测墒补灌深度对济麦22冠层光截获和荧光特性及籽粒产量的影响

测墒补灌是近年开发的一种小麦节水栽培新技术,水分管理的土层深度是该技术的关键因素之一。本研究以济麦22为试验品种,于2013—2014和2014—2015年度在山东兖州进行大田试验,设置4个测墒补灌土层深度,补灌至目标土层拔节期相对含水量70%和开花期相对含水量75%,以定量灌溉(拔节期和开花期各灌水60 mm)和全生育期不灌水处理为对照,通过测定花后0~30 d灌浆阶段小麦冠层光截获特性、群体光合速率、旗叶荧光特性,以及最终籽粒产量和水分利用效率,以明确测墒补灌达到增产的光合基础及最佳土层。当补灌土层为0~20 cm时,灌水量为50.1~51.2 mm,小麦叶面积指数、冠层光合有效辐射截获量、冠层光截获率和群体光合速率,以及旗叶实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)在各灌水处理中最低;补灌土层为0~40 cm时,灌水量为73.1~93.1 mm,上述前4项指标比补灌深度20 cm时依次提高6.0%~42.4%、8.5%~27.9%、6.7%~14.5%、11.0%~14.6%,同时旗叶ΦPSII和Fv/Fm亦显著提高;补灌深度加大至60 cm(灌水量87.5~105.4 cm)和80 cm(灌水量101.8~115.0 cm)时,这些指标无显著增加。与光合特性相关指标一致,籽粒产量也表现为补灌深度大于40 cm的3个处理间无显著差异,且与定量灌溉对照无显著差异,但都显著高于补灌深度20 cm处理。在本试验条件下,对0~40 cm土层实施测墒补灌,较定量灌溉减少用水26.9~46.9 mm,水分利用效率提高16.2%~16.7%,灌溉效益增加34.0%~68.1%,说明在类似生态条件下,中穗型小麦品种济麦22测墒补灌节水栽培技术的目标土层为0~40 cm。     

地下滴灌对土壤特性及韭菜根系分布的影响

在日光温室内利用地下滴灌栽培韭菜试验,结果表明,由于地下滴灌是通过埋于作物根系活动层的灌水管带定时定量地为作物供水,改变了水分在土壤中的运移方式,与对照相比,地下滴灌耕层土壤有机质含量增加13.71%~30.08%,土壤容重降低11.2%~12.4%,耕层土壤孔隙度增加12.2%~13.9%,给根系创造了良好的生长环境,促进根系向深层土壤生长,10~15cm、15~20cm长的根占总根量的比率增加12.5%、2.9%,0~5cm土层内韭菜根干重占所有土层根干重比率降低30.2%,5~10cm、10~15cm、15~20cm土层内分别增加19.9%、8.5%、1.8%。     

膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米产量及土壤水分的影响

为建立赤峰地区膜下滴灌玉米灌溉制度,指导农业生产,通过连续两年的田间试验,研究不同灌水定额对玉米产量的影响,分析了不同灌水定额的土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同灌水定额条件下玉米的产量、总耗水量、以及水分利用效率的差异。结果表明：膜下滴灌条件下玉米土壤水分运移变化多在60cm土层以上,尤其以0~20cm土层变化最为明显。膜下滴灌玉米产量和全生育期耗水量与灌水定额大小成正比,随灌水量的增加而增加,水分利用效率与之相反。综合连续两年的产量、耗水量及水分利用效率对比分析,认为赤峰地区膜下滴灌玉米的灌水量为150~180mm是较为适宜的,为指导赤峰地区玉米膜下滴灌合理灌溉及增产节水提供理论依据。     

北疆棉田不同冬灌方式下的土壤水、盐分布的特点及适宜灌水定额

新疆地处西北干旱区,水资源严重不足,为探寻解决干旱区棉田冬季灌水问题,明晰北疆滴灌棉田不同灌水方式下冬灌灌水定额及其对水分、盐分和温度的影响,通过田间试验,从土壤的水分、盐分、灌水定额等综合调控以及非冬灌棉田作为对照(CK),设置滴灌和漫灌2种灌水方式,5个梯度的灌水定额(1 200,1 800,2 400,3 000,3 600m~3/hm~2)进行冬灌试验;通过对滴灌、漫灌和非冬灌的对比以及不同灌溉定额对水分、盐分的变化情况的分析,结果表明,冬灌对土壤水盐分布和含量的大小均有一定的影响,滴灌和漫灌均随灌水定额的增加,土壤水分和盐分影响深度随之加深,灌水定额为1 200~2 400 m~3/hm~2土壤水盐影响深度在150 cm左右,灌水定额为3 000~3 600 m~3/hm~2土壤水盐影响深度达到300 cm,滴灌和漫灌均有效淋洗并降低上层土壤盐分含量;相对漫灌方式而言,滴灌冬灌方式土壤水分入渗均匀和洗盐效果明显。综合考虑,在冬灌条件下,不同灌水方式的优劣秩序是:滴灌漫灌非冬灌;大定额灌溉比小定额灌溉(1 200~2 400 m~3/hm~2)保水储水更好,且洗盐压盐的效果更明显;综合水盐运移的复杂性以及洗盐效果,初步确定滴灌方式下灌溉定额为3 000 m~3/hm~2为宜。     

