不同水氮处理对北疆棉花生长特性及产量的影响

为探明北疆地区膜下滴灌棉花生育期合理的水氮施量,通过田间小区,设计灌水量和施氮量2个因素(灌水量设4个水平,即W1:5 250 m~3/hm~2、W2:4 500 m~3/hm~2、W3:3 750 m~3/hm~2和W4:3 000 m~3/hm~2;施氮量设3个水平,即N1:300 kg/hm~2、N2:262.5 kg/hm~2和N3:225 kg/hm~2)试验,研究膜下滴灌棉花生育期不同水氮施量对棉花株高、茎粗、LAI、地上部干物质积累以及产量的影响效应。结果表明:灌水量对棉花生长具有显著的影响,棉花株高、茎粗、LAI和地上部干物质量均随着灌水量的增加而增加,且灌水量对棉花LAI和地上部干物质量的影响效应大于施氮量。当灌水量为3 750 m~3/hm~2,施氮量为262.5 kg/hm~2时,棉花单株铃数、单铃质量以及产量达到最高,综合分析,该灌水量和施氮量为北疆地区膜下滴灌棉花生育期的最优水氮施量。     

不同水氮处理对马铃薯光合特性和产量的影响

在滴灌施肥条件下,开展大田小区试验,研究不同灌水量与不同施氮量对马铃薯光合特性及产量的影响。试验采用二因素三水平随机区组设计。结果表明:在灌水量为1 800 m~3/hm~2时,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随施氮量的增加呈先增后减的趋势,日照充足时最小值和最大值出现的时间点分别为当天下午18∶00和上午10∶00;在灌水量为900 m~3/hm~2时,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势基本一致,且两次峰值都出现在上午10∶00和下午16∶00。在灌水量为900 m~3/hm~2和1 350 m~3/hm~2时,产量随施氮量的增加总体呈增加趋势;在施氮量为120 kg/hm~2和180 kg/hm~2时,产量随灌水量的增加总体呈增加趋势;不同水氮处理的产量均显著高于CK(不灌水不施氮),高出9%～43%。试验条件下处理T6(中水高氮)最有利于马铃薯光合能力和产量的提高。     

施氮对滴灌复播青贮玉米光合特性的影响

通过田间试验研究了相同灌溉定额(288 mm)条件下,行距(KZ,JY)和施氮水平(CK:14.04 kg/hm~2,F_1:97.56 kg/hm~2,F_2:167.16 kg/hm~2,F_3:236.76 kg/hm~2,F_4:306.36 kg/hm~2,F_5:375.96 kg/hm~2)对复播青贮玉米光合特性的影响.结果表明:施氮量为167.16~236.76 kg/hm~2,KZ的产量比JY增加5.41%~8.71%;光合有效辐射为1 500~2 000μmol/(m~2·s~(-1))时,青贮玉米净光合速率和蒸腾速率较大,水分利用效率随光合有效辐射增加呈递减趋势;施氮量为167.16~236.76 kg/hm~2时,拔节期KZ高于JY;抽雄吐丝期KZ低于JY,KZ叶片水平水分利用效率显著高于JY;施氮量为167.16~236.36 kg/hm~2时,拔节期和抽雄吐丝期KZ光合势显著高于JY.就作物高产、高效而言,滴灌复播青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol/(m~2·s~(-1)),施氮量为236.76 kg/hm~2时,行距为KZ.     

玉米不同水肥条件的耦合效应分析与水肥配施方案寻优

利用四元二次回归分析建立了氮肥、磷肥、钾肥、灌水量对玉米光合速率的回归模型,分析了各因素对玉米光合速率的单因素效应、边际效应与耦合效应。各因素对玉米光合速率的影响程度由大到小依次为:灌水量、氮肥、钾肥、磷肥,光合速率随各因素的增加均呈现先增加后减小的趋势。水氮、磷钾、水钾耦合效应显著,其余因素耦合效应不显著。水氮、磷钾耦合对玉米光合速率存在负交互作用,水钾耦合存在正交互作用。建立了玉米光合速率、产量与水分利用效率的多目标优化模型,利用遗传算法对该模型进行模拟寻优,得到的最优水肥组合为:氮肥270.00 kg/hm~2、磷肥60.26 kg/hm~2、钾肥60.02 kg/hm~2、灌水量700.00 m~3/hm~2,该组合下得到的最优玉米光合速率为13.54μmol/(m~2·s),产量为24 520.10 kg/hm~2,水分利用效率为5.14 kg/m~3。     

