干旱区棉花水分胁迫指数对滴灌均匀系数和灌水量的响应

为了修订和完善滴灌均匀系数的设计与评价标准,在新疆干旱区研究了滴灌均匀系数和灌水量对作物水分胁迫指数（CWSI）的影响。供试作物为棉花,试验中滴灌均匀系数（C_u）设置0.65（C1）、0.78（C2）和0.94（C3）三个水平,灌水量设置充分灌水量的50%、75%和100%三个水平。结果表明：棉花冠层温度和CWSI表现出随灌水量增加而降低的趋势;冠层温度和CWSI均匀系数的变化范围分别为0.91～0.98和0.65～0.91,均随滴灌均匀系数增加而增大;灌水量对冠层温度和CWSI均值的影响达到极显著水平（α=0.01）,滴灌均匀系数对冠层温度和CWSI均匀系数的影响达到显著水平（α=0.05）或极显著水平。CWSI与皮棉产量呈显著或极显著的负相关关系;滴灌均匀系数越低,水分亏缺引起的减产幅度越小。     

覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响

为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响.结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面...     

水分胁迫对小麦芽和根中脯氨酸含量及电导率的影响

采用19.2％ PEG6000模拟水分胁迫24 h,比较了晋麦47(旱地品种)和舜麦1718(水地品种)在发芽期芽和根相对电导率、脯氨酸(Pro)含量和丙二醛(MDA)含量等生理指标。结果表明,发芽期水分胁迫24h后,晋麦47芽与根的相对电导率比对照分别增加了22.71％、31.04％,舜麦1718只分别比对照增加了-2.29％、5.3％,晋麦47芽和根的细胞膜伤害率明显大于舜麦1718;且晋麦47在芽和根中的丙二醛含量也分别比对照增加23.26％、72.55％,舜麦1718分别比对照增加15.9％、61.24％,芽和根中的丙二醛含量均低于晋麦47,如相对电导率所示结果一致,说明膜组织都受到损伤,而舜麦1718表现的受损伤程度较轻。同时两个小麦品种的芽和根中脯氨酸含量在水分胁迫下均大幅增加,晋麦47分别增加250.17％、75.31％,舜麦1718分别增加744.72％、503.42％,显著高于晋麦47,这对于舜麦1718在水分胁迫条件下保护细胞具有积极作用。     

水分胁迫下氮形态对水稻根系孔隙度及水分吸收的影响

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同氮素形态（NH⁺₄-N、NO^-₃-N）和水分条件（正常水分条件、模拟水分胁迫条件）对籼稻（汕优63、扬稻6号）和粳稻（86优8、武运粳7号）根系孔隙度的影响及根系孔隙度与水分吸收的关系。结果表明：在正常水分条件下,籼稻品种根系伤流在铵态氮和硝态氮处理间均没有显著差异,粳稻品种供硝态氮处理后根系伤流液流速较供铵态氮处理高56%;在水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号伤流量流速仅为供铵态氮品种的46%、29%、38%和77%,比在正常水分条件下分别显著降低了64%、76%、60%、70%。水分胁迫条件下,供铵态氮和供硝态氮品种根系水分吸收能力分别比其在正常水分条件下下降22%~30%和35%~44%。水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系孔隙度分别比其在正常水分条件下增加267%、151%、133%和255%,而对铵态氮处理影响不显著。供硝态氮条件下水稻根系通气组织的发育程度与根系伤流液流速呈显著线性负相关关系,供铵态氮条件下二者之间没有相关性。因此,硝态氮营养条件下水稻根系孔隙度的增加可能是造成根系水分吸收下降的关键因素。     

水分胁迫对冬小麦叶片水分生理生态过程的影响

在不同的土壤水分条件下对冬小麦叶片水分生理因子进行了连续的测定，结果表明水分胁迫使作物光合、蒸腾的日变化进程提前，上午胁迫处理作物气孔导度大于非胁迫处理作物的气孔导度，这有助于胁迫处理的作物利用有限的土壤水分；蒸腾速率比光合速率对水分胁迫反应更为敏感，更易受气孔调节的影响。在不同的生育期，作物气孔阻力与0－40cm土层的土壤含水量相关性最大，可用二次曲线来拟合，0－40cm土层土壤含水量在0．25m^3m^-3左右时，气孔开度最大，此时气孔阻力为最小。     

