设施番茄产量品质及土壤有效养分的影响 —基于不同节水灌溉方案

为明晰不同节水灌溉措施和灌溉量对土壤-作物系统的影响,以设施番茄为植物材料,设计不同灌水模式(喷灌、滴灌和浇灌)及不同灌溉定额(140、180、220 m~3/hm~2),观测不同处理下番茄总产量、叶面积指数(LAI)、果实品质、土壤盐分及有效养分等指标。结果表明:相比浇灌处理,滴灌和喷灌增产效果明显,在相同灌水量条件下滴灌优于喷灌,滴灌处理番茄总产量达到118.3～138.7t/hm~2;相同灌水模式下,较低的灌水量有利于番茄可溶性固形物、总糖和Vc含量的增加。高灌水量有利于耕层土壤盐分的去除,不同灌水模式以滴灌效果最佳。此外,滴灌、喷灌等节水灌溉措施形成的土壤干湿交替的状态有利于肥料元素的矿化,可提高耕层土壤有效养分水平。     

基于熵权系数评价模型的白茶节水灌溉模式研究

为研究不同节水灌溉模式对白茶生长发育和产量形成的影响,设计2种灌溉方式(喷灌和滴灌)及3种相对含水率控制下限水平(65%、75%和85%),观测白茶鲜/干重、叶面积指数、百芽重和芽叶颜色等指标,同时,构建熵权系数评价模型,综合考虑产量、产值、工程建设经济可行性及灌溉水利用效率等指标,优选节水灌溉方案。结果表明:喷灌下85%控水下限处理白茶百芽重、叶面积指数和干重处于最高水平;相同灌溉方式下,提升控水下限使滴灌条件下白茶产量提升2.4%～17.7%,使喷灌条件下产量提升16.7%～30.2%;熵权系数评价模型计算结果表明,喷灌条件下75%控水下限综合效益最优,熵权系数评价值达到0.96。在该灌溉模式下,白茶产量、产值、节水灌溉工程建设的国民经济内部收益率和灌溉水利用效率分别为468.6 kg/hm~2、252.4万元/hm~2、22.3%和0.387 kg/m~3。实际生产中,推荐将喷灌75%控水下限作为白茶节水灌溉模式。     

基于AHP-熵权法的农业节水技术综合效益评价

AHP法和熵权法分别被广泛应用于农业节水灌溉技术综合评价中,AHP法注重主观经验,熵权法注重客观规律。为此,将两种方法相结合用于评价农业节水灌溉技术综合效益,从经济、生态、社会3个效益维度构建了农业节水灌溉技术综合效益评价指标体系,用MatLab软件计算由AHP-熵权法确定的综合权重值,应用线性加权法实现不同节水灌溉技术的综合效益测度。结果表明:评价中的3种节水灌溉技术综合效益测度值为膜下滴灌+暗管排水技术(0.665)膜下滴灌(0.566)传统漫灌技术(0. 324);膜下滴灌+暗管排水技术不仅增加玉米产量以及农民收入贡献率,而且有助于解决实验基地存在的干旱缺水、土壤盐碱化等生态环境问题;采用AHP-熵权法能够选出综合效益最佳的农业节水灌溉技术。     

晋北地区膜下滴灌玉米田水盐分布及产量研究

适宜的灌溉制度节水增产,能够改善盐分。不同灌溉制度对山西膜下滴灌玉米田土壤水盐及玉米生长、产量和水分利用效率的影响。以不灌溉(CK)为对照,设计3种灌溉处理,灌溉定额分别为675、900和1 125 m~3/hm~2,在玉米生育期内测定土壤含水率、土壤电导率、玉米株高、叶面积和产量,并计算灌溉水水分利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE),研究不同处理对土壤水盐分布、玉米生长及产量的影响,结果表明:膜下滴灌土壤40 cm以内水分受灌水量影响较大,玉米需水关键期内,各处理间土壤水分差异不大;玉米收获后,土壤表层盐分有一定程度的降低,灌水量900和1 125 m~3/hm~2处理EC值比初始土壤EC值显著降低14%和28%(P0.05);玉米生长指标均随着灌水量增大而增大,但灌水量900和1 125 m~3/hm~2之间差异不明显,玉米产量以灌水量900和1 125 m~3/hm~2最高,二者无显著差异(P0.05),玉米IWUE随灌水量增大而减小。综合考虑产量和节水效应,建议灌水量900 m~3/hm~2为适宜的灌溉定额,该处理下灌水次数为4次。研究可为膜下滴灌技术在山西干旱地区的推广应用提供参考。     

