Soil Water Distribution and Irrigation Uniformity Under Alternative Furrow Irrigation

Field experiments were conducted to investigate the spatial-temporal distribution and the uni-formity of soil water under alternative furrow irrigation in spring maize field in Gansu Province. Resultsshowed that during the crop growing season, alternative drying and wetting furrows could incur crops to en-dure a water stress, thus the adsorptive ability of root system could be enhanced. As there was no zero fluxplane between irrigated furrows and non-irrigated furrows under alternative furrow irrigation, lateral infiltra-tion of water was obviously increased, thus decreasing the deep percolation. Compared with the conventionalirrigation, although the water consumption in alternative furrow irrigation was reduced, the uniformity of soilwater was not obviously affected.     

膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响

【目的】明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【方法】以郑单958为研究对象,于2015—2021年进行田间试验,通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下0—50 cm土层水分含量,研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用效率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分,而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围内,膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm土层水分含量均高于细流沟灌;随着土层深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小,40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米在开花期和成熟期的生长,提高叶面积指数。开花期膜下滴灌玉米的株高和叶面积指数较细流沟灌平均增加4.3%和8.3%,成熟期平均增加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量均为膜下滴灌>细流沟灌处理,开花期增加12.2%,成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率和干物质转移量对籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理,分别增加17...     

交替隔沟灌溉土壤水分时空分布与灌水均匀性研究

 以春玉米为试验材料 ,在甘肃河西民勤沙漠绿洲区进行大田试验 ,研究控制性交替隔沟灌溉水分的时空分布特性和灌水均匀性。试验结果表明 ,在玉米生长期内 ,对灌水沟进行交替干燥和湿润 ,可以使作物根系经受一定程度的干旱锻炼 ,提高根系的吸收补偿效应 ;交替隔沟灌溉中 ,由于在灌水沟和非灌水沟之间没有形成零通量面 ,其水分的侧向入渗明显增强 ,从而可减少土壤水分发生深层渗漏的机率 ;同常规灌溉相比 ,虽然交替灌溉的用水量有所减少 ,但其灌水均匀性与常规灌溉没有显著差异     

沟灌种植下秸秆覆盖对夏玉米耗水特性及产量的影响

为了揭示不同水分处理及覆盖处理对夏玉米耗水及产量的影响机制,通过田间试验,研究了宽垄种植下3种水分处理[土壤水分控制下限为田间持水量的60%(L-60)、70%(L-70)、80%(L-80)]和4种覆盖处理[覆盖率分别为50%(F1)、100%(F2)、150%(F3)以及不覆盖处理(F0)]对夏玉米阶段耗水规律及产量的影响。结果表明:同一水分处理下,秸秆覆盖增加了夏玉米的产量,其中F2处理增产效果最显著,增产率可达2.68%~4.58%;出苗—拔节期覆盖处理表现出明显的保墒能力,较F0处理最高可节水8.32~9.81 mm,拔节—抽雄期和抽雄—灌浆期降雨较多,适量秸秆覆盖能增强降雨的入渗,且蓄纳较多的雨水,而覆盖过厚则阻碍降雨的入渗,使降水止于覆盖层,最终导致大量的无效水蒸发,F2覆盖处理最适宜;结合水分处理和覆盖处理,L-70水分处理和F2覆盖处理效果最优,产量高达7 815.42 kg/hm2,耗水仅为366.09 mm,水分利用效率为2.13 kg/m3,降水利用效率为5.73 kg/m3,符合节水高产的宗旨。     

