绿洲膜下滴灌调亏马铃薯光合生理特性与水分利用

通过大田试验研究了调亏灌溉对绿洲膜下滴灌马铃薯各项光合生理指标、产量和水分利用的影响。结果表明：不同生育期水分调亏均可引起马铃薯叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,复水后光合速率变化不大,蒸腾速率和气孔导度则均有所增大。块茎形成期轻度调亏马铃薯产量不会降低,而块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度和中度调亏马铃薯产量则显著（p＜0.05）降低。马铃薯不同生育阶段耗水量受水分调亏影响较大,调亏程度越大耗水量减少越显著,所有水分调亏马铃薯全生育期耗水量均显著低于充分供水。块茎形成期水分轻度调亏马铃薯水分利用效率最高,比块茎膨大期中度调亏、淀粉积累期轻度调亏和全生育期充分供水分别提高36.2%、32.4%和14.2%。因此,膜下滴灌调亏可降低马铃薯光合速率、蒸腾速率、气孔导度和耗水量,促进水分利用效率提高,且块茎形成期轻度调亏不会降低马铃薯产量。     

调亏灌溉对日光温室青茄品质和耗水规律的影响

在日光温室滴灌条件下采用小区试验方法,研究了不同生育期不同程度调亏灌溉对青茄耗水规律、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,温室青茄耗水高峰出现在成熟采摘期,该阶段耗水模系数在49.96%～64.11%之间;苗期的耗水量最小,其阶段耗水模系数在8.64%～16.68%之间。苗期和成熟采摘期适度调亏灌溉(灌水定额为适宜供水的80%)可提高青茄产量和水分利用效率,开花坐果期水分过度亏缺(灌水定额为适宜供水的60%)对青茄品质有所改善,但显著降低青茄产量和灌溉水利用效率。综合考虑产量和品质,拟定日光温室青茄滴灌条件下适宜的灌溉制度为,灌水周期10d,苗期和成熟采摘期适度亏水,灌水定额分别为12mm和20mm;开花坐果期宜充分灌溉,灌水定额为25mm。     

膜下滴灌调亏对加工番茄产量和水分利用效率的影响

通过加工番茄不同生育期膜下滴灌水分调亏试验,研究了水分调亏对土壤水分、株高、干物质积累、经济产量及水分利用效率和灌溉水利用效率的影响。结果表明,在苗期占田间持水率55%的水分调亏滴灌,可以在降低灌溉水量、耗水量和移栽前后土壤水分的同时,显著(p<0.05)增加番茄单株果数、单株果质量、产量、灌溉水利用效率和水分利用效率,而花期和盛果期分别施以上述水分调亏则结果相反,其中以花期表现最为显著(p<0.05),其次为盛果期。全生育期不进行水分调亏和仅在采收期施以水分调亏,虽产量显著(p<0.05)增加,但水分利用效率和灌溉水利用效率却显著(p<0.05)降低。     

寒地黑土区玉米调亏灌溉耗水规律的试验研究

通过盆栽试验,于2013年研究了寒地黑土区玉米调亏灌溉条件下不同水分处理的耗水规律,结果表明：玉米不同生育阶段的总耗水量大小顺序为：拔节期＞抽雄期＞灌浆期＞苗期,其中抽雄期的敏感指数(0.6727)最高。当水分亏缺处理低于60%田间持水量时,将会影响玉米产量,产量和总耗水量之间呈二次抛物线关系,当灌水量为46.93kg/盆时,产量最高。利用玉米在不同亏水处理条件下的各生育阶段耗水量和产量数据,用Jensen模型进行拟合,得到适合该地区玉米的水分生产函数,为玉米在调亏灌溉条件下制定合理灌溉制度提供参考依据。     