水分胁迫对线辣椒根系生长及产量的影响

以陕西省关中线辣椒产区普遍种植的两个线辣椒品种多娇和辛香8号为试材,研究水分胁迫对其根系形态发育及产量的影响。试验采用盆栽方法,设置5个水分梯度：40%～50%（T1）,50%～60%(T2),60%～70%(T3),70%～80%(T4),80%～90%（CK）,测定其单株总根长、根体积、根表面积、根尖数、根交叉数、根分叉数、根平均直径、根冠比、 单株结果数和单株产量等。结果表明,各处理的单株总根长、根体积、根表面积、根尖数、根交叉数、根分叉数在水分胁迫的第20～40天期间,增加速率明显减小,甚至出现负增长,说明此时期是线辣椒根系对水分胁迫最敏感的时期;不同处理之间单株总根长、根体积、根表面积、根尖数、根分叉数、根交叉数表现为CK＞T4＞T3＞T2＞T1,T1、T2在整个水分胁迫期间均显著地抑制了根系的生长,T3、T4主要在第20～40天期间显著抑制了根系生长;在整个胁迫期间,各处理的根冠比和根平均直径均大于对照,说明线辣椒在水分胁迫下,其根系吸收的水分会首先用于保证根系自身生长,且胁迫处理不利于细根的生长及侧根的发生;单株结果数和单株产量随着土壤水分含量的降低而减少;辛香8号在各胁迫处理下的根系生长受抑制程度及单株减产程度均大于多娇,说明辛香8号的耐旱性弱于多娇。     

干旱胁迫对木地肤幼苗生理生化特性的影响

对水分胁迫下木地肤幼苗的超氧化物歧化酶活性、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛等生理生化指标进行了研究。结果表明:经水分胁迫后,木地肤幼苗叶内叶绿素、类胡萝卜素含量下降;超氧化物歧化酶活性先上升、后下降,胁迫14 d后达到最高峰;水分胁迫造成木地肤幼苗的膜脂过氧化,可溶性糖和丙二醛含量明显升高,超氧化物歧化酶活性的增强可以降低丙二醛的含量;脯氨酸含量则随着胁迫时间的延长迅速升高。研究表明,可以用超氧化物歧化酶活性、游离脯氨酸和丙二醛含量的高低作为衡量木地肤抗旱性的指标。     

水分胁迫对瓜尔豆生长和生理性状的影响

试验采用膜下滴灌方式,研究了四个水分处理,即W0极度胁迫（灌水量450 m³·hm^-2）、W1重度胁迫（灌水量1 530 m³·hm^-2）、W2轻度胁迫（灌水量1 890 m³·hm^-2）、W3充分灌溉（灌水量2 250 m³·hm^-2）对瓜尔豆生长与逆境生理指标的影响。结果表明,W2处理对瓜尔豆产量性状和各生理生化指标的影响较为明显。各水分处理对产量的影响为：W2＞W1＞W3＞W0;W2处理前期可以显著增加瓜尔豆的株高和茎粗,鼓粒期后以W3处理为最优。生理指标中,处理W2、W3均可提高瓜尔豆叶片可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸等渗透调节物质并降低丙二醛含量;鉴于W2处理叶绿素、可溶性蛋白、产量和POD酶活性等各项指标都表现出优于或近似于W3处理的效果。轻度胁迫既可实现高产,又能最大限度地节约水分,是非充分灌溉的良好选择。     

滴灌条件下根区水分对春小麦根系分布特征及产量的影响

通过小区滴灌根区水分控制试验,研究亏缺、丰水、适水不同水分处理对春小麦根系特征的垂直分布、产量构成和水分利用效率等的影响.结果表明,孕穗-扬花是滴灌春小麦根系生长的关键时期,其根系主要分布在0～40 cm土层,根长密度和根干重在土壤剖面上的分布呈y=A×e-Bx的负指数递减趋势.不同根区水分对春小麦根系生长及分布有显著...     