交替隔沟灌溉和施氮对玉米根区水氮迁移的影响

 【目的】研究交替隔沟灌溉条件下作物根区土壤水氮迁移和累积。【方法】利用小区试验,对供试玉米采取不同的水分和氮素处理,测定交替隔沟灌溉条件下玉米根区土壤硝态氮、铵态氮和水分的变化。【结果】施氮后沟中硝态氮含量增长很快,大多集中在地表下0～30 cm处。随着时间的推移,上层土壤水分携带氮素养分下渗,造成下层土壤硝态氮含量的上升。收获时低水高氮处理的整个剖面上硝态氮的累积量最大,是高水高氮处理的1.2倍,低水低氮处理的是高水低氮的1.27倍。施氮后表层0～30 cm土壤铵态氮含量和累积量达到高峰,30 cm以下变化不明显。收获时各处理的铵态氮在剖面上的分布和累积基本相同。高水处理的土壤水分累积量明显大于低水处理,氮素水平的高低对土壤水分的累积影响不大。【结论】施氮量和灌水量是影响土壤硝态氮、铵态氮和土壤水分分布和累积的最主要因素。高水处理造成根区硝态氮淋失,降低了氮肥的利用。施氮量与硝态氮在根区剖面上的累积呈正相关。与硝态氮含量相比,铵态氮含量较低并且变化不大。最佳的水氮耦合形式为低水高氮（施氮量240 kgN•ha-1,灌水量1485.71 m3•ha-1）。     

夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究

[目的]为夏玉米田间用水管理提供指导。[方法]分析垄植夏玉米控制性交替隔沟灌溉条件下不同水分处理棵间土壤蒸发与作物蒸腾的变化规律,探讨影响棵间土壤蒸发的主要环境因素。[结果]灌水后,棵间土壤蒸发呈明显上升趋势,而后逐渐减小;交替隔沟灌溉灌水后约50％的地表土壤处于干燥状态,可明显减少棵间土壤蒸发,降低无效耗水,提高水分利用率;播种-出苗期,棵间土壤蒸发量占耗水量的比例最高（88％以上）,抽雄-灌浆期两者比例最低;影响棵间土壤蒸发的主要因素有：辐射、气温、湿度、风速、土壤含水率等。[结论]控制性交替隔沟灌溉具有明显的节水效果。     

交替隔沟灌溉棉花群体生理指标的水氮耦合效应

【目的】研究交替隔沟灌溉棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应。【方法】本试验采用交替隔沟灌溉方式进行大田小区试验,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,分析棉花群体生理指标在不同水、氮组合下（灌水量：37.48—218.52 mm;施氮量：56.2—134.2 kg?hm-2）的变化规律。【结果】棉花叶片光合势(LAD)、作物生长率(CGR)、群体净同化率(NAR)、叶面积指数(LAI)、产量、生物量的水、氮单因子效应表明,施氮量56.2—122.8 kg?hm-2时,各群体生理指标、产量、生物量与施氮量呈显著的正相关。施氮量122.8—134.2 kg?hm-2时,LAD、CGR与施氮量呈显著的正相关,NAR、LAI、产量和生物量变化不显著。灌水量37.52—192 mm时,群体生理指标、产量、生物量与灌水量呈显著的正相关。灌水量192—218.48 mm,LAD、CGR、LAI与灌水量呈显著的正相关,NAR、产量和生物量变化不明显。棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应表明,灌水量在37.52—192 mm范围内,LAD、CGR、NAR、LAI随灌水量增加而均增长,但增长趋势随施氮量增加而逐渐降低。灌水量在192—218.48 mm各群体生理指标、生物量、产量变化不显著。施氮量56.2—95.2 kg?hm-2,群体生理指标、产量、生物量随施氮量增加而增长,但增长趋势随灌水量增长而逐渐降低。施氮量从95.2增加到134.2 kg?hm-2,各群体生理指标、生物量、产量随施氮量变化不显著。【结论】交替隔沟灌能够协调棉花群体生长发育,提高棉花产量和水、氮利用效率。     

交替灌溉方式土壤水分运移及垄体参数初探

交替灌溉作为一种大田作物栽培灌水方式已逐步受到关注。为研究灌水前后水分在垄沟之间的运移及交替灌溉方式适宜的垄高、垄宽等技术参数,试验模拟了交替灌溉不同垄体参数的灌水试验。结果显示,垄背、垄坡、灌水沟和非灌水沟4个观测点同一土壤剖面存在明显的土壤含水量梯度,水分的侧向入渗增强,从而减少了土壤水分发生深层渗漏的几率;交替灌溉方式下,采用15 cm垄高、55 cm垄宽的垄体标准,利于增大地表面积、改善植物生长环境,同时还可使交替灌溉水得到最优分配,达到高效节水效果。     

