滴灌种植模式下土壤水热盐及棉花生长研究

为了研究北疆地区滴灌种植模式对棉田土壤水盐运移、土壤温度、生长、产量及水分利用效率的影响,通过测坑试验,以传统漫灌种植模式(一膜两管四行模式M4)为对照,设置了3种滴灌种植模式(一膜两管六行模式M1、一膜三管六行模式M2、一膜两管四行模式M3)。结果表明,相同灌溉定额下,M2模式下根区的土壤水盐分布对于棉花的生长和水分吸收利用是最为有利的,M1和M3模式次之,M4模式最不利;除M4模式外,其它三种种植模式下的土壤增温快,降温慢,表现出了较好的保温、提温作用。故不同种植模式下滴灌带布置方式、灌溉方式、覆膜宽度等造成了土壤水盐分布、温度变化的不同,进而对棉花的光合作用、生长产生了影响,最终导致棉花的产量及水分利用效率存在着差异,其中M2模式平均产量与WUEET最高,分别为6 701 kg·hm~(-2)、1.07 kg·m~(-3),M4模式最低,分别为4 908 kg·hm~(-2)、0.77 kg·m~(-3)。因此,从提高水分利用效率与增产的角度分析,推荐在北疆地区以一膜三管六行模式(M2)的超宽膜机采模式为主要种植模式。     

不同滴灌施肥模式对油菜生长和水肥利用的影响

通过旱作大棚试验,研究不同滴灌系统布置、水肥供应模式对冬油菜生长、产量、土壤水分及理化性质的影响。采用三因素三水平正交试验设计,设置3种滴灌毛管布置方式:G1(一管一行)、G2(一管两行)和G3(一管三行),3个灌水水平:W1(50%ET_0)、W2(75%ET_0)和W3(100%ET_0),以及3个施肥水平:F1(N∶P_2O_5∶K_2O∶H_3BO_3为300∶190∶110∶8 kg·hm~(-2))、F2(N∶P_2O_5∶K_2O∶H_3BO_3为450∶280∶160∶12 kg·hm~(-2))和F3(N∶P_2O_5∶K_2O∶H_3BO_3为600∶380∶220∶15 kg·hm~(-2)),研究油菜生长发育、生理指标、干物质量、产量及水肥利用对不同滴灌施肥模式的响应。结果表明:相比滴灌毛管布置方式,灌水量和施肥量对油菜生理生长、产量有显著影响,油菜生长量、产量随灌水量增加而增加,高水(W3)处理更有利于油菜生长但其水分利用效率明显低于中水和低水处理,W1处理平均水分利用效率较W2和W3高37.73%和76.36%。生长量和产量与施肥量呈正相关,高水高肥G1W3F3处理产量最高,为5 430 kg·hm~(-2);G2W2F3处理产量为5 400 kg·hm~(-2),较G1W3F3处理产量虽低0.5%却节水25%,有较高的水分利用效率和肥料偏生产力。综合分析可知,从节水高产经济的角度考虑,G2W2F3的滴灌施肥模式可作为本试验条件下较合适的滴灌施肥模式。     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

华北平原膜下滴灌棉花水分利用效率及产量对供水方式响应研究

通过田间试验,系统地分析了膜下滴灌条件下,棉花干播湿出、湿播湿出处理与传统灌溉处理的水分利用差异。结果表明:膜下滴灌与传统灌溉相比,可以降低株高、减少蕾铃脱落和使根系集中。普通膜下滴灌处理比传统灌溉处理增产204.15 kg/hm2,总耗水量减少32.91 mm,水分利用效率增加0.73 kg/(mm.hm2)。干播湿出处理产量虽然不是最高,但是其灌溉量比其他两处理减少30%以上,水分利用效率最高,干播湿出具有一定的推广价值。     

