东北黑土区土壤水分对大豆生长影响的试验研究

2009年在黑龙江省鹤山农场进行6个土壤水分水平控制的大豆盆栽试验,土壤水分分别是:15%、18%、24%、30%、40%、48%.结果表明:土壤水分和大豆产量有很好的二次曲线关系,决定系数R<'2>达到0.97,大豆产量在田间持水量条件下达到峰值,低干、高于田间持水量时,大豆均减产,田间持水量80%～133%减产幅度...     

土壤水分调控对南疆滴灌棉花生长、品质及水分利用的影响

针对南疆地区水资源短缺、棉田水分利用效率低等问题,研究膜下滴灌条件下土壤水分下限调控对棉花生长、产量、品质和水分利用效率的影响。以棉花品种新陆中66号为材料,以田间持水量(FC)为土壤水分上限,棉花生育期设置85%FC(T1)、75%FC(T2)、65%FC(T3)、55%FC(T4)和45%FC(T5)5个土壤水分下限来调控土壤水分。结果表明：土壤水分下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用, 土壤水分下限从 45%FC增至85%FC,棉花株高和生物量分别增加了25.80%和25.38%;随着土壤水分下限的降低,灌溉定额减少,T1处理灌溉定额最大（378 mm）,T2、T3、T4、T5处理与之相比分别节水11.64%、33.07%、33.95%、46.83%;随着土壤水分下限的提升,棉花产量逐渐增大,但土壤水分下限过高,棉花单株有效铃数降低,产量增加不再明显,水分利用效率较低;土壤水分下限为75%FC时棉花单株有效铃数、单铃重增加,产量和水分利用效率分别达到7 146.4 kg·hm^-2和1.40 kg·m^-3;土壤水分调控对棉花纤维品质有显著影响,土壤水分下限越低,马克隆值越大,成熟度指数越高,断裂比强度和断裂伸长率减少,采用主成分分析法得出T2为棉花品质综合较优的处理。因此,建议在膜下滴灌方式下南疆盐碱地区棉花土壤水分下限控制在75%FC为宜,非生育期进行冬灌淋盐,冬灌定额为300 mm,生育期灌溉定额为334 mm,整个生育期灌水12次,灌水周期为8 d。     

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。     

苗期玉米对根区局部供水不同灌水下限的响应

对玉米苗期根系局部供水条件下生长、生理指标对不同灌水下限(占田间持水量60%、65%、70%、75%)的响应进行了研究。结果表明：占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的株高、茎粗等生长指标明显优于其他处理,与全面灌溉(CK,占田间持水量60%)相比,T₂处理的生物积累总量提高了1.2%,而其他处理的生物积累总量降低;随着灌水下限的不断提高,苗期玉米叶片组织中脯氨酸、可溶性糖和植物组织相对含水量等生理指标不断降低,占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的脯氨酸和可溶性糖的含量与CK处理结果相近,差异不显著。     

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%.     

日光温室不同水分条件下盆栽黄瓜产量和土壤微生物数量

在日光温室内盆栽条件下,研究土壤水分对黄瓜产量和土壤微生物数量的影响,结果表明(1)土壤水分含量初花期和初瓜期为田间持水量的80%～90%、盛瓜期90%～100%、生育后期70%～80%的处理黄瓜产量最高,为389.65g/株;其次为初花期土壤水分为田间持水量的90%～100%、初瓜期80%～90%、盛瓜期70%～80%、生育后期90%～100%的处理,产量为351.49g/株;初花期土壤水分为田间持水量的80%～90%、初瓜期90%～100%、盛瓜期70%～80%、生育后期80%～90%的处理产量最低,为257.54g/株。(2)不同水分处理土壤微生物的数量变化不同黄瓜初花期,土壤水分为田间持水量80%～90%的处理土壤细菌数量最多,土壤水分为田间持水量70%～80%的处理和90%～100%的处理土壤细菌数量少,且二者差异不大。黄瓜初瓜期和盛瓜期当土壤水分由低变高时细菌数量增加,相反细菌数量减少,黄瓜生育后期当土壤水分从高变低时细菌数量增加,水分稳定不变或从高变为中等水平或从低变为中等水平时细菌数量减少。土壤真菌数量在土壤水分含量低时和土壤水分相对稳定的情况下增加,否则减少。各处理土壤放线菌在黄瓜初花期和初瓜期数量差异不大,盛瓜期各处理土壤放线菌的数量增加,生育后期多数处理土壤放线菌的数量有所下降。     

