地膜覆盖对旱地水分及小粒黑豆水分利用效率的影响

研究地膜覆盖方式对旱地土壤水分及小粒黑豆产量和水分利用效率的影响。在陕北旱作区,通过地膜不同覆盖方式的试验,研究地膜覆盖对土壤水分及小粒黑豆产量和水分利用效率的影响。试验结果表明:双沟覆膜在产量和土壤水分利用率方面均优于其他两种覆盖方式和不覆盖。     

旱地小麦不同栽培条件对土壤水分利用效率的影响

在陕西渭北旱原进行了连续3 a定点小麦田间试验,通过栽培模式,氮肥水平,种植密度的不同处理,对各年度播前、收获后2 m土层贮水量,生育期降水量,籽粒产量,生物产量等进行了调查研究,结果表明不同栽培模式对土壤水分利用效率有显著影响,地膜覆盖模式的生物水分利用效率显著高于常规种植和秸秆覆盖模式,地膜覆盖能提高作物产量和降低土壤水分损耗,干旱地区降水量高的年份采用垄沟模式及秸秆覆盖模式对小麦产量产生负效应,秸秆覆盖模式的生物水分利用效率显著高于常规种植;种植密度对籽粒产量土壤水分利用效率影响不明显,但对生物产量土壤水分利用效率影响明显。施用氮肥极显著提高了土壤水分利用效率,增施氮肥提高了籽粒产量,但籽草比降低。干旱地区小麦生产中,以氮促水是解决干旱地区土壤水分紧缺的重要措施之一。     

土壤水分含量对三七根生长、有效成分积累及根腐病发病率的影响

【目的】研究土壤水分含量对三七(Panax notoginseng)单株根干质量、有效成分含量及根腐病发病率的影响,探讨提高三七产量与质量的适宜土壤水分含量。【方法】以3年生三七植株为材料,人工控制土壤水分含量分别为田间最大持水量(w)的45%,60%,70%和85%,在盆栽条件下,利用称量、高效液相色谱(HPLC)和调查的方法,分析不同土壤水分含量对三七单株根干质量、有效成分积累及根腐病发病率的影响;通过对三七单株根干质量、有效成分积累及根腐病发病率与土壤水分含量的关系进行回归拟合,估算适宜三七生长的土壤水分含量。【结果】随着土壤水分含量的升高,三七单株根干质量呈现出先升高后降低的趋势,三七皂苷R1和人参皂苷Rg1含量没有明显的变化趋势,人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd含量呈现出递减的趋势,根腐病发病率呈现出迅速升高的趋势。通过估算可知,100株三七根干质量最大时的土壤水分含量为田间最大持水量的59.0%,三七根中4种皂苷含量之和最大时的土壤水分含量为田间最大持水量的56.4%。【结论】在三七田间水分管理中,当土壤水分含量为田间最大持水量的56.4%~59.0%时,在提高三七产量的同时可以兼顾提升质量。     

不同覆盖方式对玉米产量和水分利用效率的影响

在渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖、普通地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖和裸地种植五种处理方式条件下,探讨了不同覆盖方式对辽西风沙半干旱地区玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加玉米产量和水分利用效率,其中渗水地膜覆盖能使玉米产量增加32.66%,土壤水分利用效率提高41.9%,说明渗水地膜覆盖是辽西风沙半干旱区提高玉米产量和水分利用效率的最佳方式。     

供水吸力对温室黄瓜产量与水分利用效率的影响

 【目的】研究不同供水吸力即不同土壤水分对温室黄瓜（Cucumis sativus L.）生长发育的影响,确定黄瓜不同生育期对水分的需求,为温室黄瓜灌溉决策提供理论依据。【方法】采用负水头供水控水盆栽装置,通过设定装置不同的供水吸力（WST）来持续稳定控制不同的土壤含水率,分析各供水吸力处理的黄瓜叶片光合、产量与水分利用效率的差异。【结果】负水头供水控水盆栽装置能通过调节供水吸力持续稳定控制土壤不同含水率;黄瓜植株在3—5 kPa供水吸力范围内产量与商品瓜率最高,叶片净光合速率、干物质积累量也较高;3—13 kPa处理范围内的黄瓜水分利用效率差异不明显,最高为7 kPa处理的36.57,1 kPa处理的黄瓜水分利用效率最低,与其它处理差异显著,表明对黄瓜各生育期进行分期水分调控才能显著提高水分利用效率;试验结果还表明,黄瓜随着生育进程需水量越来越大,供水不足会导致生长点枯死而停止生长,影响黄瓜产量与商品瓜率,黄瓜采收后期适当加大水分供应可以增加采收后期产量。【结论】3—5 kPa的供水吸力较适合温室黄瓜的生长,此时土壤相对含水量为67%—81%;适当降低黄瓜苗期土壤水分、控制花期土壤水分和增加结果期土壤水分能进一步提高产量与水分利用效率。     

