水氮耦合及种植密度对垄膜沟灌制种玉米产量和种子活力的调控效应

为了确定水氮耦合及种植密度对垄膜沟灌制种玉米产量及种子活力的影响,提出适宜高活力种子的最佳水氮耦合群体构建模式。2016-2017年,在甘肃省农业科学院张掖节水试验站进行了3因素3水平的正交试验,研究不同处理对种子发芽率、活力指数和玉米产量等指标的影响。结果表明,灌溉定额、施氮量和种植密度对制种玉米的产量、水分利用效率(WUE)和种子活力有显著影响。在灌溉量因素中,灌溉定额W2(4800 m³/hm²)产量比W1、W3分别增产14%、15%,发芽率、活力指数在W2水平下效果最佳,发芽率比低灌溉量和高灌溉量分别高2.22和0.27个百分点,活力指数高8.62%和41.52%;在施氮量因素中,施氮量N2(240 kg/hm²)产量较N1、N3分别高0.5%、5.3%,发芽率比低灌溉量和高灌溉量分别高3.61和2.88个百分点,活力指数高13.50%和19.60%;在种植密度因素中,密度D16(12.5万株/hm²)产量较其他两处理分别高28.8%、29.7%,水分利用效率高1.49~8.67个百分点。综合来看,本试验条件下,制种玉米产量和种子活力在W2N2D16处理下是最强的。采用水肥耦合(灌溉定额为4800 m³/hm²,施氮量(N)240 kg/hm²)及种植密度(密度12.50万株/hm²)的最优模式,可为提高制种玉米产量和种子活力提供技术指导。     

通辽玉米滴灌灌溉制度

为更加合理制定玉米滴灌灌溉制度,以我国“节水增粮行动”为背景, 于2016年在内蒙古通辽开展玉米滴灌灌溉制度试验研究.根据试验区34 a的降雨资料进行降雨频率分析,选取不同水文年型的代表年,结合玉米滴灌试验得到实际耗水规律,对比6种灌溉处理在各生育阶段的变化情况,测定了株高、叶面积指数、玉米产量等指标.结果表明:中水处理作物性状及产量较高,且水分利用效率最高,为最佳灌水处理;以中水处理作为滴灌灌溉制度的参考依据,通过气象数据计算参考蒸发蒸腾量ET₀.利用实际耗水量获取各生育阶段作物系数,结合代表年型的ET₀计算需水量.根据降雨量,得到不同水文年型滴灌灌溉制度:枯水年覆膜滴灌灌溉定额1 575 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额1 785 m³/hm²;平水年覆膜滴灌灌溉定额1 125 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额1 425 m³/hm²;丰水年覆膜滴灌灌溉定额600 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额900 m³/hm².     

引黄滴灌条件下水氮互作对玉米耗水特性及产量的影响

【目的】为鄂尔多斯杭锦旗黄河南岸灌区引黄滴灌玉米提出合理的水肥调控方案。【方法】采用田间试验,设3个引黄滴灌灌水定额(225、300 m³/hm²和375 m³/hm²),每种灌溉定额下均设2个施氮量(207、276 kg/hm²),研究了引黄滴灌条件下不同水肥处理对玉米耗水量、耗水强度、水分生产率和玉米产量的影响。【结果】引黄滴灌条件下水氮互作表现出显著的正交互作用。耗水量与耗水强度随灌水定额的增加呈递增趋势,耗水量与耗水强度的峰值均出现在玉米的抽雄期—灌浆期。在一定的水分条件下,增加施肥量对玉米耗水特性的影响不显著;在同一灌水定额下,增加施肥量不能显著提高作物千粒质量、籽粒产量和水分生产率,当施肥量超过一定数量时,继续施肥对产量和水分生产率反而产生负影响。当灌水量为4 206.84～4 890.36 m³/hm²、施肥量为977.13～1 122.87 kg/hm²时,引黄滴灌玉米有95%的概率可获得大于8 ...     

垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量试验研究

对垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量进行了田间试验.结果表明,灌水定额为400 m³/hm²时,沟底土壤水分的垂直运动明显增大.当灌水定额增加100 m³/hm²时,土壤水分水平运动高于垂直运动.沟底土壤全盐量受灌水定额影响明显:在灌水阶段,沟底表层土壤发生脱盐现象.土壤蒸发阶段,土壤发生积盐现象.垄顶土壤含盐量相对稳定,基本不发生向下运移.重度水分亏缺(处理T1,灌溉定额为1 700 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.49,1.35 kg/m²,中度水分亏缺(处理T2,灌溉定额为2 100 m³/hm²)垄沟积盐量分别为1.42,1.12 kg/m²,充分灌水(处理T3,灌溉定额为2 500 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.32,0.83 kg/m²,畦灌措施使0~100 cm土壤发生脱盐现象,脱盐量为1.29 kg/m².垄作沟灌下,制种玉米产量为2 765.1~4 619.5 kg/hm²,WUE为0.755~0.969 kg/m³.穗长(L_s)、穗粗(d_s)、行粒数(N_R)与作物产量呈显著正相关关系.     

不同灌溉制度对制种玉米产量和阶段耗水量的影响

通过田间试验研究了相同灌水定额(900 m³/hm²)条件下,不同灌水次数(0,2,3,4次)对制种玉米生育期土壤水分分布特征、耗水规律以及产量影响.结果表明,不同灌溉制度主要影响作物拔节后0~100 cm土壤水分分布.相同灌溉定额条件下,灌水时间影响制种玉米的穗行数、行粒数产量特征值.各处理耗水强度均呈“低、高、低”的变化趋势,峰值主要出现在制种玉米抽雄期-灌浆期.制种玉米各生育阶段对缺水的敏感程度由大到小依次为灌浆期、拔节期、苗期、乳熟期、抽雄期.在西北干旱半干旱地区,制种玉米苗期-拔节期、拔节期-抽雄期、抽雄期-灌浆期进行3次灌水,灌水定额为900 m³/hm²,灌溉定额为2 700 m³/hm²的灌溉制度具有明显的经济产量效益和节水效益.     

两茬收割饲用甜高粱灌溉定额试验研究

为探索饲用甜高粱最佳灌溉定额和节水效果,设置了不同灌溉定额(2 400, 3 000, 3 600, 4 200, 4 800 m³/hm²)对两茬收割饲用甜高粱生长和生物产量的影响的田间试验.结果表明,甜高粱茎粗和株高的峰值分别出现在播后62 d和158 d.随灌溉定额增加甜高粱在形态上表现为株高增加、茎粗减小的趋势.在头茬收割(播后76 d)时,株高日增长率最大,为4.00~4.89 cm/d.两茬收割甜高粱鲜生物学产量为63.9~115.5 t/hm²,干生物学产量为12.7~21.4 t/hm²,全生育期耗水量为326.95~504.24 mm,鲜生物学产量WUE为15.53~24.63 kg/m³,干生物学产量WUE为3.89~4.51 kg/m³.灌溉定额为4 200 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量最大,灌溉定额为4 800 m³/hm²时,甜高粱总鲜、干生物量增幅不大.从节水和增加生物量角度而言,畦灌方式下的两茬收割饲用甜高粱全生育期灌水4次,灌水定额为1 050 m³/hm²,灌溉定额为4 200 m³/hm²的灌溉效果最佳.     

春灌定额对不同盐碱度农田水盐分布影响研究

为探究春灌定额对不同盐碱度农田土壤水盐分布的影响,确定适宜保墒洗盐的春灌定额。分别在中度盐碱地S1(5.23 g/kg)和重度盐碱地S2(8.27 g/kg)设置3种春灌定额处理(W1:1 800 m³/hm²,W2:2 250 m³/hm²,W3:2 700 m³/hm²),分析比较了春灌后至棉花播种前0～100 cm土壤水盐运移和分布情况。结果表明：春灌后14～21 d,S1W2处理71.37%的水量可保持在土体内,S2W3处理77.26%水量保持在土体内,可使农田土壤达到适宜作物生长的土壤墒情;盐分淋洗主要发生在0～60 cm土层内,0～30 cm内淋洗效果更加显著,春灌定额越大将盐分带入深层的作用越强,春灌后21 d开始出现返盐现象;春灌时间在播前21 d左右为宜,中度盐碱地春灌定额2 284.7 m³/hm²,重度盐碱地春灌定额2 700 m³/hm²左右时,...     