北疆干旱荒漠地区春小麦与苜蓿灌溉制度研究

新疆北部阿勒泰草原的农牧业生产主要是在荒漠瘠薄的戈壁地上开发和发展起来的,作物灌溉制度的确定,对于北疆地区水资源合理开发利用、农田灌溉管理以及自然植被生态恢复等工作有着重要的现实意义。通过对联合国“2817项目”春小麦和苜蓿灌溉试验数据进行分析比较,初步得到达到该地区小麦和苜蓿高产的灌溉制度。结果表明,春小麦应采用“量少次多”的灌溉制度,灌溉定额为433 mm,灌水次数为10次,其中最优灌水定额抽穗前60 mm,其他生育阶段灌水定额为30~45 mm;苜蓿打3茬灌溉定额为849 mm,灌水次数为15次,第1茬的第1水灌水定额在60 mm,第2、3茬的第1水灌水定额为67 mm,其他水灌水定额在40~60 mm。研究显示,春小麦达到高产的处理是土壤含水量为田间持水量的70%;苜蓿达到高产的最优方案是幼苗期、蔓枝延长期和开花成熟期的土壤含水量为田间持水量的65%、45%和45%。     

再生水回灌对棉田土壤盐分的影响

为研究再生水回灌对棉田土壤盐分的影响,在棉花种植过程中合理利用再生水资源,本试验在棉花生育期采取灌水定额400 mm对棉田进行灌溉,以常规绿化水作为对照,研究第一次灌水前、第二次灌水前和棉花采收后土壤中盐分变化情况,结果表明:污水回灌与常规灌溉相比,会提高土壤纵向0~30 cm深度总盐含量;土壤蒸发水分主要来自25 cm深度范围内的土层,且盐分随水分向地表运移;污水回灌盐分在0~40 cm深度范围内积聚,常规灌溉水分在0~50 cm深度范围内积聚。     

地埋式瓶灌初步研究——一种提高低水头自压式灌溉灌水均匀度的新方法

为了解决半干旱黄土丘陵沟壑区集雨节灌系统在自压灌溉方式下灌水均匀度低的问题,本研究提出了一种提高低水头自压式灌溉的灌水均匀度的新方法——地埋式瓶灌,对该灌溉方法的原理进行了阐述,并在风干、疏松的黏壤土中对该方法的地下渗灌环节进行了初步研究。结果表明,地埋式瓶灌能在渗灌瓶周围形成一个土壤含水量相对均匀的椭球形湿润土体,灌水5 L后1~2天,水分水平扩散至距瓶身10~15 cm处,竖直向下扩散至距瓶底16~23 cm处,湿润土体内平均土壤含水量约17%,灌溉水不会发生深层渗漏。另外,湿润土体的形状、范围,以及湿润土体内土壤含水量等与渗灌瓶开孔方式之间的关系并不强,这便于渗灌瓶在田间的布设。本研究提出的地埋式瓶灌方法,原理简单,适宜性强,在半干旱黄土丘陵沟壑区林果业生产中具有广阔的应用前景。     

覆膜对谷子农艺性状、产量及土壤物理性质的影响

谷子覆膜栽培具有明显的保温、保墒、增产、增收的作用,覆膜技术在不断推广和应用,但其增产机理、水温效应等问题尚不十分明确和完善。通过田间试验研究了覆膜对谷子农艺性状、产量及土壤物理性质的影响,结果表明:谷子覆膜处理植株鲜、干重分别比CK增加48.9g、19.1g,根、茎、叶、穗含水量分别比CK提高3.79%、3.00%、9.72%、1.57%;覆膜使谷子生育期提前5d左右,增产1001kg/hm²,增产率为27.59%;覆膜处理0~10cm土层含水量比CK高1.25%~3.66%,10~20cm土层含水量比CK高0.12%~0.86%;覆膜处理地下5cm、10cm、15cm、20cm土层的地温分别比CK高2.8℃、2.7℃、2.2℃、2.1℃,随土层深度的增加覆膜处理的地温与CK之间的差距变小;覆膜处理0~20cm土层土壤团聚体含量比CK高4.43%~0.72%,其中>5mm、5~2mm两级大团聚体含量可提高5.64%~1.84%,而0.50~0.25mm小团聚体含量低于CK0.65%~1.19%,非团聚体含量在0~5cm、5~10cm、10~15cm、15~20cm土层低于CK3.43%、4.43%...     

