不同灌水量对枸杞土壤水分动态及蒸散耗水规律的影响

为了充分利用有限的水资源,调节土壤水分状况,根据枸杞生育期内土壤水分的变化特点,利用时域反射仪,在非称重式蒸渗仪（测坑）中研究不同灌水量下枸杞土壤水分动态变化和耗水规律。结果表明：灌水是影响枸杞园内土壤水分变化重要因素,土壤水分的消耗主要依靠灌水来补充;枸杞耗水量显著受土壤水分的影响,土壤越湿润,耗水量也越大;受温度和枸杞生长的影响,不同水分条件下枸杞月耗水高峰在5-9月,最高月耗水量在7月;最高旬耗水量分别在5月下旬、6月中旬和7月下旬;阶段耗水量的趋势均表现为：盛果期＞盛花期＞营养生长期＞秋果生长期＞秋果采收期。     

气象因子对四川不同质地浅层土壤水分的关联分析

[目的]为了进一步预测和定量评估四川农作物区不同土壤质地类型下,气象要素对土壤水分的影响程度,[方法]利用土壤水分和气象资料,采用灰色关联度分析方法,探讨了气温、相对湿度、风速、地面温度、日照时数5个气象因子对10种不同质地类型浅层10 cm土壤水分影响情况。[结果]结果表明：各气象因子对不同质地类型的关联序不尽相同,湿度和风速对浅层土壤水分影响相对较大。无降水天气条件下,湿度和风速对砂土类和壤土类影响较大,而温度和地温对砂土类影响较小,日照对壤土类影响最小;湿度对粘土类影响最大,温度影响最小,地温次之。有降水天气条件下,湿度和风速对砂土类影响较大,气温和日照较小;各气象因子对壤土类影响各不相同,仅日照相对稳定;湿度和风速对粘土类影响最大,地温次之。[结论]因此,土壤水分的变化,应根据不同质地的类型和天气条件,找出与气象因子影响主要因素及影响程度,才能更好的掌握土壤水分变化规律,有效合理的利用土壤水分资源。     

翅荚木苗期蒸腾耗水特性研究

采用盆栽方法,对不同天气和不同土壤水分条件下翅荚木苗木的蒸腾耗水特性进行了研究,结果表明：翅荚木蒸腾耗水速率日变化呈单峰曲线;日耗水速率当年生苗木的大于一年生留床苗的;日最大耗水速率当年生苗木晴天出现在12:00—16:00,阴天出现在12:00—14:00,一年生留床苗晴天出现在10:00—14:00,阴天出现在10:00—12:00;控水条件下,土壤永久萎蔫系数当年生苗木为7.83%,一年生留床苗为5.95%;当土壤含水量低于6.03%时,当年生翅荚木枯死落叶,当土壤含水量为3.32%时,一年生留床苗严重萎蔫、枯黄。     

沙漠绿洲隔沟交替灌溉辣椒的耗水特征及作物系数研究

为研究交替灌溉条件下辣椒的作物系数及土壤水分变化,用水量平衡法测定辣椒各生育期耗水量及土壤水分动态,实测得到辣椒各生育期的作物系数,并将作物系数与辣椒叶面积指数回归分析,研究隔沟交替灌溉辣椒各生育期的耗水特征及作物系数。结果表明,辣椒结果盛期是耗水量最大的时期,在辣椒定植—坐果期和结果末期交替灌溉处理作物的总耗水量与对照无显著差异,但结果盛期交替灌溉的总耗水量显著减少。辣椒交替灌溉下0~60 cm土层是土壤含水量变化活跃层。交替灌溉对辣椒的作物系数有显著影响,且随亏水程度的增大作物系数减小,‘美国红’的作物系数小于‘陇椒2号’。辣椒叶面积指数与作物系数呈显著的线性正相关。     

亏缺灌溉下小麦水分利用效率与光合产物积累运转的相关研究

在大田栽培条件下,以小麦旱地品种晋麦47和西峰20、水旱兼用型品种石家庄8号和水地品种4185为材料,分别进行0水（T0）、一水（T1）和二水灌溉（T2）处理（每次灌水量60 mm）,研究了光合速率、叶面积指数、干物质积累与分配、根系分布、耗水量、产量因子与水分利用效率（WUE）的关系。结果表明,在拔节前不灌溉,拔节到开花期亏缺灌溉,促进干物质积累和深根发育。随着灌溉水的增加,耗水量显著增加,产量和WUE与耗水量呈二次曲线关系。T0处理显著减少了干物质积累和成穗数,产量、经济系数（HI）和WUE最低。T1和T2产量的提高主要是增加了穗数和穗粒数。灌浆期水分亏缺降低了光合速率（P_n）和气孔导度（G_s）,加速了功能叶片的衰老,但诱导了花前储存碳库的再转运,显著提高了HI和产量。因此,在拔节和开花期亏缺灌溉促进根系生长,提高了土壤水分的利用效率。而产量和产量WUE的提高主要是由于增加了灌浆期叶片的P_n和光合功能持续期,促进花前储存碳库的再转运,显著提高了HI。     