灌溉增氧技术对玉米产量和根系生长的影响

为了揭示灌溉、施肥和增氧三者耦合作用对玉米产量及根系生长的影响,以鲜食玉米“晶甜3号”为研究对象,选取灌溉量、液肥量、增氧量为影响因素,以玉米“晶甜3号”的产量及根系生长为评价指标进行正交试验研究。结果表明:对玉米产量影响大小顺序依次为灌溉量、增氧量和液肥量,对根干重影响大小顺序为增氧量、灌溉量和液肥量。运用Design-Exper10.0对数据完成方差分析和显著性检验,确定了最佳工艺参数组合:当灌溉量为3600m³/hm²、液肥量为650kg/hm²、增氧量为2000m³/hm²时,理论的玉米产量为9987kg/hm²,根干重为30.25g。试验结果与优化结果相符,满足玉米农艺性状要求。     

地下水位与灌溉定额对棉花土壤水分的动态影响模拟

地下水埋深对土壤水势分布及土壤次生盐碱化具有重要影响.以新疆孔雀河流域为例,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位与灌溉定额下的棉花膜下滴灌土壤体积含水率的动态变化进行了模拟.结果表明:当地下水埋深为1.5 m时,地下水对土壤水的顶托作用较强,灌溉定额为3 300 m³/hm²时可使棉花生育期不受水分胁迫;当地下水埋深为2.0 m时,地下水对土壤水的补给能力下降,灌溉调控的作用逐渐加强,灌溉定额为3 900 m³/hm²时属轻度胁迫,对产量影响较小,而灌溉定额为4 500 m³/hm²时,基本不受胁迫,对产量影响极小;当地下水埋深大于2.5 m时,地下水对土壤水的补给作用进一步弱化,灌溉定额为4 500 m³/hm²时属于中度胁迫,会造成一定程度减产.研究结果为指导当地地下水资源开发利用及棉花种植业发展提供了重要参考.     

水肥调控对甘蔗农艺性状和产量及水肥利用的影响

为探讨广西甘蔗高效生产的水肥调控模式。以柳城 05136 品种的甘蔗为研究对象,采用 4 种灌溉方案(T1:6.53 m³/hm²;T2:8.70 m³/hm²;T3:10.87 m³/hm²;T4:13.05 m³/hm²) 和 5 种施肥方案 (F0：不施肥;F1：分蘖期重施;F2：分蘖-伸长期重施;F3：伸长期重施;F4：伸长-成熟期重施),分析甘蔗农艺性状和产量及水肥利用效率对水肥调控的响应规律。结果表明,F3 和 F4 处理可显著增加甘蔗的有效茎数,T2 处理显著提高甘蔗单茎重、株高和茎径。全生育期定量施肥中,增加伸长期 (偏重生育盛期) 施肥不同滴灌施肥水平条件下,F3 处理下甘蔗产量 (962.25 kg/hm²)、肥料利用效率 (48.20%) 和灌溉水利用率[10.47 kg/ (hm²?mm) ]最佳;灌溉量对甘蔗产量和养分吸收利用状况的影响不明显,...     

旱作水稻水肥耦合模型及经济效应

为了探讨膜下滴灌旱作水稻水分、肥料与产量之间的关系,采用通用旋转组合设计试验方法,进行膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型试验,并对其应用前景进行了比较分析.在供试土壤膜下滴灌条件下,灌溉定额、氮、磷与水稻产量之间符合三元二次回归模型,其一次项、二次项及水氮交互项回归系数均达显著水平,三因素的增产作用从大到小依次为灌溉定额、施氮量、施磷量.采用此模型计算的预测产量与实际产量之间呈高度正相关,预测准确度达99%.由此计算得出最高产量灌溉定额及其施肥量、经济最佳灌溉定额及其施肥量.提出实现目标产量的水肥最优组合方案:若以9 300~9 600 kg/hm²为目标产量,则灌溉定额、氮、磷用量分别为9 730~10 500 m³/hm²,272~363 kg/hm²,136~147 kg/hm²;若同时考虑经济效益,则最佳的灌溉定额、氮、磷肥用量分别为8 500~9 015 m³/hm²,225~240 kg/hm²,90~120 kg/hm².对比不同种植模式表明,膜下滴灌旱作水稻的产量与播后上水直播基本持平,其成本与育秧移栽种植持平,但水分生产效率(1.06 kg/m³)远远高于其他3种种植方式.与传统育秧移栽种植相比较,膜下滴灌旱作水稻节水50%,节约肥料30%以上.     

