Fruit Yield and Quality,and Irrigation Water Use Efficiency of Summer Squash Drip-Irrigated with Different Irrigation Quantities in a Semi-Arid Agricultural Area

Fruit yield, yield components, fruit mineral content, total phenolic content, antioxidant activity and irrigation water use efficiency (IWUE) of summer squash responses to different irrigation quantities were evaluated with a field study. Irrigations were done when the total evaporated water from a Class A pan was about 30 mm. Different irrigation quantities were adjusted using three different plant-pan coefficients (Kcp, 100% (Kcp1), 85% (Kcp2) and 70% (Kcp3)). Results indicated that lower irrigation quantities provided statistically lower yield and yield components. The highest seasonal fruit yield (80.0 t ha⁻¹) was determined in the Kcp1 treatment, which applied the highest volume of irrigation water (452.9 mm). The highest early fruit yield, average fruit weight and fruit diameter, length and number per plant were also determined in the Kcp1 treatment, with values of 7.25 t ha⁻¹, 264.1 g, 5.49 cm, 19.95 cm and 10.92, respectively. Although the IWUE value was the highest in the Kcp1 treatment (176.6 kg ha⁻¹ mm⁻¹), it was statistically similar to the value for Kcp3 treatment (157.1 kg ha⁻¹ mm⁻¹). Total phenolic content and antioxidant activity of fruits was higher in the Kcp1 (44.27 μg gallic acid equivalents (GAE) mg⁻¹ fresh sample) and in the Kcp2 (84.75%) treatments, respectively. Major (Na, N, P, K, Ca, Mg and S) and trace (Fe, Cu, Mn, Zn and B) mineral contents of squash fruits were the highest in the Kcp2 treatment, with the exception of P, Ca and Cu. Mineral contents and total phenolic content were significantly affected by irrigation quantities, but antioxidant activity was not affected. It can be concluded that the Kcp1 treatment was the most suitable for achieving higher yield and IWUE. However, the Kcp2 treatment will be the most suitable due to the high fruit quality and relatively high yield in water shortage conditions.     

露地葡萄滴灌专用肥施用效果研究

[目的]为葡萄的优质高产提供参考。[方法]设置畦灌+传统施肥、滴灌+专用肥1、滴灌+专用肥2、滴灌+专用肥3,共4个处理,研究露地葡萄滴灌专用肥的施用效果。[结果]滴灌处理润湿区域和非润湿区域的土壤含水量分别为16%~19%、11%~14%。3个滴灌处理的葡萄穗果数与果实重量均高于畦灌处理,产量显著增加,分别增产20.0%、14.9%、14.7%。专用肥3处理的葡萄果实Vc含量显著高于畦灌处理,专用肥2和专用肥3处理均提高了可溶性固形物含量。滴灌施肥的总施肥量比畦灌+传统施肥节省25.5%。[结论]滴灌施肥可以为葡萄提供合理的水分与养分,提高水肥利用率和葡萄的产量及品质,减少施肥量。     

Effects of Tillage Practices on Water Consumption,Water Use Efifciency and Grain Yield in Wheat Field

Water shortage is a serious issue threatening the sustainable development of agriculture in the North China Plain, with the winter wheat （Triticum aestivum L.） as its largest water-consuming crop. The effects of tillage practices on the water consumption and water use efifciency （WUE） of wheat under high-yield conditions using supplemental irrigation based on testing soil moisture dynamic change were examined in this study. This experiment was conducted from 2007 to 2010, with ifve tillage practice treatments, namely, strip rotary tillage （SR）, strip rotary tillage after subsoiling （SRS）, rotary tillage （R）, rotary tillage after subsoiling （RS）, and plowing tillage （P）. The results showed that in the SRS and RS treatments the total water and soil water consumptions were 11.81, 25.18%and 12.16, 14.75%higher than those in SR and R treatments, respectively. The lowest ratio of irrigation consumption to total water consumption in the SRS treatment was 18.53 and 21.88%for the 2008-2009 and 2009-2010 growing seasons, respectively. However, the highest percentage of water consumption was found in the SRS treatment from anthesis to maturity. No signiifcant difference was found between the WUE of the lfag leaf at the later iflling stage in the SRS and RS treatments, but the lfag leaf WUE at these stages were higher than those of other treatments. The SRS and RS treatments exhibited the highest grain yield （9 573.76 and 9 507.49 kg ha-1 for 3-yr average） with no signiifcant difference between the two treatments, followed by P, R and SR treatments. But the SRS treatment had the highest WUE. Thus, the 1-yr subsoiling tillage, plus 2 yr of strip rotary planting operation may be an efifcient measure to increase wheat yield and WUE.     