土壤水分下限对番茄光合速率、品质及产量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤水分下限对番茄苗期、初花期和结果期的光合速率、蒸腾速率及果实品质、产量和水分利用效率的影响,试验结果表明,当土壤水分下限控制在苗期45%、初花期55%、结果期75%田间持水量范围内,可以提高果实品质,获得较高的产量和水分利用效率。     

不同栽培方式对马铃薯水分利用效率的影响

为了定量分析不同栽培方式对马铃薯水分利用效率的影响,本研究以偏早熟马铃薯品种荷兰15为材料,通过分析不同处理马铃薯生育期内降雨量、灌水量、土壤水分含量和产量等指标的差异,确定了不同处理条件下马铃薯的水分利用效率。结果表明:水肥一体化处理较常规水分管理,可以提高水分利用率;全生物降解膜覆膜处理的马铃薯水分利用效率显著高于普通膜覆膜处理。本研究表明:在该试验条件下,马铃薯水分利用效率最优组合为WF1+PF1处理。     

秸秆覆盖和土壤水分互作对夏玉米水分利用效率及产量的影响

为阐明秸秆覆盖和土壤水分互作对夏玉米水分利用的影响,采用两因素裂区试验设计,通过防雨棚测坑试验,研究了秸秆覆盖和水分调控对夏玉米产量和水分利用的影响.结果表明,秸秆覆盖可显著降低夏玉米不同生育时期棵间蒸发量(Ed),在夏玉米生育前期的表现尤为明显.夏玉米全生育期耗水量(ET)、灌浆期光合参数、单叶水分利用效率(WUEL)、水分利用效率(WUE)和产量受到秸秆覆盖和土壤水分调控的显著影响,且光合参数(除净光合速率Pn外)和产量受到秸秆覆盖和水分调控的交互作用的显著影响,秸秆覆盖较不覆盖能显著减少ET、提高WUE和产量,ET和产量随着土壤水分调控水平的提高而提高,WUE随着土壤水分调控水平的提高而降低.从低水分到高水分秸秆覆盖较不覆盖WUE增幅为35.32%,33.74%,51.88%和29.69%,产量增幅为7.61%,8.94%,18.29%,6.96%.秸秆覆盖条件下土壤70%田间持水量水分处理,ET较少,产量和水分利用效率较高且增幅最大.     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

调亏灌溉对温室黄瓜生长发育·产量及品质的影响

[目的]寻找最优的调亏灌溉方案,为节水高产栽培提供理论依据。[方法]于2006年对温室黄瓜在不同生长时期采用不同的土壤含水量灌溉下限(45%～75%)组合处理,测定不同灌溉情况下植株的部分生理指标、产量、果实品质及植株的水分利用效率。[结果]温室黄瓜初花期土壤水分含量为60%￣90%田间持水量,结果期土壤水分含量保持65%～90%田间持水量对于提高果实品质最为理想,该处理果实的还原糖、可溶性总糖、维生素C、可溶性蛋白质的含量分别比对照高39.94%、31.34%、3.14%、5.47%,且水分利用效率比对照高9.75%,保持60%～90%田间持水量节水效果最显著,比对照高18.84%,但果实品质明显不如65%～90%田间持水量。[结论]不同时期的水分亏缺有利于增强植株抵抗干旱胁迫的能力,结果期的适度干旱可以显著提高植株的水分利用效率,减少灌水量,且产量并无显著减少。     

春季储水灌溉条件下啤酒大麦节水增产机理研究

测定了不同春季储水灌溉定额下啤酒大麦出苗率、生长发育动态、土壤水分变化、耗水规律及水分利用效率,并结合气象资料比较不同灌水处理的优越性,分析不同春季储水灌溉定额对土壤水分、降水利用及作物产量的影响。结果表明,将冬季储水灌改为春季储水灌从技术层面上切实可行;在适宜灌水定额条件下,采用春季储水灌溉技术较冬季储水灌溉技术可减少储水灌灌溉水量75 mm,减少土壤蒸发37.4%,水分利用效率提高26.2%。在实际大麦种植生产中应以春季储水灌定额75 mm,生育期灌水5次,灌水定额75 mm为宜,这样不仅可节约有限水资源,还可提高地温及水分利用效率,达到节水、增效的目的。     

滴灌小麦根系生理特性及其空间分布

通过管栽滴灌根区水分控制试验,研究不同滴灌条件下,春小麦根系生理特性、垂直分布变化及其产量构成等。结果表明:①孕穗～灌浆初期是滴灌春小麦根系生长的关键时期,此期根系的总根质量和总根长、根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力达最大值。②土壤水分过少,根系过氧化物酶活性降低,脯氨酸含量虽有所增加,但后期下降过快,根系过早衰亡;水分过多,影响根系吸收面积增加,根系活力下降,植株贪青晚熟,经济生产效率低;适宜水分(田间饱和质量含水量的70%～75%)处理能有效促进根系生长及生理功能提高,产量最高。通过滴灌控制小麦根区水分状况,可以实现以水调根,促进小麦高产形成并获得较高的水分利用效率。     