干旱环境下春小麦最优调亏灌溉制度确定

以河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年的平均产量、水分利用效率、供水效率和2年后的土壤养分综合指标4个单项参评因子为参数建立单因子评判矩阵,对干旱环境下春小麦调亏灌溉制度进行了综合评价。结果表明,调亏灌溉处理的综合评价指标以HFF处理最高,其次为MFM处理,而以LLL处理最低,但所有调亏灌溉处理综合评价指标均显著高于高水分处理FFF。因此,无论是从作物生产力、水资源利用效率还是水资源和土壤养分的可持续利用方面来说,HFF处理调亏灌溉模式均因其最高的作物生产力和水分利用效率、较高的供水效率(为最大值的96.3%)及较高的土壤养分综合指标(为最大值的97.7%)而具有最高的综合评价指标,成为试区推荐的春小麦全生育期最优调亏灌溉模式,即春小麦孕穗和抽穗期及灌浆—生理成熟期均高水分处理(65%~70%田持)而拔节期重度水分调亏(45%~50%田持),其灌溉定额为440 mm左右(包括晚秋季储水灌100 mm)。     

黑龙江西部玉米调亏灌溉的节水增产效应

采取测筒试验,对玉米单生育阶段、连续生育阶段和全生育期进行不同程度的水分亏缺处理,研究了调亏灌溉对玉米耗水量、产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:就单生育阶段调亏而言,产量和耗水量之间呈开口向下的二次抛物线关系,苗期中度水分亏缺(水分控制上限为60%)为最佳的灌水处理模式,玉米产量和水分利用效率分别提高了1.23%和11.95%;连续生育阶段和全生育期调亏均对作物的产量有不利影响;全生育期充分灌溉时的产量最高,但水分利用效率较低。     

干旱环境条件下春小麦适度调亏灌溉的产量效应

在干旱环境条件下,春小麦调亏灌溉不仅具有显著的增产效应(16.6%~25.0%),其节水效果亦很显著(14.0%~22.9%)。无论是小麦籽粒产量,收获指数,还是水分利用效率,调亏灌溉处理与充分供水对照间均存在显著差异,但调亏处理间差异不显著。此外,回归分析发现,试验条件下调亏灌溉春小麦产量与收获指数线性相关,而水分利用效率与收获指数、产量间则呈二次抛物线关系。     

春小麦耗水特征对播种方式及播种量的响应

【目的】探究不同播种方式和播种量对春小麦耗水特征及水分利用效率的影响。【方法】采用裂区试验,主区为播种方式:设宽幅匀播和传统条播2种模式;副区为不同播种量:设D1:390kg/hm~2、D2:420 kg/hm~2、D3:450 kg/hm~2、D4:480 kg/hm~2和D5:510 kg/hm~2共计5个水平,研究了不同播种方式和播种量下的春小麦耗水量、产量和水分利用效率。【结果】播种量是春小麦各阶段耗水量的主要影响因子,播种方式与播种量对春小麦拔节—乳熟、乳熟—完熟阶段的耗水量具有显著交互作用。宽幅匀播春小麦耗水量在D4处理时达到最大值,而传统条播春小麦耗水量最大值出现在D3处理;宽幅匀播D2、D4、D5处理较传统条播春小麦籽粒产量分别增加5.3%、21.0%和28.3%;宽幅匀播D4处理产量最高,较传统条播最高产量D3处理增加8.8%;播种量每增加30 kg/hm~2,宽幅匀播春小麦的平均增产率为8.4%,较传统条播增大133.2%;宽幅匀播D4处理可使春小麦获得最大水分利用效率,较传统条播最大水分利用效率的D3处理提高6.6%。【结论】播种量是春小麦各阶段耗水量及全生育期总耗水量的主要影响因子,宽幅匀播可在耗水不增加的情况下提高春小麦增密的产量效益,从而提高水分利用效率;宽幅匀播结合播种量480 kg/hm~2可作为试验区春小麦高产和水分高效利用的参考播种方式和播种量。     