不同灌溉方式对冬小麦光合速率及产量的影响

研究微喷灌和漫灌不同灌水条件下冬小麦光合速率和产量的变化规律,试图探明华北冬小麦光合速率和产量对不同灌水处理的响应,为冬小麦合理浇水管理、提高产量和水分利用效率(WUE)提供依据。设置微喷灌和漫灌两种灌溉方式,微喷和漫灌分别设置4个灌水量和灌水时期组合处理,微喷处理灌水量分别为90、120、150 mm和180 mm,漫灌处理灌水量分别为83、130、201 mm和205 mm,对冬小麦产量、光合速率、蒸腾速率、LAI等进行了分析。试验结果表明,在灌水量相近条件下小麦生育期灌水量≤120 mm时,微喷方式较漫灌方式能显著提高小麦子粒产量和WUE,产量增加的主要原因是千粒重增大;灌水量≥180 mm时,微喷方式产量和WUE均低于漫灌方式。不同时期小麦叶片光合速率微喷处理均高于漫灌处理,蒸腾速率除拔节期微喷灌水量120 mm、灌溉4次处理(SI2)外,微喷处理亦均高于漫灌处理;微喷、漫灌两种方式小麦叶片光合速率和蒸腾速率的变化趋势基本相同,均是先增大后减小。微喷和漫灌方式均表现为随灌水量的增加小麦LAI逐渐增大,主茎绿叶片数逐渐减少;在灌水量相近条件下,微喷处理小麦LAI大于漫灌处理,而主茎绿叶片数小于漫灌处理。2012—2013年度冬小麦生育期灌水量较小情况下微喷方式增产增效显著,而灌水次数多、灌水量较大时,微喷方式由于小麦LAI过高,群体郁闭,通风透光差,反而不利于产量和WUE的提高。微喷方式最优灌水处理为SI2,漫灌方式最优灌水处理为灌水量205 mm、灌溉4次(FI4)。     

氮肥对北疆滴灌复播青储玉米光合特性及养分利用的影响

为了解氮肥对北疆滴灌复播青储玉米生理指标的影响,提高氮肥利用效率,通过田间小区试验,研究了一管一行毛管布置模式下,不同氮肥处理（100、170、240、310、380 kg?hm －2）对复播青储玉米光合特性、土壤铵态氮分布的影响。结果表明,不同氮肥处理条件下复播玉米叶片净光合速率、蒸腾速率日变化曲线均呈单峰型;土壤铵态氮含量总体上随施氮量的增加先减少后增加;产量随施氮量的增加先增加后减小。综合分析认为,一管一行毛管布置模式下,240 kg?hm －2的施氮量处理下水氮耦合效果最佳,土壤铵态氮含量总体最少,产量与叶片水分利用效率最高,净光合速率较高。     

大棚内膜下根系分区交替滴灌不同灌溉下限对甜瓜生长及水分利用效率的影响

以厚皮甜瓜为试验材料,研究大棚内膜下根系分区交替滴灌的不同灌溉下限对甜瓜生长过程中的一些生理指标、产量、品质和水分利用效率的影响,对照为常规滴灌(灌水上下限分别为最大田间持水量的95%和75%).研究表明,交替滴灌各处理叶片自由水与束缚水的比值都小于常规滴灌,叶片叶绿素、可溶性蛋白和丙二醛含量均高于常规滴灌;交替滴灌灌水下限为最大田间持水量的85%和75%的处理分别比常规滴灌节约用水30.33%和34.98%,水分利用效率则比常规滴灌增加40.32%和47.11%,而产量仅下降2.71%和4.34%.     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。     

