不同水盐胁迫对番茄生长发育和产量的影响研究

【目的】探究番茄植株对不同水盐胁迫情景的响应,为合理制定盐碱化土壤下的灌溉制度提供科学依据。【方法】以粉欧宝番茄品种为研究对象,开展水盐对番茄生长发育影响的盆栽试验。试验采用完全随机布置,设置3个水分水平(W1-充分灌溉、W2-1/2的W1灌水量、W3-干旱复水)和2个盐分水平(S1-无盐和S2-0.3%含盐量),每个处理4个重复,测定了番茄耗水、干物质和产量指标,分析了不同水盐胁迫对番茄植株生长发育与产量的影响。【结果】与充分灌溉W1相比,W2水平的番茄植株耗水、干物质、植株含水率、叶质量、产量、单果质量显著减少。W3水平的植株耗水量和叶茎比显著减少,但单株干质量与鲜干比所受影响不大;单果鲜质量与干质量显著减小,但坐果率提高导致产量有所增加。盐分处理的番茄植株耗水量、单株干质量、鲜干比、叶茎比、果实总产量、单果鲜质量与干质量均小于无盐处理。水分胁迫显著影响叶片生长和单个果实发育,盐分胁迫抑制植株的生长发育及产量形成。【结论】干旱复水与无盐处理组合(W3S1)下番茄植株表现出了较好的生长发育状况和产量水平,可用于最优调亏灌溉制度的制定。     

基于ECH_2O的覆膜对土壤水热状况影响的试验研究

为研究覆膜对土壤水热运移的细微影响,利用土壤水热盐自动监测系统(ECH2O)对西北干旱区的玉米地进行了高分辨率的定点连续监测。发现覆膜对改善土壤表层水热状况有显著效果,覆膜处理下表层土壤含水量低于不覆膜处理,地温高于不覆膜处理对应值。在10cm深度,覆膜处理的土壤含水量较不覆膜处理低;而在20cm及40cm深度,覆膜处理的土壤含水量较不覆膜处理高。覆膜对不同深度地温均有提升作用,但在玉米不同生育阶段其影响程度不同:覆膜对地温的影响在生育末期最为显著;在10cm深度,覆膜处理的地温高于不覆膜处理,在40cm和60cm深度,差异较小。     

苹果树液流变化规律研究

利用液流传感器(sapflowsensor)监测苹果树液流,并用自动气象站和土壤水分测定仪(TRIME-FM)对气象因素和土壤水分进行同步监测。分析了苹果树液流日变化和日际变化与太阳辐射强度的关系、苹果树液流Tr与参考作物蒸发蒸腾量ET0的相关性,以及Tr/ET0和100cm深的平均土壤相对含水率AW的关系。运用回归分析方法建立了液流通量与气象因子间的经验公式,并比较了预测值与实测值。其结果表明:液流变化曲线与太阳辐射的变化曲线较一致,太阳辐射是果树液流的首要影响因子;Tr和ET0变化曲线相似;相对含水率越大,Tr/ET0的值越大;反之越小;用经验公式预测的液流值与实测值相比较,二者最大相差10.13%,最小相差3.45%。     

不同挡流板形式紫外线消毒仪杀菌效果模拟

为优化挡流板形式以提高营养液循环利用前的杀菌效率,该文提出了2孔-圆环、2孔、4孔-圆环、4孔、4孔-4孔交错单一布置型和组合型5种不同的消毒仪内部挡流板改进方案,并利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)进行数值模拟和分析,结合径向辐射模型计算得出病菌在不同消毒仪内运动过程中受到的辐射剂量值。结果表明加装4孔型挡流板时,颗粒在消毒仪内绕流过程中受到的辐射剂量最小值、平均值比改进前的截去挡流板顶端或底端部分型挡流板分别提高33.4%、4.2%,变异系数减小0.07。与其他改进方案相比,4孔型对应的颗粒辐射剂量最低值最大,变异系数最小,分布更加集中合理,表明4孔型挡流板优于改进前和其他几种改进方案。该文结果可为优化消毒仪内部结构和提高杀菌效果提供理论依据。     

缺水条件下非充分灌溉制度预报系统的研制

以Jensen作物水分生产函数模型为基础,运用动态规划方法,建立了非充分灌溉条件下冬小麦、棉花、夏玉米的优化灌溉制度预报系统;并编制了可视化的程序界面,只要输入相关参数(土壤田间持水率、初始含水率、土壤容重、可供水量、不同阶段潜在作物蒸发蒸腾量,各阶段不同水平年的有效降雨量值和作物不同阶段的计划湿润层深度),就可得出适合于不同地区的优化灌溉制度,操作简单,具有实用性。以山西晋中和临汾地区为例验证,系统计算显示上述3种作物比传统灌溉分别节水为9%,7%和3%;在供水量不足的情况下,系统可指导如何在时间上分配水量以使减产最小,且可得知在这种灌溉方式下的具体减产量。     

农业绿色高效节水研究现状与未来发展趋势

农业绿色高效节水是保障中国食物安全、农产品有效供给和农业可持续发展的重要措施。笔者分析了国内现代农业发展面临的新形势和国内外农业高效节水研究发展态势,指出了国内农业高效节水发展遇到的瓶颈和应关注的问题,提出了国内农业节水发展中应实现“四个转变”,即由单一节水灌溉技术向与农艺技术相结合转变,由单一高效节水向节水节肥节药一体化转变,由单一节水高产向节水提质高效转变,由重视节水面积数量向重视工程质量和效益转变;搞好“四个完善”,即完善节水科技推广与技术服务体系,完善农业节水试验与用水监测网络,完善农业节水补偿机制,完善节水产品市场准入机制;以及加强变化环境下农业高效节水科学研究工作的建议。指出了未来中国节水高效农业研究的关键科学问题,包括作物生命需水及对变化环境的响应、作物精量高效用水的多过程协同调控、作物生产-水资源-生态系统的互馈机制。