温室滴灌黄瓜产量和水分利用效率对水分胁迫的响应

为确定滴灌条件下温室黄瓜的适宜灌水方案,该文基于20 cm标准蒸发皿的累计水面蒸发量设计不同灌水处理,研究了滴灌条件下不同灌水处理(充分灌水T1,轻度水分亏缺T2,中度水分亏缺T3)对不同种植季节温室黄瓜生理特性、耗水量(Evapotranspiration,ET_c)、产量及水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)的影响,且于2017年8—12月(秋冬季)和2018年3—7月(春夏季)分别对不同灌水处理下土壤水分状况、作物生理指标、耗水量、产量和WUE等指标进行了系统的田间试验观测及分析。研究结果表明,随着灌水量的减小,温室黄瓜产量和WUE均呈降低趋势,不同程度的水分亏缺对黄瓜不同生育期ET_c有一定的抑制作用,在黄瓜生长任一阶段发生水分亏缺均会降低黄瓜植株的茎流速率、光合速率及气孔导度,进而可能影响黄瓜干物质的运转与积累,其中在作物生长中期,温室黄瓜茎流速率及产量对水分亏缺响应最为显著。黄瓜平均单果质量、果茎、果长和单株坐果数均随灌水量的降低而减小,黄瓜果实畸形比例随不同生长阶段水分亏缺的增大而增大。不同种植季节温室黄...     

交替隔沟灌溉对温室黄瓜生长及水分利用效率的影响

日光温室黄瓜生产中一直存在灌水量大,水分浪费严重等现象,针对这一问题,该试验以津育5号黄瓜（Cucumis sativus L）为试材,就交替隔沟灌溉和交替隔沟亏缺灌溉对日光温室黄瓜生长、灌溉水去向、水分利用效率和节水效果等的影响进行了研究。结果表明,交替隔沟灌溉减少了土壤水分的深层渗漏、土壤表面水分蒸发,植株蒸腾速率也略有下降,而植株光合作用没有受到明显影响,使同化产物有利于向果实分配,产量与对照持平,果实商品性和营养品质也有所提高。交替隔沟灌溉可节水37%～48%,作物水分利用效率提高47%～82%。此法简便易行,控漏减蒸效果明显,节水显著,在目前日光温室生产条件下极具推广应用价值。     

不同水氮处理对温室黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响

采用温室小区试验方法,研究了不同水氮条件对黄瓜产量、品质以及植株生长特性、叶片水分利用效率的影响。结果表明,同一施氮条件下,减量灌水处理的瞬时水分利用效率明显高于菜农习惯灌水处理,其中处理W2N1 200比W1N1 200提高了2.89%,处理W2N900比W1N900提高了6.14%。减量灌水条件下,减施氮50%处理(W2N600)与习惯施氮处理(W2N1 200)相比,黄瓜产量以及果实Vc、可溶性糖含量分别提高了5.43%、7.22%、12.90%,而果实硝酸盐含量降低了13.54%。通过试验得出,目前河北省温室蔬菜生产节水、节肥潜力很大,通过实时监控水分含量,采取比当地农民习惯用量减水30%、减氮25%~50%的措施,不仅能维持黄瓜较好的生长特性,提高叶片的水分利用效率,而且能保证黄瓜的产量,改善果实的品质。     

亏缺灌溉对温室番茄产量与水分利用效率的影响

为了探讨西北旱区日光温室番茄节水高效灌溉模式,2008年进行了不同生育阶段水分亏缺对膜下沟灌番茄产量与水分利用效率的影响研究。结果表明,在番茄果实成熟与采收期亏水虽然可使果实早熟,增加收获期和市场高价位时期的重合度,但由于产量降低幅度较大,总体经济效益低,为不合理灌溉方案。相反,在对照处理灌水定额21 mm的基础上,苗期减少2/3灌水量、开花和果实膨大期减少1/3灌水量、果实成熟与采收期正常灌溉,是西北旱区日光温室番茄较适用的灌溉模式。即在番茄全生育期内灌水11～12次,灌溉定额为200～210 mm时,可实现市场产量170～180 t/hm2,毛效益31～34万元/hm2,水分利用效率和单方耗水毛效益分别为64～69 kg/m3和120～125元/m3,同时节约灌水量40～50 mm。     