膜下滴灌布置方式对土壤水盐运移和产量的影响

以棉花主要根系层各生育期保持适宜土壤含水率为灌水目标,设置一膜单管四行和一膜双管四行两种毛管布置方式,以TRIME-T3管式TDR测定土壤含水率指示灌水,开展膜下滴灌大田试验,研究了干旱区膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及分布特征,并对不同滴灌模式下的棉花产量和灌溉水生产效率进行评价。结果表明:膜下滴灌单、双管布置棉花生育期内灌溉定额分别为390、550 mm;双管布置在10~40 cm棉花主要根系层形成适宜作物生长的淡化脱盐区,生育期内棉花主要根系层土壤含水率处于适宜的范围,灌水均匀度高,控盐效果好,棉花生长不受水盐胁迫;单管布置盐分随水分运移至湿润锋边缘至外行,棉花主要根系层有积盐的趋势,加上滴头流量大,不利于淡化脱盐区的形成。膜下滴灌毛管布置方式决定土壤水盐分布特征,进而影响植株对水分和养分的吸收,单、双管布置棉花产量分别为5 355、6 075 kg·hm~(-2),灌溉水生产效率分别为1.38、1.11 kg·m~(-3),单管布置灌溉水生产效率较高。     

绿洲膜下滴灌调亏马铃薯水分生产函数及灌溉制度优化

通过田间试验研究了绿洲膜下滴灌调亏马铃薯各生育期耗水规律及其影响因素,建立了以Jensen模型为基础的水分生产函数并对马铃薯灌溉制度进行了优化。结果表明:块茎膨大期马铃薯水分敏感指数最大,块茎形成期次之,苗期和淀粉积累期较小;块茎形成期轻度调亏对马铃薯产量无显著影响(P0.05),而块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度和中度调亏对其产量均有显著影响(P0.05);块茎形成期轻度调亏的水分利用效率比块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度调亏和全生育期充分灌水分别提高了6.2%、8.3%和6.7%;膜下滴灌调亏马铃薯产量随耗水量增加而增加,水分利用效率随之降低,全生育期充分灌水比块茎膨大期中度水分调亏耗水量增加22.4%,产量增加20.4%,水分利用效率降低14.0%。采用遗传算法并结合水分生产函数进行灌溉制度优化,结果表明:河西绿洲区膜下滴灌马铃薯全生育期灌溉定额为225 mm时,产量最高,为43.86 t·hm-2,灌溉水利用效率为19.5 kg·m-2;灌溉制度为苗期灌水20~30 mm,块茎形成期灌水70~75 mm,块茎膨大期灌水100~115mm,淀粉积累期灌水20~25 mm,灌水间隔为7 d。因此,膜下滴灌调亏在降低马铃薯耗水量的同时,提高了水分利用效率,在块茎形成期轻度水分调亏不影响产量,可达到节水增产的目的。     

Efficiency of Subsurface Drip Irrigation for Potato Production Under Different Dry Stress Conditions

Efficient water delivery systems such as drip irrigation can contribute towards increasing crop yield potential, improving crop water and fertilizer use efficiency. However, critical management considerations such as subsurface drip irrigation are necessary to attain improved irrigation efficiencies and production benefits particularly under arid regions. The objective of this study was to determine the effect of two irrigation methods, surface and subsurface drip irrigation combined with four irrigation levels, 100, 80, 60 and 40% of crop evapotranspiration on yield and yield components of potato grown on sandy soil. The field experiments were conducted in the years 2008 and 2009. In terms of soil water availability to plants, subsurface drip provided more favorable growth conditions for plant growth and maintained higher soil water content at the root zone, which resulted in a significant higher potato yield compared to surface drip irrigation. The difference between the two irrigation methods on yield components was concentrated on the mean tuber weight per plant, while no significant difference was found on the tuber number per plant. Reducing the amounts of applied water significantly decreased total potato yield and its components. Under subsurface drip irrigation, reducing amounts of applied water to 80% ETc gave comparable yield and yield components to surface drip at full irrigation supply, indicating that 20% irrigation water can be saved without affecting the potato yield. At all irrigation levels, subsurface drip recorded higher water use efficiency (WUE) over surface drip. Maximum value was observed at 40% ETc. Fertilizer use efficiency (FUE) was also higher under subsurface drip and reduced significantly under both irrigation methods with increasing water deficit. These results suggested that subsurface drip offers the potential of better water management with respect to saving and distribution of water in the root zone and to obtain maximum yield accompanied by highest water and FUE.     

