条带种植模式下微喷带对冬小麦产量和耗水特性的影响

【目的】缓解华北平原淡水资源匮乏与冬小麦高耗水的矛盾,解决当地水资源利用率低的问题。【方法】以济麦22为试验材料,在条带种植微喷带灌溉设置了4个灌水量处理:在小麦拔节期、灌浆初期、灌浆中期(灌浆期5月下旬)3个生育时期设灌水15 mm(W1)、22.5 mm(W2)、30 mm(W3)、37.5 mm(W4),以等行距种植常规地面畦灌在拔节期和灌浆初期各灌60mm为对照(CK),分析了不同灌溉处理的耗水特性、籽粒产量及水分利用特征。【结果】小麦生育期内总耗水量在306.46～399.4 mm,W1、W2、W3、W4处理和CK土壤水占总耗水的比例分别为44.2%、42.97%、41.24%、40.15%和38.41%;随着灌水量的增加,灌溉水占总耗水的比例增加;冬小麦拔节至灌浆初期耗水量最大,占全生育期的45.33%～53.68%,条带种植模式各处理在播种至灌浆初期耗水所占比重较大,CK则在灌浆初期至成熟期较大。微喷带灌溉条件下冬小麦籽粒产量随着灌水量的增加而增加,W4处理产量最高达9 682.66 kg/hm2;W3处理的水分利用率最高,比CK提高了7.54%。【结论】微喷带灌溉灌水量在135～157.5mm,耗水量在367.5～400 mm时,冬小麦能获得最高的产量和水分利用效率。     

基于大型蒸渗仪的1年2作滴灌小麦-玉米耗水特征

利用大型称质量式蒸渗仪,分析了滴灌条件下小麦-复玉米蒸散耗水过程。结果表明,中等灌水条件下,滴灌小麦-玉米蒸散耗水总量为777.93mm,其中小麦耗水占45.8%,玉米耗水占54.2%,小麦拔节期和抽穗期耗水量为188.03mm,占1年2作耗水总量的24.2%,玉米拔节期和抽雄期耗水量为235.42mm,占1年2作耗水总量的30.26%;1年2作滴灌小麦-玉米全生育期平均耗水强度为4.25mm/d,其中小麦、复播玉米平均耗水强度分别为3.93、4.57mm/d。不同天气状况下玉米蒸散耗水强度的差异大于小麦,玉米蒸散日变化具有明显"午休"现象。滴灌小麦-玉米受各气象因子的影响不同,春小麦和夏玉米蒸散强度与各气象因子的相关性分别表现为净辐射相对湿度30cm土壤水分总辐射光合辐射日平均气温风速和相对湿度光合辐射净辐射30cm土壤水分总辐射风速日平均气温。     

吉林西部玉米膜下滴灌耗水特性研究

利用2014年吉林省通榆县玉米膜下滴灌灌溉定额对比试验资料,计算了玉米各生育期耗水量,研究了玉米全生育期耗水规律,分析了不同灌溉定额对膜下滴灌玉米灌溉水生产率及产量的影响,从而确定了不同种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额。结果表明:不同灌溉定额下膜下滴灌玉米耗水规律基本相同,灌浆期耗水量最高,成熟期最低;从产量角度看,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 031.86m3/hm2,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 394.46m3/hm2;从灌溉水生产率角度,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为990.32m3/hm2,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 347.07m3/hm2。     

灌溉量和灌溉时期对紫花苜蓿耗水特性和产量的影响

2008年通过第2茬苜蓿田间试验,研究了不同灌水量和灌水时期对紫花苜蓿耗水特性、鲜草产量及其水分利用效率的影响.结果表明:土壤贮水消耗量占总耗水量百分率的变异系数显著低于降水量占总耗水量百分率的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度不是很大;适量灌溉的W3处理(灌水6次,灌水量100 mm)的灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率分别为42.6%、45.67%和11.73%,灌水量多的W6处理(灌水6次,灌水量210 mm)分别为76.43%、39.01%和-15.44%,与W6处理相比,W3处理显著提高了土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率.灌水量均为100 mm的条件下,W3处理的耗水量显著高于W2处理(灌水3次),W3处理的耗水模式与苜蓿需水规律相吻合,这是其水分利用效率高的生理基础.     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄耗水规律及灌溉制度优化研究

