节水灌溉对精量穴直播超级稻根系生理特征的影响

研究了不同灌水量对精量穴直播水稻培杂泰丰(超级杂交稻)和玉香油占(超级常规稻)2个水稻品种各个生育期根系生理特征的影响,并与移栽常规灌溉进行了比较。结果表明,精量穴直播湿润灌溉在相对于精量穴直播常规灌溉节水23.51%、相对于移栽常规灌溉节水30.46%的情况下,从孕穗期开始精量穴直播湿润灌溉处理根系的每株总根长、每株根总表面积、平均直径、每株根总体积、每株根尖数、根系伤流量和土壤氧化还原电位都明显高于精量穴常规灌溉处理和移栽常规灌溉处理。     

地下滴灌对草坪土壤水分及根系分布的影响

以滴头、滴灌毛管二种地下滴灌灌水器为研究对象,通过田间对比试验,探讨了地下滴灌条件下的土壤含水率、草坪根系空间分布规律。结果表明,滴灌毛管在水平方向的土壤含水率差异显著,而滴头在垂直方向的土壤含水率差异显著。说明以滴头灌溉水平方向土壤含水率水平方向分布偏差小、灌溉均匀性高,而滴灌毛管则适合深层灌溉。在此基础上,结合草坪根系空间分布规律,初步确定了在滴头、滴灌毛管2种灌水器中,滴头灌溉更适合城市绿地草坪,也为草坪地下滴灌技术应用提供了参考依据。     

土壤水分有效性对梭梭苗根系导水率的动态影响

为探讨土壤水分有效性和萌芽后天数对梭梭苗根系导水率的影响,进行了盆栽试验.试验结果表明,梭梭苗的根系总导水率随土壤水分有效性和萌芽后天数的增加均呈线性增加;梭梭苗的单位面积根系导水率随土壤水分有效性的增加呈先增后减的抛物线变化,随萌芽后天数的增加呈线性递减.获得的梭梭苗根系导水率的动态变化规律,可用于根系吸水动力学模型和植物体水分传输规律的研究.     

水分调控对冬小麦根系活力的影响研究

为了探究水分调控对冬小麦根系活力的影响,本试验分别设置了4个处理,即地表灌水(处理Ⅰ)以及冬小麦根系深度的60%,75%,90%(处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的深层灌水处理,分别测定了冬小麦全生育期的不同深度土壤含水率以及根系活力。结果表明:对于深层灌水方式,灌水总量一定,随着灌水深度的增加,表层灌水量减少,深层土壤含水量增大;地表灌水方式表层根系活力基本保持最大值,处理Ⅳ表层根系活力值最小。但在生育后期,深层灌水处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的下层根系活力超过处理Ⅰ且下层根系活力值甚至超过表层的根系活力值,延缓了深层根系衰老,但灌水深度过大会对表层根系的活力产生影响。本试验中灌水深度为根系分布深度的60%和75%时,冬小麦整体根系活力值较大,可为我国北方地区冬小麦节水灌溉提供参考。     

大孔隙对土壤水分特征曲线的影响

土壤大孔隙是普遍存在的现象，并非例外，它对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响。分别从原状土区和回填土区随机取若干土样，采用离心机法测得了原状土和回填土的水分特征曲线，比较原状土和回填土土壤水分特征曲线的参数，分析了土壤中大孔隙的存在对土壤水分曲线中各参数的影响。指出在进行土壤中水及溶质运移研究中，必须考虑大孔隙的影响。     

坡面生物调控措施对土壤水分入渗的影响

为了研究不同生物调控措施的植被覆盖度、降雨强度和坡度以及各因素间交互作用对土壤水分入渗的影响,本文通过室外人工模拟降雨试验,对不同生物调控措施坡面的土壤水分入渗规律进行了探索。结果表明：1）有生物调控措施坡面的土壤稳定入渗率较裸坡偏大,且差异极显著,但生物调控措施坡面之间的差异并不明显。2）降雨强度、坡度与土壤稳定入渗率间不是线性单值函数,均存在使土壤稳定入渗率最大的临界雨强与临界坡度。稳定入渗率随植被覆盖度增加的速率是非恒定的,存在着增速变化的临界植被覆盖度。临界植被覆盖度前,稳定入渗率的增加速率很快,之后,迅速降低并趋于稳定。3）坡面径流调控度随雨强增大而减小;相同雨强下不同措施坡面径流调控度排序为：黑麦草＞春小麦＞苜蓿＞裸坡。4）采用SPSS软件通过逐步回归分析法提取了影响土壤稳定入渗率最显著的单因子交互作用项,建立了包含降雨强度、坡度和植被覆盖度在内的多因素非线性入渗模型,通过实测数据对其进行验证发现该模型精度较高。     

