小麦、玉米一体化垄作沟灌对冬小麦生长特性的影响

利用2012-2013年度冬小麦的田间试验资料,研究了小麦、玉米一体化垄作沟灌种植模式对冬小麦生长特性和产量的影响。结果表明:与传统平作相比,一体化垄作沟灌种植模式为冬小麦提供了更好的生长环境。各水分处理,一体化垄作种植条件下冬小麦的灌溉水量减少45mm,生育期延长2~3d,单株叶面积有不同程度的增大,为冬小麦制造更多的有机物创造了良好的条件,导致单穗粒重增加0.05~0.17g,最终产量增加2.09%~3.23%。在冬小麦生育期内,一体化垄作沟灌种植模式的土壤水分控制下限设置为田间持水量70%时,能够获得较好的节水增产效果。     

深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响

为探明深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响,采用完全随机试验设计,分别对不同水分调亏水平与深松耕深度下冬小麦的株高、叶面积等指标进行对比分析。结果表明:冬小麦株高与地上干物质质量随生育期的推进呈增加趋势,叶面积指数呈先增加后减小趋势。灌水下限在田间持水率的40%~70%范围内,随深松耕深度的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。在深松耕土壤20~60 cm范围内,随灌水下限的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、茎粗、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。从产量、水分利用效率与播前深松耕工程难易程度综合考虑,灌水下限为田间持水率的55%与播前深松耕40 cm组合处理可不显著性降低冬小麦产量,同时提高作物水分利用效率以灌溉水分利用效率,从而使冬小麦各项生理指标达最佳。该研究为深松耕条件下调亏灌溉技术的应用、冬小麦高产高效节水以及河南省水资源优化配置提供理论依据。     

秸秆覆盖和水分控制条件对垄作沟灌夏玉米生长和产量的影响

为探究垄作沟灌方式下秸秆覆盖对夏玉米节水效应的影响,通过设置4种秸秆覆盖量(M0:0、M1:1500 kg/hm2、M2:4500 kg/hm2、M3:7500 kg/hm2)和4种水分控制下限(I1:55％FC、I2:60％FC、I3:70％FC和I4:80％FC)进行垄作沟灌夏玉米种植试验,研究了不同秸秆覆盖量和水分控制下限条件对垄作沟灌夏玉米生长发育、水分利用效率和产量的影响.结果表明:各处理下夏玉米株高随水分控制下限的增大呈现先增大后减小的趋势,水分下限相同时,秸秆覆盖为4500 kg/hm2和7500 kg/hm2能显著提高夏玉米株高.水分控制下限60％FC～80％FC时,秸秆覆盖量为4500 kg/km2时夏玉米叶面积达到最大,其叶面积的促进作用最为显著.在一定水分下限范围内,秸秆覆盖量越大,越有利于夏玉米干物质积累量的提高;秸秆覆盖量相同时,夏玉米地上干物质积累量随水分控制下限的提高而增大.由水分控制下限55％FC到60％FC、70％FC以及80％FC,夏玉米全生育期内耗水量平均涨幅分别为5.06％、11.45％及23.48％.水分、秸秆覆盖以及其耦合处理对夏玉米产量、WUE和PUE的影响均达到极显著水平(p<0.01),水分控制下限为70％FC处理、秸秆覆盖量4500 kg/hm2时,夏玉米的产量(6922.54 kg/hm2)、WUE(2.09 kg/m3)和PUE(5.48 kg/m3)均最高,即I3M3为最佳处理.     

不同灌溉方式冬小麦生长发育及水分利用效率的试验研究

通过田间试验,研究了不同灌水方式(传统平作畦灌和宽垄沟灌)和水分处理对冬小麦生长特性的影响。结果表明:相较畦灌,宽垄沟灌种植的冬小麦基本苗数及无效分蘖数均大幅减少,叶面积指数平均增幅9.12%,株高显著降低,地上干物质抽穗期以前低于畦灌,抽穗以后赶上并超过畦灌,穗粒数和千粒重分别增加6.09%和3.79%,增产150.57~237.63kg/hm2,水分利用效率提高9.43%~10.39%;2种灌溉方式的耗水量和产量与水分处理呈正相关,但随着水分控制下限的提高,水分利用效率则先增大后减小;确定宽垄沟灌为冬小麦适宜种植方式,并在L-70水分处理获得了最优的水分利用效率,达到1.91kg/m3,能够获得较好的节水增产效果。     

