新疆水稻“膜下滴灌旱作”品种研究进展及思路

水稻因其不论是从育秧到插秧,还是从稻谷的生长到田间管理,全程基本上是在水田里操作而得名.我国传统的稻谷栽培种植,一直依赖于农业灌溉.然而,由于水资源的急剧减少和干旱天气的不断增加,新疆水稻面积近年不断萎缩,现已不足百万亩.因此越来越多的水稻专家和研究机构近些年来开始着手针对水稻抗旱的各项研究工作.我们以新疆气候环境条件为背景,阐述让“水稻上岸”由无氧呼吸变为有氧呼吸的品种选育见解.同时,通过精心研究可以充分证明,水稻由传统的农业灌溉模式向水稻“膜下滴灌”旱作模式转变的时机已经成熟,操作上科学可行.     

膜下滴灌水稻种植技术

膜下滴灌水稻种植技术与传统的水稻种植技术相比较,具有明显的优势。在分析膜下滴灌的特性的前提下,进一步对膜下滴灌水稻种植的要求进行了探究,希望以此为今后水稻种植栽培技术的优化提供一些具有价值性的参考依据。     

播期、品种类型对水稻产量、生育期及温光利用的影响

【目的】研究稻-麦两熟制下,播期与品种类型对水稻产量、生育期及温光利用的影响,为播期及品种类型的科学选用提供依据。【方法】以中熟晚粳、早熟晚粳、迟熟中粳、中熟中粳和迟熟中籼5个品种类型水稻为供试材料,设置4个播期,研究各品种类型水稻产量、生育表现及温光资源利用特点。【结果】不同品种类型水稻产量表现为迟熟中粳＞早熟晚粳＞中熟中粳＞迟熟中籼＞中熟晚粳。随着播期推迟,5个品种类型水稻产量呈下降趋势,但下降程度不等。不同品种类型水稻的减产幅度表现为中熟晚粳＞迟熟中籼＞早熟晚粳＞迟熟中粳＞中熟中粳。同一播期各品种类型水稻之间产量差异有随播期的推迟而增大的趋势。随播期的推迟,各品种类型水稻的生育进程延迟、生育期缩短,全生育期积温和光照时数极显著减少。播期对不同品种类型水稻温光资源利用率的影响按生育期长短分为两类,对生育期较短的中熟中粳及迟熟中籼影响较小,对生育期较长的迟熟中粳、早熟晚粳及中熟晚粳影响较大。对不同播期选择的适宜品种类型进行初步分类为：5月中旬应选用早熟晚粳,搭配迟熟中粳、中熟中粳和迟熟中籼;5月下旬应选用迟熟中粳,搭配早熟晚粳、中熟中粳和迟熟中籼;6月上旬应选用迟熟中粳,搭配中熟中粳和早熟晚粳;6月中旬应选用中熟中粳。【结论】随播期的推迟,5个水稻品种类型产量、生育期及温光利用均呈下降趋势。综合考虑稻麦两熟制与热量条件因素,初步明确了不同播期应选择的适宜品种类型,供大面积生产参考。     

播期对水稻籽粒灌浆特性的影响

本文应用Richards模型研究了播种期对水稻籽粒灌浆特性的影响,结果表明,大粒型籼型品种滇屯502与粳型品种合系39相比,灌浆速度快,灌浆持续期短,弱势粒起动较慢,强、弱势粒之间达到最大灌浆速率的时间间隔较大;播种期不仅影响籽粒灌浆的起始势、灌浆速率和灌浆时间等灌浆特征参数的大小,而且还影响品种间及强弱势粒之间灌浆特征参数的差异。     