行间覆膜对玉米根系层土壤水分动态及产量的影响

2007年在黑龙江省甘南县进行了行间覆膜对玉米根系层土壤水分动态及玉米产量影响的试验研究,在玉米全生育期,采用时域反射仪(TDR)对土壤水分指标进行观测,分析了玉米全生育期农田土壤水分动态变化过程。在收获后对玉米进行测产分析。结果表明:行间覆膜与常规耕作比较,有效地提高了土壤含水量,具有较好的节水作用;玉米增产效果明显。     

大孔隙对土壤水分特征曲线的影响

土壤大孔隙是普遍存在的现象 ,并非例外 ,它对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响。分别从原状土区和回填土区随机取若干土样 ,采用离心机法测得了原状土和回填土的水分特征曲线 ,比较原状土和回填土土壤水分特征曲线的参数 ,分析了土壤中大孔隙的存在对土壤水分曲线中各参数的影响。指出在进行土壤中水及溶质运移研究中 ,必须考虑大孔隙的影响。     

立体种植农田不同生育期及土壤水分的根系分布特征

在立体种植农田中,作物根系分布是影响作物间水肥竞争及利用效率的首要因素。针对滴灌条件下番茄套种玉米立体种植农田设置高(T1)、中(T2)、低(T3)3个土壤水分处理,研究不同水分处理对立体种植农田不同位置土壤含水率、作物根系分布的影响,探讨立体种植农田根系在不同生育期生长发育特征。结果显示:立体种植农田番茄侧土壤含水率平均值显著低于玉米侧,膜内土壤含水率明显高于膜外土壤含水率,膜内不同位置土壤含水率无明显差异;随着生育期的推进作物间根系呈"不交叉—轻度交叉—完全交叉—轻度交叉"规律;随着土壤含水率的增加根系总量呈增长趋势,在0~30 cm的滴灌湿润区,作物根系分布最密集,约占总根系的60%~70%,且高水分处理根量显著大于低水分处理,根长密度、根表面积密度、根体积密度以及根重密度均呈现T1T2T3的趋势,而在非滴灌主要湿润区则正好相反;累积根系分布曲线分析显示随着土壤含水率增加根系向土壤下层生长,随着生育期推进根系向作物中间发展。立体种植农田作物在不同生育期根系分布变化明显,同时土壤水分对根系分布影响较大。     

水分调控对冬小麦根系生长及抗旱性的影响

为了研究干旱半干旱地区土壤剖面深层水分对冬小麦根系生长及抗旱性的影响,采用PVC管土柱法进行冬小麦生长水分调控试验,设计了4个处理,即处理Ⅰ为地面灌溉、处理Ⅱ为计划湿润层取根系分布深度的60%、处理Ⅲ为计划湿润层取根系分布深度的75%、处理Ⅳ为计划湿润层取根系分布深度的90%,测定了冬小麦各生育期根系形态指标和地上部分植株体干重的变化,结果表明:灌水总量一定,改变灌水方式、考虑计划湿润层的深层灌溉,能够促进冬小麦根系深扎,至成熟期,处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的根长比处理Ⅰ长27~37 cm,总根干重均增加,但根冠比减小,产量增加。适宜的根冠比能更好地协调冬小麦地上部分与地下部分之间生长关系,提高抗旱能力。处理Ⅱ和处理Ⅲ是冬小麦根冠层生长协调、提高抗旱能力较适宜的灌溉方案,可为我国北方地区冬小麦节水灌溉提供参考。     

