不同水分处理对滴灌春小麦水分利用效率及产量的影响

研究不同水分处理对春小麦滴灌水分在土壤中的分布状况、水分利用效率（WUE）及产量的影响。结果表明,不同水分处理对滴灌小麦土壤水分的分布有很大影响,同一土层0～20cm土壤含水率在灌溉前后具有明显的变化;0～40cm土层土壤含水率整体趋于平缓,总体表现为W1处理（150mm）〈W2处理（300mm）〈W3处理（450mm）〈W4处理（600mm）;40～60cm土层距离滴灌带不同远近的土壤含水率变化不明显。W3处理的WUE最高,漫灌的WUE最低。滴灌小麦和漫灌小麦不同水分处理的产量间差异达显著水平,同一水分处理不同行之间由于灌溉量的不同也表现差异性;两品种产量均随灌水增加而增加,灌水过多而降低的趋势。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

水分氮素及环境因子对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率影响研究

试验研究了不同灌水量(2 850、3 900和4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270和360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率(WUE).结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响.在盛铃期时,灌水量为4 950 m3/hm2时的WUE显著高于灌水量为3 900和2 850 m3/hm2,后两者之间的WUE无显著差异.南疆膜下滴灌棉花水分利用效率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子.WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系、WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系.     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

水分与氮素对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率与蒸腾速率的影响

研究了不同滴水量(2 850、3 900、4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270、360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率WUE与蒸腾速率E。结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响。在盛铃期时,滴水量为4 950 m3/hm2时WUE显著高于滴水量为3900、2 850 m3/hm2时的WUE,后两者之间的WUE无显著差异。不同处理棉花叶片蒸腾速率E在蕾期均高于花铃期和盛铃期。在蕾期,水分与氮素对蒸腾速率无显著影响;在花铃期,水分对蒸腾速率E的影响达到了显著水平,最高滴水量处理的蒸腾速率也最高,而施氮、水分与施氮的交互作用对蒸腾速率E无显著影响。在盛铃期,最高滴水量4 950 m3/hm2条件下,蒸腾速率E显著地受到施氮的影响,施氮量最高时,其蒸腾速率也最高。南疆膜下滴灌棉花水分利用效率、蒸腾速率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子。WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系,WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气温度、叶片温度、光合有效辐射PAR呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气CO2浓度、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系。     

灌溉频率对滴灌马铃薯生长、产量和水分利用率的影响

榆林是陕西马铃薯的主要产区,但生产中存在灌溉不合理、水分利用效率低的问题。通过研究不同灌溉频率对马铃薯生长、产量及水分利用效率的影响试验,为集成榆林北部合理的马铃薯灌溉技术方案提供理论依据。试验于2016年5-10月在榆林市榆阳区牛家梁镇现代农业园区内进行,设置了3个灌溉频率处理:处理1(4 d一灌)、处理2(8 d一灌)、处理3(12 d一灌),研究了总灌水量为195 mm条件下,不同灌溉频率对马铃薯生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:处理2植株株高(153.3 cm)、单株块茎重(2.11 kg)、平均产量(60 150 kg·hm^-2)和水分利用效率(160.66kg·mm^-1)最高,虽与处理1差异不显著,但与处理3差异显著。充分考虑到增产、节水、省工及效益提高等综合因素,中度灌溉频率处理(8 d一灌)是适合于榆林及毛乌素沙地的最佳灌溉频率。     

灌溉对苹果产量·品质和水分利用效率的影响

[目的]为太行山区苹果节水灌溉提供理论依据。[方法]以12~14年生富士苹果为试材,采用不同灌溉方式(常规漫灌、分区交替灌溉和调亏灌溉,研究灌溉方式和调亏灌溉对苹果产量、品质和水分利用率的影响。[结果]分区交替灌溉与常规漫灌的苹果产量、单果重、硬度、含酸量、可溶性固形物含量和可溶性糖含量均无显著差异,两者的产量和单果重显著高于对照(自然降水),分区交替灌溉较常规漫灌水分利用率提高了31.1%~70.7%。在调亏灌溉中,果实发育早期或中期控水与全灌溉对照的产量和单果重无显著差异,在果实发育后期控水和干旱则导致苹果产量和单果重显著下降。[结论]在保证果实产量和品质的前提下,分区交替灌溉是最好的节水灌溉方式,果实发育的早期是实施调亏灌溉的最佳阶段。     

干旱胁迫对滴灌冬小麦产量形成及水分利用效率的影响

[目的]明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦目前灌量是否合理及灌水量阈值.通过分析新疆南部极端干旱区滴灌小麦在水分利用方面的现状,为进一步解析滴灌冬小麦产量提升及节水灌溉的关键要素和限制因子提供研究基础.[方法]设计四种减量灌溉模式(总灌量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m3/hm2).以常规灌量为对照(总灌量为3 750 m3/hm2).监测冬小麦产量及水分利用效率.[结果]D4处理(灌量2250 m3/hm2)到D3处理(灌量2 625 m3/hm2)产量逐步增加,D3处理产量最高为9 450.kg/hm2,随灌溉量的增加,产量逐步降低.[结论]D4(灌溉量2 250 m3/hm2)到D2处理(灌溉量3 000 m3/hm2)水分利用效率逐步增加,而后波动性下降.说明灌溉量超出其阈值,水分利用效率随灌溉量的增加反而减少.     