基于熵权的模糊物元模型优选夏玉米沟灌方式

为了探究沟灌方式下不同灌水处理对夏玉米主要性状及水资源利用效率的影响,采用基于熵权法的模糊物元模型,以大田夏玉米为试验材料,进行了常规沟灌(conventional furrow irrigation,CFI)和宽垄沟灌(wide-ridge furrow irrigation,WFI)种植下3种灌水水平(土壤水分控制下限分别设置为田间持水量的60%,70%和80%)对夏玉米形态指标(株高、叶面积)、产量性状(穗长、穗粗、百粒质量、产量)以及水资源利用效率(灌溉利用效率、水分生产效率)的影响分析.结果表明:同一水分处理下,夏玉米WFI灌溉组合方案优于CFI灌溉组合方案;对于水资源相对丰富地区建议采用WFI-70%θ灌溉方案,对于水资源相对匮乏地区建议采用WFI-60%θ灌溉方案;基于熵权法的模糊物元模型较CRITIC法的模糊物元模型评价效果更好,基于熵权法的模糊物元模型对沟灌夏玉米主要性状和水资源利用效率方面具有一定的应用价值.该研究为沟灌夏玉米合理灌溉提供了科学依据.     

不同种植模式冬小麦耗水特性及产量试验研究

通过田间试验,研究了两种种植模式（传统平作和垄植沟灌）不同水分处理对冬小麦耗水特性和产量的影响。结果表明：相较于传统平作种植模式,垄植沟灌冬小麦的全生育期耗水量减少26.26~31.92mm,穗粒数和千粒重分别增加6.09%和3.79%,增产150.57~237.63kg/hm2,水分利用效率提高9.43%~10.39%;两种种植模式的耗水量和产量与水分处理呈正相关,但随着水分控制下限的提高,水分利用效率则先增大后减小;确定垄植沟灌为冬小麦适宜种植方式,并在L-70水分处理获得了最优的水分利用效率,达到1.91 kg/m3,产量达到7589.96 kg/hm2。     

不同灌水方式根层土壤水分动态及耗水规律试验研究

通过冬小麦、夏玉米周年连作种植试验,观测不同灌水方式根层土壤水分的动态变化,揭示了不同灌水方式和土层深度土壤含水率的变化规律,建立不同时期、不同土层的土壤水含量变化曲线,进而研究出冬小麦、夏玉米不同生育阶段的耗水规律。结果表明:夏玉米生育期土壤含水量波动较冬小麦频繁,周年内,水分处理越高,土壤含水量波动越大,0~20cm土层内土壤含水率波动频率大,且波动幅度也较大,随着土层加深,土壤含水量波动减小;两种作物都是拔节期到灌浆期耗水量最大,约占全生育期耗水量的45%~50%;与传统畦灌模式相比,沟灌各水分处理的耗水量减少38.15~44.13mm,水分利用效率提高9.17%~22.73%。其中L-70处理的产量较高,耗水量适度,水分生产效率最高,小麦、玉米分别平均达到1.84、1.81kg/m3,满足节水高产的宗旨。     

不同沟灌方式下夏玉米穗部性状与产量相互关系的试验研究

采用田间试验,以夏玉米为试验材料,研究了两种沟灌方式(宽垄沟灌和常规沟灌),不同水分处理对夏玉米穗部性状与产量的相互关系。结果表明:较常规沟灌,宽垄沟灌模式增产明显,平均增产率达7.990%,穗长、穗粗、穗粒数、百粒重分别增加了6.240%、3.869%、4.171%、4.610%;过低或过高的水分控制下限对产量及其构成因子都会造成不利影响;不同沟灌方式下,夏玉米穗部性状与产量的相关性均很高,均达到极显著水平;夏玉米穗长、穗粗、穗粒数及百粒重对产量均有促进作用;不同沟灌方式下,夏玉米穗部性状对产量的影响程度发生变化。     