播期对新疆北疆膜下滴灌春大豆产量及水分利用效率的影响

为探究适时早播对膜下滴灌春大豆干物质积累分配、产量及水分利用效率的影响,于2021和2022年采用裂区试验设计,设置B₁(4月3日、4月7日)、B₂(4月11日、4月14日)、B₃(4月19、4月21日)、B₄(正常播期4月27日、4月28日)4个播期处理为主区,副区为2个品种(‘合农71’和‘新大豆27’),测定大豆植株叶面积指数、群体光合势、干物质积累分配和转运、产量及水分利用效率等指标。结果表明:早播处理B₁和B₂分别较B₄生育进程提前8~12和3~8 d,总生育期延长7~14和2~8 d,最大叶面积指数增加2.12%~30.70%和9.53%~19.62%,总光合势增加2.42%~32.29%和9.58%~18.78%,总干物质积累量增加2.42%~32.29%和9.58%~18.78%,产量增加8.70%~32.90%和13.13%~21.70%,水分利用效率提高27.27%~41.49%、22.78%~35.23%。因此,4月上旬播种是北疆膜下滴灌春大豆的适宜播期,有利于节水增产。     

土壤盐分对膜下滴灌水稻生长及产量的影响

[目的]研究滴灌条件下不同盐分离子的迁移特征以及对水稻生长发育的影响.[方法]供试水稻品种为T-43(Oryza sativa L.cv.T-43),在两个盐分含量(1.50和2.58 g/kg)下研究石河子地区膜下滴灌土壤盐分、盐分离子类型对水稻生长和产量的影响.[结果]随土壤盐分含量升高,水稻根系活力、SPAD值和产量均降低;以滴头为中心,靠近滴灌带植株(内行)生长受盐分影响明显小于离滴灌带较远的植株(外行),表现为外行SPAD值高峰推迟7d,生育期延长6d.不同盐分离子在滴灌条件下随水运移距离不同,形成明显的空间异质性,使得Na+和Cl-在土壤中随水的运移较远;盐分影响水稻有效穗数、成穗率和结实率,而对穗粒数和千粒重的影响不大.[结论]较高浓度的盐分是导致水稻分蘖期发育延迟、抽穗不齐和生育期时间长的主要原因;K+、Na+和Cl-随水迁移距离较Ca2+,Mg2+远,但Na+和Cl-对外行水稻的生长和产量影响较大.     

膜下滴灌对水稻光合速率的影响

本试验研究了不同水稻品种在正常灌溉、膜下充分滴灌和膜下非充分滴灌条件下的生理机能和生长发育的变化情况。结果表明,在膜下滴灌技术下,全生育期中水稻的灌溉越充分,水稻品种96D10的光合速率较强,节3次之,宁粳28的抗旱性较弱。     

浅谈膜下滴灌水稻种植技术

水稻是世界上重要的粮食作物之一,世界上近一半人口都以稻米为主食。中国是水稻的故乡,种植历史达6000多年。世界水稻种植离不开水田,耗水量大,不宜大规模机械化耕作是限制水稻生产的一个瓶颈。膜下滴灌水稻种植技术是一门水稻现代化栽培技术,突破了传统种植水稻的“水作”方式。水稻全生育期无水层、不起垄,灌溉用水仅800m^3／667m^2,能减少作物的棵间蒸发,可节约水稻生产用水60％以上;滴灌水稻具有很强的抗倒伏能力,这为大面积提高单产奠定了基础;滴灌水稻栽培技术,打破了水稻栽培数千年的传统种植模式,实现水稻栽培及稻米自给。     

直播播期对不同类型水稻品种生育期及产量形成的影响

以不同类型水稻品种为试验材料,研究了直播稻播期与生育期及产量构成的关系。结果表明:6月17日(与当地生产上播期相近)播种,早熟中粳品种产量最高,早熟品种在让茬时间短的情况下有一定产量优势;在产量最低的最迟播期(7月1日)播种,杂交迟熟中粳品种产量最高,反应出杂交组合具有高产潜力。综合表明,水稻直播播期对产量有显著影响,播种期是获得高产的基础,水稻播期推迟导致产量下降的重要原因是直播播期对水稻生育期有一定影响,生产上应根据水稻品种特性确定适宜的播种期。     

