基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁杞7号枸杞为研究对象,在宁夏同心县开展2 a田间试验.设置4个关键控水期、3个控水水平共8个处理,研究枸杞不同生育期不同水分下限条件下根区土壤含水率、叶片光合生理指标、产量与品质变化;分析其耗水规律与水分利用效率,提出基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度.结果表明:不同水分处理枸杞根区20~60 cm土层土壤含水率最大;叶片气孔导度随土壤下限升高而增大,高水分下限处理的蒸腾速率相对较大,叶片水分利用效率则相反;生育期耗水量随土壤水分下限升高而增大,2 a增幅分别为10.8%和12.8%,平均耗水量为386.6~463.2 mm,夏果期耗水量最大且差异具有统计学意义,是关键需水期.2 a均为处理S5的产量最大分别为2 208.15和2 571.30 kg/hm²,水分利用效率最高为0.39 kg/m³;水分处理对蛋白质含量影响差异不具有统计学意义,低土壤水分下限的枸杞多糖含量相对较高;全生育期分为6个灌水期,其中萌芽期灌水(春水)为375 m³/hm²;春梢生长期、花期、夏果期、秋果期的土壤质量含水率下限分别为50%θ_f(θ_f为田间持水率),65%θ_f,65%θ_f,55%θ_f,而上限为95%θ_f;休眠期冬灌量为450 m³/hm².     

不同灌水处理对玉米生长特性及水分利用效率的影响

【目的】针对宁夏干旱区水资源严重匮乏、灌溉水利用效率低等问题,开展田间玉米膜下滴灌试验,探索不同灌水处理对玉米生长特性及水分利用效率的影响。【方法】通过设置4个灌溉定额(1 350、1 650、2 100、2 550 m3/hm~2)和2个灌溉次数(8次、10次)共8个处理,研究了不同灌水处理对玉米耗水量、叶面积指数、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】耗水量随灌水量增加呈上升趋势,灌水8次条件下耗水量高于灌水10次;全生育期W1处理(2 550 m3/hm~2,8次)叶面积指数最大,W8处理(1 350 m3/hm~2,10次)叶面积指数最小;光合速率日变化呈双峰凸抛物线型,蒸腾速率日变化呈单峰凸抛物线型,低水分处理的蒸腾速率普遍低于高水分处理;W5(1 650 m3/hm~2,8次)、W7(1350 m3/hm~2,8次)处理灌溉水生产效率高,但产量低,W2(2 550 m3/hm~2,10次)、W4(2 100 m3/hm~2,10次)、W1处理灌溉水生产效率很低,W3处理(2 100 m3/hm~2,8次)水分生产效率仅次于W1处理,是节水的最佳处理。【结论】综上,灌水方案以W3处理为宜。     

作物优化灌溉制度理论与方法研究进展

重点论述了国内外作物优化灌溉制度理论与方法的研究进展,其中问题有：在单一作物模型中基于SPAC理论的研究不够充分,作物需水时间划分不够具体;多种作物水资源优化配置注重经济效益而在面向生态的综合效益研究较少。文中还比较了在模型设计中多种方法的优缺点,提出了在今后作物灌溉制度研究中应运用多种模型组合优化方法,加强学科交流以解决灌溉决策支持系统的问题,以期为解决区域内不同节水模式下作物优化灌溉制度和面向生态的水资源配置提供灵活可行的科学依据。     

宁夏农牧交错带青贮玉米滴灌灌溉制度研究

在水肥一体化条件下针对宁夏农牧交错带青贮玉米滴灌灌溉制度、水肥协同效应不明确的问题,通过田间试验,对不同水肥组合下滴灌青贮玉米株高、茎粗、土壤水分、净光合速率、产量及水分生产效率等指标进行分析,综合分析青贮玉米生长指标、水分指标、光合指标、产量及水分生产效率等指标。结果表明,处理F6条件下滴灌青贮玉米生长状况较好。最后提出了宁夏农牧交错带青贮玉米滴灌灌溉制度为:灌溉定额2 625m~3/hm~2,灌水次数为12次,滴灌专用肥(N、P、K总含量占50%)施用量810kg/hm~2。     

限制入渗域下滴灌土壤水分时空变异特征研究

为探究在限制入渗域条件下的土壤水时空变异性特征,在土箱中模拟根域限制栽培的立地条件,分析不同滴头流量的点源入渗土壤水的时空分布及湿润体变化过程,建立不同流量湿润锋运移距离与时间之间的数学关系.试验结果表明:限制入渗域条件下试验前后湿润体形状变化明显;限制入渗域能够有效降低水分下渗速率,阻止无效扩散,减少灌溉水的深层渗漏.与常规条件相比,限制入渗域处理使土壤水下渗速率降低了2.30％～40.38％;当灌水量相同,灌水速率不同时,在灌溉后期,3 L/h的滴头流量既能减少土表水分蒸发,也能使湿润峰达到土壤深层,但是相比3 L/h的滴头流量,4 L/h的滴头流量能减少水分深层渗漏.进一步验证了根域限制栽培技术在节水方面的合理性,相关结果能够为根域限制栽培作物的滴灌滴头流量选取提供一定参考.     

不同水分条件下宁夏枸杞氢氧稳定同位素变化特征试验研究

以宁夏枸杞为研究对象,采取试验区降水、不同灌溉量下枸杞根区土壤水、根系及茎秆样品并测定其氢氧稳定性同位素比率δ¹⁸O和δD,分析不同降水量及灌溉量下枸杞稳定同位素的变化特征,利用IsoSource模型计算了枸杞对各潜在水源的可能利用比例.结果表明:试验区降水中δD和δ¹⁸O之间有很好的线性关系,并得出了当地大气降水线的回归方程;不同灌溉量,枸杞主根系层(20~60 cm)的土壤含水率和与其对应的δD呈负相关趋势变化,随着土层深度加深,δD减小;降水量不同时,各土层δD变化规律相似,5 mm以下20 cm处的δD最大(-64.39‰),枸杞主要利用表层(0~20 cm)及部分中层(20~40 cm)的土壤水,分别占35.2%及25.1%;降水量为13.9 mm时,20~60 cm处δD相对较丰,为-65.20‰以上,枸杞可利用0~60 cm土层土壤含水量:0~20,20~40,40~60 cm土层的土壤水利用量分别占比22.4%,25.3%及23.2%.结论可为干旱区枸杞科学灌溉提供有益借鉴.