滴灌模式对苹果光合特性、产量及灌溉水利用的影响

【目的】 探明黄土区苹果优质高效生产的滴灌模式。【方法】 该研究以8年生寒富苹果树为研究对象,试验设3种滴灌方式：分根交替滴灌（ADI）、单管滴灌（UDI）和双管滴灌（BDI）,及3个灌水梯度：高水（W1）、中水（W2）和低水（W3）,采用正交试验设计,共9个处理。研究滴灌方式与灌水处理对苹果冠层、光合、外观品质、产量及灌水利用效率的影响。【结果】 与W1相比,减少灌水量显著减少叶面积指数、叶倾角和丛生指数（P<0.05）。与单管滴灌相比,分根交替处理显著增加叶面积指数（P<0.05）,显著降低叶倾角与丛生指数（P<0.05）。在果实膨大期（DAF=80 d）,ADI-W2处理的净光合速率、羧化效率和叶片瞬时水分利用效率达到最大值。苹果叶片11：00的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和羧化效率随开花后天数（DAF）增加呈先增加后减小的趋势。各水分处理下苹果叶片净光合速率日变化呈“M”型规律,ADI处理净光合速率“午休”现象不明显,各处理的叶片瞬时水分利用效率(除ADI-W2外）处理峰值均出现在上午10：00,ADI-W2处理推迟了峰值的时间,其叶片瞬时水分利用效率的日均值为各处理的最大值（3.22 μmol·mmol^-1）。ADI与W2组合能够提高产量,在两年内,ADI-W2处理的苹果硬度（9.09 kg·cm^-2）、果形指数（0.88）、大果率（63.46%）、单果重（224.12 g）和产量（33 010.15 kg·hm^-2）均最大,ADI与W3组合能够提高灌溉水利用效率,ADI-W3处理灌溉水利用效率（36.21 kg·m^-3）最高。【结论】 运用综合评分法得到ADI-W2处理为最优组合,因此黄土区苹果节水增产应采用中水量分根交替滴灌的方式。     

不同滴灌量对红寺堡区酿酒葡萄生长和品质的影响

为了寻求适宜红寺堡地区酿酒葡萄园的最佳滴灌灌溉模式,以6年生酿酒葡萄‘赤霞珠（Cabernet Sauvignon）’为供试材料,灌水方式采用滴灌,设计5个不同灌水量梯度：1 500 m³·hm^-2（T1）、2 250 m³·hm^-2（T2）、3 000 m³·hm^-2（T3）、3 750 m³·hm^-2（T4）以及4 500 m³·hm^-2（T5）,分析了不同滴灌量对酿酒葡萄植株生长、光合速率、水分利用效率、产量以及品质的影响。结果表明：T4（3 750 m³·hm^-2）处理对新梢长及株高生长促进作用最为显著,养分吸收状况最好,且能显著提高酿酒葡萄花期和膨大期叶绿素相对含量和植被差异指数值,鲜叶片干物质积累量最大,水分利用效率提高最为显著（42.69%）,单株产量最高（2.24 kg）。当滴灌量超过3 750 m³·hm^-2时,则会引起一定量的减产。另外,单宁含量随滴灌量增加呈先减小后增加趋势,花色苷含量随滴灌量增加呈先增加后降低趋势,酿酒葡萄果皮总酚含量与滴灌量呈显著的正相关关系。T4处理下,酿酒葡萄可溶性固形物（19.87%）、可滴定酸含量（0.72%）及可溶性糖含量（19.44%）均处在相对适宜的水平,糖酸比较高,单宁含量高（30.51 mg·g^-1）,总酚含量最大（10.65 mg·g^-1）,葡萄品质最佳,是本研究中最佳滴灌灌溉模式。     