不同水分和覆盖处理对冬小麦生长及水分利用的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究了4种水分条件下(全生育期控制灌水下限分别为田间持水率的80%FC、70%FC、60%FC和50%FC)无覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖(覆盖量4 500kg/hm2)对土壤温度及冬小麦叶面积指数、产量构成性状、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,地膜和秸秆覆盖改变了冬小麦不同生育阶段的土壤热状况。地膜覆盖加快了冬小麦叶面积指数的增长进程,秸秆覆盖则减缓了叶面积指数的增长。4种水分条件下地膜和秸秆覆盖降低了冬小麦有效穗数,但增加了穗粒数和千粒质量等,促使地膜覆盖处理增产6.53%~23.23%,秸秆覆盖处理增产-0.04%~4.96%;地膜和秸秆覆盖都降低了冬小麦耗水量,提高了水分利用效率。地膜覆盖和秸秆覆盖的增产率及水分利用效率提升率均随着灌水下限的降低而增大,同一水分条件下地膜覆盖的节水增产效果大于秸秆覆盖。建议研究区域冬小麦灌水控制下限为田间持水率的60%~70%,优先选用地膜覆盖模式。     

不同补灌方式对马铃薯生长特征及水分利用效率的影响

为明确滴灌、沟灌、畦灌等不同补灌方式对马铃薯生长特征及水分利用效率的影响,于2018年在甘肃定西地区进行马铃薯不同补灌技术大田试验,探讨马铃薯在滴灌、沟灌、畦灌补灌方式下,生育期内农田相对土壤含水率为60%～75%时,不同补灌方式对马铃薯生长特征及水分利用效率的影响。结果表明滴灌方式对马铃薯茎粗、株高、叶面积影响最大;沟灌方式马铃薯受叶片衰老、枯黄脱落等因素的影响小,且能使根系扎根较深,促进马铃薯根冠比的增长,还能增加根系的保水和吸水能力;沟灌方式显著提高了马铃薯的产量,但水分利用效率较滴灌方式低12.4%。在水资源许可区域,采用沟灌补灌方式,可增加马铃薯产量,采用滴灌补灌方式可提高水分利用效率。     

不同沟灌方式下夏玉米棵间蒸发试验

采用常规沟灌和交替隔沟灌技术,研究了不同水分处理(水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%)夏玉米的棵间蒸发。结果表明:常规沟灌的灌后蒸发和全生育期棵间蒸发量均大于交替隔沟灌,灌水后短期内由于表层土壤含水率较高,土壤蒸发较大;在满足作物蒸腾耗水的基础上,交替隔沟灌减小了灌溉湿润面积而减小无效蒸发耗水;不同沟灌方式下土壤蒸发与表层土壤含水率呈明显的脉冲波动变化,而深层土壤含水率波动较弱;表层土壤含水率和叶面积指数对棵间蒸发影响明显,二者与相对土面蒸发强度均有良好的指数函数关系。水分下限控制合适,交替隔沟灌棵间蒸发与蒸腾耗水明显降低,是夏玉米适宜的灌水方式。     

不同灌水方式和施肥量对青贮玉米生长和产量的影响

青贮玉米是河北省粮改饲的主要目标作物。为制定合理的水肥管理措施,提高青贮玉米的产量,选取灌水方式和施肥量作为因子进行青贮玉米试验。灌水方式设置畦灌和沟灌两个水平,施肥量设置4个水平,肥料用量在300~750 kg/hm^+2之间。研究结果表明,沟灌与畦灌相比,株高和鲜重分别增加2.2%和3.6%,沟灌有利于青储玉米的生长和产量的提高。施肥量对青储玉米的生长和产量影响显著,施肥量600 kg/hm^+2时青储玉米生长状况和产量最好,与750、450和300 kg/hm^+2施肥量水平相比,株高、叶面积指数、叶绿素和鲜重分别增加0.11%~27.8%、4.01%~10.55%、1.1%~1.8%和3.6%~15.6%。青储玉米鲜重产量介于69.09至81.4 t/hm^+2之间。相关性和回归分析结果表明青储玉米鲜重与株高和叶面积指数之间呈极显著正相关,沟灌、施肥量600 kg/hm^+2的处理组合有助于株高和叶面积生长,因此也有助于获得较高的青储玉米产量。     

