覆膜滴灌对玉米光合特性、物质积累及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,以雨养条件为对照,研究3种灌溉处理(滴灌、覆膜滴灌、覆膜限量补灌)对玉米相对叶绿素质量浓度(SPAD值)、光合特性及产量和水分利用效率的影响,探讨不同膜下滴灌节水增产的效果及内在机制。结果表明,覆膜增加玉米苗期叶绿素质量浓度,在拔节期覆膜的作用减弱,抽雄期SPAD值依次为覆膜限量补灌覆膜滴灌滴灌雨养。与对照相比,覆膜滴灌、覆膜限量补灌玉米地上部干物质重分别增加22.8%~52.8%和20.3%~48.0%;玉米产量增加1 261 kg/hm2和1 300 kg/hm2,增产12.7%和13.1%;提高水分利用效率0.83 kg/m3和1.23 kg/m3,提高水分生产效率0.30 kg/m3和0.36 kg/m3。覆膜限量补灌在不影响光合产物积累的基础上,比覆膜滴灌节水60%。     

膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下水稻光合生理特性的研究

以粳稻品系T-04和T-43为试材,通过盆栽控水试验,比较了在膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下乳熟期叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数和渗透调节物质含量的差异,分析了两种栽培模式下的水分利用效率和产量构成因素。结果表明,在膜下滴灌栽培模式下,2个水稻品系的水分利用效率显著高于淹灌,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均降低;最大净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率显著降低,表明光合速率下降受叶绿素含量和气孔的双重影响;表观量子效率、羧化效率、ΦPSII、电子传递速率、Fv/Fm均显著降低,说明光合色素含量降低导致PSⅡ反应中心捕光能力减弱和光化学转化效率降低,从而使叶片光合速率降低;可溶性糖、可溶性蛋白均显著低于淹灌栽培;丙二醛、脯氨酸含量高于淹灌栽培,说明滴灌栽培水稻植株的膜脂过氧化加剧,细胞膜系统受到一定程度的破坏,通过主动积累渗透调节物质,适应干旱胁迫。膜下滴灌栽培水稻单位面积有效穗数和结实率显著降低,导致最终减产。     

膜下滴灌氮肥运筹对花生光合和抗氧化特性的影响

为研究膜下滴灌氮肥运筹对花生光合和抗氧化特性的影响,在氮肥总量不变的情况下,以花生品种青花7号为材料,设置了6种氮肥运筹方案。各处理基施∶花针期追肥∶结荚期追肥的氮肥比例分别为5∶0∶0(T2),3∶1∶1(T3),2∶2∶1(T4),1∶2∶2(T5),1∶3∶1(T6),0∶3∶2(T7),以不施氮肥处理(T1)为对照。结果表明：与其他处理相比,T6处理显著提高了不同生育时期叶片的光合速率、气孔导度、叶绿素含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,显著降低了叶片丙二醛含量。特别是在花生生长发育后期仍然使叶片保持较高的光合速率和抗氧化酶活性,降低膜脂过氧化程度,延缓叶片衰老,从而利于产量的形成。综上,本研究条件下,青花7号以基施∶花针期追肥∶结荚期追肥按1∶3∶1比例为最优氮肥运筹方案。     

膜下滴灌追肥对花生生长发育、光合特性及产量的影响

为探索膜下滴灌条件下花生花针期最适的施肥量,以花育25号为材料,在同一灌水量水平下设3个追肥处理,分别为尿素45 kg·hm~(-2)和磷酸二氢钾60 kg·hm~(-2)(T1)、尿素67.5 kg·hm~(-2)和磷酸二氢钾90 kg·hm~(-2)(T2)、尿素90 kg·hm~(-2)和磷酸二氢钾120 kg·hm~(-2)(T3)。研究不同处理对花生生长发育、光合特性和产量品质的影响。结果表明,花针期追肥可显著降低花生营养器官生物量,增加花生经济产量,提高收获指数,增加花生结荚期和饱果成熟期叶片的叶绿素含量、蒸腾速率和净光合速率。膜下滴灌追肥处理能增加花生百果质量、百仁质量及出仁率,提高花生籽仁脂肪、油酸含量与油酸亚油酸比值(O/L)。因此,花生产量的提高,主要是通过提高单株有效结果数、荚果饱满程度及提高单果质量实现的。花生荚果产量随着追肥量的增加呈现先增加后降低的趋势,T2处理产量最高。综合考虑产量增加收益及肥料投入成本,在本试验条件下,膜下滴灌T1和T2处理是达到高产高效的追肥措施。     