黄淮海平原麦棉套种共生期适宜土壤水分指标研究

为了寻求麦棉共生期间适宜的土壤水分指标,对麦棉共生期不同土壤水分条件下的冬小麦主要生理特性和棉花的生长势做了连续测定,并对共生期间田间耗水量分别在2种作物上的分摊量做了估算。结果表明,随着麦棉共生期的生育进程,冬小麦旗叶水势、气孔导度、表观量子效率、净光合速率和蒸腾速率呈下降的趋势,且均随土壤含水量的提高而增加,处理间差异明显。蒸腾速率随着共生期进程和冬小麦的衰老,处理间差异迅速减小。共生期土壤含水量增加,作物田间总耗水量、冬小麦和棉花的耗水量均有明显提高。共生期作物田间耗水量占冬小麦全生育期田间总耗水量的28.8%~30%,而共生期冬小麦耗水量占同期作物田间耗水量的67.9%~72%。试验中60%(相对含水量,试验场地的田间持水量为24%,下同)土壤含水量处理的冬小麦水分利用效率最高,达到了1.63 kg/m3,这时其产量并无明显下降,且棉花的壮苗指数表现最大。70%土壤含水量处理的小麦产量略有增加,但其水分利用效率却下降到1.45 kg/m3,同时棉花的壮苗指数有所减小。研究还表明,在黄淮海平原麦棉套种的共生期,田间土壤的适宜水分为60%~70%,这样既保证了冬小麦的产量,又促进了棉花生长健壮。     

水分胁迫对不同抗旱性砧木嫁接番茄生长发育及水气交换参数的影响

【目的】干旱是威胁农业生产的主要气象因素,合理利用作物抗旱种质资源是生物节水的重要内容。通过研究水分胁迫对不同抗旱性砧木嫁接番茄生长发育及水气交换参数的影响,探讨番茄采用抗旱性砧木进行嫁接栽培实现生物节水的可行性。【方法】试验采用裂区设计,主区为番茄嫁接苗处理,分别为接穗‘金棚1号’自根苗(J)、抗旱性强的砧木‘606’嫁接苗(J/T)和水分敏感的砧木‘112’嫁接苗J/S),副区为土壤水分处理,土壤相对含水量分别为80%、60%和40%。番茄采用盆栽称重法控制土壤水分,于植株盛果期测定展开功能叶片的色素、水势及水气交换参数,并计算瞬时水分利用效率,同时分析不同处理的番茄产量及果实品质。【结果】嫁接番茄的产量显著高于自根番茄,尤以抗旱性较强的J/T嫁接苗为高,抗旱性较弱的J/S嫁接苗次之,二者单株产量分别比J自根苗高17.50%、11.00%;果实纵经、横经、硬度、Vc和番茄红素含量也均以J/T显著高于J和J/S。抗旱性不同的J/T、J/S嫁接番茄叶片色素含量、光合速率、叶片水势、蒸腾速率和水分利用效率均显著高于J,13﹕00时,嫁接苗J/T、J/S的水分利用效率分别比自根苗J高15.16%和7.52%,J/T显著高于J/S。不同土壤含水量下番茄产量存在显著差异,表现为80%60%40%,而果实品质指标如可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C和番茄红素等品质指标则相反;随干旱胁迫程度的增加,嫁接番茄的增产效果愈加明显,且以J/T表现优于J/S,二者在土壤相对含水量80%条件下,分别较自根苗J增产7.47%和4.71%,而在40%条件下增产率分别达38.04%和22.35%;番茄叶片色素含量、光合速率、叶片水势及蒸腾速率均随水分胁迫加剧而显著降低;水分利用效率则以土壤含水量60%的处理较高,40%和80%较低。【结论】采用抗旱性较强的番茄砧木‘606’进行嫁接栽培,其果实产量较高,品质较好,叶片光合速率及叶片水分利用效率等均较高,特别在水分胁迫条件下表现尤为突出,说明采用抗旱性较强的砧木进行番茄嫁接栽培,可以在一定程度上实现生物节水的目标。     

南疆棉区地面灌溉棉田高效节水灌溉方式研究

研究了南疆地面灌溉条件下棉花生育期不同灌溉定额的土壤水分动态、棉株叶片水势动态、棉花耗水规律以及对棉花生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明，棉花全生育期灌溉定额345mm，每次灌水量60～75mm，土壤供水明显不足，叶片水势下降较快，棉株生育受到抑制，减产严重；灌溉定额480mlTl，每次灌水量90～105mm，在15d左右的灌水周期内，土壤供水适宜，棉株生长稳健，产量与充分灌溉相当，水分生产效率显著高于低量灌溉和充分灌溉；灌溉定额615mm，每次灌水量105～135mm，土壤水分偏多，棉株生长过旺，与适量灌溉相比并没有增产效果，且耗水量加大、水分生产效率下降。在试验结果的基础上提出了南疆棉区合理的灌溉制度。