水分优化对温室葡萄产量及土壤生物学特性的影响

为揭示滴灌不同水分调控下设施栽培葡萄产量与土壤学特性等相关指标的响应关系,在甘肃省永登县设施葡萄试验基地开展葡萄滴灌不同生育期水分调控田间灌溉试验,分析水分调控对设施栽培葡萄土壤积温、蔗糖酶和淀粉酶活性、有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)和微生物熵(qMB)等土壤学特性的影响,基于隶属函数综合分析明确影响葡萄产量及各项土壤生物学特性指标的最佳水分优化处理。结果表明:新梢期水分胁迫的土壤积温、土壤酶、TOC、MBC、qMB均显著(P <0. 05)高于对照;新梢期水分胁迫较对照可增产44. 6%;果实膨大期作为葡萄生长的关键阶段,此时水分胁迫对土壤淀粉酶影响不显著,但对其他土壤学特性指标具有一定的抑制作用,并且可减产9.7%;隶属函数综合分析表明,土壤生物学特性指标及产量综合隶属排名为:PS﹥FS﹥CS﹥CK﹥ES。     

不同生育期调亏灌溉对荒漠绿洲区葡萄生长、产量和品质的影响

适宜土壤水分状态是决定葡萄营养生长、产量和品质的重要因素。为了探讨不同水分条件下,酿酒葡萄梅鹿辄(Merlot)生理响应机制,取13 a生酿酒葡萄梅鹿辄为试验材料,分别在抽蔓期、开花坐果期、果实膨大期、着色成熟期进行水分亏缺处理(土壤含水率下限为田间持水率的55%~60%),并监测了相关植株形态,果实品质和产量指标。结果表明,单个生育期进行水分亏缺处理,对植株形态指标(葡萄株高、新梢长度、新梢粗度等)和果实品质指标(葡萄总糖量、可溶性固形物量、单宁量、总酚量、花色苷量等)无显著性影响。就产量而言,果实膨大期的亏水处理降低产量40.2%,是其需水关键期。而抽蔓期进行亏水处理,增产10.3%。     

外源硅调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应

本研究以大田葡萄品种‘梅鹿辄’为试材,采用大田喷施硅酸钾与室内低温处理相结合的方法,测定不同温度下葡萄叶片生理指标的变化,研究外源硅酸钾调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应,探讨其提高葡萄抗寒性可能的作用机制。结果表明:低温胁迫下葡萄Inv活性被抑制,而其它指标则升高;喷施硅酸钾可显著降低低温胁迫下葡萄叶片的MDA含量,且当硅酸钾浓度为0.75%时对低温的损伤缓解作用最大;而脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量、Inv、SPS活性及SS净活性均随硅酸钾浓度的升高而显著提高,但是可溶性蛋白含量在硅酸钾浓度为0.50%时最大,其它指标均在浓度为0.75%时最大;通过葡萄叶片各抗寒指标的隶属度值与综合评价指标看出,始花期0.75%的硅酸钾处理后葡萄抗寒性最强。综合分析,喷施硅酸钾可提高低温胁迫下葡萄叶片渗透调节物质含量,加快蔗糖转运及代谢速率,缓解活性氧累积,增强其耐寒性。     

膜下滴灌水分调控对番茄产量影响和经济效益评价的研究

通过膜下滴灌条件下不同灌水定额对番茄生长及产量的研究,分析了充分灌水和不同水分胁迫下土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同水分处理和不同灌水方式下番茄的营养生长、产量、水分利用效率以及经济效益的差异。结果表明:(1)膜下滴灌不同水分处理的土壤各层水分变幅不同,重度胁迫的变幅最大,各次灌水均比充分灌溉大4%~5%;(2)水分对番茄株高的影响成正效应,对茎粗的影响不明显,充分灌溉株高、茎粗分别比重度胁迫分别大44.7%和18.5%,各胁迫处理在灌水后表现出不同的补偿生长效应;(3)滴灌充分供水处理条件下的水分利用效率、产量、经济效益为别为26.64 kg·m-3、75 349 kg·hm-2、49 747元·hm-2,均比沟灌高37.1%、3.8%、3.7%。     

干旱荒漠绿洲区酿酒葡萄滴灌控水灌溉试验研究

以13 a生酿酒葡萄梅鹿辄(Merlot)为试材,研究滴灌条件下水分调控对梅鹿辄耗水规律、产量与品质的影响。结果表明,浆果生长期耗水强度达2.64~3.66 mm·d-1,耗水模数占到50%以上,该阶段亏水减产幅度高达61.2%,WUE降低38.5%,同时导致总糖和可溶性固形物含量降低,可滴定酸含量升高;新梢生长期和开花座果期重度亏水对产量影响较小,WUE可提高10%左右;浆果成熟期重度亏水可以显著提高酿酒葡萄总糖和可溶性固形物含量,降低可滴定酸含量,但同时减产幅度为44.7%,WUE降低23%。综合分析认为,本试验中新梢生长期和开花座果期重度亏水、浆果生长期充分供水、浆果成熟期适度亏水是提高酿酒葡萄产量、WUE以及改善果实品质总体最优的水分调控模式。     

基于多目标模糊优化模型的兰州市水资源优化配置研究

构建可持续发展视角下的兰州市水资源优化配置模型。以净效益系数、水利用系数和供水成本为指标,运用熵值法修正由层次法获得的各项指标的权重,并采用多目标模糊线性优化模型确定各用水部门的综合效益系数,代入线性规划法求解规划年2020年在不同用水保证率(多年平均、50%、75%、90%)下各用水部门分配水量。分配结果(多年平均)与预测结果相比工业用水量减少了1.363 5亿m~3,农业用水量和生态用水量分别增加了1.126 0和0.237 5亿m~3,该分配结果有利于实现兰州区域经济的可持续发展与水生态的协调发展。     