土壤含水量对温室樱桃番茄生长发育及果实品质的影响

以樱桃番茄红宝石为研究材料,以5个梯度的土壤含水量(分别为田间持水量的40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%和80%~90%)进行处理后,测定并分析植株生长状况、果实品质、产量和水分利用效率的变化规律。结果表明:在土壤含水量为田间持水量的70%~80%时,同化物在樱桃番茄上积累的最多,产量最高,为6.25 kg/m2;在土壤含水量为田间持水量的60%~70%时,樱桃番茄果实品质的各项指标均达到最大值,其中Vc、可溶性糖和干物质的含量分别为652.2 mg/kg,72.8 g/kg,71.8 g/kg,可溶性固形物占总质量的9.8%,水分利用率也最大,为13.9 kg/m3。综合分析水分对植株生长发育、果实品质、水分利用效率和产量的影响,认为土壤含水量为田间持水量的60%~70%,可以作为樱桃番茄生长期间理想的土壤水分控制指标。     

黄瓜结果期灌水上限的研究

为探索温室秋延后黄瓜结果期适宜灌水上限,以‘津春3号’黄瓜为试材,研究了水分上限为80%、85%、90%、95%、100%田间持水量下黄瓜生长发育、光合作用、水分利用率及产量的变化。结果表明：水分上限为90%时,植株生长旺盛,根系活力强,光合作用及水分利用率最高,总产量显著高于其它处理,比水分上限为100%处理增产18.4%,节水效果较好,90%为最适的灌水上限。     

基质栽培黄瓜生长、产量及品质对不同灌水下限的响应

本试验以黄瓜品种“博特209”为试材,采用基质盆栽,共设置4个灌水下限处理,分别为田间持水量的50%（A）、60%（B）、70%（C）、80%（D）,灌水上限统一设定为田间持水量的90%,研究不同灌水下限对基质栽培黄瓜生长、产量和品质的影响,并运用主成分分析法对4个处理黄瓜的生长、产量及品质相关的22个指标进行了综合评价。结果表明：处理D的株高和叶面积显著高于处理A、B和C,株高增幅分别为56.50%、22.51%和11.04%,叶面积增幅分别为92.61%、61.35%和27.87%;处理C的茎粗最大,相较于处理A、B、D分别增加了28.36%、16.91%和18.49%;单果重、单株果数、单株产量及灌水量均以处理D最大;水分利用率以处理C最高,相较于处理A、B、D分别增高了33.14%、13.23%和10.30%。处理C与处理D的瓜粗、含水量及商品瓜率无显著差异,但相对于处理A和B则分别显著增加了19.17%和10.81%、0.98%和0.45%、66.70%和18.21%。处理C的可溶性蛋白和可溶性糖含量显著高于其他处理,而硝酸盐含量显著低于其他处理;黄瓜果实中全K和全Ca含量以处理C最高,相较于处理A、B和D,其全K和全Ca的增幅分别为35.20%和11.19%、3.81%和11.19%、1.06%和6.43%。经主成分分析及综合评价,4个处理的得分从高到低依次为：处理C、处理D、处理B、处理A。     

温室地下滴灌灌水控制下限对番茄生长发育、果实品质和产量的影响

用温室小区试验的方法,通过对番茄株高和茎粗、果实品质和产量以及水分生产效率进行比较,探讨了温室栽培茄果类地下滴灌灌水控制下限的适宜取值范围。结果表明:在壤质土壤的试验地上,当地下滴灌管埋深为30 cm、计划湿润层深为15 cm~45 cm(厚度30 cm)、湿润比取0.7、灌水控制上限取田间持水量时,将土壤水吸力30 kPa作为控制灌水的下限,有利于番茄植株生长发育,可以达到高产、优质、节水的目的。     