不同灌溉条件对甘蓝生物学性状、产量和水分利用效率的影响

在滴灌、隔沟交替灌溉和传统沟灌3个灌溉处理下,对中甘22号和秋甘3号的土壤水分变化、生物学性状、经济产量和水分利用效率等指标进行了系统研究。结果表明,与传统沟灌相比,滴灌处理灌溉水节约20.2￣27.8m3/667m2,经济产量增加24%￣27%,水分利用效率提高9.0￣9.4kg/m3,水分生产效益增加14.4￣15.1元/m3;隔沟交替灌溉处理灌溉水节约43.4￣47.9m3/667m2,经济产量无显著变化,水分利用效率增加6.0￣6.5kg/m3,水分生产效益增加9.6￣10.4元/m3。与传统灌溉相比,隔沟交替灌溉的外叶重量比有减少的趋势,中心柱有变短变粗的趋势,地上生物量显著减少,减少97￣110g,减少6.1%￣6.8%。隔沟交替灌溉的根展辐和根重比滴灌和传统灌溉的处理都有增加的趋势。     

膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响

【目的】明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【方法】以郑单958为研究对象,于2015—2021年进行田间试验,通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下0—50 cm土层水分含量,研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用效率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分,而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围内,膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm土层水分含量均高于细流沟灌;随着土层深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小,40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米在开花期和成熟期的生长,提高叶面积指数。开花期膜下滴灌玉米的株高和叶面积指数较细流沟灌平均增加4.3%和8.3%,成熟期平均增加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量均为膜下滴灌>细流沟灌处理,开花期增加12.2%,成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率和干物质转移量对籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理,分别增加17...     

调亏灌溉对滴灌核桃树土壤温度及产量的影响

【目的】研究调亏灌溉对干旱区滴灌核桃树土壤温度的影响,分析最有利的灌水模式。【方法】研究3个不同灌水量(正常灌水ET_C、轻度缺水75% ET_C和中度缺水50% ET_C),7个处理不同程度水分亏缺对土壤温度、SPAD值、果实体积和产量的影响。【结果】调亏度越大,土壤温度越高,在调亏的生育期内有增温的效果。油脂转化期(Ⅴ)之前,随着土层深度的增加,土壤温度在降低,表现为5 cm>10 cm>20 cm>30 cm>40 cm。在油脂转化期(Ⅴ)和成熟期(Ⅵ)时,开花坐果期+果实膨大期(Ⅱ + Ⅲ)进行中度缺水土壤温度最高。开花坐果期(Ⅱ)调亏时,灌前与灌后的土壤温度差最小。调亏灌溉促进SPAD值的增加,在开花坐果期(Ⅱ)进行调亏果实体积最大。开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水获得最高产量为4 150.70 kg/(hm²),水分利用效率(WUE)最高,达到9.25 kg/(hm²·mm)。【结论】结合土壤温度、果实体积、产量及WUE情况,开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水是最有益处的处理。     

滴灌效应及其灌溉指标研究进展

本文从提高水分利用效率、改善作物根区水热气状况、高效的化肥和农药管理以及抑制杂草生长、减少病害发生等方面论述了滴灌的节水增产效应,分析了普通地表滴灌在作物生长早期土壤蒸发损失大的问题,并对地下滴灌、沙管滴灌和膜下滴灌等改进的滴灌方式进行了介绍和评价。分析蒸发皿、土水势、叶水势、冠层温度等灌溉指标在滴灌水分管理中的应用情况及存在的不足。最后提出了滴灌应用中需进一步研究的问题。     