不同灌溉定额对枸杞光合特性及产量的影响

针对宁夏灌溉水资源紧缺的生产实际,以覆膜滴灌枸杞为研究对象,设置不同灌溉定额进行田间试验,研究了不同灌溉定额对枸杞光合特性及产量的影响。结果表明:1净光合速率日变化,低水分呈双峰型,高水分呈抛物线型;蒸腾速率日变化呈单峰型,不同水分处理的蒸腾速率峰值出现时间点不同;胞间CO_2浓度随着灌水量的增加而降低;2灌溉定额2 700m~3/hm~2时叶绿素相对含量最大,为67.2,灌溉定额3 600m~3/hm~2时最小,为64;3灌溉定额2 700m~3/hm~2时产量最高,为10 440kg/hm~2,灌溉定额3 600m~3/hm~2时产量最低,为7 126.2kg/hm~2,灌水量在一定范围内可增产,但超出2 700m~3/hm~2,产量与灌溉定额不呈正相关关系。     

水氮施量对膜下滴灌棉花生长及水氮分布的影响

【目的】探究北疆地区膜下滴灌棉花最优水氮施量及土壤水氮分布特征。【方法】采用二因素完全随机试验,设置灌水量4个水平(W1:5 250 m~3/hm~2、W2:4 500 m~3/hm~2、W3:3 750 m~3/hm~2和W4:3 000 m~3/hm~2)和施氮量3个水平(N1:300 kg/hm~2、N2:262.5 kg/hm~2和N3:225 kg/hm~2),研究了不同水氮施量对植株形态、土壤含水率分布及土壤氮素分布的影响。【结果】施氮量对植株形态指标的影响程度低于灌水量,但植株形态指标不能反映产量;棉花盛蕾期,表层土壤含水率较低,直至盛花期,表层土壤含水率稳定在20%左右。且灌水量为3 750 m~3/hm~2时,更有利于土壤保持湿润,并且向深层流失的水分较少;0～20 cm土层内硝态氮和铵态氮量相对较高,随着灌水量和施氮量的增加,氮素向深层土壤的淋移程度不断增加,当施氮量为262.5 kg/hm~2时,根系层内的硝态氮含量相对较高,尿素转化的铵态氮也更多;当施氮量为262.5 kg/hm~2,灌水量为3 750 m~3/hm~2时,棉花产量达到最大,为6 460.5 kg/hm~2。【结论】施氮量为262.5 kg/hm~2,灌水量为3 750 m~3/hm~2,可作为该地区最优水氮施量组合。     

微咸水滴灌条件下水氮互作对枸杞生长及产量的影响

为了高效地利用丰富的咸水资源,减少肥料过量而造成的环境污染,通过大田试验对枸杞微咸水滴灌条件下的水肥耦合进行研究。试验共设置3个灌水水平(W1:2 325 m~3/m~2、W2:2 850 m~3/hm~2、W3:3 375 m~3/hm~2)和3个施氮水平(N1:525 kg/hm~2、N2:750 kg/hm~2、N3:975 kg/hm~2),分析了不同水氮处理对枸杞生长、产量、灌溉水分利用效率及肥料偏生产力的影响。研究表明,适当提高灌水量和施氮量可以促进枸杞植株的生长。在同一灌水水平下,N2、N3较N1百粒重分别增加7.3%~11.4%、1.9%~4.0%;在同一施肥水平下,百粒重W2W3W1。在各处理中,W2N2的产量最高,为5 547.22 kg/hm~2,其余各处理相比W2N2枸杞产量减少1.94%~33.27%。减小灌水量和增大施肥量时,i WUE增大,PFP减小;反之,i WUE减小,PFP增大。当水氮处理为W2N2时既能保证高产,又能使i WUE和PFP达到较高水平,因此枸杞适宜的水氮配施量为2 850 m~3/hm~2、750 kg/hm~2(W2N2)。     