不同水氮条件下生物炭对夏玉米水氮耦合效应的影响

【目的】提高水氮亏缺下夏玉米籽粒产量并促进水氮耦合效应,实现夏玉米节水增产。【方法】采用田间小区试验,设定4个生物炭施用水平(0、5、10、15t/hm²,分别记为C0、C1、C2、C3)、2种灌溉方式(正常灌溉I1、亏缺灌溉I2)和2个施氮水平(常规施氮N1、亏缺施氮N2),正常、亏缺灌溉灌水量分别为100%和50%作物需水量,常规、亏缺施氮量分别为200 kg/hm²和100 kg/hm²,探究了不同水氮条件下生物炭对砂壤土持水保肥效果以及夏玉米水氮耦合效应的影响。【结果】添加5 t/hm²和10 t/hm²生物炭处理明显提高了土壤总孔隙度和持水能力,并减少了土壤铵态氮和硝态氮的淋洗,10 t/hm²下效果最佳。同时,5 t/hm²和10 t/hm²生物炭可促进夏玉米根系生长,提高籽粒产量及水氮利用效率,在10 t/hm²下产量,水分利用效率和氮素偏生产力显著增加(P<0.05),...     

种植密度与氮肥互作对全膜双垄沟播春玉米产量及氮素利用的影响

陇中地区是我国雨养春玉米重要产地,但该区长期存在氮肥利用效率低和种植密度不合理等问题,因此,在甘肃省定西市开展春玉米氮肥和种植密度试验,以期提出陇中雨养区维持春玉米高产效的种植密度与施氮方案。以先玉335为研究对象,采用裂区试验设计方法,设置种植密度和施氮量2个因子。主区为种植密度(D),设置3个水平,D1:3.5万株/hm²,D2:5.5万株/hm²,D3:7.5万株/hm²。副区为氮肥施用量(N),设置4个水平,N1:0 kg/hm²,N2:180 kg/hm²,N3:225 kg/hm²,N4:270 kg/hm²,研究了种植密度与氮肥互作对春玉米生长、产量、氮素利用效率以及土壤硝态氮残留的影响。结果表明：不同的种植密度与氮肥施用量对春玉米生长、产量和氮肥利用效率均有显著影响,且两者交互作用明显。中等密度中等氮肥施量(D2N3)处理下春玉米产量最大(10203 kg/hm²)、氮肥利用效率最高(37.5%)...     

水肥对土壤盐分影响及增产效应

为了内蒙古河套灌区盐渍化土壤的肥料高效利用,采用田间试验的方法,将不同种类肥料和灌溉定额进行组合,研究其对土壤盐分的动态影响及增产效应.结果表明:小麦收获后,除尿素处理外,有机肥、控释肥和缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下耕层和剖面土壤电导率(EC)均值较试验初都有不同程度的降低.有机肥处理在常规灌水条件下(灌水定额为1 005 m³/hm²),控盐效果略显优势;缓释、控释肥在节水灌溉条件下(灌水定额为750 m³/hm²),控盐效果更明显,剖面土壤EC均值较试验前分别下降16.4%,14.3%;尿素处理在常规灌水条件下,耕层及剖面土壤EC均值较播前分别增加3.6%,2.7%,积盐程度略高于节水处理.4种肥料处理的小麦产量较对照处理增产效果显著;缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下均表现出显著的增产优势.综合考虑节水、增产、土壤脱盐等效应,获得优化灌水施肥模式为:缓释肥配二铵基施,生育期内不进行追肥,缓释肥为800.4 kg/hm²,二铵为350.6 kg/hm²,灌水定额为750 m³/hm²,产量为8 374.5 kg/hm², 较当地农民习惯灌水施肥处理可增产2.14%、节水25%,作物耕层EC值和剖面土壤EC均值较播前分别下降18.6%,16.4%.     