水肥耦合对温室盆栽黄瓜产量与水分利用效率的影响

采用一种负水头供水控水盆栽装置进行水分精确控制,通过设定装置的不同供水吸力控制不同的土壤含水量,研究不同水肥供应对温室黄瓜生长发育的影响及水肥间的耦合效应。试验分别设3种供水吸力:3 kPa(W1)、5kPa(W2)和7 kPa(W3);3种施肥水平:N 600、P 300、K 300 kg/hm2(F1),N 900、P 450、K 450 kg/hm2(F2)和N 1200、P600、K 600 kg/hm2(F3)。试验结果表明,W1、W2、W3处理控制的土壤含水量分别为26.25%、20.81%、15.35%。在F1、F2和F3的处理下,黄瓜的生长速率和产量随着土壤水分的增加而增加,表现为W1W2W3;在W1与W2处理下,施肥水平越高,黄瓜生长速率、叶片光合速率、干物质积累量以及产量与水分利用效率越高,表现为F3F2F1;且增加施肥对提高水分利用效率并不以增加植株耗水量为代价。而在W3处理下,植株干物质积累量、叶片光合速率和产量的高低顺序为F2F1F3,F3过高的施肥量抑制了植株的生长。试验结果还表明,水肥互作效应对黄瓜产量与水分利用效率有显著的影响。     

亏缺灌溉下异根嫁接提高黄瓜产量和水分利用效率

为了研究异根嫁接黄瓜对适度亏缺灌溉的响应,该试验以中农26号黄瓜(Cucumis sativas L.)为材料,以自根嫁接黄瓜适宜水分管理(每次20m3/667m2)为对照,研究异根嫁接黄瓜的根系、产量、品质和水分利用效率等指标对适度亏缺灌溉(每次12m3/667m2)的响应。结果表明:与对照比较,亏缺灌溉条件下,异根嫁接可明显促进根系生长,提高了水分利用效率,果实品质也有所改善,根系表面积、根干质量和水分利用效率分别提高8.0%、14.2%、和42.1%～53.9%。这一结果明确了通过异根嫁接可以提高黄瓜水分利用效率,同时也证明异根嫁接可以作为设施黄瓜农艺节水的最重要措施之一。     

温室番茄栽培渗灌适宜灌水定额指标的研究

目前水分紧缺是制约保护地蔬菜产量的重要因素,如何在保证产量的前提下合理地提高水分利用效率成为保护地节水措施的重要评价指标。采用日光温室小区栽培试验的方法,对番茄产量、水分利用效率等指标进行比较,探讨了温室番茄栽培适宜的渗灌灌水控制上下限指标。结果表明:在相同灌水控制下限的条件下,番茄的产量随着灌水控制上限的升高有增加的趋势,灌水控制下限取土壤水吸力45kPa、上限12kPa,有利于番茄的生长发育,可以保证高产和节水省工的目标。     

基于辐射累积量的灌溉策略对不同土壤质地温室黄瓜产量和品质的影响

针对设施土壤栽培中缺乏简单实用灌溉策略的问题,该研究以黄瓜‘中农26’为试材,在典型土壤质地（壤土、黏壤土和砂壤土）下,控制同一质地土壤相同太阳辐射量累积下总灌水量一致,探究基于太阳辐射累积量的灌溉策略（分别以15、20和25 MJ/m²的辐射累积量作为灌水起始点）对日光温室秋冬茬黄瓜植株生长、产量、灌溉水分利用效率和品质的影响。结果表明,对于壤土、黏壤土和砂壤土,以25 MJ/m²的辐射累积量作为灌水起始点,分别对应单次3.22、3.56和2.77 mm的灌水量,有利于植株获得更高的光合速率、叶面积、株高和节间数;但同一质地土壤相同灌水量下基于太阳辐射累积量的灌溉策略并未对黄瓜产量和灌溉水分利用效率产生显著影响（P>0.05）。对于壤土、黏壤土和砂壤土,以20 MJ/m²的辐射累积量作为灌溉起始点,分别对应单次2.59、2.85和2.22 mm的灌水量,果实可获得较高的可溶性糖和维生素C含量,较低的硝酸盐含量,品质较优。因此,基于太阳辐射累积量作为灌水起始点的灌溉策略可用于设施黄瓜栽培,但单次灌水量需综合考虑土壤质地类型和高产/优质的栽培目标进行设定。     