水分胁迫条件下膜下滴灌作物蒸发蒸腾量计算模式的研究

研究了充分供水和水分胁迫条件下膜下滴灌棉花的需水规律,确定了膜下滴灌棉花作物系数Kc的分布规律,根据作物水分胁迫指标CWSI的物理意义,建立了水分胁迫条件下CWSI和作物实际蒸发蒸腾量ETa的函数关系。依据实测的ET0、Kc以及不同水分处理各生育阶段的CWSI值,计算出干旱缺水条件下膜下滴灌棉花的ETa,同实测值相比单生育阶段的计算值相对误差在16%以下,全生育期相对误差不到4%。     

膜下滴灌棉花水肥耦合效应研究初报

对膜下滴灌棉花的水肥耦合效应进行了田间试验。结果表明 :在灌水量不足、农业资源未能充分发挥条件下 ,棉花产量与灌水量及耗水量呈线性关系 ;膜下滴灌棉花的水肥耦合效应明显 ,水肥都具有增产效果 ,但过多的水肥投入并不有利于棉花增产。最后对进一步完善膜下滴灌棉花水肥耦合试验提出了建议。     

磁化水滴灌对棉田土壤脱盐效果及棉花产量的影响

以棉花为对象进行磁化水滴灌试验,通过田间小区试验,设置一次磁化、二次磁化和CK处理,研究不同磁场强度处理水灌溉对棉田土壤脱盐效果以及对棉花生长状况和增产效果的影响,旨在提出一种改良土壤盐渍化的新技术。结果表明:滴灌条件下磁化水可以有效增强对土壤全盐含量、Cl~-和Na~+的淋洗作用,二次磁化和一次磁化处理的脱盐作用显著大于对照处理,且二次磁化中3 600~2 000 m T效果最佳,二次磁化和一次磁化处理全盐含量分别降低了25.5%和19.5%,CK降低了10.46%;磁化水灌溉可以提高棉花的生物量,缓解盐分对棉花的伤害,提高棉花产量,增产率达9.61%~15.32%。     

微咸水膜下滴灌棉田春灌压盐效果的初步分析

在塔里木盆地平原灌区,微咸水灌溉意义重大。而微咸水灌溉的最大问题是土壤积盐,经过1 a的微咸水灌溉后,来年播种前是否需要冬灌或春灌压盐是人们关注的焦点。通过对比尉犁县3个微咸水膜下滴灌棉田监测区（S1,S2,S3）,2010年春灌前0~60 cm土壤易溶盐含量和棉籽发芽期、苗蕾期、花铃期与吐絮期棉花生长的耐盐指标（分别为7.1 g/kg,6.9 g/kg,8.2 g/kg和9.2 g/kg）,得出了S1和S2隔年压盐一般能满足棉花发芽及生长的要求,而S3监测区仍需要春灌压盐的结论。计算得出3个监测区的春灌前后土壤脱盐率分别为11.9%~84.2%,20.7%~71.1%和32.9%~78.8%,表明3个监测区的春灌压盐效果均很明显。     

新疆北部膜下滴灌棉田的蒸散特征

利用乌兰乌苏农业气象试验站2009年6月至2010年6月的涡度相关资料,分析新疆北部膜下滴灌棉田不同生育期的蒸散变化特征及蒸散量。结果表明：各生育期蒸散量与净辐射的日变化表现出很高的一致性,午间蒸散强度最大;播种-出苗期、苗期和吐絮期蒸散量主要受净辐射控制,蕾期与花铃期蒸散量主要受叶面积指数控制;在现行膜下滴灌灌溉制度下（年灌溉定额340~390 mm）,除吐絮期外,其他生育期土壤含水量均可以满足棉田蒸散耗水;播种-出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期平均日蒸散量分别为1.8 mm/d,1.7 mm/d,3.7 mm/d,3.8 mm/d和1.2 mm/d,全生育期蒸散量为514.3 mm。     

原位测定滴灌棉田土壤硝态氮和铵态氮的运移特征

氮素对作物生长有着重要的作用。氮肥的施用量逐年增长,自20世纪90年代后,中国的氮盈余量保持在3.60×10~6~5.46×10~6t·a~(-1)。氮肥的利用不但决定作物的长势,同时对环境也带来了较大的影响。采用离子交换树脂法,对土壤中的硝态氮和铵态氮进行原位测定,较为准确地反映了土壤硝态氮和铵态氮的迁移、淋溶和转化等动力特性。研究表明:1埋置土壤中的离子树脂解吸液中各养分的含量均在合理的常规化学检测范围内。2在棉花生育期内,施肥和棉花生长对土壤硝态氮影响较大,施肥会显著提高土壤硝态氮的含量,而在棉花出苗80 d前后土壤硝态氮有明显亏缺。3滴灌棉田土壤铵态氮的含量较低,其时空变化较为复杂,无明显规律,作为施肥参考作用不大。     