调亏灌溉对玉米生长发育特性及水分利用效率的影响

为在西北干旱地区推广应用玉米调亏灌溉技术实现水资源的高效利用,本试验在覆膜沟灌玉米的苗期和拔节期分别设置轻度和重度调亏处理,研究不同调亏处理对玉米生长发育、耗水规律、产量性状及其水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,苗期和拔节期调亏造成株高降低、叶面积减小、果穗变短变细、穗行数和行粒数减少,穗粒重、百粒重及产量降低,耗水量显著减少,调亏程度越重受到的影响越大;轻度调亏对产量影响不显著,且显著提高WUE(p0.05),而拔节期重度调亏减产最大(26.41%),显著降低WUE。该地区玉米适宜采用苗期轻度调亏或拔节期轻度调亏的控水方式,在产量降低不显著的情况下,使耗水量减少7.96%~11.02%,WUE增加2.68%~4.41%。     

咸水非充分灌溉对春小麦产量及水分利用效率的影响

通过在西北旱区石羊河流域开展的田间灌溉试验,研究了咸水非充分灌溉对春小麦产量、耗水及水分利用效率的影响。结果表明,水分胁迫和盐分胁迫都可造成春小麦不同程度的减产,但轻度盐分胁迫仅减产1%,轻度水分胁迫减产6%;水分胁迫和盐分胁迫均可造成春小麦耗水量的减少,非充分灌溉条件下,春小麦耗水中土壤水贡献的比例增大,有利于节约灌溉水;水分利用效率最高的处理矿化度为3g/L,灌水量为80%ETc,说明适度的水分亏缺和适当浓度的咸水灌溉能够在当地达到节水的效果。     

华北典型区冬小麦区域耗水模拟与灌溉制度优化

以经校验Aquacrop模型模拟了不同土壤条件下冬小麦水分与产量响应关系,结合北京大兴区土壤分布及其冬小麦实际种植情况,对模型模拟结果进行区域尺度拓展,以此为基础分析了研究区不同灌溉制度下冬小麦耗水量、产量及水分生产率的变化规律,并推荐了与华北地区水资源实际情况相适宜的冬小麦亏缺灌溉制度。结果表明:应用Aquacrop模型能较好模拟冬小麦生育期内土壤墒情和冠层覆盖度的动态变化过程及其生物量与产量情况,可利用经校验后的模型进行冬小麦水分与产量响应关系研究。灌溉定额在300 mm范围内,随着灌溉量增加,耗水量增大;在灌水次数相同条件下,灌溉日期不同,因蒸腾量变化导致耗水量差异显著。在相同处理下总体上降水多年份产量较高,而不同处理之间随着灌溉量增加产量增大;在灌水次数相同情况下,灌溉关键生育时段选择对冬小麦产量形成及水分生产率提高至关重要。以冬小麦增产提效为原则,在灌1水情况下重点保障拔节-抽穗阶段的需水;灌2水情况下重点保障返青-拔节、抽穗-乳熟阶段需水;灌3水情况下重点保障返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-乳熟阶段需水。针对华北水资源严重短缺实际,建议北京大兴区冬小麦采用灌2水的亏缺灌溉制度,较灌4水情况下的灌溉量与耗水量分别减少140、65 mm,能确保75%产量。可见,在与华北类似的资源性缺水区域,选择适宜亏缺灌溉制度,能大幅降低区域灌溉量与耗水量,在稳定区域冬小麦产量及涵养地下水源方面具有重要的现实意义。     

膜上调亏灌溉对制种玉米产量的影响

通过大田试验,研究膜上不同水分亏缺灌溉对制种玉米产量的影响。结果表明,制种玉米在抽穗—灌浆期适度水分亏缺灌溉有利于提高籽粒产量,并能满足制种玉米对水分的需求。膜上适度调亏灌溉有利于增产,提高水分生产效率。     

调亏灌溉条件下秦王川灌区苜蓿种植效益初步分析

从高产、优质和高效的三重目标出发,在甘肃秦王川灌区通过大田试验初步分析了调亏灌溉条件下苜蓿的种植效益。结果表明:在轻度水分亏缺下,即土壤含水率为60%~65%田间持水量时苜蓿的产量和经济效益较充分灌溉(土壤含水率为65%~70%田间持水量)没有显著差异(P>0.05),而苜蓿的水分利用效率、粗蛋白含量与其余各处理间存在显著差异(P<0.05),且值均达到了最大,分别达2.10 kg/m3和13406.7 ug/g。     