深施磷肥对旱地小麦土壤水分、根系分布及产量的影响

为明确磷肥在旱地小麦生产上的作用及最佳磷肥施用技术,于山西闻喜县进行了3个施磷量(P2O5用量75、112.5、150kg/hm2)条件下2个施磷深度(20cm、40cm)的田间试验,研究了其对土壤水分、根系分布及产量的影响。结果表明,增加施磷量,孕穗期20~80cm根长密度提高,且深层施磷效果显著。增加施磷量,越冬—孕穗期0~100cm土壤蓄水量显著提高,且深层施磷效果更好,尤其生育中期深层土壤水分。增加施磷量,成熟期穗数显著提高,千粒质量增加,且深层施磷穗数和穗粒数处理间差异显著。增加施磷量,产量提高528~736kg/hm2,水分利用效率提高26%~29%,且深层施高磷显著提高了产量、水分利用效率和经济系数。结果还表明,深层施高磷的节水、增产效果最好。此外,深施磷肥条件下,穗数与越冬、返青和孕穗期20~40cm,拔节期60~80cm土层蓄水量关系密切;穗粒数与拔节和孕穗期40~60cm土层关系密切;产量与越冬—孕穗期20~100cm土层关系密切,尤其与越冬和孕穗期20~40cm、拔节期60~80cm土层。总之,旱地小麦增加施磷量有利于增加深层根系分布,进而提高花前1m土体内土壤水分,且深层施磷效果显著;深层施磷主要通过提高穗数和穗粒数实现节水增产,且以配施150kg/hm2磷肥效果最好。     

土壤吸力测试方法对土壤水分特征曲线的影响

为了研究土壤吸力测试方法对土壤水分特征曲线的影响,以砂土为试验材料,利用张力计、滤纸和压力板仪分别测得砂土的水分特征曲线并通过VG模型进行拟合。得出了在相同含水率下压力板仪(退湿)测得的吸力大于张力计连续测量法测得的吸力大于张力计间断测量法测得的吸力,张力计间断测量法和滤纸法测得的吸力几乎相等。从物理化学的角度分析了由于接触角滞后会导致不同测试方法所对应的接触角存在差异,以及接触角变化对砂土吸力的影响。从理论分析和试验结果得出导致造成测量结果不同的原因是在测试时土体中接触角滞后造成的,接触角滞后对压力板仪和张力计影响非常大,而对滤纸法影响非常小。随着接触角的增大,压力板仪和张力计的测量结果将会变小。在自然状况下,滤纸法和张力计的测量结果十分接近。     

容重对黏壤土土壤水分特征曲线的影响

土壤的容重影响土壤孔隙比,从而影响土壤的渗透特性,为研究容重对黏壤土土壤水分特征曲线的影响,选用淮河王家坝附近4个不同容重的黏壤土,采用压力膜法测定其土壤水分特征曲线,用变水头法测定饱和导水率,应用RETC软件中的van Genuchten模型进行拟合。结果表明:在相同的吸力时,黏壤土含水率随容重增加而增加;饱和导水率与容重呈负线性相关(R2=0.963 5),黏壤土饱和含水率θs、残余含水率θr和参数a值与容重呈显著负相关;田间持水率和有效含水率也随容重增加而增加;不同容重的黏壤土非饱和导水率随含水率而增加,在含水率小于0.4 cm~3/cm~3以内,非饱和导水率曲线呈平直状,说明非饱和导水率变化不大,此时的非饱和导水率非常小。当含水率大于0.4 cm~3/cm~3时,非饱和导水率曲线呈陡直状,非饱和导水率变化很大,非饱和导水率相同时,含水率随容重的增加而减小。研究成果可为黏壤土入渗及蒸发数值计算提供支持。     

柴油污染对土壤水分特征曲线的影响研究

采用压力膜仪法结合砂箱法测定不同类型石英砂的土壤水分特征曲线,运用RETC软件拟合得到土壤Van Genuchten模型参数,对柴油污染土壤水分特征曲线的变化进行了研究。结果表明,柴油污染会导致土壤润湿性发生明显改变,斥水性增强,引起土壤水分特征曲线的变化,降低土壤在低水吸力段的持水能力。受污染土壤中有机质的含量的变化也会对水分特征曲线的变化产生较大的影响。     