极端干旱区滴灌葡萄水肥适宜用量主成分分析法

为了探明极端干旱区滴灌葡萄水肥适宜用量,利用主成分分析法,以试验区内成龄无核白葡萄为研究对象,综合评价得出高产高效的最优水肥处理.设置灌水、施肥2个因素,其中设灌水处理4个水平:6 000(W1),6 750(W2),7 500(W3),8 250 m³/hm²(W4);施肥处理3水平:450(F1),750(F2),1 050 kg/hm²(F3).结果表明:滴灌葡萄产量、水肥利用效率及品质受水肥交互作用影响均具有统计学意义(P<0.01);可滴定酸受灌水量与施肥量的影响均具有统计学意义(P<0.05);滴灌葡萄产量、灌溉水利用效率、肥料偏生产力、可溶性固形物及维生素C分别受灌水量和施肥量影响均具有统计学意义(P<0.01),产量最大处理W3F2相对于最小处理增产29.76%,可溶性固形物以处理W3F2的含量最大,可滴定酸在处理W4F2下取得最大值,且处理W3F2与最大处理间差异不具有统计学意义(P>0.05),不同水肥处理的维生素C每100 g溶液质量为7.37~8.52 mg,且处理W3F2与最大处理W4F3间差异不具有统计学意义(P>0.05),品质指标在处理W3F2下取得较优.主成分分析法结果表明,极端干旱区滴灌葡萄最佳水肥处理为W3F2,其中N,P₂O₅,K₂O分别为300,150和300 kg/hm².     

灌溉量和滴灌方式对酿酒葡萄品质的影响及综合评价

为明确滴灌量和滴灌方式对酿酒葡萄品质的影响，用9 a生酿酒葡萄赤霞珠为试材，采用裂区设计，以3种灌溉量[1 800 m³/hm²(A1)、2 700 m³/hm²(A2)、3 600 m³/hm²(A3)]为主区，3种滴灌方式[(1行1管(B1)、1行2管(B2)和分区交替灌溉(B3)]为副区，采用基于主客观组合赋权的TOPSIS模型进行酿酒葡萄品质综合评价，研究不同灌溉量和滴灌方式对酿酒葡萄18个果实品质的影响。结果表明不同滴灌量对外观品质(纵径、横径和单果质量)影响显著，随灌溉量的增加呈先增加后减小趋势，内在品质(单宁、花色苷、花青素、总酚、黄酮含量)随灌溉量的增加呈先增后降趋势，总糖含量随灌溉量的增加而降低，总酸含量随灌溉量的增加而增加；滴灌方式对外观品质与内在品质影响不显著；灌溉量与滴灌方式存在一定的交互作用。筛选出综合品质最优的滴灌技术参数为灌溉量2 700 m³/hm²、滴灌方式一行两管处理组合。     

水氮互作对冬小麦水肥利用效率与经济效益的影响

为探索冬小麦最佳的水肥管理制度,采用田间试验方法,在低水I1(60%ET_c,300.0 mm)、中水I2(75%ET_c,370.0 mm)、高水I3 (ET_c,495.0 mm) 3种灌溉下,设置低氮N1(180.0 kg/hm²)、中氮N2(255.0 kg/hm²)、高氮N3(330.0 kg/hm²) 3种施氮水平,测定不同生育期小麦土壤含水率、地上干物质累积量与最终产量指标,并计算农田耗水量、水分利用效率、氮肥偏生产力、经济效益等指标,分析水肥耦合对各指标的影响。结果表明,灌溉量对农田耗水量影响显著,农田耗水量随灌溉定额的增加而增加;适当的水肥配比可获得较高的地上干物质累积量、产量和经济效益,过量的水肥投入并不会使产量和经济效益持续增加;产量、水分利用效率、氮肥偏生产力、经济效益与灌溉量、施氮量的相关性显著,建立了各指标与灌溉量、施氮量的二次回归方程,计算得到各指标最大值对应的水氮量分别为410.0 mm、260.0 kg/hm²,370.0 mm、260.0 kg/hm²,410.0 mm、180.0 kg/hm²,400.0 mm、250.0 kg/hm²;通过回归与空间分析得出,灌溉量为359.8~428.9 mm (72.6%ET_c~87.5%ET_c)、氮肥量为225.4~280.9 kg/hm²时,冬小麦产量、水分利用效率和经济效益可同时达到最大值的95%以上。本研究可为研究区及其他环境相似地区的水肥制度优化与管理提供参考。     

