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.     

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 ...     

基于轮作模式的大兴区麦玉灌溉制度优化

优化灌溉制度是提高农业用水效率,保证作物节水稳产的基础。在轮作条件下,冬小麦和夏玉米适宜的水分生产率,是提高作物产量和合理利用水资源的一个重要指标。利用AquaCrop模型模拟了不同灌溉处理条件下,冬小麦-夏玉米轮作模式的生产潜力,并分析其差异以选出最优灌溉制度。结果表明,轮作模式下灌溉定额在300 mm内时,耗水量、产量、水分生产率随灌溉量增加而增大,而土壤水分变化量随灌溉量的增大而减小。当灌溉定额为300 mm时,总产量为16 735 kg/hm²,总耗水量为758.2 mm,水分生产率为2.21 kg/m³,可知在该灌溉制度下以轮作模式种植冬小麦和夏玉米较为节水高效,对于提高研究区域的作物产量,具有重要的现实意义。     

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.     

充分灌溉条件下不同肥量处理对大白菜产量和品质的影响

在大白菜需水量试验成果基础上,继续开展水肥试验,旨在探究冀西北高寒地区水肥作用对大白菜产量、水分生产率及品质的影响。根据大白菜各生育时期需水规律,2018年进行水肥双因素完全随机试验,每次灌水定额分别为210、180和150 m³/hm²,施肥量为100%、85%和55%。2019年试验设置100%、85%、70%及55%共4个施肥量水平,对肥效应进行试验验证。结果表明,不同施肥量对大白菜产量、水分生产率和品质分别有不同程度的影响。产量和水分生产率变化规律一致,均随施肥量的增加先增大后减小;施肥量对大白菜硝酸盐含量有显著影响,随着施肥量增加,硝酸盐含量增加,呈正相关关系;低灌水水平下,随着施肥量增加,维生素C含量增加,充分灌水条件下随着施肥量降低,维生素C含量增加。在研究区域内,大白菜全生育期适宜的灌溉定额为1 100～1 300 m³/hm²,施肥量为450～550 kg/hm²。     

水肥调控对西北地区马铃薯产量和水肥利用效率影响的Meta分析

【目的】评估水肥调控对马铃薯产量、水分利用效率(WUE)和肥料偏生产率(PFP)的影响。【方法】采用数据整合(Meta)分析,以马铃薯产量和水肥利用效率为决策因子,筛选获得目标文献29篇,建立水-肥-产量(440组)、水-肥-WUE(318组)、水-肥-PFP(428组)共计1 186组观测值的数据库。分析水肥调控对西北地区马铃薯产量和水肥利用效率的影响,优选西北地区马铃薯最优水肥调控区间。【结果】对宁夏马铃薯生产而言,适量增加灌水量和施肥量至最佳水肥调控区间可增产14.12 t/hm²,增加2.96 kg/m³的WUE和32.83 kg/kg的PFP;对甘肃马铃薯生产而言,降低施肥量至最佳施肥区间可增加27.58 kg/kg的PFP;对内蒙古马铃薯生产而言,降低灌水量并增加施肥量至最佳水肥调控区间,可增产17.92 t/hm²,同时增加3.33 kg/m³的WUE和30.91 kg/kg的PFP。【结论】西北四省(自治区)马铃薯最优水肥调控区间分别为：宁夏(灌水量900～2100m³     

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,...     

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。     

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.     

植物营养素施加对滴灌玉米生长、品质和水分利用效率的影响及其综合评价

针对在宁夏北部推广玉米滴灌技术、提高水肥利用效率过程中缺乏相关的灌溉定额和植物营养素施用制度的突出问题,探究节水提效背景下不同灌溉定额和植物营养素施用量对玉米生长、品质及产量的影响,分别设置3个灌溉定额(W1=2 100 m³/hm²、W2=2 700 m³/hm²、W3=3 300 m³/hm²)和3个植物营养素施加量(P1:42 g/hm²、P2:63 g/hm²、P3:84 g/hm²)。结果表明：灌溉定额、植物营养素及二者交互作用对玉米株高、叶面积指数、粗蛋白、灰分、水分利用效率具有极显著影响(P<0.01),灌溉定额、植物营养素对玉米产量有极显著影响(P<0.01),二者交互作用对玉米产量有显著影响(P<0.05),玉米籽粒产量随着灌水量和植物营养素的增加逐渐增加,W3P3处理产量最高,达到9 546.75 kg/hm²。基于熵权-TOPSI...     

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。     

水氮磷钾耦合效应对旱区马铃薯增产增效的研究

为探寻宁夏干旱区马铃薯高产高效的模式,通过设置水、氮、磷、钾4个因素交互作用对膜下滴灌马铃薯的生长发育特性进行研究.结果表明:随着灌水量的增加,旱区马铃薯茎粗和干物质积累量越大,各生育时期马铃薯的茎粗和干物质积累量均为T9处理(灌水量1500 m3/hm2、施氮量240 kg/hm2、施磷量150 kg/hm2、施钾量...     