农田水位调控对水稻根系活力和产量的影响

以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,研究受涝、受旱两种控水条件对水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期根系活力状况和产量及其构成因子的影响。结果表明：受旱处理能增强根系活力,延缓根系衰老,抽穗开花期受旱对水稻根系活力的促进效果最为显著;稻田淹水会降低根系活力;水稻各生育期受涝或受旱处理都会影响最终产量,受旱的影响大于受涝;分蘖期受旱会显著降低有效穗数;水位调控对穗粒数、结实率和千粒重的影响不显著;拔节孕穗期和抽穗开花期受涝或是受旱都会对穗粒数产生不利影响;抽穗开花期和乳熟期受旱处理对千粒重最不利。     

控制灌溉条件下增氧对超级稻根系生长及水分利用效率的影响

以超级稻“陵两优268”为试验材料,采用控制灌溉与增氧灌溉技术相结合,设置4组处理,分别为机械控制灌溉增氧(JX)、超微泡控制灌溉增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),研究控制灌溉条件下增氧对水稻根系生长特征及水分利用效率的影响.结果表明:控制灌溉条件下增氧与淹水灌溉条件相比,有效节约用水最大达15.3%,有利于促进根系生长,增大了水稻的根部干物质质量,降低了水稻的茎叶干物质质量;提高了水稻根体积、根粗及干物质的质量,能显著增强水稻的根系活力,延缓水稻根系的衰老;产量上,控制灌溉增氧处理基本与淹灌处理接近,但结实率、千粒重、水分利用效率都优于淹灌处理.     

秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。     

根区土壤水分垂向调控对春小麦水分利用的影响研究

为缓解干旱区水资源短缺,提高作物的水分利用效率,以武威地区春小麦为研究对象,通过控制不同生育期计划湿润层深度来实现根区土壤水分的垂向调节,研究根区土壤水分垂向调控对春小麦水分利用的影响。结果表明:通过控制不同生育期计划湿润层深度可以实现对根区土壤水分分布及作物根系分布的调控,也会对土壤水的吸收、利用造成较大影响。以灌溉水利用效率为衡量指标,来评价各处理节水效果,最优调控方案为:灌水下限为65%田间持水量,苗期计划湿润层深度为40cm,拔节期计划湿润层深度为50cm,抽穗期至成熟期的计划湿润层深度为60cm。     

不同水肥调控措施对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的水肥调控措施,在石羊河流域中游地区开展田间试验,设置了灌水定额(A)、灌水次数(B)、次追肥量(C)和追肥次数(D)的L9(34)正交试验.结果表明,当灌水定额大于400 m3/hm2时,对制种玉米大喇叭口期的深层(60~100 cm)土壤水分含量影响显著,同时能明显延长制种玉米的营养生长周期,促进物株高增长;不同试验因素相比,灌水定额效应最大,依次为灌水次数、追肥次数和次追肥量,次追肥量的效应最小.垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播种、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆期、成熟期),灌水定额为500 m3/hm2,灌溉定额为3 000 m3/hm2,拔节期追施N肥1次(追肥量200 kg/hm2)为最优水肥调控措施.     

膜下滴灌对小麦根系分布特征的影响

为了研究膜下滴灌小麦在河套灌区的适用性及根系分布特征,在河套地区开展了常规畦灌小麦与膜下滴灌小麦的对比试验.试验结果表明,膜下滴灌小麦在整个生育期内的保墒作用明显,且其根长密度、根表面积密度、根体积密度在主要的浸润层0~30 cm均优于CK;种植模式不同时,1膜5行的种植模式的根系指标数值在各个土层内平均大于1膜6行5.9%;灌水水平不同时,充分灌溉促进了0~30 cm土层中的根系生长,而轻度水分亏缺有利于深层土壤中根系的生长.膜下滴灌小麦各处理的产量、作物水分生产率与灌溉水分生产率显著高于CK,产量较CK分别提高了19.6%,14.6%,19.5%,14.7%,作物水分生产率较CK分别提高了28.2%,27.3%,29.6%,27.3%,灌溉水分生产率分别提高了37.1%,40.7%,42%,41.8%.1膜5行的充分灌溉处理不仅促进了根系的生长,同时为产量、作物水分生产率、灌溉水分生产率最优,是兼顾高产与提高作物水分生产率的优良种植模式.