基于结构方程模型的控水稻"需水量-光合量-产量"关系研究

水稻产量的形成是源库互作的过程,稻田水位的变化对水稻的源库关系有重要影响。该文使用2009、2010年,2年水位调控试验数据,通过计算水位调控水稻全生育期需水量和冠层总光合量,选取水稻群体质量因子(最大LAI、根冠比、株高、茎质量)和产量构成因子(有效穗数、每穗粒数、千粒重、结实率),利用结构方程模型综合分析了水位调控水稻需水量、光合量与群体质量及产量构成之间的关系,结果表明:水位调控水稻总需水量对各因子总效果大小(绝对值)的前三位依次为:千粒重(0.717)、有效穗数(0.650)、每穗粒数(0.459)。冠层总光合量对各因子总效果大小(绝对值)的前三位依次为:茎重(0.613)、最大LAI(0.437)、株高(0.437)。说明总需水量对产量的形成起重要作用,而冠层光合侧重于影响水稻群体发育状况。水位调控水稻"源-库"间相关系数为0.44,呈中度正相关关系。总需水量与冠层总光合量对产量的直接和间接效果值均为正值,总需水量对产量的总效果值(0.552)大于冠层总光合量(0.201),且这种影响主要来自间接作用(0.492),即对产量构成因子的作用。     

以农田水位作为水稻灌排指标的研究进展

通过对水稻生长期稻田水分变化的定性分析以及现行水稻灌排调控指标的分析研究,认为水稻的旱、渍、涝与农田水位密切相关,水稻的灌溉排水问题就是农田水位的调控问题。提出了以农田水位作为水稻灌排调控指标的研究框架,设计了研究内容和技术路线,研究成果从理论上证明农田水位可以作为水稻灌排的调控指标,进而形成了水稻灌排的农田水位调控指标体系,丰富水稻高效灌排理论。     

喷灌条件下水分调控对白茶生长发育及产量的影响

为江苏省丘陵地区茶园推广喷灌技术提供合理的灌溉指导,研究了喷灌条件下不同水分调控对该地区白茶生长发育及产量的影响,设置了茶叶根区(土壤地表以下)40 cm处土壤相对含水量下限控制灌溉:65%、75%和85%,并以未灌溉作为对照,每个处理重复3次,按随机区组布置。采茶后测定新梢芽叶性状、叶片干重、叶面积、产量,并分析各处理下白茶的经济效益。从对茶树新梢芽叶形状影响来看,喷灌可加深叶色,增加百芽重;从叶片干重和叶面积来看,喷灌能显著增加叶片干重,增加叶面积;从茶叶产量来看,喷灌能明显增加产量,增产幅度为18.18%~54.55%,其中以相对含水量85%的处理增产效果最佳;从茶叶产值效果来看,喷灌较未灌溉可增加纯收入34~156万元/hm~2。茶园使用喷灌技术具有明显的增收增产的效果,且相对含水量85%的处理效果最显著。     

喷灌条件下茶园土壤肥力与茶叶品质指标

在喷灌条件下水分调控的基础上,采用田间试验研究了茶园土壤肥力指标(包括土壤氮素、土壤温度)与茶叶品质指标(包括氨基酸、茶多酚)的动态变化规律.研究结果表明,喷灌条件下茶园表层土壤总氮(TN)含量最高,随着土层深度的增加,TN含量呈递减趋势,喷灌处理各土层TN含量略高于常规处理,速效氮含量变化呈现与TN含量变化相同趋势,对比常规处理,喷灌处理各土层土壤TN平均含量增加3.3%~22.2%,速效氮平均含量增加7.1%~24.7%;喷灌处理表层土壤与20 cm土层土壤温度均高于常规处理,表层土壤温度在5:00最低,比常规处理提前1 h,在14:00最高,与常规处理同步,20 cm土层土壤温度在8:00最低,比常规提前2 h,在17:00最高,比常规处理提前近2 h;此外,氨基酸含量变化呈现出先降低后增加的趋势,茶多酚含量变化呈现出先增加后降低的趋势,喷灌处理氨基酸、茶多酚含量均高于常规处理,氨基酸含量提高12.21%,茶多酚含量提高17.03%.     

涝渍胁迫对冬小麦净光合速率变化的影响

在水位调控技术的基础上,采用田间试验研究了麦田水位调控下,冬小麦不同生育期、不同农田水层深度、地下水埋深下净光合速率变化规律.研究结果表明,淹水水位较浅且历时适中对冬小麦的净光合速率影响最小,相同水位、相同淹水历时条件下,水位回落速度越快净光合速率越大;不同控水条件下,冬小麦各生育期净光合速率日变化曲线呈“M”形.上午随光合有效辐射增强和温度的升高急剧增大,下午随有效辐射减弱和温度的降低大幅度下降,中午变化较缓,净光合速率峰值出现在11:00和13:00左右,12:00左右有明显的下降,即出现“午休”现象;此外,小麦净光合速率与光合有效辐射、太阳总辐射、大气温度、空气相对湿度和风速存在一定的相关性,其中净光合速率与太阳总辐射、光合有效辐射、空气温度有较强的相关性,与空气湿度和风速相关性较弱.     

再生水灌溉对水稻生长性状和产量的影响

再生水灌溉能有效缓解水资源压力,研究不同再生水水源灌溉水稻对生长指标和产量的影响对节约水肥资源、提高经济效益有着重要的意义.2020年以嘉优中科13-1品种为试验材料,设置间歇灌溉(W1)、薄露灌溉(W2)、浅层灌溉(W3)3种灌溉模式及一级水(R1)、二级水(R2)、河道清水(R3)3种灌溉水源处理共9组试验,分析相同灌溉模式下不同灌溉水源对水稻生长指标和产量的影响.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻株高较河道清水水源处理水稻株高分别高6.7％和8.6％、6.7％和4.3％、7.1％和2.2％.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻干物质积累量较河道清水水源处理水稻干物质总质量分别高0.7％和28.7％、23.6％和13.3％、47.1％和35.1％.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻产量较河道清水水源处理产量分别高6.2％和27.4％、16.0％和13.7％、26.7％和2.5％.说明再生水水源灌溉能促进水稻生长发育,提高水稻产量.     

基于熵权TOPSIS模型评价涝渍条件下冬小麦水位管理方案

为了选取基于资源、环境、效益相统一的水位调控方案,通过调节农田水位,制定了不同的排灌方案模拟冬小麦不同生育期的涝渍胁迫状况.将熵权法和TOPSIS模型有机结合,从冬小麦的高产、水资源的高效利用、减少农业面源污染3个方面选取4个指标构建冬小麦水位管理评价体系.通过熵权法确定各指标权重,运用TOPSIS模型对13种不同的水位管理方案进行计算,得到各处理的理论贴合度S_i,从而评价了各水位管理方案受到涝渍胁迫的影响.根据模型计算结果得出,冬小麦在乳熟期-200 mm(3 d)(5 d-800 mm)受涝渍影响最严重,造成产量下降明显;而在分蘖期-50 mm(1 d)(5 d-200 mm)受到涝渍胁迫时,可实现冬小麦高产、节水和减排的目标.结果符合试验规律,具有一定的实践价值.