秸秆覆盖条件下微咸水灌溉对番茄生长和产量品质的影响

为了安全高效地开发微咸水资源,设计不同灌溉水盐分浓度(1.0、3.0、5.0dS/m)和灌水量(280、320、360mm)处理,研究不同处理对番茄最大叶面积指数LAImax、品质和产量的影响,并引入投影寻踪分类模型,对不同灌溉处理综合效益(产量、品质和灌溉水生产效率)进行评价。结果表明:低水高盐处理降低了番茄LAImax值,但明显提高了番茄果实的密度、可溶性固形物、总酸、Vc和糖酸比,S2W1处理番茄综合品质最佳,品质综合主成分值达到3.61。番茄产量Y和可售产量Ym随灌溉水盐分浓度的降低和灌水量的增加而增加,其中FW3处理Y和Ym值最高,分别达到125.8和120.4t/hm2。S1W3为综合效益最优的处理,投影值为1.346。因此,推荐采用3.0dS/m盐分浓度、360mm灌水量的微咸水灌溉方案。     

不同灌溉定额对膜侧玉米生长及水分利用效率的影响

针对扬黄灌区大田玉米种植模式单一、节水灌溉投入成本高等实际问题,通过采用不同种植模式(膜侧种植、膜下种植、露地种植)和不同灌溉定额(2 400、3 000、3 600 m~3/hm~2)对双行靠滴灌玉米进行田间对比试验。结果表明,膜侧滴灌种植玉米的株高、叶片数、叶面积指数、干物质积累量、产量最佳。膜侧滴灌低水量的水分生产效率最高,达到2.75 kg/m~3(产量为10.34 t/hm~2),露地滴灌高水量的水分生产效率最低,为1.98 kg/m~3(产量为9.91 t/hm~2)。膜侧滴灌高水量产量最高,为11.00 t/hm~2,但水分生产效率仅为2.37 kg/m~3,说明产量高,水分生产效率不一定最高。膜侧滴灌种植玉米产量及水分生产效率高于其他灌溉技术,是宁夏扬黄灌区适宜的节水灌溉技术,灌溉定额为2 400 m3/hm~2的玉米水分生产效率最高,节水增效明显,可作为当地较适宜的灌溉制度。     

再生水滴灌对番茄光合、产量及品质的影响

针对再生水滴灌的蔬菜增产提质增效问题,设置再生水处理和对照(自来水)的低、中、高三个不同灌溉定额水平(分别为2 290、3 235、4 180 m~3/hm~2)对番茄产量、品质、光合作用及叶绿素的影响进行了对比试验研究。结果表明,再生水处理比对照三个不同灌溉定额水平的番茄产量分别增加6.7%、5.9%、6.7%。再生水处理相较于对照对番茄品质有一定的影响,降低了番茄维生素C含量,增加了总酸、可溶性固形物、番茄红素和可溶性糖的含量。再生水相较于对照对番茄光合及叶绿素有促进作用,其3个灌溉定额水平的净光合速率分别增大2.9%、2.9%和2.2%,蒸腾速率分别增大8.8%、5.5%和7.4%,气孔导度分别增大16.7%、52%和48.5%,胞间二氧化碳浓度分别增大11.4%、9.2%和16.7%,叶绿素分别增大2.5%、3.0%和2.0%。在再生水中水平灌溉定额时,番茄产量、光合作用、叶绿素、番茄红素最高,维生素C、可溶性糖、总酸和可溶性固形物适中,且品质各指标符合《无公害番茄质量标准(DB510422T018-2010)》限值指标。所以再生水中等水平灌溉定额为3 235 m~3/hm~2,相应的灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水次数22次,是当地较适宜的滴灌灌溉制度。     

膜下滴灌水氮耦合对烤烟综合效益的影响

为了寻求贵州烟区膜下滴灌条件下烤烟优质高产的水氮耦合方案,设计不同滴灌量与施氮量处理,观测不同处理对烤烟品质、产量和灌溉水利用效率的影响,计算不同处理膜下滴灌工程的经济效益(国民经济内部收益率,经济净现值,经济效益费用比),并引入主成分分析方法与熵权系数评价模型,对水氮耦合方案进行优选。结果表明,T5处理为膜下滴灌条件下综合效益最优的水氮处理,熵权评价值为0.934;T6次之;T7最差,熵权值仅为0.611。因此伸根期、旺长期、成熟期滴灌量12、16、12mm/次,施氮量75kg/hm2可作为贵州烟区膜下滴灌工程烤烟优质高产的水氮耦合方案。     