高海拔旱地油菜开花盛期光合生理特性研究

为了探索气候变化对作物光合生理特性的影响,在油菜开花盛期,采用LI-6400便携式光合仪测定祁连山高海拔旱地环境因子和油菜叶片光合生理指标,并分析油菜光合生理指标在不同年型、不同播期的差异。结果表明：油菜叶片净光合速率日变化呈双峰型曲线,存在“午休”现象,且上午的光合速率高于下午。油菜的蒸腾速率日变化呈双峰型曲线,气孔导度日变化大体呈“S”型曲线。而光合有效辐射和空气温度均呈单峰型日变化曲线,而空气湿度呈“S”型日变化曲线。通过显著性相关分析,油菜开花盛期光合有效辐射是影响叶片净光合速率的主导环境因子之一(R2=0.6916),光合有效辐射和空气温度是蒸腾速率的主导影响因子之一(RPAR2=0.7133,RT2=0.5611),空气湿度是气孔导度的主导影响因子之一(R2=0.5503)。湿润年油菜不论是外在环境还是植株体内在环境均处于适宜状态,作物各项光合参数均高于干旱年。分期播种的油菜叶片蒸腾速率表现出极显著性差异（P<0.001）,净光合速率、气孔导度差异显著（P<0.05）,细胞间隙CO2浓度差异不显著。     

滴灌麦田水分利用效率及产量分析

在干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22号和高秆品种新春19号为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、耗水特性、产量及水分利用效率的影响,结果表明:扬花期为田间耗水量高峰期,孕穗期为耗水强度高峰期;不同土壤水分处理显著影响春小麦生长、产量和水分利用效率。     

不同品种冬小麦生理耗水及产量特性研究

采用密闭式盆栽方法,于2006年10月—2007年6月在中国科学院栾城农业生态系统试验站,对4种较典型的生态型品种冬小麦进行不同水肥处理,生理耗水、产量和水分利用效率（WUE）等的进行比较研究结果表明,冬小麦品种间全生育期生理耗水在充足供水且施肥条件下存在显著差异,最大相差达9.9%,差异主要由返青后各生育期日耗水和总耗水的差异累积而致。施肥增加作物生理耗水量和干物质积累,提高植株水平WUE（蒸腾效率）,其促进作用随土壤水分含量的升高而增大;施肥略微降低产量水平WUE,但差异不显著。水分对籽粒产量的贡献大于肥料的贡献,水分胁迫提高各品种植株水平WUE。各品种全生育期生理耗水量和生物量在不同水肥条件下的表现更多的与品种自身特性有关。在类似于农业生产的正常年份的水肥条件（充足供水且施肥）下,对各品种在生理耗水、生物量、籽粒产量和WUE方面的比较表明,水旱兼用型品种石家庄8号在经济产量和产量水平WUE方面表现最优,有更大的推广价值。     

不同生育期干旱对南方春玉米生长发育及水分利用效率的影响

为了研究不同生育期干旱对南方春玉米的生长发育、土壤水分、产量及水分利用效率的影响,在防雨棚下的测坑中进行试验,设计了6个处理,春玉米需水关键期设计了3个水平,分析南方春玉米的生长发育、土壤水分、产量及水分利用效率规律。结果表明：拔节期轻旱对春玉米的株高和叶面积影响最大;灌浆期轻旱对春玉米的产量及产量性状影响最大;高水分处理的耗水总量最大,低水分处理的耗水总量最小;耗水量为464.6 mm时,最高产量为6795 kg/hm2;拔节期轻旱的水分利用效率最高。建议在南方春玉米不同生育期应采用适宜的灌水方式,可达到节水和高产的双重效果。     

