作物调亏灌溉理论与技术研究动态及其展望

介绍了作物调亏灌溉的概念及其生理学基础,论述了调亏灌溉理论与技术的研究进展,分析了调亏灌溉研究中存在的问题。最后,对作物调亏灌溉理论与技术的发展趋势进行了展望。     

作物调亏灌溉效应影响因素之研究进展

水量不足是中国农作物产量提高的主要限制因素,而调亏灌溉是从作物生理角度出发,通过使作物受到一定的水分胁迫,在实现节水的同时,也获得了高产,对农业水资源的可持续发展具有重要意义。介绍了调亏灌溉的生理机制和增产机理,对作物调亏灌溉效应影响因素诸如调亏程度、调亏时间、施肥和灌溉方式等进行了概述,并提出了调亏灌溉中需要进一步研究的问题。     

玉米调亏灌溉节水调控机理研究

20012003年对玉米进行了调亏灌溉试验研究。结果表明,苗期重度、中重度、中度及轻度水分调亏灌溉可使玉米株高分别降低35.7%,29.9%,22.7%和14.2%;叶面积分别降低43.4%,34.7%,31.4%和26.3%;根数分别减少40.0%,31.2%,18.7%和12.5%;根系长度分别降低11.0%,10.0%,2.0%和1.0%;根系重量分别降低32.0%,19.0%,5.0%和-1.4%;根冠比分别增加29.3%,39.9%,33.6和36.5%;根系长/株高分别增加38.4%,28.4%,26.8%和15.4%。苗期经受不同水分调亏处理的植株,拔节期恢复正常供水后其株高、叶面积和干物质重量的相对增长率较苗期提高6.8%19.8%,5.5%18.5%,25.8%2.5%;随调亏程度加大其补偿作用越明显。对玉米生理指标的测定结果表明,适宜的水分调亏可增加玉米抵御干旱的能力,提高水分利用效率,改善作物品质。     

调亏灌溉及其在果树栽培上的应用

介绍了作物调亏灌溉的概念;论述了调亏灌溉的研究进展及其在果树栽培方面的研究和应用 ;提出了调亏灌溉研究应用中存在的几个问题.     

覆膜棉花调亏灌溉效应研究

通过系统的田间试验 ,确定膜上灌条件下棉花调亏灌溉施加水分胁迫的适宜时期和土壤水分亏缺限值。各处理棉花的耗水量及产量实测结果表明 ,蕾期适度的水分亏缺处理较对照丰水处理全生育期节水11.83% ,皮棉产量和水分利用效率分别提高 2 2 .83%和 39.2 6 % ,调亏灌溉对棉花具有显著的节水增产和提高水分利用效率的效应。     

玉米调亏灌溉技术的研究现状及展望

针对现代调亏灌溉技术的研究进展,本文系统地阐述了调亏灌溉的发展现状、作用机理、调亏时间及调亏程度,同时对调亏灌溉对玉米的生长发育指标、生理生化特性及产量品质的影响进行了讨论,发现在一定的时期对玉米进行合适的水分胁迫不仅能保证产量甚至增产,还能有效提高水分利用率。最后,在客观的基础上提出了玉米调亏灌溉在进一步的研究中需要解决的问题,分析了调亏灌溉技术在未来全球的应用趋势,并对玉米调亏灌溉技术的应用前景进行了展望。     

调亏灌溉对作物生理生态特征影响的研究进展

文章介绍了国内、外近年来调亏灌溉技术在农业生产中的应用及其作物的生理、生态反应和调亏灌溉的节水机理。探讨了调亏时期、程度、方式等条件对作物补偿效应的影响 ,指出了实施适度水分亏缺灌溉的可行性及风险性 ,为寻求更好的节水技术提供了科学依据     

玉米苗期和拔节期调亏灌溉技术研究

以玉米吉单198为试验材料,利用盆栽试验研究了苗期和拔节期缺水对玉米植株性状、光合生理及产量的影响。结果表明玉米各缺水处理株高、叶面积、冠风干重和根风干重均低于CK,但苗期缺水处理根长高于CK。在子粒灌浆期苗期轻度、中度缺水处理光合速率高于CK,苗期重度缺水和拔节期各缺水处理光合速率均低于CK。苗期轻度缺水减产1.47%,苗期中度缺水增产1.90%,但与对照比差异不显著;其余处理均减产,并与对照相比均达到显著水平。苗期土壤含水量在田间持水量的50%以上时,起到蹲苗促根生长的作用,对产量影响较小,可以考虑不灌;拔节期植株的新陈代谢活动旺盛,水分胁迫既影响营养体生长,又影响内部幼穗的分化,造成营养体生长不良,土壤含水量低于田间持水量的70%应及时补水灌溉。     