极端干旱区垂直线源灌方式对葡萄生长及水分利用效率的影响

灌溉方式对根系湿润方式的不同会影响作物生长及其对水分的利用效率。以常规滴灌方式为对照,通过田间试验研究了垂直线源灌方式对葡萄生长和水分利用效率的影响,结果表明:葡萄生育关键期灌水前后垂直线源灌方式根层土壤平均含水率可达到田间持水率的75.1%和82.8%,常规滴灌方式为田间持水率的60%和72%;垂直线源灌条件下净光合速率,蒸腾速率,气孔导度均较常规滴灌高,净光合速率均经历了气孔限制和非气孔限制,其中由水分胁迫引起的非气孔限制,垂直线源灌晚于常规滴灌出现,且表现不明显;垂直线源灌方式在地上生物量生长方面略好于常规滴灌方式,但两者未表现出明显差异;垂直线源灌方式较常规滴灌方式在产量上提高了1.2%;叶片水平上的水分利用效率,垂直线源灌方式较常规滴灌方式提高了57.4%。     

日光温室茄子合理灌溉方法初探

在日光温室中采用沟灌、滴灌、渗灌、小孔出流4种灌溉方法,通过对比试验研究了不同灌溉方法在不同土壤水分控制范围内对茄子生长、产量及水分利用效率的影响,并利用数理统计方法对试验结果进行了分析.研究得出:可以优先选择的4种灌溉处理组合为CT_1>DT_2>CT_3>CT_2,其中CT1(即渗灌条件下)当土壤水分控制范围在田间持水量的55%～65%(开花着果期)和田间持水量的65%～75%(结果期)时,茄子长势良好,其产量较相同水分处理下沟灌增产17%;且水分利用效率最高,分别为其他优选灌溉处理组合的1.12倍、1.38倍和1.37倍.     

痕量灌溉管作地埋滴灌带对基质栽培樱桃番茄生长发育的影响

利用痕量灌溉管滴头独特的膜过滤特点,将痕量管作为滴灌带埋设于栽培介质中,以‘釜山88’樱桃番茄为试材,研究了该模式应用于日光温室樱桃番茄基质栽培的可行性及其不同布设方式对樱桃番茄生长、品质、产量和水分生产效率的影响。结果表明：痕量灌溉管作为地埋式滴灌带用于基质栽培樱桃番茄是可行的。不同布设方式对基质栽培条件下樱桃番茄生长、品质、产量和水分生产效率均有一定影响,且不同处理间存在一定程度差异,其中痕量管埋深15 cm为所有处理中影响最明显的布设方式。与表层覆基质处理相比,痕量管埋深15 cm时,植株株高、茎粗、果实纵径、果实横径、果实可溶性固形物含量、产量和水分生产效率分别增加5.62%、7.33%、5.70%、2.80%、8.80%、16.54%和34.61%。基质栽培条件下,痕量灌溉管可作为地埋式滴灌带使用,且痕量管埋深15 cm是该试验条件下日光温室樱桃番茄基质栽培较适宜的埋设深度。     

河套灌区春小麦高产栽培水氮高效利用研究

在内蒙古河套灌区解放闸灌域沙壕渠实验站,通过田间试验,对节水灌溉模式(拔节+抽穗2水)和常规充分灌溉模式(分蘖+拔节+抽穗+灌浆4水)下,不同施氮量对春小麦产量形成、水分利用和氮素利用等方面进行了研究.结果表明:2水与4水处理间小麦产量及其构成因素均无显著差异,而水分利用效率(WUE)比4水处理提高7.8%.在较低施氮...     