无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响

【目的】研究无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响,为新疆南疆棉花无膜滴灌栽培技术提供数据支持和理论依据,筛选出适宜的品种、密度和播期。【方法】分别在库尔勒、阿拉尔、图木舒克进行试验,采用无膜滴灌栽培方式和裂-裂区试验设计,研究品种、密度、播期3个因素对棉花生育期、产量构成、农艺性状、干物质积累、纤维品质的影响。【结果】品种和播期对棉花生长影响较大,生育期较短的早熟棉花品种子棉产量较高;播期推迟造成生育期延长,并使子棉产量、单株铃数、衣分、霜前花率逐渐下降,对农艺性状和纤维品质造成一定影响;密度增加造成单株铃数、株高、单株果枝数、单株果节量逐渐下降,对子棉产量、纤维品质未造成显著影响。【结论】棉花品种中619熟性较早,产量较高,可作为新疆南疆无膜滴灌栽培的适宜品种;适宜的播期为4月15~25日;密度22.5×10⁴株/hm²的子棉产量在3个密度中最高,为适宜的种植密度。     

播期和密度对滴灌冬小麦光合特性及产量的影响

【目的】研究播期和密度对新疆南疆滴灌冬小麦光合特性及产量构成的影响,分析适宜的播期及种植密度,为生产实践提供依据。【方法】以新冬22号(少穗型)和邯郸5316(多穗型)为材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播期:9月23日(B₁)、10月4日(B₂)和10月15日(B₃);副区为4个播种量:播种量3.15×10⁶ 粒/hm²(M₁)、5.1×10⁶ 粒/hm²(M₂)、7.05×10⁶ 粒/hm²(M₃)和9×10⁶ 粒/hm²(M₄)。【结果】滴灌冬小麦旗叶Pn和Tr在扬花期最大,新冬22号在B₂播期、邯郸5316在M₃播期下平均Pn最高。B₂M₂处理的Pn最高,新冬22号和邯郸5316分别达15.45和16.94 μmol CO₂/(m²·s);Tr以M₂处理最大M₄处理最小,随播期延迟,Tr呈缓慢上升趋势,并以B₂M₂(新冬22号)或B₂M₁(邯郸5316)最高,分别为6.35和6.08 μmol CO₂/(m²·s);旗叶SPAD以扬花期达最高,平均SPAD随密度增大或播期延迟而减少,B₁M₁处理最大,其次为B₃M₁(新冬22号)和B₂M₁(邯郸5316)。【结论】建立了播期、播量与产量的关系模型,提出了高产条件下群、个体发育指标。新冬22号在10月1日播种、播量315.30 kg/hm²,邯郸5316在10月2日播种、播量262.47 kg/hm²时产量最高,分别达8 271.88和9 116.19 kg/hm²;提出了晚播增密的技术参数。     

不同施氮水平对膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律的影响

[目的]研究膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律.[方法]在大田栽培条件下,以T-04为研究材料,采用logistic方程回归分析的方法,研究膜下滴灌水稻干物质及养分积累规律.[结果]膜下滴灌水稻干物质及氮、磷、钾的快速积累时间分别在出苗后66.7 ～99.5、56.0 ～88.1、68.9～105.2和61.6 ～95.6 d,且随施氮量的增加,干物质和氮磷钾的最大积累潜力及最大积累速率逐渐增加,快速积累时间逐渐减少.在干物质积累和养分吸收快速积累规律上表现出,快速积累开始时间依次为氮、钾、干物质,磷最晚,快速积累结束时间呈同样规律.施氮量390 kg/hm2具有最大干物质和氮磷钾积累潜力,过量施氮无助于膜下滴灌水稻的生长和养分吸收.[结论]与淹灌相比,水稻膜下滴灌栽培模式干物质及氮、磷、钾的最大积累速率显著高于淹灌处理,且干物质及氮素快速积累持续时间小于常规淹灌处理,而磷、钾无显著差异.     