阿瓦提丰收灌区无排水条件下葡萄滴灌土壤水盐运移规律研究

以新疆阿瓦提县丰收灌区为例，对葡萄滴灌的土壤盐分运移进行了监测研究，结果表明：干旱区尤排水条什下，宽行葡萄实施滴灌灌溉，干排盐功能和压盐、抑盐作用明显。在土壤盐分含量较高的干旱区引用地面水实施滴灌，系统的设计必须考虑压盐、抑盐水量，同时采用高频滴灌制度，确保供水保证率，才能达到林果业可持续发展的目的。     

膜下滴灌和地下滴灌棉田土壤NH4+-N空间分布特征研究

以田间试验为基础,从时间、垂直和水平空间分布的角度对膜下滴灌、地下滴灌棉田土壤铵态氮含量进行了分析.结果表明,两种不同节水灌溉方式下,棉田土壤铵态氮含量随生育期的变化特征、垂直分布特征和水平分布特征均有异同点.0～5 cm土层铵态氮含量最高,35～55 cm含量普遍较低.水平方向土壤铵态氮随滴灌水扩散,分布在离滴灌带40 cm左右.     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

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.     

玉米膜下滴灌适宜补灌量研究

为了利用有限的水资源,采用膜下滴灌方式达到高效利用的目的,对玉米膜下滴灌适宜补灌量进行研究。结果表明,覆膜保墒技术与膜下滴灌（补灌）技术相结合是旱地玉米较为理想的种植方式,可以提高水分有效利用率,改善玉米生长微环境,有效促进玉米个体生长发育,增加群体产量。建议在水资源较缺乏的旱作区发展膜下滴灌种植玉米,全生育期滴水量1350或1050m^3／hm^2。     

调亏灌溉对酿酒葡萄生长及果实品质的影响

【目的】了解调亏灌溉（regulated deficit irrigation,RDI）技术对酿酒葡萄生长及果实品质的影响,为酿酒葡萄节水灌溉技术提供理论依据。【方法】在大田条件下,以葡萄（Vitis vinifera L.) 欧亚种酿酒品种赤霞珠(Cabernet Sauvignon）、品丽珠(Cabernet Franc）和黑比诺（Pinot Noir）为试材,以不同的灌水量进行调亏灌溉,对葡萄生长及果实品质进行比较分析。【结果】在RDI条件下,酿酒葡萄的副梢发生率、枝条生长量显著降低;随着调亏程度的加大其叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)均呈下降趋势,但水分利用效率显著提高;调亏灌溉对葡萄果粒大小和产量无明显影响,但果实中可溶性固形物及还原糖含量增加,总酸含量降低,糖酸比升高;另外,轻度的调亏灌溉有利于葡萄皮中酚类物质含量的提高。【结论】调亏灌溉在节约用水的前提下,既有效抑制酿酒葡萄的营养生长,又提高了果实品质。     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米生长的影响

【目的】 对比分析水分利用效率法、层次分析法(AHP)和优化AHP法对灌溉制度评价的特点与优劣。【方法】 采用大田试验和膜下滴灌技术,以灌水定额为变量(30.0、37.5、45.0、52.5和60.0 mm),分析水分利用效率法以及优化前后层次分析法(AHP)确定灌水定额的合理性。【结果】 水分利用效率法能大致确定45.0~52.5 mm灌水定额范围适宜膜下滴灌玉米的生长,为追求最优的产量与水分利用率只能定性的确定52.5 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长发育。传统AHP法的评价结果能确定最优且唯一的评价值,成对比较矩阵经本领域专家多次赋值后得到层次总排序权向量Z=(0.041,0.086,0.422,0.250,0.200),即45.0 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长。优化AHP法不仅保留传统AHP法的优点而且结合水分利用效率法弥补了其缺点,加强因素间及层次间的联系性,规避主观判断与定性分析,52.5 mm灌水定额最适宜膜下滴灌玉米生长。【结论】 优化AHP法的评价结果与传统AHP法及水分利用效率法相比更加清晰、客观、科学。     