不同水氮处理对滴灌冬小麦生长、产量和耗水特性的影响

通过滴灌小麦大田试验,研究了不同灌水下限(灌水下限为田间持水量的45%、60%、75%)和施氮处理(45、111、146 kg·hm~(-2))对田间冬小麦生长、产量和耗水特性的影响。结果表明:灌水下限对小麦株高、叶面积指数和干物质的影响是显著的,且比施氮量影响更大。W3(灌水下限为田间持水量45%)和N3(施氮量45 kg·hm~(-2))处理不利于小麦株高、叶面积的增长。在小麦生长后期,增加灌水量和施氮量有利于小麦株高的生长。小麦的产量随着灌水下限的增大而增加;施氮量在0~111 kg·hm~(-2)时,冬小麦产量随着施氮量的增加而增加,超过111 kg·hm~(-2)时不再显著增加甚至抑制产量的增长;灌水下限和施氮量相对较小的处理有利于提高水分利用效率。不同水肥处理,小麦各生育期内耗水量和耗水模数都表现为灌浆完熟抽穗扬花期拔节孕穗期返青起身期。在此试验条件下,W2N2的处理(灌水下限为田间持水量的60%,灌溉定额为290 mm,施氮量为111 kg·hm~(-2))的干物质、产量和水分利用效率最大,是产量和效益兼优的最佳组合。     

生育期水分调控对河西地区滴灌春小麦生长和水分利用的影响

为探索干旱地区有利于春小麦生长和提高产量的大田滴灌灌水模式,以春小麦永良4号为试验材料,在不同生育期(苗期~分蘖,拔节~孕穗,抽穗~开花,灌浆~成熟)设置5个土壤水分下限W1(55%、60%、55%、50%),W2(60%、65%、60%、55%),W3(65%、70%、65%、60%),W4(70%、75%、70%、65%)和充分灌溉(CK)(75%、80%、75%、70%),研究了不同生育期土壤水分调控对河西地区滴灌春小麦生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:一定施肥水平下,随着土壤水分下限的提高,各处理株高、叶面积指数均不断增大,在成熟期充分灌溉(CK)处理分别比W4处理高2.19%和7.93%;不同水分下限处理条件下,春小麦干物质的总积累量和成熟期干物质向籽粒的分配量均为W4处理最大,比CK分别显著高5.63%和17.14%;各处理春小麦产量和水分利用效率随着土壤水分下限的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其中W4处理的水分利用效率比W3处理降低2.82%,但其产量分别比W3、CK处理增加7.53%和4.07%。从节水增产的角度考虑,W4处理可作为基于本试验条件下较适宜的水分处理。     

调亏灌溉对荒漠绿洲膜下滴灌马铃薯生长、产量及水分利用的影响

以马铃薯品种青薯168为研究材料,研究了膜下滴灌条件下不同生育期土壤水分亏缺对马铃薯生长、薯块产量与水分利用等指标的影响。在不同生育阶段设置了8个水分亏缺处理(RD1~RD8)和1个充分灌水处理(CK)。结果表明:膜下滴灌调亏灌溉马铃薯产量、收获指数、水分利用效率、灌溉水利用效率等指标受水分亏缺影响显著,块茎形成期轻度水分亏缺RD1效果最佳,产量略有下降,但其水分利用效率、灌溉水利用效率与收获指数分别较其他处理及对照高8.10%~41.57%、3.57%~42.62%、10.16%~34.38%;水分亏缺影响马铃薯各生育阶段耗水量,且亏缺程度越大,生育阶段消耗的水量减少越明显;全生育期马铃薯光合势和叶面积指数变化趋势基本一致,即生育前期缓慢上升,中期快速上升,后期缓慢下降,总体呈现单峰曲线。因此,适度水分亏缺有利于提高膜下滴灌马铃薯产量、水分利用效率、灌溉水利用效率,促进马铃薯生长并改善其水分利用状况。     

滴灌条件下根区水分对春小麦根系分布特征及产量的影响

通过小区滴灌根区水分控制试验,研究亏缺、丰水、适水不同水分处理对春小麦根系特征的垂直分布、产量构成和水分利用效率等的影响.结果表明,孕穗-扬花是滴灌春小麦根系生长的关键时期,其根系主要分布在0～40 cm土层,根长密度和根干重在土壤剖面上的分布呈y=A×e-Bx的负指数递减趋势.不同根区水分对春小麦根系生长及分布有显著...