膜下滴灌对棉田生态环境及作物生长的影响

通过田间试验研究了膜下滴灌对棉田生态环境状况及棉花生长发育及产量形成的影响。结果表明,膜下滴灌与常规灌溉相比,覆膜滴灌改变了棉花田间水分环境,为棉花的生长创造了良好的水、肥、气、热条件,有利于棉花生长发育;同时,可以减少地面蒸发,减少灌溉水的深层渗漏,保持土壤肥力,提高水分利用率,增加作物产量,具有良好的经济、生态和社会效益。     

基于彭曼公式的膜下滴灌棉田灌水量研究

[目的]探讨基于彭曼公式,膜下滴灌棉田不同灌溉量对棉花生长的影响.[方法]基于彭曼公式,设计一定梯度的灌溉处理,结合气象数据和土壤墒情,进行小区试验,分析干物质积累、水分消耗的变化规律,研究干物质积累、产量与耗水量的关系.[结果]棉花各生育时期干物质积累趋势符合“S”型变化规律;基于彭曼公式推荐灌溉量下的土壤储水量基本上处于棉花各个生育期需水的适宜状态,在未对棉花生长造成胁迫的前提下,对土壤水分利用充分,起到了节水的作用;棉田日蒸散量在整个生育时期呈现“低-高-低”的趋势;从干物质日积累和日耗水量拟合结果来看,其2=0.857 8,说明两者之间具有显著的相关性;建立了籽棉产量与灌溉置的回归模型:Y=-0.010 8 x2+ 7.9069 X-1 029.9 R2=0.926 2).[结论]以彭曼公式为理论指导膜下滴灌棉花的灌溉量,基本符合棉花各个生育时期的需水规律.     

打瓜膜下滴灌试验与效益分析

文章对新疆163团一年来的打瓜膜下滴灌试验工程概况、试验进程进行了介绍,并对膜下滴灌与常规沟灌的效益进行了对比分析,得出打瓜膜下滴灌种植具有“二增、三不、四定、六省”的优点。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

种植密度对膜下滴灌水稻产量及其构成因素的影响

研究了高沙土地区膜下滴灌水稻(Oryza sativa L.)不同种植密度对水稻群体发育与产量形成的影响。结果表明,与其他密度处理相比,密度为390万苗/hm~2时水稻产量最高。随着播种密度增大,最高苗数和有效分蘖均增多,但无效分蘖也增多,成穗率降低,每穗粒数减少。通过相关性分析表明,产量与有效穗数呈极显著正相关,有效穗数与每穗粒数呈显著负相关。在现有水平下,考虑到成穗率及后期倒伏危险,该地沙性旱作地区适宜播种密度在300万苗/hm~2左右,可获得9 860 kg/hm~2产量。     

不同灌溉量对膜下滴灌辣椒叶片叶绿素荧光参数的影响

[目的]为了找出对制干辣椒美国红最适宜的水分灌溉梯度。[方法]在膜下滴灌条件下,研究了不同灌溉量对辣椒叶片叶绿素荧光参数日变化的影响。[结果]晴天自然光下PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)上午随着温度的升高和光照强度的增加呈下降趋势,在12:00～14:00之间降至最低点,16:00以后再缓慢上升,而非光化学猝灭系数(NPQ)则相反。[结论]在各项荧光参数指标表现良好的情况下,可以选择300、375 m3/hm2灌水梯度。     

膜下滴灌施肥装置应用与探索

对石河子垦区主要团场膜下滴灌施肥肥料种类、装置与技术的现状进行了调研,分析了当前所使用的膜下滴灌施肥设备存在的不足之处,以及制约膜下滴灌施肥装置改进与升级的主要问题,在分析现有施肥装置的基础上,提出了解决问题的相关办法与方案,为研发膜下滴灌变量控制施肥装置,提高膜下滴灌条件下的肥料利用率,实现变量控制施肥、精量化施肥,提高作物产量和提供技术支持.