不同程度盐渍化农田下玉米产量对水氮调控的响应

为探究玉米产量对不同程度盐渍化农田水氮调控的响应规律,通过田间试验,在3种盐渍化农田(S1,0. 247 d S/m; S2,0. 839 d S/m; S3,1. 286 d S/m)上设置3个灌溉量(W1,150 mm; W2,225 mm; W3,300 mm(常规灌溉量))和3个施氮量(N1,172. 5 kg/hm~2; N2,258. 8 kg/hm~2; N3,345 kg/hm~2(常规施氮量)),结合模型模拟研究了不同盐渍土条件下玉米产量对水氮调控的响应。结果表明:灌水显著影响S1、S2和S3玉米产量,产量随着灌水量的增加呈先增后降的变化趋势。施氮显著影响S1、S2和S3玉米产量,S1和S2上的产量随施氮量的增加先增后降,而S3上的产量总体呈现逐渐减少趋势。随着土壤盐渍程度的加重,水氮交互效应对产量影响增大。水氮交互对S1玉米产量影响不显著(P 0. 05),W2N2较W3N3、W3N2减产4. 41%、6. 56%(P 0. 05),非盐渍土在水分较好和氮素适宜时才可得到较大产量,但适度节水控氮不会显著减产。水氮交互显著影响S2玉米产量(P 0. 05),W2N2产量显著高于其余水氮处理(P 0. 05),中度盐渍土需供应适宜水氮。水氮交互极显著影响S3玉米产量(P 0. 01),W2N1产量显著高于其余水氮处理(P 0. 05),重度盐渍土在适宜水分和较少供氮时才可得到较高产量。经模型寻优得到河套灌区玉米节水节氮高产的水氮用量为:非盐渍土,灌水量253. 74～286. 26 mm,施氮量267. 65～318. 85 kg/hm~2;中度盐渍土,灌水量233. 25～268. 17 mm,施氮量225. 22～272. 56 kg/hm~2;重度盐渍土,灌水量196. 94～243. 06 mm,施氮量179. 15～223. 35 kg/hm~2。     

微咸水滴灌条件下水氮互作模式对枸杞生长及农田土壤环境的影响研究

为探索微咸水滴灌条件下枸杞优质高效水氮模式,设置低水(W1:2 325 m~3/hm~2)、中水(W2:2 850 m~3/hm~2)和高水(W3:3 375 m~3/hm~2) 3种灌溉水平以及低氮(N1:525 kg/hm~2)、中氮(N2:750 kg/hm~2)和高氮(N3:975kg/hm~2) 3种施氮水平,通过田间试验揭示水氮互作模式对枸杞生长及土壤环境的影响。结果表明:枸杞株高、新枝和冠幅的生长速率在春梢生长期较大,而地径生长速率在果实膨大期较大,且W2N2水平下枸杞生长性状较优。通过对枸杞株高的差异性分析得出灌水和施肥不足对枸杞株高影响较大,适宜的灌水施肥与过量的灌水施肥对其影响较小。W2和W3水平下,增施氮肥会使浅层土壤含水率增大,过量施肥会出现相反结果。W2水平能将大部分盐分带到40～60 cm土层,使上层主根区呈现一个低盐状态,利于枸杞植株的生长。因此枸杞适宜的水肥组合为W2N2。     

水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期光合特性的影响

研究不同水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期叶面积指数、光合速率、蒸腾速率及叶片水分利用效率的影响。结果表明,冬小麦旗叶光合速率和蒸腾速率均以处理W1500N210最高,叶面积指数和叶片水分利用率均以处理W1500N270最高,夏玉米叶片光合速率在处理W1500N270达到最高,蒸腾速率则以处理W1500N210最高;灌水和施氮及其交互效应对冬小麦、夏玉米叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均有显著影响;冬小麦、夏玉米灌浆期叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均随施氮量和灌水量的增加而增加;但施氮量超过210kg/hm2时不再显著增加。     