南疆无膜滴灌棉田灌溉模式及耗水规律研究

基于长远的土壤环境问题考虑,棉花无膜滴灌栽培模式将成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。为了探讨南疆地区棉花无膜滴灌栽培模式的可行性,设置27（I1）、36（I2）、45（I3）、54（I4）和63 mm（I5） 5个无膜滴灌灌水定额处理,并以膜下滴灌灌水定额36 mm（I6）作为对照处理,研究土壤水分分布、棉花耗水及产量等对不同灌水处理的响应。结果表明,相同灌水定额时,无膜滴灌棉田的土壤含水率低于膜下滴灌;无膜滴灌条件下,随着灌水定额的增加土壤含水率呈增加的趋势;其中I5处理的土壤含水率随土壤深度的增加而上升,而I1、I2、I3及I4处理的土壤含水率在60 cm深处达到峰值,之后随深度增加土壤含水量逐渐减少。相同灌水定额时,无膜滴灌I2处理的籽棉产量显著低于膜下滴灌I6处理,减产14.25%。无膜滴灌条件下,籽棉产量随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,水分利用效率则随着灌水定额的增加逐渐降低。其中,I4处理的籽棉产量最高,与膜下滴灌I6处理间无显著差异。因此,结合产量水平,棉花无膜滴灌的适宜灌水定额为54 mm,灌水次数以10次为宜,为棉花无膜滴灌制定科学的灌溉制度提供了理论依据。     

小管出流环沟灌溉土壤水运动的数值模拟

建立了小管出流环沟灌溉土壤水运动的数学模型和环沟内水流推进模型，并用数值法求解，应用该模型可以确定小管出流环沟灌溉的技术参数。     

有限灌溉对新垦沙地春玉米生理性状及产量要素的影响

在临泽绿洲耕作层保水能力较差的新垦沙地进行了春玉米有限灌溉试验研究,结果表明,灌水最少的WT1处理在耗水量最少的情况下产量不会降低,反而比灌水多的WT2,WT3,WT4,WT5和CK产量要高,增幅分别为23.6%,15.6%,44.0%,16.5%和8.7%;在苗期和拔节期,处理WT1,WT2,WT3与WT4,WT5和CK之间叶面积指数存在显著性差异,尤其是WT1与CK之间显著性差异最大,WT1比CK叶面积分别降低21.4%,12.4%;在苗期、抽雄期、吐丝期、灌浆期,WT1比CK株高分别降低11.9%,15.2%,6.1%,7.8%;所有处理及CK在灌浆期间灌浆强度基本不存在显著性差异;处理WT1,WT2,WT3与WT4,WT5及CK之间千粒质量存在显著差异,尤以WT1与WT4间差异最显著,WT1比WT4增加26.9%。     

风沙土膜下滴灌灌溉水量对玉米生长和产量的影响

[目的]为了更好地为风沙土膜下滴灌灌溉制度的制定提供理论依据。[方法]通过田间试验对不同灌溉水量条件下风沙土地区膜下滴灌玉米生长和产量的影响进行研究。[结果]灌溉水量对玉米株高、茎粗、叶面积指数（LA,）和单株地上干物质重等营养生长指标影响较小;穗长、穗粗、行粒数、百粒重、穗粒重、穗重等产量构成性状和产量均随着灌水量的增加先增大后减小,灌溉水量为75％Er时产量最高,达到7．67t／hm3;水分利用效率（WUE）随着灌溉水量的增加线性下降,25％ET时WUE最大,为1．30kg／m3。[结论]在风沙土地区,玉米膜下滴灌灌溉水量宜控制在25％ET～75％ET。     

