15.88% 和 15.37%;单株瓜数和瓜重增加导致 单位面积产量的增加。【结论】雷州半岛砖红壤施用微生物菌肥对西洋小南瓜的增产效果明显,值得推广应用。     

基于CROPWAT模型水稻需水量及灌溉制度研究

为研究黑龙江松嫩平原南部地区气候变化对水稻需水量影响及水稻不同灌溉制度,基于黑龙江省庆安县1966～2015年气象、土壤数据和水稻作物参数,采用Mann-Kendall趋势检验法分析水稻生育期内需水量变化规律,利用CROPWAT模型计算水稻各生育期需水量、有效降雨和灌溉需水量,对不同典型年份水稻需水量和有效降雨作耦合度分析,制定水稻灌溉制度。结果表明,生育期内水稻需水量在气象因素共同作用下以13.68 mm·10年-1速率下降,变化范围为410.8～574.6 mm;该地区特枯水年、枯水年、平水年和丰水年水稻需水量分别为521.0、484.9、451.8、410.8 mm;水稻在拔节和抽穗期需水量较大,两个时期需水量在不同水文年下差异明显;不同水文年下6、7、8月主要需水时期,需水量与有效降雨耦合度均小于1;同一水文年下灌溉定额均为淹水灌溉>"浅、湿"灌溉>干湿交替灌溉>控制灌溉,淹水灌溉灌溉次数最多,干湿交替灌溉模式灌溉次数最少;不同水文年下与淹水灌溉灌溉定额相比水稻"浅、湿"灌溉、干湿交替灌溉和控制灌溉节水效果明显,分别可节水6.3%～13.4%、29.1%～39.4%、30.6%～42.6%。有效降雨量难以满足水稻需水要求,在水稻生育期内应根据不同典型年选择合适灌溉制度灌溉,并在拔节孕穗、抽穗开花两个高耗水时期加强灌溉。