以宁夏贺兰山东麓大田滴灌酿酒葡萄为研究对象,分析不同灌水处理条件下土壤含水率、耗水规律、品质、产量及水分生产效率的变化,基于多因素提出优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度。主要结论有:不同生育期土壤含水率随土层深度呈下降趋势,生育期内果实膨大期土壤含水率最高。阶段耗水量呈现开花期、初果期小,萌芽期、果实膨大期、着色成熟期大的"下开口抛物线"分布,果实膨大期为耗水高峰期,日均耗水量2.26~4.48 mm/d。3 600 m3/hm~2时滴灌酿酒葡萄的可溶性固形物、总酸等含量较优,品质较好,产量、水分生产效率最高。(4)推荐优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度为:灌溉定额3 600 m3/hm~2,灌水次数13次,其中萌芽期3次,开花期1次,初果期2次,果实膨大期4次,着色成熟期3次。     

地埋滴灌对玉米耗水及水分生产率的影响

为合理制定玉米地埋滴灌灌溉制度,通过田间试验研究不同滴灌带埋深,不同滴头流量对玉米生长的影响,得出以下结论:在苗期-拔节D1(25 cm)埋深处理株高高于D2(35 cm)15%～30%,到了抽雄期以后D1略大于D2但各处理间无显著差异(p0.05);玉米株高Q2(1.38 L/h)Q1(1.05 L/h)Q3(1.90 L/h),Q2流量下的湿润体最适合玉米生长发育;D2(35 cm)埋深各处理叶面积指数低于D1(25 cm)埋深各处理4%～15%,滴灌带埋设较深时对叶片发育的影响作用大于滴头流量。D1处理生育期耗水量较D2处理高21.9 mm,Q2处理生育期耗水量最小为366.19 mm,滴头流量对玉米耗水影响较小。D1Q2处理产量最高,水分利用效率最大。通辽玉米地埋滴灌建议滴头流量1.38 L/h,埋设深度为25 cm,推荐灌溉制度为全生育期灌水7次,灌溉定额175 mm。     

吐鲁番地区不同灌水量和毛管间距对葡萄生长和产量的影响

2013年对吐鲁番葡萄采用滴灌方式进行灌水实验,灌溉定额分别为720、850和960mm,滴灌带间距设置为40和60cm,监测并分析葡萄生长期生长指标、耗水和产量等数据。结果表明:滴灌带间距为60cm时的葡萄在各项生长指标和产量上优于滴灌带间距为40cm的处理;各灌溉定额处理的葡萄整个生长期耗水由低到高再降低,耗水量和耗水强度随灌水量增加而增大,其中葡萄的浆果膨大期耗水量最大,其他依次为浆果成熟期和枝蔓成熟期、新梢生长期、花期和萌芽期;灌溉定额850mm的W2处理产量和水分利用效率也最高,优于灌溉定额960mm的W3处理,增加灌水量在一定范围内可以增加葡萄产量。在综合考虑产量与水分利用效率的情况下,滴灌带铺设间距为60cm,灌溉定额为850mm为宜。     