分根区交替灌溉对北疆加工番茄生理生长及产量的影响

分根区交替灌溉被广泛应用于园艺作物和农作物中,以达到高效节水的目的.采用桶栽试验,供试加工番茄为当地主栽品种"金番3166",研究了3种灌溉方式(AI,FI,CI)与滴灌覆膜结合,在3个灌水水平(W1:5 850 m~3/hm~2,W2:4 500 m~3/hm~2,W3:3 150 m~3/hm~2)下的加工番茄生理生长及产量变化.结果表明:W1条件下,AI较CI加工番茄生育期末根系干物质质量、产量及水分利用效率分别提高5.95%,16.87%及17.29%;较FI分别提高14.62%,19.77%及8.33%.叶绿素SPAD,F_v/F_m,Q_p,P_n,叶片iWUE最大值均在AIW1处理,Npq最大值在FIW3处理.产量与Pn、根冠比有较好的相关关系.分根区交替灌溉在适宜的灌溉定额下不仅能提高水分利用效率,还能提高叶片叶绿素含量以提高净光合能力,达到增产的目的.综上,AIW1处理是加工番茄高效节水增产的最佳灌溉模式.     

膜下滴灌条件下土壤水盐动态变化特征研究

干旱缺水和土壤盐渍化已成为我国干旱半干旱地区农业发展的主要限制因素之一,开展膜下滴灌土壤水盐动态变化研究,对防止土壤盐渍化,缓解水资源紧张状况,提高水土资源利用效率具有重要的理论和实际意义。通过田间试验研究了不同灌溉定额膜下滴灌棉花农田水盐动态变化特征、棉花产量及水分利用效率。研究表明,膜下滴灌灌水定额为250 m~3/hm~2,灌水次数为6次时,能保证土壤耕作层处于良好的水盐环境,不会引起土壤盐分表层累积,棉花生育期0~100 cm土壤全盐量呈增加趋势,但积盐量小于0.3 t/hm~2。灌水次数为6次,灌水定额为250 m~3/hm~2处理是膜下滴灌灌溉条件下最优的棉花灌溉制度。     

不同滴灌制度对陕北山地梨枣产量及水分利用效率的影响

【目的】探寻适合陕北山地梨枣节水高产的滴管制度。【方法】采用田间试验,研究了2009—2012年5种滴灌制度对梨枣生长、产量及水分利用的影响。T1处理灌水定额为100 m~3/hm~2,灌水4次;T2处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水4次;T3处理灌水定额为180 m~3/hm~2,灌水4次;T4处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水3次;T5处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水2次;以无灌溉为对照(CK)。【结果】不同滴灌制度下,梨枣的枣吊长度、坐果率及产量均与CK差异显著(P0.05)。4 a中,T3处理的枣吊长度、坐果率及产量均显著高于CK,且在2012年枣吊长度和产量达到22.0cm和16 772.8 kg/hm~2,分别较CK提高了47.7%和13.2%。同时,各灌溉处理的耗水量随灌水量的增大而增大。不同年份均以T3处理的耗水量最高,与其他处理差异显著(P0.05)。而梨枣水分利用效率表现为低灌水定额处理优于高灌水定额处理,以T5处理的水分利用效率最优,为1.92 kg/m~3。【结论】结合陕北水资源缺乏的状况,在丰水年适合采用经济高效型的灌溉制度,即灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水时间为4月20日和5月17日,共灌水2次。     

磁化水灌水量对滴灌棉花生长发育及灌溉水利用效率的影响

磁化水技术是一种能够提高资源利用率的物理辅助技术措施。为确定南疆绿洲灌区滴灌棉花增产增效的最佳磁化水灌溉量,为磁化水灌溉在棉花生产上的应用提供依据,试验通过设置5个灌水量处理(T1、T2、T3、T4、T5),研究了灌水量对滴灌棉花生长发育及磁化水利用效率的影响。结果表明,棉花生长发育因灌溉定额的不同而呈现明显差异,其株高、叶面积指数均随着灌水量的增加而增加;T4处理全生育期干物质的积累速率和累积量最大,分别达到3.35 g/d和78.35 kg/hm~2,生物产量的磁化水利用效率为5.55 kg·hm~2/m~3,经济产量的磁化水利用效率的为1.77 kg·hm~2/m~3。综上所述,本地区磁化水灌溉制度的最佳灌溉量为3 360 m~3/hm~2,具有较好的节水稳产效果。     