膜沟灌溉条件下夏玉米生长状况及产量、水分利用效率研究

采用膜沟灌溉方式研究了夏玉米的生长状况及产量、水分利用效率。结果表明,膜沟灌溉在一定程度上抑制了棵间蒸发,促进了夏玉米早期植株生长;与普通沟灌相比,膜沟灌溉的绿叶覆盖地面时间较早,植株叶面积高峰期前移且稳定期较长;膜沟灌溉在降低耗水量的同时,可以使水分利用效率提高约18%而不会降低产量;综合分析夏玉米的产量、水分利用效率、株高、穗长及百粒重等因素,结果表明膜沟灌溉优于普通沟灌。     

日光温室小管出流条件下甜椒灌溉制度试验研究

通过田间小区试脸研究了日光温室小管出流条件下土壤水分变化对甜椒的长势指标(株高、茎粗、叶面积)、产量和果实品质的影响,并通过综合分析得出甜椒的适宜灌溉制度.研究表明:土壤水分在青椒各生育期内的下限控制范围为苗期50%～60%;田持、开花坐果期60%～70%;田持、结果期70%～80%.田持时,青椒的长势、产量、果实品质及水分利用效率均呈表现优良.青椒在温室中小管出流条件下的适宜灌溉制度为整个生育期的灌水童为200.64 mm;苗期灌水定额为15 mm,灌水2次;开花坐果期和结果期灌水定额为22 mm,灌水8次.     

砾石覆盖量对农田水分与作物耗水特征的影响

通过大田试验,研究夏玉米-冬小麦轮作条件下砾石覆盖量对土壤水分动态、作物耗水特征、产量及水分利用效率的影响。结果表明,砾石覆盖量的增加提高了土壤对降水的保蓄能力,且主要体现在0~40 cm土层,100~200 cm土壤贮水量变化不明显。在夏玉米-冬小麦各生育期,砾石覆盖措施提高土壤贮水量主要体现在作物苗期和拔节期,其中,S8(砾石覆盖量8 kg/m2)处理提高土壤贮水量效果最好,较无覆盖处理(CK)分别增加12.77%和6.63%。作物耗水系数随着砾石覆盖量的增加而减小。砾石覆盖夏玉米、冬小麦WUE和PUE分别较CK处理最大提高了33.05%、26.65%和12.68%、20.00%,差异显著。此外,作物经济产量和生物产量得到显著提高,夏玉米生长季,各处理其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了4.45%~26.66%和5.81%~25.78%,冬小麦生长季,其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了2.06%~15.34%和2.32%~26.49%。     

水分调控对烤烟生长、干物质积累和养分吸收的影响

采用防雨控水试验,研究不同生育期水分调控对烤烟形态、干物质积累和养分吸收的影响。结果表明,烤烟伸根期、旺长期、成熟期内土壤含水量下限分别保持在田间持水量的60%、80%、70%可以保证烤烟的正常生长,伸根期低于田间持水量的45%、旺长期低于田间持水量的65%将会对烤烟株高、茎围、叶面积的形成产生显著影响,旺长期适当增加水分供应更有利于烤烟产量的形成;水分调控对烤烟根部、叶片干物质积累影响作用显著;所有水分调控下均以钾的积累最多,氮次之,磷最少,成熟期水分调控下提高烤烟根部、茎部氮、磷、钾的含量作用显著,其他生育期没有明显规律。     

冬小麦不同水分处理下液膜覆盖的节水增产效应分析

主要探讨了液体地膜覆盖对冬小麦生长发育、节水增产效应等方面的影响。结果表明,在叶面积指数方面,当灌水下限为田持的50%时,抽穗期以前,液膜覆盖的叶面积指数均较对照偏大,之后则偏小,灌水下限为田持的80%时,整个生育期内液膜覆盖较对照偏大。在分蘖动态方面,返青期到拔节期这一阶段,液膜覆盖较对照分蘖数明显增多。当灌水下限为田持的60%时,液膜覆盖能明显提高冬小麦的产量及水分利用效率,并且此处理下,产投比增加,冬小麦经济效益显著提高。研究认为,液膜覆盖使得冬小麦在适宜灌水条件下显著达到节水增产的效果。     