不同滴灌量对冬小麦旗叶衰老及产量的影响

为了探究适宜的冬小麦滴灌量,以冬小麦"青麦7号"为材料,设置不灌水(CK1)、传统灌溉方式漫灌(CK2)、滴1水(W1)、滴2水(W2)、滴3水(W3)、滴4水(W4)和滴5水(W5)共7个处理,研究了不同滴灌量对冬小麦旗叶衰老特性及产量的影响。结果表明,W3、W4和W5处理显著提高了小麦过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,减少了膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的生成;W1和W2处理不能显著提高保护性酶的活性,在乳熟期增加1次滴灌的W5处理在成熟期表现出"贪青晚熟"现象。所以,枯水年滴灌120mm(W4),在返青期、拔节期、开花期和灌浆期滴灌,每次30mm;平水年滴灌90mm(W3),在拔节期、开花期和灌浆期滴灌,每次30mm,可以有效地缓解冬小麦叶片的衰老,提高水分利用率,同时显著增加籽粒产量,为最佳的滴灌灌溉量。     

不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为了探索适宜于赤峰地区滴灌玉米的灌水定额,在赤峰市松山区当铺地乡南平房村示范基地进行了大田试验,试验设置4个灌水定额水平,分别为180(GGDE1)、240(GGDE2)、300(GGDE3)、360(GGDE4)m3/hm2,研究了不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长状况、玉米产量和水分利用效率WUE的影响,分析了玉米耗水量与产量、边际产量、玉米水分利用效率之间的关系。结果表明:灌水定额300m3/hm2的处理玉米的株高、叶面积在玉米苗期、灌浆期表现出比其他灌水定额处理好;膜下滴灌玉米产量随灌水量的增加先增加后减小;穗重、行粒数、百粒质量等产量构成因素同样随灌溉定额增加呈递增趋势;穗长和穗行数规律性不强,各处理间差异不显著;玉米产量、水分利用效率均与玉米耗水量呈二次抛物线关系,玉米全生育期耗水量400.83~449.63mm是进行灌溉确定滴灌灌溉定额的主要研究区域。     

微润灌溉对玉米耗水特性及产量的影响研究

为研究微润灌溉对大田玉米耗水特性和产量的影响,以大田玉米为研究对象,通过玉米微润灌溉与膜下滴灌田间对比试验,对微润灌溉和膜下滴灌不同处理条件下灌水量、耗水量、作物的产量及水分生产效率等进行试验研究及分析。结果表明:微润管进口压力为2.0、2.5和3.0 m的微润灌溉分别较滴灌少耗水29.8%、17.9%和11.7%。微润管进口压力为3.0 m的玉米籽粒产量为10 507 kg/hm^2,比膜下滴灌对照高11.5%,WUE达到4.33 kg/m^3。说明微润灌溉通过优化全生育期水分配置,进而达到节水、增产、增效的效果,在干旱区可适当推广应用。     

晋北谷子耗水规律和水分高效利用研究

【目的】阐明晋北地区谷子的耗水规律和水分高效利用模式,为实现晋北地区农业的节水高产提供指导。【方法】以晋谷-53号谷子为研究对象,在拔节期、抽穗期、灌浆期分别设置轻度、中度和重度的水分胁迫处理,拔节期的灌溉下限分别为田间持水率的64.2%(A_1)、50.9%(A_2)和40.0%(A_3),抽穗期的灌溉下限分别为田间持水率的73.6%(B_1)、62.3%(B_2)和50.9%(B_3),灌浆期的灌溉下限分别为田间持水率的68.0%(C_1)、57.0%(C_2)和45.0%(C_3),3个阶段的灌溉上限均为田间持水率的90.0%,研究了不同水分亏缺模式谷子的耗水规律和水分生产效率。【结果】谷子的全生育期耗水量在177.96～454.87 mm之间,各生育阶段耗水量和耗水模数呈现为先增大后减小的规律,依次为拔节期/抽穗期苗期灌浆期成熟期,耗水强度表现为抽穗期拔节期灌浆期成熟期苗期;水分生产效率较高的灌水处理谷子作物系数在0.65～0.78之间;水分生产效率最高的W4(组合A_2B_1C_2)处理在苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期的作物耗水系数分别为0.27、0.68、2.10、0.51和0.42;谷子各生育阶段的水分敏感指数依次为抽穗期拔节期灌浆期;谷子最优灌溉模式是在拔节期和抽穗期分别进行中度和轻度组合的水分胁迫,可将谷子的水分生产效率提高至1.56～1.57 kg/m~3。【结论】晋北地区应在拔节期进行适当的补充灌溉,使谷子农田土壤含水率不低于50.9%的田间持水率。     