节点渗灌对温室黄瓜产量相关因素影响的研究

在节点渗灌条件下,将黄瓜全生育期划分为两个阶段进行探讨,研究了不同灌水控制下限对黄瓜光合作用、产量和水分利用效率的影响。研究结果表明:在黄瓜叶片水平上,叶片净光合速率均随前期和后期灌水控制下限的增大而减少,结合叶片水平水分利用率,生育期灌水控制下限组合以30 kPa×20 kPa为宜。在产量水平上,生育期灌水控制下限组合为34.75 kPa×20 kPa,可实现产量和水分利用效率同步提高。     

灌水对水肥一体化制种玉米产量和水分利用效率的影响

研发和推广应用高效节水技术是提升扬黄灌区制种玉米产量、支撑制种玉米产业增效和持续发展的重要途径。为了给建立制种玉米水肥一体化技术模式下的科学高效灌溉制度提供科学依据。在甘肃扬黄灌区滴灌水肥一体化条件下,研究了不同灌溉定额和灌水次数下制种玉米的产量表现和水分利用效果。结果表明,灌溉定额从2 250 m3/hm2增加到3 000 m3/hm2时,制种玉米增产幅度达33.84%,但灌溉定额高于3 000 m3/hm2并继续增大时增产效果不明显,生育期耗水量增加,水分利用效率降低明显。灌水次数从10次增加至20次时,制种玉米产量及水分利用效率均呈降低趋势,灌水次数多于15次并继续增加时,制种玉米减产显著。灌水次数和灌溉定额之间不存在互作效应。在灌溉定额偏低条件下,增加灌水次数会造成制种玉米严重减产。当生育期灌溉定额为3 000 m3/hm2、灌水次数为10次时,折合产量较高,为7 386.9 kg/hm2,较其余处理增产-2.77%～93.58%;水分利用效率最高,为17.83 kg/(mm·hm2),较其余处理提高5.32%～78.30%;种植纯收益较高,为29 683.6元/hm2,较其余处理增加-511.8～20 675.4元/hm2;产投比最高,为3.03,较其余处理增加0.07～1.38。可见,灌水10次、灌溉定额为3 000 m3/hm2时灌溉水利用效果相对优化。     

灌溉方式对温室黄瓜灌溉水分配及硝态氮运移的影响

为了揭示灌溉方式对日光温室黄瓜灌溉水分配及硝态氮运移的影响,该文以津育5号黄瓜为试材,研究了畦灌、滴灌和渗灌3种灌溉条件下灌溉水的去向、硝态氮淋洗、根层土壤硝态氮运移、根系分布及产量和水分利用效率。结果表明,滴灌和渗灌减少了水分深层渗漏量和土面蒸发量,增加了植株蒸腾量,促使更多的水分被植株吸收利用;滴灌和渗灌分别节水25.9%和32.0%,增产11.6%和15.3%,水分利用效率提高49.9%和68.7%;并减少了硝态氮的淋洗量,促使养分更多的分布于根层,对保护地下水环境具有重要意义。     

水氮耦合对日光温室黄瓜根系生长的影响

为揭示不同水氮耦合的促根机理,该文以日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜根系为主要研究对象,应用主成分分析法对根系生长情况进行综合评价,探索有效根直径范围内根系根长密度在土壤中的分布与不同土层间NO3--N含量之间的关系。结果表明:该文得到的综合主成分可以代表97.27%的根系信息,综合评价最高的处理为优化灌溉定额为300 m3/hm2时,冬春茬共灌溉8次,优化施氮量240 kg/hm2、秋冬茬共灌溉5次,施氮量50 kg/hm2,该水肥管理条件能够更好地促进黄瓜根系的生长,提高了日光温室黄瓜的产量,降低了氮肥及水资源的浪费,是日光温室黄瓜的优质高效施肥灌溉模式。     