畦沟灌溉和干湿交替灌溉对水稻产量与品质的影响

 【目的】探讨协同提高产量和稻米品质的灌溉技术。【方法】以扬稻6号（籼稻）和扬粳4038（粳稻）为材料,自移栽至成熟设置畦沟灌溉和干湿交替灌溉（水势达到-15 kPa再灌水）处理,以农民习惯灌溉为对照,研究不同灌溉方式对产量与品质的形成影响。【结果】与对照相比,畦沟灌溉和干湿交替灌溉提高了抗氧化保护酶活性、叶片光合速率、根系氧化力、根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素核苷含量。畦沟灌溉和干湿交替灌溉的产量较农民习惯灌溉增加了6.16%—11.6%。畦沟灌溉和干湿交替灌溉还显著提高了稻米的糙米率、精米率、整精米率、清蛋白、谷蛋白以及稻米淀粉黏滞谱（RVA）的最高黏度和崩解值,降低了垩白米率、垩白大小、垩白度、醇溶蛋白含量和消减值。两品种结果趋势一致。【结论】畦沟灌溉和干湿交替灌溉可以显著提高产量并改善稻米品质,根系和冠层性能的改善是上述两种灌溉方式增加产量和改善稻米品质的重要原因。     

不同灌溉制度下冬小麦产量效应与耗水特征研究

研究了不同灌溉制度对冬小麦水分消耗和产量构成的影响,从产量差异的生理基础和耗水特征等方面阐述了节水高产的原因,研究表明在底墒水充足的壤土条件下,春灌二水比春灌一水增产,但春灌一水的边际效益高于春灌二水处理,春灌二水与春灌三水的产量相近,但水分利用率提高,随春季灌水量的减少,小麦生育期间的总耗水量降低,但却增加了对土壤水,尤其是土壤深层贮水的利用,如春无灌水处理的土壤耗水占到了总耗水量的84．9％,其中19．0％来自于130－200cm的深层贮水,而春灌二水处理的土壤耗水则分别为49．9％和1．9％。     

不同土层测墒补灌对小麦耗水特性和产量的影响

大田条件下,设置5个试验处理,即:小麦拔节期和开花期各灌溉60 mm(W1);拔节期和开花期测定0~20 cm(W2)、0~40 cm(W3)和0~60 cm(W4)土层土壤含水量,并补灌至土壤相对含水量为70%;全生育期不灌溉(W0);以此研究不同土层测墒补灌对小麦耗水特性和产量的影响。结果表明:土壤贮水消耗量为W3W1W2、W4W0,60~140 cm土层贮水消耗量W3处理最高;W3的籽粒产量最高,其水分利用效率高于W0和W4处理。这表明依据0~40 cm土层含水量测墒补灌拔节期和开花期目标相对含水量为70%的W3处理达到节水高产的效果。     

沟灌方式和灌水量对温室番茄综合品质与产量的影响

【目的】探讨沟灌方式和灌水量对温室番茄综合品质、产量、灌溉水利用效率(IWUE)以及综合效益的影响,优化西北地区温室番茄的沟灌方式和灌水量,为该地区温室番茄产业的可持续发展提供科学依据。【方法】通过田间试验,设置常规沟灌(CFI)和交替隔沟灌溉(AFI)两种沟灌方式,以两次灌水的间隔期Φ20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量E为基数,设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E四个灌水量梯度,共8个处理,采用主成分分析法和灰色关联度法对番茄品质进行综合评价,以主成分综合得分和灰色加权关联度量化番茄的品质指标,采用变异系数法对番茄的品质、产量、灌溉水利用效率(IWUE)赋权,通过TOPSIS法对各处理下温室番茄的综合效益进行评价。【结果】沟灌方式和灌水量均对番茄品质产生影响,主成分分析法和灰色关联度法对番茄品质综合评价的结果不完全一致,但两者都得出AFI-0.6E、AFI-0.8E为品质最优的两个处理;AFI-0.6E处理相较于产量最高的AFI-1.2E处理减产达22.56%,而AFI-0.8E处理相较于AFI-1.2E处理仅减产9.42%,且AFI-0.8E与AFI-0.6E的IWUE无显著差异;TOPSIS综合评价的结果表明AFI-0.8E处理为综合效益最高的处理。【结论】采用交替隔沟灌溉,灌水量设为0.8E,在提高番茄的综合品质的同时又可以使产量和IWUE处于较高水平,从而获得最大的综合效益,为温室番茄优质、高产、高效的沟灌方式和灌水量的组合。     