盐化土壤节水灌溉春玉米产量及耗水规律研究

为合理利用盐化土壤,发展节水灌溉,通过设置3种水量水平(510、340、255mm)和2种灌水矿化度(0.7和3g/L),研究盐化土壤种植春玉米时,节水灌溉对春玉米产量及耗水规律的影响。结果表明,灌溉水量和灌水矿化度对耗水量和水分利用效率的影响显著,对产量的影响不显著。春玉米耗水量随灌溉水量的增大而增大,微咸水处理的耗水量低于淡水处理的耗水量。灌溉水量越少,土壤水分越能得到充分利用,50~100cm土层的水分利用程度越高。灌溉水量为340mm时,产量与充分灌溉相比减少不超过2%,水分利用效率提高15%左右,节约用水170mm。     

拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】探索黄淮地区冬小麦适宜水氮管理模式。【方法】通过田间小区试验,研究了不同灌水量(90 mm (W1)、60 mm (W2)、0 mm (W3))和施氮量(300 kg/hm2(N1)、225 kg/hm2(N2)、150 kg/hm2(N3))对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响。【结果】灌水量从0增加到90 mm,冬小麦耗水量增加了67～106 mm,降水和土壤供水量占耗水量的比例降低;随施氮量增加,冬小麦耗水量和土壤供水占耗水量的比例增加,降水所占比例降低。相同灌水条件下,灌水量和降水量占总耗水量比例随施氮量增加而降低;施氮量从150 kg/hm2增加到300 kg/hm2,土壤贮水量消耗占总耗水量的比例从1.6%～4.9%增加到8.3%～9.9%。拔节期灌水、追施氮肥提高了拔节—开花期、开花—成熟期阶段耗水量和平均日耗水强度;与W3N3处理相比,随灌水和施氮量的增加,拔节—成熟期的耗水量增加了7.4%～63.5%;增加灌水量降低了冬小麦水分利用效率、土壤水利用效率和灌溉水利用效率,提高了降水利用效率。在W1条件下,N1、N2处理的水分利用效率、降水利用效率和灌溉水利用效率分别比N3提高了18.18%～22.98%、24.66%～26.32%和24.68%～26.32%;在W2、W3条件下,水分利用效率、降水利用效率、灌溉水利用效率随施氮量的增加逐渐增加,土壤水利用效率随着施氮量增加逐渐减小。【结论】在试验条件下,综合考虑籽粒产量和水分利用效率,拔节期灌水90 mm、施氮225 kg/hm2和拔节期灌水60 mm、施氮300 kg/hm2为产量和水分利用效率兼优的灌溉施肥组合。     

基于遥感ET数据的区域水资源状况及典型农作物耗水分析

以遥感ET及实测降水数据为基础,借助GIS技术开展水分盈亏分析研究;同时依据项目区土地利用现状,选择冬小麦、夏玉米、棉花及人工草坪为重点分析对象,对其耗水及灌溉耗水规律进行研究。结果表明:①大兴区耗水量与降水量在总量上不平衡,时空上不匹配,在现状土地利用下若无外来水补充,则不得不超采地下水,资源型缺水突出。②冬小麦和夏玉米耗水年际变化不大,而棉花及人工草坪随降水增加耗水增大;分析作物耗水与降水的吻合性发现,冬小麦耗水与降水匹配性最差,其次为人工草坪,而夏玉米及棉花耗水与降水匹配较好。③在所选择的4种作物中小麦灌溉耗水量最大,达230 mm以上;其次为人工草坪,其灌溉耗水量超过189 mm;夏玉米及棉花灌溉耗水量较小。     