不同滴灌灌溉制度对绿洲棉田土壤水热分布及产量的影响

【目的】探究不同滴灌灌溉制度对绿洲棉田土壤水热分布状况及对产量的影响。【方法】于2017年在策勒地区开展田间试验,设置了2种灌水模式:基于计算机模型的预报灌溉与基于土壤墒情的灌溉,每种灌水模式设置2种灌溉梯度:充分灌溉(100%)和非充分灌溉(75%的充分灌溉)。【结果】预报灌溉的土壤含水率和贮水量在花蕾与花铃期显著高于墒情灌溉;不同灌溉制度各剖面的土壤温度变化趋势一致,整个生育期的表层土壤平均温度表现为墒情亏缺最高,预报充分最低。作物产量在一定范围内随灌溉量的增加而增加,预报充分的产量较预报亏缺,墒情充分,墒情亏缺分别提高13.7%、12.1%、47.6%。水分利用效率表现为预报亏缺最高,且产量与预报充分的产量无显著差异。【结论】在策勒绿洲地区,预报亏缺灌溉可达到节水增产的目的。     

滴灌施肥下水氮供应对夏玉米产量、硝态氮和水氮利用效率的影响

【目的】寻找滴灌夏玉米最佳施氮量。【方法】本试验在测坑-防雨棚设施条件下进行,试验设置2个灌水定额,分别为50 mm(WH为充分灌溉)25 mm(WL为限水灌溉);4个氮肥水平,即0、90、180、270 kg/hm~2,分别以N0、N1、N2和N3表示。采用完全区组设计,共计8个处理,3次重复。研究了滴灌施肥条件下,灌水定额和氮肥互作对土壤水分消耗、NO3--N运移积累以及夏玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水、氮肥及其交互作用均显著影响夏玉米地上部干物质量、籽粒产量和水氮利用效率。限水灌溉条件下,玉米拔节期—灌浆初期发生中轻度水分亏缺,对后期产量形成产生显著影响,但限水灌溉显著提高了土壤贮水的消耗量和水分利用效率。在2种灌溉水平下,施氮量与产量均成抛物线关系,充分灌溉条件下施氮量264.3 kg/hm~2时为转折点,限水灌溉条件下施氮量176.9 kg/hm2为转折点。充分灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率呈增加趋势;但在限水灌溉条件下,随着施氮量的增加氮肥农学利用率表现出降低的趋势。随着施氮量增加,各土层土壤硝态氮量显著增加,且60～100 cm土层硝态氮累积所占比例增加。与充分灌溉相比,限水灌溉作物吸氮量降低,各生育期土壤中硝态氮残留增加。【结论】玉米产量对氮素的响应与供水量相关,水分亏缺下,产生最大产量需要的氮素用量随之降低。因此,生产中应根据土壤含水率调整施氮量,以实现最高产量和水肥利用效率。     

调亏灌溉下酿酒葡萄耗水特性及水分生产函数研究

为了确定酿酒葡萄的水分生产函数,以酿酒葡萄"梅鹿辄"为供试品种,采用滴灌的方式,以不同生育期土壤水分水平为试验因素,对酿酒葡萄不同生育期进行亏水处理,测定不同生育期土壤含水率、耗水量、产量及水分利用效率,研究了不同生育期、不同土壤水分状况对酿酒葡萄耗水量和产量的影响。结果表明,土壤水分对酿酒葡萄产量的影响规律为浆果膨大期最大,其次是开花期、着色成熟期、抽蔓期,萌芽期最小;通过对Jensen模型与Blank模型进行计算比较,发现在该试验中Jensen模型更为合理,且得出不同生育期水分生产函数的敏感指数为:浆果膨大期开花期着色成熟期抽蔓期萌芽期,与酿酒葡萄耗水规律一致;在萌芽期、抽蔓期及着色成熟期的土壤水分保持在田间持水率的60%~65%左右不会造成酿酒葡萄减产,而在浆果膨大期进行充分供水,既可获得高产,也使水分利用效率达到较高水平。