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.     

引黄泥沙对黏质盐土的改良效果及其对冬小麦产量的影响

【目的】探究引黄泥沙对黏质盐土的改良效果及对冬小麦产量的影响,找出适宜的引黄泥沙用量。【方法】在黄河三角洲地区进行大田试验,研究不同引黄泥沙用量(0、5、10、15、20、25、30、35kg/m²)对黏质盐土的体积质量、饱和导水率、含水率变化、含盐量以及冬小麦产量的影响。【结果】引黄泥沙降低了土壤体积质量,且土壤体积质量随着引黄泥沙用量的增加而降低;引黄泥沙提高了土壤饱和导水率,且土壤饱和导水率随着引黄泥沙用量的增加呈指数型增加;引黄泥沙降低了0～20cm和20～40cm土层的土壤含水率和含盐量,其中引黄泥沙用量为15 kg/m²时,与不使用引黄泥沙相比0～20 cm土层的土壤含水率和含盐量分别降低了16.61%、22.89%,20～40 cm土层的土壤含水率和含盐量分别降低了12.86%、22.44%。引黄泥沙提高了冬小麦产量,且冬小麦产量随着引黄泥沙用量的增加呈先增加后减少的趋势。其中引黄泥沙用量为15 kg/m²时冬小麦产量最高,为7 530.98 kg/hm²,与不使用引黄泥沙相比提高了3...     

不同灌溉制度对根层土壤盐分影响的模拟

以河套灌区沙壕渠灌域为例,采用SaltMod模型探讨了不同灌溉制度对作物根层土壤盐分的影响.利用2008-2010年基础资料对模型进行率定和验证并对研究区的根层土壤盐分进行模拟和预测.结果表明:在现有灌排条件下,沙壕渠灌域的盐渍化程度基本达到较为稳定的水平,且有轻微脱盐趋势,未来10 a后作物根层土壤盐分降低3%.生育期土壤水盐垂直交换运动强烈,对于控制土壤盐分而言,灌水量越小越好;作物根层土壤盐分随冬灌灌溉定额的增大而减小,不同冬灌灌溉定额对应的根层土壤盐分最初的增加量均较大,但增加的趋势随时间逐渐降低.根据当地作物种植结构,综合考虑节水灌溉、作物产量和根层土壤水盐环境,建议研究区较优的作物生育期综合净灌溉定额为2 700~3 500 m³/hm²,冬灌净灌溉定额为2 700 m³/hm².     

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%.     

水肥气热耦合对枸杞光合作用和产量的影响

为了探讨水肥气热耦合对枸杞光合指标和产量的影响规律,采用四因素三水平正交设计方法,运用极差分析和方差分析展开了研究.土壤水肥气热耦合对枸杞产量、水分利用效率和光合作用均有一定程度的影响.土壤水肥气热综合调节措施对枸杞产量和光合作用具有正效应.在枸杞生育期降雨量为135.1 mm、土壤为沙壤土和实施滴灌条件下,确定的适合当地枸杞的土壤水肥气热最优组合为A₁B₁C₁D₁,即土壤深耕调节通气量,灌溉定额为4 815 m³/hm²,追肥量为高肥(纯氮量1 395 kg/hm²,纯磷量360 kg/hm²,纯钾量270 kg/hm²),覆PP无纺布增温抑草.该最优组合下,产量可以达到9 281.55 kg/hm²,比对照增产25.37%,同时,枸杞植株光合作用较强,果实品质较好.该结论为枸杞土壤水肥气热高效利用和提质增效提供了理论依据.     

地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆及水氮利用影响

探讨地下水埋深和施氮量对华北地区冬小麦灌浆特性和水氮利用效率影响,以百农4199为试验材料,设置地下水埋深(GW2:2 m,GW3:3 m,GW4:4 m)和施氮量(N300:纯氮量300 kg/hm²,N240:纯氮量240 kg/hm²)2个因素,评估地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆特性、产量形成及水氮利用效率等影响.结果表明:小麦千粒质量与快速增长期时间拐点、平均灌浆速率、灌浆持续时间显著正相关;路径分析表明,地下水埋深主要是通过影响小麦单株籽粒质量、穗数、穗粒数来影响产量的,地下水埋深对产量影响的直接标准化路径系数为0.334(P<0.05),施氮量主要是通过影响单株籽粒质量和穗数来间接影响产量;地下水埋深相同时,N240施氮水平氮肥偏生产力NPP和水分利用效率WUE均显著高于N300施氮水平.故建议地下水埋深大于2 m地区小麦高产和农业绿色可持续发展的施氮量为240 kg/hm².