调亏灌溉在农业中的应用分析

从大田农作物、蔬果种植2个方面分析了调亏灌溉在农业中的应用,以期为调亏灌溉的科学应用提供参考,进而推动农业的可持续发展。     

调亏灌溉对棉花生长及渗透调节物质的影响

膜下滴灌技术因显著的节水效果在新疆棉田大面积应用。但是新疆棉花生育期灌水量依旧大于棉花生长所需灌水量,面对水资源紧缺的环境,以CCRI-60和CCRI-92这2个棉花品种为供试材料,设置CK(4 500 m~3/hm~2)、W_1(3 000 m~3/hm~2)、W_2(1 500 m~3/hm~2)3个调亏灌溉定额,以期探明调亏灌溉对棉花生长发育及渗透调节物质的影响。结果表明:随着生育期的推进,调亏程度的增加使2个棉花品种生长受到抑制,主茎较矮。CCRI-60各处理干物质稳步增加,CCRI-92随着调亏程度的加大,干物质量增长缓慢。2个品种根冠比先下降后上升,其中W_1、W_2处理在生育末期根冠比明显增加。各处理生殖器官比例稳步增加,其中CCRI-60在生育末期有所降低。各处理叶片可溶性糖逐渐增加,并随着调亏程度的增加而增加。CK叶片可溶性蛋白的含量逐渐下降,W_1、W_2处理呈现先下降后上升的趋势。CK处理叶片脯氨酸含量变化不大,W_1、W_2处理总体呈先下降后上升的趋势,CCRI-92的W_2处理在生育后期明显高于CK、W_1。CCRI-60各处理叶片MDA含量逐渐升高,其中W_2处理在播种后61～124 d上升缓慢,在生育末期上升加快,CCRI-92处理总体呈先下降后上升的趋势。     

膜下调亏灌溉对香梨产量和品质的影响

以田间成龄香梨树为试材,在果实生长发育的不同阶段节水栽培即1期水分胁迫、2期水分胁迫、1+2胁迫(1期+2期)和对照4个处理.结果表明:在香梨萌芽至果实膨大前期进行水分胁迫的处理对花朵座果率无显著的影响,均能满足生产的要求.水分胁迫处理较良好灌溉的对照显著降低了净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr).在采收时节水栽培处理较对照都对产量、单果重均无显著不良的影响;各处理均未发生裂果现象.     

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。     

调亏灌溉下小麦产量与品质协调统一的可能性分析

调亏灌溉在影响产量的同时,也会对收获物的品质产生影响。笔者在讨论小麦品质及形成规律的基础上,重点分析调亏灌溉情况下小麦籽粒产量和品质的协调统一,实现小麦稳产(甚至高产)、优质的可能性,并提出了相应的土壤水分管理措施。     

冬小麦不同调亏量灌溉试验研究

用轻度、中度、重度三种不同调亏灌溉量,在冬小麦浇灌冻水和拔节水时进行调亏处理,结果显示,重度调亏处理在比正常灌水量减少40%的情况下,产量、千粒质量和穗粒数均低于对照,分别比对照减少56.25 kg、6.2 g和5.7粒;中度调亏处理在比正常灌水量减少25%情况下,产量、穗粒数也呈下降趋势,但差异不明显;轻度调亏处理在比正常灌水量减少15%情况下,产量、千粒质量、穗粒数等项指标或高于对照或等同于对照。     

小麦调亏灌溉研究及其应用前景展望

综述了调亏灌溉方式对小麦产量和水分利用率的影响,从生理生态角度阐述了调亏灌溉增加小麦产量的机理,并从叶片水平、群体水平和大田水平论述了调亏灌溉的节水机理,分析了影响调亏灌溉效果的主要因素,如灌溉时期、调亏程度和其他农艺措施等,探讨了小麦调亏灌溉研究中存在的问题,并对小麦调亏灌溉理论与技术的应用前景进行了展望。     

玉米苗期调亏技术的研究

以玉米为试验材料,利用盆栽试验研究了苗期调亏灌溉对玉米植株性状、光合生理及产量的影响。结果表明,玉米苗期轻度、中度、重度调亏处理株高、茎粗、单株叶面积、单株冠风干重和单株根风干重均低于对照;但根冠比、根长高于对照。在子粒灌浆期测量光合速率,苗期轻度、中度调亏光合速率高于对照,苗期重度调亏光合速率低于对照,但叶片水分利用效率均高于对照。苗期中度调亏增产1.90%,苗期轻度、重度调亏分别减产1.47%和6.58%。苗期土壤持水量在田间持水量的50%以上时,起到蹲苗促根生长的作用,对产量影响差异不显著,可以考虑不灌。     

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。     

调亏灌溉对滴灌核桃树耗水规律及产量的影响

以新疆阿克苏地区''温185''核桃树（Juglans）为试材,通过大田试验,在萌芽期（Ⅰ）和开花坐果期（Ⅱ）分别设置轻度（75%ETC）、中度（50%ETC）2个水平调亏处理,组合Ⅰ期+Ⅱ期轻度调亏处理和全生育期充分灌溉（ETC）作为对照,共6个处理,探讨滴灌条件下调亏灌溉对核桃树生长、耗水量、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明：核桃树调亏灌溉后下一阶段复水增大核桃叶片SPAD值和果实体积。核桃树各个生育期耗水量由大到小依次为油脂转化期（Ⅴ）、硬核期（Ⅳ）、果实膨大期（Ⅲ）、Ⅱ期、成熟期（Ⅵ）、Ⅰ期。其中Ⅴ期耗水量占全生育期总量的38.5%~40.37%,高于其他生育期。亏水期,耗水量和耗水强度显著降低。Ⅰ期和Ⅱ期中度单生育期进行亏水对单果质量和仁质量的影响不显著,但Ⅰ+Ⅱ期连续轻度亏水则使仁质量显著增大。Ⅱ期轻度亏水处理的核桃树产量、WUE和IWUE均达到较高水平,通过CRITIC法综合评价,两者结果一致。因此本研究中最优的调亏模式是Ⅱ期轻度调亏处理。