日光温室冬季环境因子变化关系研究

在日光温室冬季栽培条件下,利用温室智能监控系统,自动监测记录温室内外空气温度、光照强度、空气湿度,温室内CO_2浓度、土壤温度、土壤水分,研究各环境因子日变化规律及温室内环境因子与外界环境因子关系。结果表明,温室内外各环境因子间日变化联系紧密;除土壤温度和土壤水分外,其他各环境因子彼此之间都具有极显著相关性;温室内外光照、温室内外温度彼此之间呈极显著正相关,曲线呈不规则的"n"形,并与温室内外湿度、温室内CO_2浓度呈极显著负相关,日变化呈不规则的"u"形;土壤水分日变化较小,有一个趋同土壤温度变化的微弱变化;温室内环境变化与温室外环境变化联系紧密,温室内温度变化是温室外温光条件共同影响的结果,土壤温度受外界环境温度影响最大,温室内光照与温室外光照紧密联系。     

白浆土大豆需水耗水特征研究

为了探讨白浆土大豆需水特点,笔者在2009-2010年采用全土层白浆土盆栽试验,研究了在白浆土特定环境条件下,大豆的耗水特征。结果表明,随着不同处理给水量的增加,大豆株高、单株干重及叶面积增加,且随生育时期推进,增幅加大;光谱反射曲线在红光及近红外光内差异明显,以1200 mm值最高;光合速率和蒸腾速率也随给水量增加而呈明显的上升趋势。综合可知,大豆各项生理指标以800~1000 mm给水处理表现最佳。     

节水灌溉条件下冬小麦耗水规律及其生态基础研究

从土壤水分、作物生长发育及气象条件三个方面分析了冬小麦农田耗水变化特点。结果表明：在土壤水分状况较好条件下冬小麦农田耗水强度呈双峰曲线变化,不同灌溉处理的耗水高峰出现时期及其峰值不同,而与灌水时期一致,同时灌溉能够明显降低冬小麦利用土壤底墒水能力。在拔节以前冬小麦农田耗水与大气蒸发力呈显著直线相关;拔节后与其干物质积累以及土壤水分含量呈显著正相关,拔节期是冬小麦需水的生理生态临界期。     

不同耗水强度下节水灌溉稻田土壤含水率与非饱和土层厚度关系研究

为了探索基于土壤非饱和层厚度指导水稻节水灌溉的可能性,研究节水灌溉稻田土壤含水率与非饱和土层厚度的关系非常必要。本文通过设计盆栽试验,针对不同耗水强度开展连续观测,根据实时观测的土壤含水率与非饱和土层厚度,建立起两者之间的定量关系。结果表明：稻田日耗水强度越大,其非饱和土层厚度随时间增加的速率越大,达到最大值所需的时间越短。非饱和土层随时间增加时对应的土壤含水率则随时间下降,两者之间成负相关关系。通过建立土壤含水率与非饱和土层厚度的二次抛物线关系,结果显示将非饱和土层厚度作为水分控制指标指导灌溉精度高、切实可行。最后,将土壤含水率与非饱和土层厚度关系曲线运用到水稻控制灌溉的实践中,推算出土壤含水量下限对应的非饱和土层厚度值,确定以非饱和土层厚度为指标的控制灌溉方法,为黑龙江地区水稻节水灌溉管理技术提供参考,为下一步的水分运动模型率定及模拟更多土质和更多耗水情形下的土壤水分提供依据。     

干旱胁迫对土壤水分动态及玉米水分利用效率影响研究

为研究干旱胁迫效应下土壤的水分动态及玉米水分利用效率,设置干旱胁迫处理和正常灌水处理2种模式,比较不同处理下土壤的水分特征、耗水规律和水分利用效率。结果表明：作物进入拔节期以后,干旱胁迫效应明显,土壤水分开始显著低于正常灌水处理;灌溉后的作物耗水量显著高于干旱胁迫处理,灌溉是影响研究区域玉米生长水分条件的主要因素,玉米进入生殖生长阶段后灌水较不灌水处理的日耗水量增长幅度达到了1.4~7.0倍;干旱胁迫对玉米产量造成严重影响,产量下降54.6%,但是水分利用效率较正常灌水处理高27.3%。     

覆盖措施对春小麦田土壤含水量及耗水规律的影响

高效节水措施的使用有利于提高作物水分利用效率,缓解我国荒漠绿洲区灌溉农业生产中水资源不足的问题。基于此设定了大田定点观测试验研究不同覆盖措施对荒漠绿洲区春小麦耗水规律的影响,试验分别设置石子覆盖(S)、地膜覆盖(B)、秸秆覆盖(M)和对照(CK)4个处理。试验结果表明：覆盖措施使土面蒸发量降低了25.6%~37.9%,有效的提高了土壤含水量。春小麦耗水量分别为B处理减少了13%,M处理减少了14%,S减少了8%,但B处理下的春小麦水分利用效率(WUE)和灌溉水分利用效率(WUEi)最高。可见,地膜覆盖是是适合该地区最佳的节水种植方式。     