棉花膜下滴灌条件下不同养分在土壤中分布规律研究

探讨了棉花膜下滴灌条件下不同养分在土壤中的分布,并对土壤速效钾、土壤速效氮、土壤速效磷进行了含量测定。     

膜下滴灌追肥时期和次数对花生光合特性和产量的影响

为确定膜下滴灌适宜的追肥时期和次数,在大田条件下,以青花7号为供试材料,在花生生育期施肥总量不变的情况下,设置等量施肥量下不同生育时期追施试验,研究膜下滴灌追肥时期和次数对花生光合特性和产量的影响。结果表明:各时期追肥均有利于提高花生叶片光合性能并增加产量。就追肥时期而言,追肥效果为花针期结荚期饱果期;就追肥次数而言,分次追肥效果优于1次追肥,即在3个追肥时期中,追肥时期越早、前期追肥量越大和分次追肥越有利于促进花生叶面积指数、叶片叶绿素含量和光合速率的提高,而分次追肥既有利于提高花生生育前期叶面积指数、叶绿素含量和光合速率,又能缓解生育后期叶面积指数、叶绿素含量和光合速率的下降。追肥通过提高百果质量、百仁质量、单株荚果数和出仁率而提高荚果产量和籽仁产量,而分2次追肥提高产量幅度最大,分3次追肥提高产量幅度反而下降。因此,本研究表明花针期和结荚期追肥有利于花生产量提高。     

滴灌量对冬小麦光合特性及干物质积累过程的影响

为了解滴灌冬小麦光合作用、干物质积累与滴灌量的关系,通过田间试验,在1管5行的毛管配置条件下,设置3 300、3 900和4 500m3·hm-2三个灌水定额处理(分别用处理A、处理B和处理C表示),研究了滴灌量对冬小麦光合速率、蒸腾速率等光合参数、干物质积累时间和速率、产量和水分利用效率的影响。结果表明,自拔节期至乳熟期,处理B的叶面积指数始终高于处理A和处理C。叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随灌水量的增大而增加,而胞间CO2浓度和单叶水分利用效率分别呈下降和先升后降趋势,净光合速率增幅随灌水量的增加而下降。全生育期单株干物质积累总体上呈"S"型曲线变化,处理B和处理C的干物质积累快速增长期分别比处理A延长了3d和4d;干物质最大积累速率和产量均以处理B最高,其中处理B产量分别较处理A和处理C提高了7.09%和4.55%;灌溉水利用效率在处理A和处理B之间差异不显著,二者较处理C增加了29.61%和18.99%。在本试验条件下,滴灌小麦的适宜灌水定额为3 300~3 900m3·hm-2。     

氮肥对半干旱区膜下滴灌玉米叶片叶绿素荧光特性及产量的影响

针对吉林省西部半干旱区的生态特点,研究氮素营养水平对膜下滴灌条件玉米净光合速率、叶绿素荧光参数、光合酶活性和产量的影响。结果表明,适宜的氮肥施用量可显著提高叶片光合性能,随着氮肥施用量的逐渐增加,叶片气体交换参数也逐渐升高;当氮肥超过300 kg/hm2时,各项指标开始下降。在荧光诱导动力学参数中,最大光化学效率(Fv/Fm)对种植模式的改变比较敏感,膜下滴灌下各处理平均Fv/Fm均显著高于同期普通生产田对照,随着施氮量的增加Fv/Fm增加;高氮处理穗位叶Fv/Fm无显著差异。施用氮肥均增加了玉米穗位叶PEP和Ru BP羧化酶活性。在膜下滴灌模式下,玉米达到最高产量时的氮肥施用量为200 kg/hm2,与300 kg/hm2时的产量无显著差异;非膜下滴灌玉米获得最高产量时的施氮量为300 kg/hm2。     