Yield and Quality Response of Cucumber to Irrigation and Nitrogen Fertilization Under Subsurface Drip Irrigation in Solar Greenhouse

The aims of this research were to compare subsurface drip irrigation scheduling and nitrogen fertilization rates in cucumber, and evaluate yield and quality of cucumber fruit, water (WUE), irrigation water (IWUE), and nitrogen use (NUE) efficiencies in the solar greenhouse in Southwest China. The irrigation water amounts were determined based on the 20 cm diameter pan (Ep) placed over the crop canopy, and cucumber plant was subjected to three irrigation water levels (I1, 0.6 Ep; I2, 0.8 Ep; and I3, 1.0 Ep) in interaction with three nitrogen fertilization levels (N1,300 kg ha-1; N2, 450 kg ha-1; and N3, 600 kg ha-1). The results showed that the cucumber fruit yield increased with the improvement of irrigation water. Irrigation water increased yields by increasing the mean weight of the fruits, and also by increasing fruit number. But the highest values of IWUE and WUE were obtained from 12 treatment. NUE significantly decreased with the improvement of N application, but increased by irrigating more water. The quality of cucumber fruit decreased with the improvement irrigation water and nitrogen fertilization. In conclusion, the optimum irrigation level and nitrogen fertilizer application level for cucunber under subsurface drip irrigation in the solar greenhouse in Southwest China were 0.8 Ep and 450 and 600 kg ha-1, respectively.     

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。     

不同灌溉方式节水控盐效果及对枸杞产量的影响

[目的]为节约水资源,提高灌溉水的利用效率以及预防灌溉引起的土壤盐碱化问题提供参考。[方法]采用滴灌、沟灌、漫灌3种灌溉方式对宁夏银北盐碱地区枸杞进行灌水处理,探索各处理土壤含水量、全盐、产量变化以及水分生产效率高低。[结果]枸杞萌芽前,漫灌0～100 cm平均土壤含水量最大,沟灌次之,滴灌略低;土壤pH沟灌>滴灌>漫灌;土壤全盐漫灌>滴灌>沟灌。随着枸杞的生长发育以及灌水的实施,秋果采摘后,滴灌0～100 cm平均土壤含水量最大,沟灌次之,漫灌最低;土壤pH仍表现为沟灌>滴灌>漫灌;滴灌表层0～20 cm出现盐分表聚现象,20 cm以下漫灌土壤全盐含量最大,滴灌次之,沟灌最低。沟灌产量最高,其次为滴灌,漫灌虽灌水量大,但水分利用率最低,枸杞产量最低。[结论]在盐碱地栽植枸杞实行沟灌、滴灌灌溉方式在节水控盐的同时,还可以提高枸杞产量,是经济、高效、可行的灌溉方式。     

滴灌条件下灌溉量和频率对杂交棉生长和产量的影响

[目的]研究滴灌条件下不同灌溉量和灌溉频率对杂交棉生长和产量的影响.[方法]试验设置2个灌溉水平400和520 mm(分别用W400和W520表示)和2种灌溉频率5和10 d(分别用F5和F10表示).[结果]高灌溉频率可以维持0～40 cm土壤含水量稳定在较高水平,有利于作物生长.灌水量和灌溉频率对杂交棉干物质积累的影响主要是在花铃期(播种后90 d),此时增加灌溉量或灌溉频率都可以促进杂交棉干物质积累,尤其是提高灌溉频率可明显促进棉花生长.[结论]增加灌溉量和灌溉频率可促进棉花干物质积累量,增加棉花产量;尤其是提高灌溉频率可以显著增加棉花干物质积累量、产量和水分利用率.不同处理棉花产量和水分利用率的顺序均为:W520F5 > W400F5、W520F10 > W400F10.在水资源缺乏的地区或时期,通过提高灌溉频率可以有效的增加棉花产量、提高水分利用率.