水分调控对宁夏枸杞光合特性及产量的影响

为了探索适宜宁夏中部干旱带滴灌枸杞的灌溉定额,在同心县下马关镇示范基地进行了大田试验,研究了不同灌溉定额对滴灌枸杞光合特性、水分利用效率及产量的影响。结果表明:灌溉定额2 160 m3/hm~2时,滴灌枸杞净光合速率、蒸腾速率最高,灌溉定额1 890 m3/hm~2时次之而叶片胞间CO2浓度以灌溉定额2 160 m3/hm~2最低,为230.55μmol/mol,表明随着灌水量的增加,枸杞净光合速率与蒸腾速率增加,而胞间CO2浓度随之减少;各处理的叶片水分利用效率LWUE峰值在12∶00左右出现,W4处理的LWUE最高,W2处理的最低;灌溉定额1 620 m3/hm~2时产量最高,为9 923.4 kg/hm~2,灌溉定额1 350 m3/hm~2时产量最低,为7 792.2 kg/hm~2,灌水量在一定范围内可增产,但超出1 620 m3/hm~2,产量与灌溉定额不呈正相关关系。     

水氮对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响

以马铃薯品种冀张薯8号为供试材料,在宁夏半干旱区固原旱地进行了膜下不同滴灌量和施氮量对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响试验研究。结果表明:膜下滴灌可明显提高0~40cm土层土壤水分,水肥一体化适时、适量供给马铃薯,为马铃薯块茎生长至快速膨大阶段创造了适宜的水肥环境条件,加之地膜覆盖保墒,使其在水肥最佳状态下生长发育,达到了节水、节肥、增产的作用。氮肥施肥量75~300kg/hm~2,膜下滴灌450m3/hm~2,土壤水分10.03%~17.97%,较225m3/hm~2处理增加80%~59.5%。优化出马铃薯膜下滴灌定额450m3/hm~2、氮肥225kg/hm~2最佳栽培模式,马铃薯产量2.630 175万kg/hm~2,较无氮肥处理增产36.95%,氮素生产效率31.54kg/kg,水分生产效率69.88kg/(hm~2·mm)。     

调亏灌溉对滴灌甜菜生长和产量的影响

为探讨滴灌条件下甜菜节水、高产、高效灌溉指标,于2016年在呼和浩特市开展了田间灌溉试验,研究了调亏灌溉对甜菜生长特性及产量和水分利用效率的影响。结果表明,叶丛快速生长期中度水分亏缺处理(50%θ_f~60%θ_f)在复水后叶面积、根部干物质量、净光合速率和蒸腾速率都有补偿效应,重度水分亏缺处理(40%θ_f~50%θ_f)对植株的生长有抑制作用;块根糖分增长期的调亏灌溉对甜菜生长和生理过程影响小于叶丛快速生长期的,中度水分亏缺处理(50%θ_f~60%θ_f)在复水后根部干物质量和光合作用都有补偿效应,重度水分亏缺处理(40%θ_f~50%θ_f复水后也能恢复生长。综合考虑甜菜块根产量和水分利用效率等指标,叶丛快速生长期和块根糖分增长期的适宜灌水量为1 147.78和635.54 m~3/hm~2。     

水肥耦合在贺兰山东麓酿酒葡萄上的应用效果研究

针对贺兰山东麓酿酒葡萄产业发展中存在的水肥利用率低下等问题,通过田间试验研究水肥耦合对酿酒葡萄生长发育及品质的影响。结果表明:灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加新梢长、粒径和果穗长。灌水6 450m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加副梢长、NDVI值、SPAD值,并显著提高株高、单粒重和产量。灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加叶片鲜干比、叶柄鲜干比,该方案下水分有效利用率、气孔导度、光合速率及蒸腾速率最高。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2能显著促进果实膨大,提升了糖酸比,但对可溶性糖、单宁、花色苷及总酚等品质因素影响不显著。总之,在施肥960kg/hm~2时,以4 950m~3/hm~2为基础,增加灌水量促进了养分吸收,改善了树体长势。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2提升了糖酸比,改善了果实品质。     

戈壁葡萄膜下滴灌土壤水分动态规律的研究

以酿酒葡萄为实验材料,设计2 400、3 000、3 600、4 200m3/hm2四个不同滴灌量的膜下滴灌处理和3 600m3/hm2的不覆膜处理,在每次滴灌后每隔2d取20、40、60、80cm四个不同土层的土样进行烘干处理。结果表明,在不同滴灌量下20～60cm土层的土壤质量含水率受自然蒸发和葡萄的蒸腾失水影响明显。在3 600m3/hm2的灌溉量下,覆膜处理下20～40cm和40～60cm的土壤质量含水率分别比不覆膜的处理高出15.60%和18.83%,说明覆膜处理比不覆膜处理能更好的保持土壤质量含水率,可以节约大量灌水。     