小定额灌溉对‘黄冠’梨生长和果实品质的影响

为提高梨园水分利用率和梨果实品质,2016年3—11月在河北工程大学现代农业示范培训基地以4年生‘黄冠’梨为试材进行田间试验,研究小定额灌溉对梨园土壤含水量、梨树新梢生长量、产量与果实品质、根系分布与数量的影响。结果表明:不同小定额灌溉方式间灌溉区土壤含水量差异显著,沟灌土壤含水量显著高于树盘畦灌和滴灌,平均质量含水量为15.33%,其梨树的新梢生长量也为最大,达到42.25 cm;沟灌产量最高,单果重显著高于滴灌和树盘畦灌;沟灌果实维生素C含量显著高于滴灌和树盘畦灌,滴灌果实糖酸比显著大于沟灌和树盘畦灌,沟灌果实的可溶性固形物含量显著高于滴灌和树盘畦灌;沟灌处理下,梨树吸收根的数量显著高于树盘畦灌和滴灌,分别是它们的3.6倍和2.4倍。综合来看,沟灌是梨园最适宜的小定额灌溉方式。     

滴灌频次对化学脱叶棉花产量和品质影响机制的研究

为了明确脱叶效果较好且产量较高的滴灌频次,研究了不同滴灌频次对化学脱叶棉花土壤含水率、叶绿素荧光参数、脱叶效果及产量品质的影响。试验结果表明,滴灌频次7次（D7）处理为棉花生育后期提供较适宜的土壤含水量且有效调节20~40cm土层的土壤水分,调节化学脱叶棉花叶片荧光参数和产量,适当降低光合活性,促进棉花脱叶率与吐絮率增长,且降低挂枝率16.12%~24.95%,从而使产量增加7.61%~15.99%,同时纤维长度和纺织一致性分别增加了1.91%~3.87%、4.58%~14.72%。因此,滴灌频次为7次（D7）更适宜南疆化学脱叶的等行距机采棉种植。     

滴灌带间距和灌水定额对春小麦产量和水分利用效率的影响

为了探究春小麦合适的滴灌灌水定额和滴灌带间距组合,2015年3—7月进行了春小麦大田试验,研究3种滴灌带间距(D1：60 cm、D2：90 cm、D3：120 cm)和3种灌水定额(I1：35 mm、I2：45 mm、 I3：55 mm)对西北旱区春小麦产量和水分利用效率的影响。试验结果表明：产量最高的处理为D1I2达到8964 kg/hm²。当滴灌带间距为60 cm和90 cm时,灌水定额从35 mm增加至45 mm时产量显著增加,灌水定额达到55 mm时产量分别下降9.5%和2.2%。灌水定额为35 mm和45 mm时,滴灌带间距60 cm的处理产量显著高于滴灌带间距120 cm的处理;灌水定额增加到55 mm时,3个滴灌带间距处理产量无显著差异。水分利用效率在1.57~2.11 kg/m³间变化,最高的为D2I2处理。综合考虑产量、灌水量、水分利用效率和滴灌带投入,D2I2处理是该地区最优的滴灌带间距和灌水定额组合。     

浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响

为研究浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响。以‘农华101’为供试品种,在浅埋滴灌条件下,灌溉定额设1600 m³/hm²(W1)、2000 m³/hm²(W2)和2400 m³/hm²(W3)3个处理,以传统畦灌灌溉定额4000 m³/hm²为对照(CK),于2017和2018年进行田间试验。结果表明,W1、W2处理与CK之间的玉米籽粒产量差异不显著,W3处理显著高于CK;各处理灌溉水利用效率均显著高于CK。玉米根干重,0~20 cm土层吐丝期2017年浅埋滴灌各处理均显著低于CK,2018年W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,0~20 cm土层完熟期2年均表现为W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著;20~40 cm土层吐丝期和完熟期均表现为W1处理显著低于CK,W3、W2处理与CK之间的差异不显著。株、行间根幅10、20 cm土层处处理间差异不显著;30 cm土层处行间根幅W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著,株间根幅各处理均显著低于CK。根条数吐丝期10 cm土层处W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著,20 cm土层处W2、W3处理显著高于CK,W1处理与CK之间的差异不显著;乳熟期10、20 cm土层处均表现为W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著。根系活力各处理均低于CK,处理间随着灌溉定额的增加而增大,随着土层的加深差异逐渐减小;SOD、POD酶活性0~20 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著,20~40 cm土层吐丝期SOD、POD酶活性W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,乳熟期SOD酶活性表现W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,POD酶活性W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著;MDA含量0~20 cm土层吐丝期处理间差异不显著,乳熟期W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,20~40 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著。浅埋滴灌节水灌溉使玉米根系在土壤表层分布比例增加,适当增加灌溉定额有利于提高玉米根条数和根系酶活性,可为水肥利用效率的提高创造条件。本研究可为玉米浅埋滴灌高产高效栽培提供依据。     

不同土层测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响

2011-2012和2012-2013年连续2个小麦生长季,在大田条件下,设置0~20 cm (D1)、0~40 cm (D2)、0~60 cm (D3)和0~140 cm (D4) 4个土层测定土壤含水量,以各土层平均土壤相对含水量拔节期65%和开花期70%为目标相对含水量,全生育期不灌溉为对照处理 (D0),研究依据不同土层的土壤含水量测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响。结果表明：D2的开花期叶面积指数和单位土地面积上旗叶叶面积、开花后7 d和14 d的旗叶净光合速率和实际光化学效率均高于其他处理,而气孔限制值低于其他处理;D2的成熟期干物质积累量、开花后干物质向籽粒的分配量和开花后同化物分配对籽粒的贡献率亦高于其他处理。两年度D2的籽粒产量分别为9367.4 kg hm^-2和9727.5 kg hm^-2,均显著高于其他处理;同时,D2的水分利用效率高于D0、D3和D4处理,与D1处理无显著差异。因此,于小麦拔节期和开花期依据0~40 cm土层的土壤含水量测墒补灌是同步实现高产和高水分利用效率的有效措施。     

拔节期补灌对两种土壤质地上冬小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为明确不同质地土壤条件下,拔节期补灌对冬小麦旗叶衰老特性、光合速率、籽粒产量和水分利用效率的影响,2013-2014和2014-2015冬小麦生长季,在粉壤土和沙壤土地块进行补灌试验,以全生育期不灌水处理(D0)为对照,设4个灌水处理,分别是拔节期目标湿润层为0~10 (D1)、0~20 (D2)、0~30 (D3)和0~40 cm (D4),目标相对含水量均为100%,4个灌水处理开花期补灌水量均以0~20 cm土层相对含水量达100%为目标。结果显示,随目标湿润层深度增加,两种质地土壤地块小麦拔节期补灌水量均明显增加,开花期补灌水量变化较小。随拔节期灌水量的增大,开花后小麦旗叶可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、旗叶光合速率均呈升高趋势,丙二醛含量呈下降趋势;粉壤土条件下D3与D4无显著差异,沙壤土条件下D2、D3和D4处理间无显著差异。随着拔节期目标湿润层深度的增加,两种土壤质地的麦田耗水量和籽粒产量均呈增加趋势,D4与D3处理间籽粒产量无显著差异;而水分利用效率则呈先升后降趋势,D4显著低于D3或D2处理。在本试验条件下,根据某一深度土层土壤饱和水亏缺量进行补灌,无论是粉壤土还是沙壤土,拔节期均以补灌至0~30 cm土层相对含水量达100%为最佳,有利于延缓旗叶衰老,提高光合速率,并可获得较高的籽粒产量和水分利用效率。     

覆膜方式对旱作马铃薯产量和土壤水分的影响

为探讨适合内蒙古武川县旱作马铃薯栽培的覆膜方式,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了露地平播、平作行上覆膜、双垄全膜覆盖、起垄行上覆膜及起垄覆膜膜侧播种5种不同覆膜方式对旱作马铃薯产量及其构成因素、水分利用效率和土壤含水量变化的影响。结果表明,覆膜有利于提高旱作马铃薯的产量和单株结薯数。与露地平播相比,4种覆膜方式均有利于提高旱作马铃薯的产量和水分利用效率,提高幅度分别变化在6.71%~83.57%、12.04%~135.36%。同种覆膜方式下,施用抗旱剂较未施抗旱剂的产量和水分利用效率高,其提高幅度分别变化在4.24%~37.11%、0.59%~23.24%。由0~ 80 cm土层土壤含水量变化看出,覆膜具有明显的集雨效果,双垄全膜覆盖能有效增加表层0~10 cm土壤含水量,起垄覆膜膜侧播种能使20~40 cm土层的土壤含水量处于较高水平;施用抗旱剂具有明显的保水效果,能够减少土壤水分的下渗,使水分更多的保存在0~40 cm土层内。     

膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响

为探明膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m3/hm2(W1)、3360 m3/hm2(W2)、2940 m3/hm2(W3)、 2520 m3/hm2(W4)、2100 m3/hm2(W5). 5个滴灌量处理。研究结果表明：随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W2>W1>W3>W4>W5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W2处理最高,分别为5.66和97.83 m2?d; W2处理干物质最大积累速率(Vm)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm2,较W1、W3、W4、W5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W2、W3、W4之间则差异不显著,但W1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m3/hm2。     

深翻耕作对连作滴灌棉田土壤含水率及含盐量影响的研究

探讨播前不同翻耕深度对连作滴灌棉田土壤容重、土壤含水率、土壤含盐量的影响。针对典型的连作滴灌棉田,于播前设置20、40和60 cm的3个不同深度翻耕处理,于生育期测定各处理不同土壤剖面的上述内容,研究其变化。（1）土壤容重随翻耕深度增加而下降,其中表层土壤容重降幅大于深层土壤容重;（2）3种深翻处理下土壤剖面含水率均为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,随翻耕深度增加,0~20 cm土壤含水率呈上升趋势,20~40 cm土壤含水率变幅不大,40~60 cm土壤含水率则显著下降;（3）灌水后,深翻20 cm的土壤含盐量为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,但随翻耕深度的增加,0~20 cm土壤含盐量呈下降趋势,20~40 m和40~60 cm的土壤含盐量迅速上升趋势,至深翻60 cm时,土壤含盐量则为40~60 cm＞20~40 cm＞0~20 cm。对连作滴灌棉田播前进行60 cm的超常深翻,可有效降低耕层土壤容重,提高0~20 cm表层土壤含水率,降低含盐量,从而利于作物生长。     

咸水滴灌棉田土壤盐分的积累与分布

本文通过田间试验,研究了咸水滴灌棉田土壤水分和盐分的分布和积累规律及其对棉花产量的影响。结果表明,土壤含水量随灌溉水盐度的增大而增加;咸水灌溉棉田0~100 cm土壤平均含水量显著高于微咸水和淡水灌溉。土壤盐分随灌溉水盐度的增加而增高,盐分主要积累在表层0~20 cm和底层80~100 cm。微咸水灌溉对棉花产量影响不大,但高盐度的咸水灌溉会导致棉花产量显著降低。     

干旱区滴灌葡萄园戈壁土壤氮磷钾分布特征研究

为了在节水灌溉条件下给葡萄科学施用氮磷钾肥,提高肥料利用率,同时保护葡萄园生态环境,对葡萄园不同滴肥时间戈壁土壤水解性氮、有效磷、速效钾运移分布特征及不同生育期土壤氮磷钾养分时空分布特征进行研究。结果表明：葡萄滴肥后0~20 cm表层戈壁土壤水解性氮变化幅度较小,有效磷含量变化幅度较大,速效钾含量变化介于两者之间,0~80 cm土层戈壁土壤水解性氮、有效磷、速效钾含量自表层垂直向下的分布特点分别是：氮素为40~60 cm>20~40 cm>0~20 cm>60~80 cm;磷素为0~20 cm>20~40 cm>40~60 cm>60~80 cm;钾素为20~40 cm>40~60 cm>10~20 cm>60~80 cm。戈壁土壤养分随生育期变化特点是：水解性氮含量从花前到果实采收后呈直线递减;有效磷从花前到果实采收后呈直线递增;速效钾从花前到果实采收后呈先升后降趋势,果实膨大期后缓慢递减。     

塔里木灌区不同含盐土壤点源入渗湿润体特征研究

探寻塔里木灌区2种典型农田含盐土壤膜下滴灌后水分运移规律,采用室内土箱试验观测土壤湿润锋特征值,以垂直入渗深度、水平湿润半径及滴头下土壤含水量为基础,分析了点源滴灌过程中,不同滴头流量及不同含盐土壤,在相同持续时间下的滴灌后,地表湿润半径及垂直入渗深度的变化.得出2种含盐土壤点源滴灌后,重盐受到土壤阻力较大,水分运移较...