避雨栽培条件下番茄灌排方案熵权系数评价

为了寻求南方地区避雨栽培条件下番茄优质高效生产的灌排方案,借助田间避雨小区试验,研究了10种不同灌排方案对番茄需水量、果实产量和品质的影响,采用主成分分析将6种单个品质评价指标转化成1个品质综合主成分.以品质综合主成分、产量、需水量和灌水量为评价指标,利用熵权系数法计算得到了各灌排处理的熵权评价值,确定了处理9为最优灌排处理,熵权评价值为0.873;其次为处理5,熵权评价值为0.85;最差为处理1,熵权评价值仅为0.593.研究结果表明,在避雨措施下,采用60%对照灌水量,暗管埋深0.8 m的处理9,番茄产量虽然随灌水量的减少而有所下降,但可增加可溶性固体物、总酸含量、维生素C含量和糖酸比等品质指标,改善果实口感与风味,同时提高灌溉水利用率,可作为南方地区避雨栽培条件下优质高产的番茄灌排方案.     

痕量灌溉条件下水肥耦合对温室番茄综合影响分析

以温室番茄为供试作物,以常规滴灌为对照,研究痕量灌溉条件下水肥耦合处理对番茄产量、品质和水肥利用效率的单因素影响;以基于层次评价体系的综合评价指数为应变量,水肥用量为自变量建立回归拟合预测模型,分析水肥条件对番茄的综合影响并解算痕量灌溉条件下温室番茄最优灌水量和施肥量,结果表明:当灌水下限为60.99%、灌水上限设置为90%,施肥量为N:297.73 kg/hm~2、P:148.86 kg/hm~2、K:297.73 kg/hm~2时,痕量灌溉番茄的综合评价指数最大可达66.82。相对于常规滴灌模式,经优化后的痕量灌溉水肥管理模式在保证番茄果实产量和品质的前提下可较常规滴灌增产28.14%,灌溉水利用率提高36.74%,化肥利用率提高46.91%。     

不同滴灌灌水定额对小麦的耗水特性和产量的影响

通过大田试验,探究滴灌条件下不同灌水定额的小麦耗水规律。结果表明,各处理间小麦的日均耗水量都呈双峰曲线变化,总耗水量呈先增大后减小的趋势。在灌水相对充足的条件下,耗水强度从小到大依次为完熟期拔节期抽穗扬花期孕穗期乳熟期灌浆期。拔节期一定的水分胁迫有益于小麦水分利用效率和单穗粒数的提高,灌浆期的耗水量对最终产量尤为重要。研究表明,T1(225m~3/hm~2)、T2(300m~3/hm~2)、T3(375m~3/hm~2)处理由于耗水量过低造成小麦减产。综合比较T4(450m~3/hm~2)、T5(525m~3/hm~2)、T6(600m~3/hm~2)处理,T5处理是最有利于节水增产的处理。该试验结果可为北疆地区滴灌小麦探究最优的灌溉制度提供合理的参考依据。     

膜下滴灌对加工番茄水分利用效率与品质的影响

在新疆石河子研究了膜下滴灌对加工番茄耗水特征、水分利用效率和品质的影响。结果表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%,总耗水量也随滴灌量的增加而增加。膜下滴灌加工番茄耗水量以盛果期最高,开花座果期次之,成熟期和苗期最低,其日耗水强度表现出先升后降的变化趋势,总体低于常规沟灌处理。与常规沟灌相比,膜下滴灌能提高番茄果实硬度、可溶性固形物、番茄红素、Vc、可溶性酸和总糖含量以及糖酸比。从节水高产灌溉的角度考虑,当地加工番茄膜下滴灌量以6150 m3/hm2较为适宜。     