不同局部根区供水对棉花生长与水分利用过程的调控效应

 【目的】为了阐明根系分区交替灌溉对主根系作物生长和水分利用的调控机制。【方法】以温室盆栽棉花为试验材料，研究了全部根区均匀灌溉（BRI）、根系分区交替灌溉（APRI）、固定部分根区灌溉（FPRI）3种灌水模式对棉花生长发育和水分利用过程的影响。【结果】结果表明，根系分区交替灌溉可诱发棉花叶片的水分保护机制，在不明显降低光合速率的条件下降低植株叶片的奢侈蒸腾耗水，提高水分利用效率；根系分区交替灌溉可增强棉花的渗透调节能力，使叶片保持较高的膨压。【结论】根系分区交替灌溉能够调整作物营养生长与生殖生长的关系，有效控制作物生长冗余，调节光合产物在根冠间的比例和分配，棉花应用根系分区交替灌溉技术可优化根冠比，刺激根系生长和吸收功能的补偿效应。     

交替根区灌溉的研究进展

综述了交替根区灌溉的产生背景、理论基础、节水效应。交替根区灌溉能够产生根源信号,从而调节气孔开度,降低蒸腾速率,而对光合速率的影响较小;它能够促进根系的补偿性生长,增强根系对水分、养分的吸收与传导能力;通过减少灌溉面积,减少了土壤蒸发,降低了水分的深层渗漏损失。同时,综述了交替根区灌溉在多种大田作物、蔬菜以及果树作物上的研究与应用效果,还对今后的研究工作进行了展望。     

不同灌水量对滴灌春小麦根系时空分布、水分利用率及产量的影响

为明确新疆干旱区滴灌春小麦不同灌水量对小麦根系时空分布、水分利用率及产量的影响,以‘新春19号’为材料,利用田间定位试验研究4个灌水量处理(W0:0 m3/hm2、W1:1 500 m3/hm2、W2:4 500m3/hm2、Wck:对照3 750m3/hm2)于拔节期、抽穗期、开花期及成熟期对小麦根系根长密度、根体积、根质量等在0~100cm土层的垂直分布、动态变化及对产量构成因素和产量的影响。结果表明:开花期土壤含水量最低,小麦耗水量最大;0~20cm是各处理根量值(根质量、根体积、根长密度)的最大层,也是根系活动最为旺盛的区域;土壤水分适宜(Wck)时,表层根量增加;水分过多会导致根系生长受抑(W2),促使根系活力下降,根系衰亡提前,影响水分的吸收,最终导致水分利用率最低且产量下降;水分亏缺(W1)虽然在一定程度上促进深层根量的增加,有助于干旱条件下小麦根系利用深层土壤的水分和提高水分利用效率,但却造成较低的产量;土壤水分严重缺乏(W0),根系吸水困难,对表层土壤根系数量的增加不利,也会导致减产。可见,在水资源相对充沛条件下滴灌小麦采用Wck处理更有利于实现节水和高产的统一。     

不同氮磷配比对滴灌小麦产量及养分利用效率的影响

通过田间小区试验,研究不同氮磷配比对滴灌小麦产量及养分利用效率的影响。结果表明,滴灌和磷配合施用,能显著提高小麦产量;在等量施肥条件下,随水施肥可增加小麦产量;不足的施氮量和施磷量虽然能提高氮、磷肥的农学效率,但是却明显降低了产量,氮、磷肥的偏生产力变化趋势同其农学效率;滴灌随水施肥,氮肥利用率高于滴灌常规施肥3个百分点,钾肥提高4个百分点,滴灌随水施肥,可增加小麦产量,提高肥料利用率。     

滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响

为揭示滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响,以期为温室芹菜高产、优质、高效栽培及节水灌溉提供科学依据,设置5个灌溉量处理(T1:117.5 mm/hm2;T2:160.0 mm/hm2;T3:302.5 mm/hm2;T4:245.0mm/hm2;Control (CK):287.5 mm/hm2),进行温室内小区试验,分析不同灌溉量对芹菜产量、耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,不同灌溉量处理0-40 cm深土壤贮水量和芹菜耗水量分别呈T3＞T4＞CK＞T2＞T1和CK＞T4＞T3＞T2＞T1的趋势;同时各处理土壤贮水量变化呈随芹菜栽培时间延长而下降、收获期又回升的趋势.不同灌溉量处理水分利用效率和灌溉水利用效率均呈T1＞T2＞T3＞T4＞CK的趋势.耗水量与灌溉量间达到0.01显著正相关水平,与水分利用效率、灌溉水利用效率间分别达到0.01和0.05显著负相关水平.灌水量小于253 mm/hm2时,芹菜产量与灌溉量间呈极显著正相关关系.芹菜产值与灌水量也成正比关系,T4处理收益与对照持平,同时还可节水14.78％.建议高效日光温室芹菜滴灌栽培灌溉水定额为245mm/hm2.     

局部根区灌溉对棉花主要生理生态特性的影响

 【目的】探讨局部根区不同灌溉模式对棉花主要生理生态特性的影响。【方法】以盆栽棉花为试验材料,比较分根交替灌溉（APRI）、分根固定灌溉（FPRI）和常规灌溉（CK）下,棉花的生长、光合产物分配及相关生理响应。【结果】当灌溉量减少50%时,APRI处理的总生物量仅比CK降低10%左右,而FPRI则降低23%。不同处理的根系总量虽无差别,但APRI和CK处理的吸收根干重明显高于FPRI;APRI的根系分布与CK基本一致,FPRI处理未灌溉一侧的吸收根数量则显著低于灌溉一侧。分根灌溉条件下,棉株的叶片与木质部汁液ABA浓度大幅增加,调控气孔运动,减少蒸腾耗水。【结论】分根交替灌水能刺激棉株吸收根生长,有效调节同化产物在根冠间的比例和分配,是一种切实可行的节水灌溉方式。     

不同机采滴灌方式对棉花生长及产量的影响

为了探索适宜新疆棉花机采模式的滴灌带最佳布置方式,以‘新陆早61号’为试验品种,研究2种机采滴管方式(一膜两管六行和一膜三管六行)对棉花生长、产量的影响.结果表明,一膜两管六行的边行棉花生育前期生长缓慢,在出苗率,生育进程,农艺性状均显著低于内行棉花.一膜三管六行的棉花边行内行生长差异小,棉田长势均匀.一膜三管六行的棉花的产量和效益分别比一膜两管六行处理的棉花高出255 kg/hm2和1500元/hm2.生产上更应该推广一膜三管六行的机采栽培模式.     

基于土壤水势的棉花滴灌预警模型研究

[目的]研究膜下滴灌棉花不同土层深度土壤水势变化及与棉花功能叶片水势之间的关系,实现土壤水分的实时监测。[方法]利用水势测定仪测定土壤水势,并建立基于土壤水势的棉花滴灌预警模型。[结果]土壤水势在20~40 cm土层变化幅度较大,土壤水势(x)与棉花功能叶的凌晨叶水势(y)之间的关系:0~20 cm土层的方程式为y=-0.000 7x~2-0.028 3x-1.394 3(R~2=0.964 3),20~40 cm土层的方程式为y=-0.000 8x~2-0.046 6x-1.8 093(R~2=0.948 2)。通过田间验证预测精度较高(R~2=0.945 7)。[结论]该研究为膜下滴灌棉花灌溉补水和水分实时监测预警提供参考。     

吐鲁番地区成龄葡萄滴灌水分利用效率研究

[目的]研究吐鲁番地区成龄葡萄滴灌水分利用率。[方法]采用对比法,共设6个处理,研究吐鲁番地区成龄葡萄滴灌条件下产量、边际产量、水分利用与耗水量效率之间的关系,并拟合了葡萄产量、水分利用效率与全生育期耗水之间的关系。[结果]葡萄水分利用效率和产量与耗水量均呈二次抛物线关系,吐鲁番地区成龄葡萄合理耗水区间为783~905 mm。[结论]葡萄产量、水分利用效率与全生育期耗水量之间的相关性较高,可定量描述吐鲁番地区成龄葡萄滴灌条件下葡萄产量、水分利用效率与全生育期耗水的关系。     

局部根区灌溉水肥耦合效应的研究进展

综述了局部根区灌溉水肥耦合效应的研究背景、研究进展。局部根区灌溉水肥耦合在节水条件下可以提高作物对水分、养分的利用率,稳定作物产量,提高品质;有利于降低硝态氮的淋洗,增加耕层残留,增加被作物吸收利用的机会;有利于减少土壤气态氮挥发,防止对大气环境的污染。同时,该方式可以增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性等。