不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄生理生长及产量的影响

[目的]为分析不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄叶片的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、葡萄粒径及葡萄产量的影响。[方法]以6 a生"红地球"葡萄为供试材料,设置萌芽期水分胁迫(GS)、新梢生长期水分胁迫(PS)、开花期水分胁迫(FS)、果实膨大期水分胁迫(ES)、着色成熟期水分胁迫(CS)5个水分胁迫处理,以全生育期充分供水(CK)为对照。[结果]与CK相比,各水分胁迫处理都会使葡萄叶片Pro含量升高;CK处理会抑制葡萄叶片MDA含量的增加,且PS处理的葡萄叶片MDA含量在整个生育期处于升高状态;CK处理葡萄叶片SOD活性比胁迫处理高,有利于葡萄的生长发育;不同时期的水分胁迫均对葡萄叶片POD活性有一定的抑制作用,其复水之后POD活性有所不同。各处理葡萄纵径和横径均历经两个膨大高峰期,GS处理有利于葡萄粒径的增长;ES处理不仅显著降低葡萄产量,且严重影响葡萄单粒重,影响外观品质;GS处理产量最高,故萌芽期水分胁迫不会导致葡萄减产,而在果实膨大期、着色成熟期进行水分胁迫则会严重减产。[结论]水分胁迫增加了葡萄叶片中脯氨酸和丙二醛的含量,抑制了葡萄叶片中SOD及POD的活性;在葡萄的萌芽期进行水分胁迫产量最高,比CK增加了8.77%。     

不同覆盖方式对温室葡萄耗水规律和产量的影响

为筛选出适合河西走廊地区的日光温室葡萄最佳覆盖模式,在张掖市水务局灌溉试验站,设白膜+秸秆覆盖、黑膜+秸秆覆盖、白膜覆盖、黑膜覆盖、秸秆覆盖和砂子覆盖等不同覆盖处理,对温室葡萄耗水规律和产量表现进行了研究分析。结果表明:1不同覆盖方式均可增加土壤含水量,秸秆+黑膜覆盖下的土壤含水量最大,全生育期内秸秆+黑膜覆盖下的土壤相对含水量达到了16.54%,单一的秸秆覆盖的土壤含水量在中后期也增大较快,土壤含水量增大到了17.64%,秸秆+地膜双重覆盖与单一的秸秆覆盖在中后期均能明显提高土壤储水能力;2不同覆盖处理相比对照(不覆盖)均能增加葡萄产量,以黑膜+秸秆覆盖葡萄的增产效果最好,增产高达28.85%(P0.05),白膜+秸秆覆盖增产25.53%(P0.05);3不同覆盖处理均能调节土壤温度,地膜+秸秆覆盖方式兼备了单一地膜和单一秸秆覆盖处理的特点,前期土壤升温幅度大于秸秆覆盖,后期降温趋势小于地膜覆盖,且以黑膜+秸秆覆盖较为明显,其处理下土壤温度保持在21.13℃左右;4各覆盖处理均可提高灌溉水利用效率(IWUE)和水分生产效率(WUE),达到节水增产的目的,以黑膜+秸秆效果最好,黑膜+秸秆覆盖处理的灌溉水利用效率和水分生产效率均最大,分别达到了6.53 kg·m~(-3)和5.88 kg·m~(-3)。     

膜下调亏滴灌对制种玉米耗水规律及产量的影响

通过大田膜下调亏滴灌试验,测定了制种玉米叶面积指数、耗水量和产量等指标。结果表明,拔节—抽穗期缺水抑制了叶面积的生长,对产量负面影响极为显著,水分利用效率显著降低;灌浆—成熟期缺水对叶面积指数和产量影响甚微,而水分生产效率却显著提高,通过建立产量与叶面积指数以及叶面积指数与日耗水强度模型,提出了在抽穗期充分供水,苗期和成熟期减小供水、保持适度的水分亏缺的制种玉米节水高产水分调控模式。     

单生育期水分胁迫对温室葡萄根际土壤酶活性及微生物群落的影响

为明确单生育期水分胁迫对土壤酶活性和微生物群落结构的影响,选取5 a生‘红地球’鲜食葡萄为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以全生育期充分供水为对照(CK),依次在葡萄5个生育期分别设置轻度(M)和重度(S)两个水分胁迫水平进行大田试验,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物的群落构成和多样性。结果表明:葡萄根际土壤淀粉酶活性、蔗糖酶活性和微生物量碳对水分胁迫响应敏感。在葡萄生育前期,轻度水分胁迫能显著提高土壤淀粉酶活性,FM处理在开花期淀粉酶活性较CK提高13.5%。短期重度水分胁迫复水后对土壤酶活性和微生物量碳具有补偿效应,处理GS和PS在着色成熟期土壤微生物量碳分别比CK提高13.4%和15.6%。GS和PS处理适度水分胁迫可提高土壤微生物量碳。短期水分胁迫可以提高土壤细菌群落丰度,进而提高根际土壤微生物活性。门水平上微生物丰度排名前十的物种在单生育期水分胁迫下差异明显,变形菌门(Proteobacteria)始终是优势类群,占比平均41.06%,但在葡萄不同生育期,影响其相对丰度的主要环境因子不同。