水氮条件对温室黄瓜光合日变化及产量的影响

为研究温室内主要环境因子变化规律和黄瓜叶片光合日变化特征及其与产量的关系,在华北平原日光温室内设置了习惯和减量2个灌水处理,每个灌水处理下设3个施氮水平,共6个处理组合。结果表明：温室条件下光合有效辐射、温度、湿度等环境因子日变化均为单峰曲线;不同水氮条件下叶片净光合速率、气孔导度日变化曲线均呈双峰型,光合“午休”现象明显,气孔因素是主要限制因子;温室黄瓜光合速率与产量间呈二次曲线关系;适量的减水、减氮,黄瓜净光合速率下降不显著,而叶片瞬时水分利用效率则明显提高。当季的黄瓜以灌水5190 m3/hm2,施氮600 kg/hm2时（W2N40）具有较高的产量,这与习惯水氮处理相比,可增产4.21%。综合分析,优化的水氮处理（W2N40）不仅具有较高的净光合速率,瞬时水分利用效率,而且黄瓜产量高,是一种较为合理的水肥管理方式。     

微咸水滴灌对黄瓜产量及灌溉水利用效率的影响

试验主要研究了华北半湿润地区微咸水滴灌条件下,滴头正下方0.2 m深度土壤基质势分别控制在－10～－50 kPa时,不同盐分浓度微咸水(2.2～4.9 dS/m)对黄瓜产量、灌水量及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。研究发现当灌溉水电导率(EC)大于1.1 dS/m时,黄瓜的产量随着EC的增大而降低。当滴头下0.2 m深度土壤基质势控制在－25～－35 kPa时,黄瓜表现出来的耐盐性最强,EC每升高1 dS/m产量大约降低3%。总的趋势是土壤基质势控制越高(－10 kPa)处理的灌溉量越多,IWUE越低,而土壤基质势控制越低(－50 kPa)处理的灌溉量越少,IWUE越高。通过研究,在年降雨量大约为600 mm的半湿润地区,当没有足够的淡水用于作物灌溉时,可以在采用一系列灌溉与栽培管理措施条件下,利用2.2～4.9 dS/m的微咸水来灌溉黄瓜等对盐分中等敏感的作物。     

负压灌溉对黄瓜产量品质及水氮利用效率的影响

采用新型负压灌溉,研究了不同供水负压和氮肥水平对黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,负压灌溉可以显著提高黄瓜产量和水氮利用效率、改善黄瓜品质。与常规灌溉水氮处理(W1N1)相比,负压灌溉水氮处理(W2N1和W3N1)黄瓜产量分别提高了69.3%、20.1%;水分利用效率提高了149.8%、165.6%;氮肥表观利用率提高了52.3%和23.7%;通过因子分析方法和综合评价得出,影响黄瓜品质的关键因子依次为:果实内质因子(45.38%)、果实数量因子(36.32%)和商品瓜率因子(21.10%),说明黄瓜果实的营养成分是影响果实品质最主要的因子,再次为果实数量和商品瓜率因子。综合分析不同水氮处理对黄瓜产量、水氮利用率和品质的影响,推荐W2N1和W3N1两个处理即供水水头为-5 k Pa、-10 k Pa,施氮量(N)为0.3 g/kg为较适宜水氮组合方案。     

地面覆盖对温室黄瓜生产及水分利用效率的影响

试验共设地面覆盖秸秆、覆盖地膜、覆盖秸秆+地膜以及对照四个处理,采用随机区组设计。研究了不同地面覆盖对日光温室黄瓜生产及水分利用效率的影响,以期为日光温室黄瓜生产筛选最佳覆盖模式,为发展节水型生态农业提供理论依据和技术支持。结果表明：①地面覆盖能有效促进植株与瓜条生长发育,提高正常瓜比例,其中以覆盖秸秆+地膜效果最好;②地面覆盖的黄瓜产量显著高于对照,覆盖秸秆+地膜在提高早期产量与总产量的效果最好,覆盖地膜在提高早期产量上优于覆盖秸秆,但后期产量远低于覆盖秸秆处理,总产量低于覆盖秸秆处理;③地面覆盖可有效改善瓜条品质,增加黄瓜的干物质含量、可溶性糖含量、维生素C含量、可溶性蛋白质含量及游离氨基酸总量,且以覆盖秸秆+地膜效果最好;④覆盖秸秆、覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率极显著高于对照,分别较对照提高74.2%、112.5%与102.3%,覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率显著高于覆盖秸秆处理。