秸秆氨化还田对农田水分与夏玉米产量的影响

寻求秸秆资源的有效还田方式对干旱半干旱区农业的可持续发展具有重要意义。本文于2014年和2015年在夏玉米全生育期设置2个秸秆氨化水平（A0:未氨化冬小麦秸秆,A1:氨化冬小麦秸秆）和2个秸秆长度水平（L0:粉碎为短秸秆,L1:大于50mm冬小麦长秸秆）翻压还田,分析不同预处理秸秆还田条件下夏玉米全生育期株高、叶面积指数、地上部生物量、冠层覆盖度等生长指标以及土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率的变化。结果表明,2年夏玉米氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）平均土壤体积含水率较未氨化长秸秆处理（A0L1）分别提高了10.7%和6.4%;氨化处理土壤体积含水率明显高于未氨化处理,但不同处理间耗水量差异较小;夏玉米灌浆期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均冠层覆盖度（CC）比其他处理高3.7%~10.7%;成熟期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均地上部干物质量比其他处理高 2.1%~9.5%,平均产量比其他处理增加2.8%~9.1%,平均水分利用效率比其他处理增加1.7%~7.4%;氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）能显著提高夏玉米地上部生物量与籽粒产量。因此,氨化短秸秆翻压还田能有效促进夏玉米生长,保持较好的土壤水分条件,有助于提高夏玉米产量和水分利用效率。     

轮作条件下秸秆施用方式对农田水分及作物产量的影响

通过小区试验,研究了粉碎、氨化秸秆以及与无机土壤改良剂（硫酸钙）混合配施措施对土壤水分及作物产量的影响。结果表明,氨化秸秆利于提高土壤对降水的保蓄能力,显著增加0~100 cm土层土壤蓄水量。在夏玉米-冬小麦轮作中,氨化秸秆提高土壤蓄水能力主要反映在夏玉米苗期和冬小麦抽穗期。粉碎秸秆氨化与硫酸钙处理的夏玉米、冬小麦水分利用效率分别较粉碎秸秆覆盖提高了4.97%、30.32%,效果显著。氨化秸秆施入土壤的措施较未氨化秸秆覆盖还田的措施夏玉米、冬小麦产量分别提高4.56%~10.00%和6.65%~11.12%。     

温室番茄在宽垄覆膜沟灌下水分调亏下限指标研究

【目的】探明宽垄覆膜沟灌技术对日光温室番茄果实、植株生长、耗水、产量及水分利用效率等方面的影响,寻求节水增产模式。【方法】以温室抗TY番茄"5102"为研究对象,分别在苗期、开花坐果期结果期设置田间持水率的50%、60%质量含水率作为灌水下限,其他生育期灌水下限设置为田间持水率的70%,以3个生育期灌水下限均为田间持水率的70%为对照(CK),共7个处理,每个处理重复3次。【结果】由于各处理的灌水下限不同,番茄的耗水量呈现出明显差异,随生育期的推进基本呈增加趋势,结果期耗水量最大,开花坐果期耗水强度达最大。同时可以发现结果期调亏对番茄耗水量、产量影响最为明显,开花坐果期水分调亏对番茄坐果率影响最明显,开花坐果期灌水下限为60%田间持水率水分处理与CK对比可提高番茄坐果率2.22%,开花坐果期灌水下限为田间持水率70%处理劣果率、根冠比最大,产量最低。结果期60%处理可提高水分利用效率的同时降低劣果率。【结论】综合整个生育期考虑,苗期灌水下限为田间持水率60%处理,开花坐果期灌水下限为田间持水率70%处理,结果期灌水下限为田间持水率70%处理,可显著性提高产量及水分利用效率(P0.05),为温室宽垄覆膜沟灌技术的推广及应用提供理论依据。