不同灌水模式对北疆膜下滴灌棉花干物质积累和产量的影响

为研究不同水分处理对北疆膜下滴灌棉花干物质积累和产量的影响,以新陆早57号为试验材料开展了3种灌水分配方案的比较试验。结果表明：在总灌水量为4500 m³·hm^－2时,分8次灌溉最合理,棉花产量最高;首次灌溉时间推迟或者灌水量不足,均会造成水分胁迫,降低棉花干物质积累量及干物质向果实中的分配量,最终造成产量的损失。     

膜下滴灌不同棉花品种氮素吸收与产量差异研究

通过田间试验设置新陆早33和标杂A1两个棉花品种和3个施氮量处理,研究膜下滴灌不同棉花品种氮素吸收及其对产量的影响。结果表明,随着氮肥施用量的增加,不同棉花品种干物质积累和子棉产量都表现出增加的趋势且差异显著,标杂A1要明显优于新陆早33;而氮肥利用率则随着施肥量的增加呈现减少的趋势,在施纯氮240kg.hm-2水平下,新陆早33、标杂A1的氮肥利用率分别为31.4%和35.7%,在320kg.hm-2水平下,其氮肥利用率下降到28.4%和32.8%。     

南疆膜下滴灌棉田土壤盐分动态分布特征研究

膜下滴灌容易造成土壤盐分的积累,而土壤盐分积累是农业生产的重要制约因素,因此研究膜下滴灌棉田土壤盐分的空间动态分布特征,对指导当地的棉花栽培具有重要意义。本研究利用便携式野外土壤水分盐分测定仪,通过连续定点监测棉田宽行、窄行距地表15 cm、25 cm的盐分变化,分析其土壤电导率的动态变化特征,结果表明：在整个生育期,膜下滴灌棉田的电导率在0.19～4.94 ms·cm^－1,土壤电导率的变化与棉田滴水时间直接相关,在滴水前与滴水后,土壤电导率差异显著;但滴水前土壤电导率的日变化与滴水后土壤电导率的日变化不明显;滴灌棉田行间膜下15 cm、25 cm土层土壤电导率值的日变化不明显;花期、铃期、吐絮期滴水前在窄行和宽行的25 cm处,电导率都比15 cm处高,但灌水后电导率差异不大;收获期不再滴水的情况下,宽行的盐分比窄行的高;行间不同深度的土壤电导率随生育期的变化趋势基本相似,从花期到收获期土壤盐分含量逐渐降低。     

裸地栽培对南疆滴灌棉花生长发育及产量的影响

试验以中棉所49为对照,选择了较早熟的4个棉花品种,研究了覆膜栽培(全生育期覆膜)和裸地栽培(全生育期不覆膜)两个处理对棉花出苗率、生育期以及产量等的影响。结果表明：各品种裸地栽培出苗率均低于覆膜栽培;裸地栽培均延长生育期,生育期越短的棉花品种裸地栽培和覆膜栽培差异越小,反之越大。虽然裸地栽培显著影响了棉花早期的生长发育,但最终结果表明裸地栽培对籽棉产量影响不显著,中棉所90和新陆早48号裸地栽培籽棉产量高,适合南疆地区裸地栽培。     

新疆膜下滴灌棉田土壤钾素的变化特性

通过田间试验,从时间、空间（水平和垂直）分布的角度研究了新疆滴灌棉田中土壤速效钾时空分布特征和运移规律。结果表明：在垂直方向上,土壤表层速效钾含量较高,随着土层的加深,速效钾含量逐渐降低。在水平方向上,滴水前滴灌带处表层土壤速效钾含量最低。第一次滴水后,滴灌带处土层速效钾有所增加,大部分速效钾集中分布在距离滴灌带水平距离20 cm及40 cm土层处;水平方向上,心土层和底土层速效钾含量随滴水次数变化不大。表土速效钾含量在棉花五叶期较高,盛蕾期至盛花期下降;到吐絮期不同土层的速效钾含量有上升趋势。     