全膜覆土种植和施肥对旱地苦荞耗水特征及产量的影响

探究全膜覆土种植和施肥水平对半干旱区旱地苦荞土壤耗水特征和产量的影响,于2015—2017年连续3年进行定位试验,全膜覆土种植方式下,设置高量(N 120 kg hm^-2+P₂O₅90 kg hm^-2+K2O 60 kg hm^-2,HF)、中量(N 80 kg hm^-2+P₂O₅60 kg hm^-2+K2O 40 kg hm^-2,MF)、低量(N 40 kg hm^-2+P₂O₅30 kg hm^-2+K2O 20 kg hm^-2,LF)和零施肥(ZF),以传统露地种植不施肥为CK,共5个处理,以明确全膜覆土种植和施肥对半干旱区苦荞的耗水特性、产量和水分利用效率的影响。结果表明,苦荞全膜覆土种植后集雨保墒效果明显,能够改善土壤水分环境,增加花前贮水,LF能够根据不同降水年型和土壤水分状况调控苦荞花前花后土壤耗水,在干旱年LF较ZF、MF、HF、CK能够提高苦荞花后土壤贮水量2.8~23.5 mm,增加花前0~100 cm土层土壤剖面水分耗散量26.3~32.4 mm,增加生育期总耗水量44.5 mm,提高耗水模系数、耗水强度,显著增加成熟期干物质量1.2%~58.8%、灌浆期叶面积指数4.1%~68.5%,增加单株粒重1.6%~61.6%,提高籽粒饱满率0.6%~29.2%,增加生物量1.1%~182.5%,提高产量1.1%~130.4%,提高水分利用效率0.3%~102.7%。可见,旱地苦荞全膜覆土种植低量施肥处理贮水效果明显,能够达到水肥耦合作用,且能够根据降水等环境条件调控植株生育期耗水,显著提高苦荞生物产量、产量和水分利用效率,是适宜于半干旱区苦荞增产增效的栽培模式。     

夏秋两季露地生菜耗水规律及作物系数

为了探究云南滇中地区夏、秋两季露地生菜耗水规律及作物系数,为该区域生菜生产提供更好的灌溉保障,于2019年在云南省灌溉试验中心站大田进行了夏季和秋季生菜耗水试验。采用水量平衡、Penman-Monteith公式计算了夏、秋季露地生菜耗水规律、作物系数,分别对其耗水量的影响因素进行了通径分析。结果表明：夏季和秋季生菜全生育期耗水量分别为76.47、44.54 mm,夏季生菜团棵期、莲座期、结球期、成熟采摘期的日耗水强度分别为0.74、1.23、2.26、2.52 mm,秋季生菜分别为0.40、0.73、0.86、1.15 mm;夏季生菜各生育期作物系数分别为0.17、0.31、0.74、0.75,而秋季生菜分别为0.18、0.25、0.37、0.81;夏季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤温度和降雨量,秋季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤含水率、日照时数。该试验得出了夏、秋季生菜作物系数,为云南滇中地区生菜灌溉定额和灌溉制度的制定提供一定的科学依据。     

粒用高粱需水量及耗水特性的研究

影响高粱高产的因素很多,包括品种、水肥、土质及气候等因素,为探究高粱的高产性能,寻找影响高粱高产的突破口,本研究运用单因素随机区组设计的方法对粒用高粱拔节期和灌浆期的最大需水量及其一生的耗水特性进行了研究。结果表明：随着灌水量的增加,耗水量增加,穗长和枝梗数显著性地增加,但灌水量120~140mm的穗长和枝梗数差异不显著;籽粒千粒重和产量显著性地增加,灌水量100~140mm的千粒重和产量差异不显著。高粱拔节期最大需水量为120mm;开花灌浆期最大需水量为100mm;高粱拔节前耗水48.74mm,占总耗水量的10%~15%;拔节~抽穗耗水140.51~177.12mm,占总耗水的35%~43%,抽穗-成熟耗水137.65~272.27mm,占总耗水的42%~55%;水分生产效率随耗水量的增大,呈现先升后降的趋势,灌浆期灌水100mm处理的水分生产效率为最高,最高可达29.49kg/(hm²·mm)。