膜下滴灌对加工番茄水分利用效率与品质的影响

在新疆石河子研究了膜下滴灌对加工番茄耗水特征、水分利用效率和品质的影响。结果表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%,总耗水量也随滴灌量的增加而增加。膜下滴灌加工番茄耗水量以盛果期最高,开花座果期次之,成熟期和苗期最低,其日耗水强度表现出先升后降的变化趋势,总体低于常规沟灌处理。与常规沟灌相比,膜下滴灌能提高番茄果实硬度、可溶性固形物、番茄红素、Vc、可溶性酸和总糖含量以及糖酸比。从节水高产灌溉的角度考虑,当地加工番茄膜下滴灌量以6150 m3/hm2较为适宜。     

不同灌水策略对夏玉米水分利用效率和产量构成要素的影响

于2013—2014年在河南商丘开展了5个灌水处理(T1:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm+成熟期水45mm,T2:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T3:拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T4:拔节水60 mm,T5:灌浆水60 mm)的田间试验,研究了不同灌水处理对夏玉米阶段耗水量、总耗水量、产量、水分利用效率、收获穗数、穗粒数、百粒质量、行粒数的影响。结果表明,夏玉米不同生长阶段灌水处理的耗水量均显著大于不灌水处理(P0.05),且随着整个生育期灌水次数和灌水量的增加,总耗水量显著提高。2013年和2014年,灌拔节水和灌浆水处理(T3)的总耗水量显著低于T1处理(P0.05),产量分别下降8.0%和8.9%,水分利用效率则分别提高5.3%和0.5%。灌水显著影响了夏玉米的收获穗数、穗粒数和百粒质量。2 a的苗期灌水处理(T1和T2)显著提高了夏玉米的收获穗数(P0.05),拔节期和灌浆期灌水处理(T3)的穗粒数和百粒质量均显著大于只灌拔节水(T4)和只灌灌浆水(T5)的处理(P0.05),但收获穗数差异不显著。在节水灌溉的条件下,黄淮海平原夏玉米主产区要实现较高的产量和水分利用效率,灌拔节水和灌浆水是最基本的灌水策略。     

不同水盐胁迫对番茄生长发育和产量的影响研究

【目的】探究番茄植株对不同水盐胁迫情景的响应,为合理制定盐碱化土壤下的灌溉制度提供科学依据。【方法】以粉欧宝番茄品种为研究对象,开展水盐对番茄生长发育影响的盆栽试验。试验采用完全随机布置,设置3个水分水平(W1-充分灌溉、W2-1/2的W1灌水量、W3-干旱复水)和2个盐分水平(S1-无盐和S2-0.3%含盐量),每个处理4个重复,测定了番茄耗水、干物质和产量指标,分析了不同水盐胁迫对番茄植株生长发育与产量的影响。【结果】与充分灌溉W1相比,W2水平的番茄植株耗水、干物质、植株含水率、叶质量、产量、单果质量显著减少。W3水平的植株耗水量和叶茎比显著减少,但单株干质量与鲜干比所受影响不大;单果鲜质量与干质量显著减小,但坐果率提高导致产量有所增加。盐分处理的番茄植株耗水量、单株干质量、鲜干比、叶茎比、果实总产量、单果鲜质量与干质量均小于无盐处理。水分胁迫显著影响叶片生长和单个果实发育,盐分胁迫抑制植株的生长发育及产量形成。【结论】干旱复水与无盐处理组合(W3S1)下番茄植株表现出了较好的生长发育状况和产量水平,可用于最优调亏灌溉制度的制定。     