灌水量对压砂地欧李光合作用及产量的影响

在田间试验条件下,选用农大5号为试供材料,以当地不灌水栽培的欧李为对照,研究了不同灌水量对压砂地欧李光合作用和产量的影响。结果表明:在不同灌水量处理条件下,欧李叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率和水分利用效率日变化均呈现典型的"双峰曲线"趋势,存在"午休"现象。欧李的光合作用和产量均随灌水量的增加而增加,处理1(450 m3/hm2)和处理2(225 m3/hm2)的净光合速率峰值比对照(不灌水)分别增加9.77%和3.50%;叶片水分生产效率峰值分别比对照增加5.28%和2.13%;产量分别比对照增加19.83%和6.96%。因此,在2015年现有降雨量和给定的灌水条件下,处理1(450 m3/hm2)为压砂地欧李较佳的灌溉定额。     

限量控制灌溉对酿酒葡萄生长发育的影响

以传统灌溉方式为对照,研究了在北方干旱区的限量控制灌溉对酿酒葡萄-蛇龙珠生长发育和节水效果的影响。结果表明:除灌水量最少的A处理外,B处理和C处理可比对照每生长季节水705 m3/hm2和405m3/hm2,且对葡萄园的土壤含水量、葡萄树的营养生长、光合速率、蒸腾速率、果实产量和质量均无不良影响,对坐果率还有促进作用。     

宁夏引黄灌区不同灌水处理下春小麦光响应曲线模型研究

为提高春小麦光能利用效率、优化田间管理,开展滴灌条件下宁夏引黄灌区春小麦适宜的光响应曲线模型研究。试验以春小麦为研究对象,设置滴灌条件下5个灌水量梯度,分别为1 350 m3/hm2、1 950 m3/hm2、2 400 m3/hm2、2 850 m3/hm2、3 150 m3/hm2。测定5个处理下春小麦的光合响应过程,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、叶子飘模型、动力学模型分别对春小麦光响应曲线进行拟合比较,筛选出最优模型,并对不同灌溉处理下春小麦的光合特征参数进行计算。结果表明：随着灌溉量的增加,小麦叶片净光合速率呈增加趋势,且孕穗期大于灌浆期,各模型对处理1灌浆期光响应过程模拟的均方根误差(RMSE)介于1.19~1.55 μmol/(m2·s)之间,而处理4的均方根误差为0.85~1.12 μmol/(m2·s),其他误差指标类似,均表现为灌水量适宜的模拟效果较好。叶子飘模型拟合得出的光响应曲线精度更高,更接近于春小麦实际的光合特征,是适合宁夏引黄灌区春小麦生长的最优光响应模型。在宁夏引黄灌区滴灌条件下,适当增加灌水量,可增加春小麦对光的适应能力和有效辐射利用率,灌水量3 150 m3/hm2的处理暗呼吸速率和光补偿点最大。可见滴灌条件下灌水量大于2 400 m3/hm2时可增大春小麦光饱和点,增加有效光合范围,为增产奠定基础。     

宁夏黄土高原区滴灌青贮玉米灌溉参数试验研究

针对宁夏黄土高原区青贮玉米灌溉土地生产效率低、灌溉方式粗放、对产量影响不明确等技术问题,通过田间试验,分析不同土壤水分下限对滴灌青贮玉米株高、净光合速率、蒸腾速率、水分生产效率及产量的影响。结果表明:1青贮玉米株高增加量,处理F7最大,F8次之,F4最低;2日平均净光合速率,处理F7最高,为20.08μmol/(m~2·s),处理F1最低,为8.01μmol/(m~2·s);日平均蒸腾速率,处理F8最高,为3.57 mmol/(m\+2·s),处理F1最小,为1.71 mmol/(m~2·s);3处理F7产量最高,为89 724 kg/hm~2,处理F1最低,为57 136.5 kg/hm~2,同时,处理F7水分生产效率也达到最大值,为20.67 kg/m3;综合考虑作物产量和水分生产效率,滴灌青贮玉米土壤水分下限以处理F7为宜。