不同喷射角微喷带灌溉对土壤水分布与冬小麦 耗水特性及产量的影响

【目的】研究不同喷射角微喷带灌溉对土壤水分布与冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响,以期为创新小麦节水灌溉技术,实现小麦高产高效栽培提供理论依据。【方法】2010—2012年冬小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22,在田间条件下设置T0：生育期不灌水;T1、T2、T3、T4采用微喷带灌溉,微喷带带长均为40 m,喷射角分别为35°、50°、65°和80°。每条微喷带沿小麦种植行向铺设在行间,灌溉左右各4行（L1—L4）小麦,实际灌溉宽度1.6 m。【结果】（1）拔节和开花期采用微喷带补灌,同一处理下,各取样区间L1—L4的0—200 cm土层土壤含水量变化规律一致,其中T1、T2和T3处理的各行间上部土层土壤含水量均表现为：随行间距离微喷带增加,土壤含水量逐渐降低;随微喷带喷射角增大,灌溉水在土壤中的分布均匀系数显著增加。T4处理各行间0—200 cm各土层土壤含水量无显著差异,灌溉水在土壤中的分布均匀系数最高。（2）与T1、T2和T3处理相比,T4处理在拔节期至开花期对40—80 cm土层土壤贮水消耗量和开花至成熟期20—80 cm土层土壤贮水消耗量显著升高,对深层土壤贮水消耗量和总土壤贮水消耗量显著降低,拔节至开花期的阶段耗水量、开花期补灌水量、总灌水量和总耗水量亦显著降低。（3）T4处理的籽粒产量、产量水分利用效率和土壤贮水利用效率显著高于其余各处理。【结论】在本试验条件下,采用80°喷射角的微喷带灌溉处理是兼顾高产和高水分利用效率的最优处理。     

交替隔沟灌溉下施肥方式对高粱产量及氮素利用率影响

为探索高粱在交替隔沟灌溉条件下不同施肥方式对产量及氮素利用率的影响,采用随机区组设计进行了研究。结果表明,交替隔沟灌溉条件下,氮素可以一次性底施,但高粱产量和氮素利用率有所降低;将氮素总量的30%底施,70%拔节期追施,则可明显提高高粱产量和氮素利用率,与传统种植法相比,产量提高10.8%,氮素利用率提高22.7%。     

沟灌入渗参数影响因素的试验研究

以大田沟灌入渗试验资料为依据，分析了在土壤条件一定的情况下，沟距、湿周与侧向影响数对沟灌入渗及考斯加柯夫模型入渗数Ｋ，α的影响，对改善考斯加柯夫模型在沟灌入渗中的实用性有着积极的作用。     

黑龙江省玉米种植新区玉米品种对大斑病抗性表现及产量评估

为了明确黑龙江省第三、四积温带玉米种植新区主栽玉米品种抗大斑病特性及产量潜力,以黑龙江省讷河市为玉米新区代表,对该地区推广的16个玉米品种抗大斑病特性及产量进行了评价。结果表明:不同玉米品种对大斑病的抗性表现存在显著差异,病情指数变化范围为4.81~36.30。玉米抗大斑病表现好的品种(病指≤15)为众单1号、齐山2号、龙单39等;中等抗病表现的品种(15病指≤30)为德美亚2号和龙单29;抗性表现较差的品种(病指30)为绥玉19;不同玉米品种按产量大致可分三个等级,即高产品种为齐山2号、海玉11号和甘玉2号等;中产品种为克单14、众单1号和哈丰3号等;低产品种为德美亚2号和绥玉13。从抗大斑病和产量水平综合分析,供试的16个玉米品种中齐山2号、海玉11和甘玉2号3个品种表现最佳,德美亚2号表现最差。