呼伦贝尔地区喷灌对大豆生长及水分利用效率的影响

【目的】优化呼伦贝尔地区灌溉管理制度。【方法】针对呼伦贝尔大豆喷灌补灌技术,以"新密荚王738"为供试品种,采用喷灌,设75 mm(P1)、85 mm(P2)、95 mm(P3)、105 mm(P4)4个灌水量处理,并设置1个无灌溉对照处理(CK),测定了不同时期的生物质量、产量、产量构成因子,分析了不同水平下生育期各阶段的耗水规律和水分利用效率。【结果】不同生育期灌水均能促进植物株高和叶面积的生长,株高较CK增加了3.8%～14.1%,叶面积指数较CK增加了2.4%～16.7%,结荚期是株高和叶面积指数的需水敏感期。与CK相比,灌水各处理百粒质量和荚粒数明显增加,单株荚数显著增加。与CK相比,P2处理荚数、百粒质量分别提高了37.2%、11.1%,P4处理荚数、百粒质量分别提高了21.9%、6.6%。P1、P2、P3和P4处理产量分别增加了9.9%、21.9%、20.8%和16.9%。全生育期大豆耗水量在326.7～435.8 mm之间,且随着灌水量的增加,大豆总耗水量显著增加,P1、P2、P3、P4处理分别比CK增加了17.7%、19.9%、26.5%、33.4%。不同生育阶段大豆耗水量不同,结荚期与鼓粒期为主要耗水阶段,共占总耗水量的48.6%以上。生育期日耗水强度均值表现为结荚期>鼓粒期>开花期>成熟期>分枝期>苗期。P1、P2、P3、P4处理WUE均分别比CK提高了17.4%、27.5%、20.3%和10.1%。【结论】本试验条件下,不同灌水量对耗水量和水分利用效率影响比较明显,P2处理在各方面表现均最好,可以达到节水与高产的目标。     

调亏灌溉对日光温室青茄品质和耗水规律的影响

在日光温室滴灌条件下采用小区试验方法,研究了不同生育期不同程度调亏灌溉对青茄耗水规律、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,温室青茄耗水高峰出现在成熟采摘期,该阶段耗水模系数在49.96%～64.11%之间;苗期的耗水量最小,其阶段耗水模系数在8.64%～16.68%之间。苗期和成熟采摘期适度调亏灌溉(灌水定额为适宜供水的80%)可提高青茄产量和水分利用效率,开花坐果期水分过度亏缺(灌水定额为适宜供水的60%)对青茄品质有所改善,但显著降低青茄产量和灌溉水利用效率。综合考虑产量和品质,拟定日光温室青茄滴灌条件下适宜的灌溉制度为,灌水周期10d,苗期和成熟采摘期适度亏水,灌水定额分别为12mm和20mm;开花坐果期宜充分灌溉,灌水定额为25mm。     

不同灌水处理对玉米生长特性及水分利用效率的影响

【目的】针对宁夏干旱区水资源严重匮乏、灌溉水利用效率低等问题,开展田间玉米膜下滴灌试验,探索不同灌水处理对玉米生长特性及水分利用效率的影响。【方法】通过设置4个灌溉定额(1 350、1 650、2 100、2 550 m3/hm~2)和2个灌溉次数(8次、10次)共8个处理,研究了不同灌水处理对玉米耗水量、叶面积指数、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】耗水量随灌水量增加呈上升趋势,灌水8次条件下耗水量高于灌水10次;全生育期W1处理(2 550 m3/hm~2,8次)叶面积指数最大,W8处理(1 350 m3/hm~2,10次)叶面积指数最小;光合速率日变化呈双峰凸抛物线型,蒸腾速率日变化呈单峰凸抛物线型,低水分处理的蒸腾速率普遍低于高水分处理;W5(1 650 m3/hm~2,8次)、W7(1350 m3/hm~2,8次)处理灌溉水生产效率高,但产量低,W2(2 550 m3/hm~2,10次)、W4(2 100 m3/hm~2,10次)、W1处理灌溉水生产效率很低,W3处理(2 100 m3/hm~2,8次)水分生产效率仅次于W1处理,是节水的最佳处理。【结论】综上,灌水方案以W3处理为宜。