地下渗灌对枣树生长、产量和水分利用效率的影响

为研究不同灌溉定额下地下渗灌对干旱地区枣树生长、产量和水分利用效率的影响,以5 a生枣树为研究对象,设不同灌溉定额(828、1 248、1 668 m~3/hm~2)和不同灌溉方式(地下渗灌、地面滴灌、管灌)2因素3水平的田间试验。结果表明:灌溉定额相同时,与地面滴灌和管灌相比,地下渗灌能够促进枣树新梢直径、枣吊长度和座果率的增长,同时枣树产量提高2.84%～25.70%,水分利用效率提高8.02%～18.96%。地下渗灌条件下,灌溉定额从1 248 m~3/hm~2提高为1 668 m~3/hm~2时枣树产量和水分利用效率反而分别降低2.47%,8.84%。因此,地下渗灌在灌溉定额为1 248 m~3/hm~2时更适宜枣树生长,该处理产量最高(9 418.85 kg/hm~2),水分利用效率最高(3.84 kg/m~3),研究成果可为地下渗灌技术在干旱区推广提供理论依据。     

基于熵权模糊物元模型在节水灌溉项目评价中的应用

节水灌溉项目评价中各指标存在不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合,建立了基于熵权的模糊物元节水灌溉项目综合评价模型.引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配中主观因素影响问题.该模型以一种新的方法进行节水灌溉项目综合评价,并结合实例进行应用,通过与模糊综合评判法比较,进一步验证了该模型的可行、简便和实用.     

不同节水灌溉技术模式对保护地番茄产量和节水效果的影响

通过采用渗灌、滴灌、沟灌3种节水灌溉技术模式进行试验,分析不同节水灌溉技术模式对保护地番茄产量、耗水量、生育时期根层土壤水吸力和灌溉用水效率的影响。试验结果表明:从番茄产量来看,滴灌>渗灌>沟灌;从节水效果来看,渗灌>滴灌>沟灌;从灌溉水分利用效率大小来看,渗灌>滴灌>沟灌。在沟灌、滴灌和渗灌这3种节水灌溉技术中,番茄生产应首选滴灌技术,其次为渗灌技术。     

不同膜下滴灌定额对土壤水热效应及甜菜产质量的影响

【目的】探究内蒙古半干旱区膜下滴灌甜菜土壤水热高效利用与甜菜提质增效的协同效应,为内蒙古半干旱区甜菜高产高效栽培提供理论依据。【方法】设置8个不同滴灌定额和滴灌频次(A处理滴灌定额450 m~3/hm~2、滴灌1次;B处理滴灌定额900 m~3/hm~2、滴灌2次;C处理滴灌定额1 350 m~3/hm~2、滴灌3次;D处理滴灌定额1 800 m~3/hm~2、滴灌4次;E处理滴灌定额2 250 m~3/hm~2、滴灌5次;F处理滴灌定额2 700 m~3/hm~2、滴灌6次;G处理滴灌定额3 150 m~3/hm~2、滴灌7次;H处理滴灌定额3 600 m~3/hm~2、滴灌8次),动态监测甜菜全生育时期土壤水分和温度,分析行上、行间土壤水热变化,结合甜菜产质量研究膜下不同滴灌定额的水热效应。【结果】各处理出苗稳定后72 h内土壤温度从17:00—次日11:00表现为行上>行间;从12:00—18:00表现为行间>行上,行上和行间最大土壤温差点分别在06:00—07:00和14:00—15:00;3 a内土壤有效积温变化规律与日平均土壤含水率变化规律相反,即随土壤积温增加,含水率逐渐降低。以2016年甜菜块根及糖分增长期为例,B、C、D、E、F、G、H处理行上土壤有效积温分别较A处理提高了5.61、29.11、-23.10、42.68、-10.85、-4.46、-22.79℃,B、C、D、E、F、G、H处理行上日平均土壤含水率分别较A处理提高6.96%、11.73%、-1.01%、11.76%、5.19%、22.14%、13.62%;随滴灌定额的增加,甜菜产量增加,含糖率降低,产糖量呈先增后降的趋势,以2016年为例,B、C、D、E、F、G、H处理分别较A处理产量提高4.73%、13.82%、26.38%、29.33%、31.48%、27.43%、25.78%,产糖量提高5.90%、10.61%、18.07%、20.01%、15.73%、9.78%、4.14%。【结论】在甜菜生长关键期进行适宜的滴灌可有效地提高土壤水热效应,最佳滴灌定额为1 800～2 250 m~3/hm~2,滴灌次数为4～5次,促进滴灌条件下甜菜产质量水平提升。