滴灌模式对冬小麦花后光合特性与产量的影响

为给冬小麦滴灌技术推广提供科学依据,以冬小麦品种青麦7号为材料,在全生育期灌水定额(1 800m3.hm-2)相同条件下,通过大田试验研究了4种滴灌模式(T3:一管三行、T4:一管四行、T5:一管五行、T6:一管六行)对冬小麦花后光合特性和产量的影响。结果表明,与无灌溉处理(CK)相比,滴灌冬小麦花后旗叶光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著升高,胞间CO2浓度(Ci)显著降低,叶绿素含量下降缓慢。不同滴灌模式间冬小麦旗叶光合特性也存在差异,灌浆前期Pn、Gs、Tr表现为T5>T4>T6>T3,灌浆后期表现为T5>T4>T3>T6。不同处理间产量表现为T5>T4>T6>T3>CK,且差异显著,其中T5比CK增产61.1%。在4个滴灌处理中,T5处理经济收益最高。说明一管五行滴灌模式最有利于冬小麦花后光合作用及高产高效。     

内蒙古膜下滴灌棉花叶面肥施用效果

以中棉所50和天元1号为材料,以喷施清水为对照,通过田间试验研究了从蕾期到铃期6次叶面喷施1%(质量分数,下同)尿素、0.5%磷酸二氢钾、1%尿素+0.5%磷酸二氢钾3种叶面肥对内蒙古膜下滴灌棉花产量与品质的影响。结果表明,喷施叶面肥处理均比对照增产,皮棉增产幅度为6.0%~10.6%,喷施1%尿素+0.5%磷酸二氢钾处理增产效果最佳。叶面肥处理对棉花纤维品质无显著影响,施用1%尿素+0.5%磷酸二氢钾叶面肥处理棉花纤维上半部平均长度、断裂比强度优于对照。     

棉花滴灌技术应用进展

 滴灌技术以节水节肥、增产增收等优势在我国新疆地区得到快速发展。随着大面积应用和推广,滴灌设备价格逐渐下降,管带性能不断改善,毛管布置多样化,水肥管理精细化,控制系统自动化。尽管如此,成本、水质、栽培技术、管理制度等因素依然限制着滴灌技术的进一步发展和推广。今后,滴灌技术将向设备更廉价、管带更耐用、控制系统更智能、经济效益更高方向发展。     

膜下滴灌棉花不同盐分土壤水盐运移规律研究

 为了探讨膜下滴灌棉花土壤水盐运移规律,设置温室土柱栽培试验研究了不同盐分处理棉花各生育期土壤盐分、水分的运移规律。结果表明：在棉花整个生育期内,随着盐分含量的增加各土层的水分、盐分含量均表现增加的趋势,盐分高的处理土壤中水分含量也高,土壤水、盐含量最大值都出现在50～60 cm土层深度,40～60 cm土层为滴灌棉田盐分积聚区;不同盐分处理各土层含盐量差异均达显著水平,随着滴水淋洗,各盐分处理表层(0～10 cm)盐分含量差异不大,底层(50～60 cm)差异较大;盐分绝大部分集中于深层土壤,土层越深各处理土壤盐分含量差异越大。     

膜下滴灌棉花水分管理效应研究

 通过田间试验,研究不同的灌水量和灌水频率对棉花生长和产量的影响。试验结果表明：灌水量对棉花生长的影响大于灌水频率;高灌水量容易造成棉花旺长,而在低灌水量条件下,适当调整灌水频率可以保证棉花的生长;灌水量3900 m³·hm^-2,5~7 d的灌溉频率比较适合。     

含硅复混肥料不同用量对滴灌棉田土壤酶活力、养分吸收及产量的影响

通过田间试验,研究含硅复混肥料不同用量(300、450和600kg·hm-2)对滴灌棉田土壤酶活力、养分吸收及产量的影响。结果表明,施用含硅复混肥料可显著提高土壤脲酶和碱性磷酸酶活力,且碱性磷酸酶活力随肥料用量的增加而显著增加;施用含硅复混肥料对纤维素酶、蔗糖酶活力无显著影响;可显著提高土壤微生物量碳,且随肥料用量的增加而显著增加,但对微生物量氮无显著影响。含硅复混肥料中、高用量均可显著促进棉花植株对氮、磷和钾素吸收。含硅复混肥料低用量下棉花产量与对照无显著差异,中等用量和高用量下棉花子棉产量分别较对照增加了18%和20%。