水氮盐调控对膜下滴灌棉花产量的影响及耦合模型

为探讨水、盐、氮三因素对棉花生长的耦合效应及最优水肥制度,分别设置了4种灌溉定额(1 575,2 100,2 625,3 150 m³/hm²)、4种施氮量(0,150,300,450 kg/hm²)和4种土壤盐分(非盐化土、轻度、中度和重度盐化土),通过盆栽试验,研究了水、氮、盐对膜下滴灌棉花产量的影响.结果表明：灌溉定额、施氮量和土壤盐分与棉花产量之间符合回归模型,模型对水氮盐的耦合效果较好;单因素对棉花产量影响按因素排序由大到小为灌水量,土壤含盐量,施氮量;耦合作用的影响按因素排序由大到小为盐氮,水氮,水盐;水氮施加量对棉花产量的影响均存在阈值,低于此阈值,棉花增产效果较为明显;中、重度土壤盐分含量明显抑制棉花生长;通过回归模型进行耦合分析,最适合研究区的水肥盐耦合方式为轻盐土壤、灌溉定额2 677 m³/hm²和施氮量202 kg/hm².本研究可为盐碱区棉田水肥高效利用提供科学依据.     

极端干旱区滴灌葡萄耗水特征及水肥制度寻优

【目的】探寻极端干旱区无核白葡萄的适宜水肥制度。【方法】在萌芽期充分供水条件下,以全生育期充分灌溉为对照(CK),设置新梢生长期(W1)、开花期(W2)、果实膨大期(W3)、着色成熟期(W4)4个亏水处理(θf=65%～90%),同时设置3个施肥配比,分别为:N施量、P₂O₅施量、K₂O施量为275.0、275.0、275.0kg/hm²(F1),235.7、235.7、353.6 kg/hm²(F2),330.0、165.0、330.0 kg/hm²(F3),共15个处理,研究了不同水肥配比对滴灌葡萄产量、品质和耗水特征的影响。【结果】灌水是影响土壤含水率的主要因素,果实膨大期调亏灌溉土壤含水率波动最明显;在果实膨大期进行调亏灌溉,会造成大幅减产和品质降低,而在着色成熟期进行调亏灌溉对产量影响不显著,且可以显著提高还原性糖量和可溶性固形物量,F2施肥处理产量、还原性糖量和可溶性固形物量均达到最大值。CKF2处理产量最大,为28 003kg/hm^...     

基于熵权-模糊层次分析法的痕灌草莓水肥效应评价

为了评价痕量灌溉条件下水肥耦合处理对温室草莓产量、品质和水肥利用效率的影响,确定最优灌水施肥量.文中采用基于熵权-模糊层次分析法的综合评价指数为应变量、水肥用量为自变量建立预测模型,分析水肥对草莓的影响并计算痕灌条件下温室草莓最优灌水量和施肥量.结果表明:当灌水下限为60.41%、灌水上限为90%、施肥量为N:721.96 kg/hm²,P₂O₅:360.98 kg/hm²,K₂O:721.96 kg/hm²时综合评价指数最大,此时产量为27 008.69 kg/hm²,灌水利用效率为84.48 kg/m³,化肥利用效率15.60 kg/kg.经优化后的痕量灌溉水肥管理模式增产27.26%,灌水利用效率提高22.27%,化肥利用效率提高26.35%.文中构建的预测模型具有较高的可靠性,提出最优水肥管理模式对于温室草莓生产具有指导意义.