施氮量对膜下滴灌棉花氮素吸收、积累及其产量的影响

2004年在膜下滴灌条件下,研究了施氮量0,180,270,360kg/hm2对膜下滴灌棉花氮素的吸收、累积和产量及氮肥利用率的影响。结果表明:施用氮肥可以显著提高棉花的生物和经济产量及地上部分总吸氮量,但过量施用氮肥对经济产量和生物产量增产不显著,各施氮处理氮肥利用率在27.6~33.8%之间,随施氮量的增加而降低。植株中氮素含量随生育延长而降低,氮素累积总体呈增加趋势,施氮量对棉花氮素吸收有显著影响,同一生育时期,氮素含量和累积量都随着施氮量增加而提高。本试验条件下,棉花的合理施氮量应控制在270 kg/hm2左右。     

精准农业种植中棉田膜下自动控制滴灌系统的应用

通过计算机控制系统,利用各种传感器,自动采集、监测农田土壤水分、土壤温度、大气温度、大气相对湿度、田间水分蒸发量、土壤全盐含量等农田环境参数,根据这些参数结合数学模型可预报出棉田需灌时间和需灌水量,利用计算机系统所显示的棉田土壤温度、湿度变化情况,为自动化灌溉系统提供控制信息,传递控制信号,并结合棉花各个生长期的需水规律实施自动滴灌,为棉花生长提供科学合理的灌溉方案,同时在利用精准灌溉设施的基础上配套实施精准施肥,充分发挥现有的节水设备作用,优化调度,提高效益,更加节水节能,降低灌溉成本,提高灌溉质量,使灌溉更加科学、方便,提高棉田科学管理水平,改善棉花品质,增加棉花产量。     

膜下滴灌风沙土盐分变化及分布特点

通过对已进行膜下滴灌2a和5a的改良风沙土电导率和总盐分的测定,探讨不同滴灌年限土壤盐分变化及分布特点。研究表明,在膜下滴灌与冬灌和春灌相结合的条件下,土壤表层0～30cm盐分逐年下降,但脱盐效率也不断降低;盐分在土壤中分层明显,在水平方向,距离滴头越远,盐分越重;垂直方向,土壤盐分最低值位于表层20～40cm处。在表层0～40cm的土层中,靠近薄膜边缘盐分差异较大;随着滴灌年限的增加,脱盐区范围增大,特别是水平脱盐距离增加明显。不同滴灌年限的深层压盐区变化不大,膜间聚盐区位于膜间裸地并延伸到薄膜内,位于土壤表层0～40cm。     

莫索湾垦区不同土质棉田的土壤水分及群体生理

通过对重壤土和沙壤土两个不同类型的棉田生长状况、植物生理状况和土壤水分状况及土壤温度的研究。结果表明,沙壤土的不保水性和高温使土壤很快变干,造成棉株蒸腾速率下降,气孔阻抗增加,气叶温差变小,形成热害,致使吐絮期提前,影响到了生长状况和经济产量。根据土壤质地造成的灌溉效果的差异,提出在重壤土地采用“大灌量、长周期”,沙壤土地采用“小灌量、短周期”因地配水的灌溉制度,是北疆棉区获得高产应当推行的水分管理技术措施。     

不同施氮量滴灌棉田棉花蕾期脱落酸(ABA)与气孔导度之间的响应关系

利用滴灌盆栽试验,研究棉花蕾期不同施N水平条件下,脱落酸(ABA)含量与气孔导度之间的响应特征。结果表明:在蕾期,盆栽滴灌棉花不同处理纯N分别为2 g·盆~(-1)(N2)、4 g·盆~(-1)(N4)、6 g·盆~(-1)(N6)的条件下,ABA含量与气孔导度之间呈正相关关系,相关性系数(r)的分别为0.905、0.942、0.958,T检验显著水平P分别为0.034、0.016、0.010;2 g·盆~(-1)、4 g·盆~(-1)和6 g·盆~(-1)的模型分别为二次函数、指数函数和指数函数,模型拟合决定系数(R2)分别为0.975、0.894、0.946,F检验P分别为0.025、0.015、0.005,达到显著水平和极显著水平。回归模型较好地描述了滴灌棉花蕾期ABA与气孔导度之间相关性及其不同施N水平的模型特征。