玉米生长指标的土壤水分上下限调控机理

采用桶栽试验,开展了土壤水分不同上下限组合处理对夏玉米生长指标调控效应的研究。结果表明:不同灌水上下限处理夏玉米株高、茎粗、叶面积等生长指标及产量和水分利用效率(WUE)均存在显著差异;苗期55%θF(拔节期以后60%θF,下同)灌水下限的中度水分胁迫和85%θF(90%θF)灌水上限的中水复水有利于提高水分利用效率(2.93)和产量(113.70 g·株-1),相比于苗期65%θF(70%θF)灌水下限的充分灌溉,灌水上限为苗期75%θF(80%θF)的高频次低定额灌溉有利于提高产量(115.44 g·株-1);苗期~拔节期,(根重/干物质重)×全株干重(2.604)较小,拔节~灌浆期,茎粗/根重(5.010)和(茎粗/株高)×干物质量(7.860)较小,灌浆~成熟期,干物质重/株高(0.914)、(茎粗/株高)×干物质重(17.434)或穗重/叶面积(0.044)较大。叶干重/茎干重(0.930)较大的夏玉米为试验条件下节水高产的合理生长株型,对应的水分处理为:苗期~拔节期灌水上下限分别为85%θF和55%θF;拔节~灌浆期,灌水上下限分别为80%θF和70%θF;灌浆~成熟期,灌水上下限分别为100%θF和50%θF。     

不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移和产量的影响

通过2014年在新疆巴州灌溉试验站开展的棉花膜下滴灌大田试验,在各生育期选取不同的灌水下限,设置4个水平的灌水量处理(处理A、B、C、D分别为425 mm·30次~(-1)、345 mm·22次~(-1)、545 mm·18次~(-1)、595mm·16次~(-1)),研究不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移规律、盐分分布及积累特征的影响,并对土壤水盐运移规律、分布特征及棉花产量进行评价。试验以TRIME-T3管式TDR监测土壤含水率指示灌水,初步得出:不同灌水下限影响棉花的田间灌水及产量,灌水下限定的高时(处理A、B),灌水频率增加,增大了田间耗水量且滴灌土壤水分水平运动距离和范围有限,对盐分的淋洗效果一般;灌水下限较低时(处理C、D),次灌水量大,灌溉定额增加,综合控盐效果较好,棉花产量较高。基于不同灌水下限对膜下滴灌棉花生育期内的生长有显著影响,对棉花产量有一定的影响,B处理(345 mm·22次~(-1))可获得最高的灌溉水生产效率为1.79 kg·m~(-3),D处理(595 mm·16次~(-1))可获得最大籽棉产量为6 630 kg·hm~(-2)。     

山旱地日光温室辣椒集水节灌试验研究

于2002~2004年在青海省乐都县的典型干旱山区进行温室辣椒集水节灌试验。试验结果表明,要使山旱地温棚产量大幅度提高,补充水量在根系范围内田间最大持水量的60%~80%之间经济效益最佳;同时灌溉方式以人为控制根系双侧大小沟交替进行灌溉具有显著的增产效果;补充水分关键时期应在初花后10 d开始的生殖生长集中期内。     

Quantifying the impacts of soil water stress on the winter wheat growth in an arid region, Xinjiang

Wheat growth in response to soil water deficit play an important role in yield stability. A field experiment was conducted for winter wheat (Triticum aestivum L.) during the period of 2002-2005 to evaluate the effects of limited irrigation on winter wheat growth. 80%, 70%, 60%, 50% and 40% of field capacity was applied at different stages of crop growth. Photosynthetic characteristics of winter wheat, such as photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, photosynthetically active radiation, and soil water content, root and shoot dry mass accumulation were measured, and the root water uptake and water balance in different layer were calculated. Based on the theory of unsaturated dynamic, a one-dimensional numerical model was developed to simulate the effect of soil water movement on winter wheat growth using Hydrus-1 D. The soil water content of stratified soil in the experimental plot was calculated under deficit irrigation. The results showed that, in different growing periods, evapotranspiration, grain yield, biomass, root water up- take, water use efficiency, and photosynthetic characteristics depended on the controlled ranges of soil water content. Grain yield response to irrigation varied considerably due to differences in soil moisture contents and irrigation scheduling between seasons. Evapotranspiration was largest in the high soil moisture treatment, and so was the biomass, but this treatment did not produce the highest grain yield and root water uptake was relatively low. Maximum depth of root water uptake is from the upper 80 cm in soil profile in jointing stage and dropped rapidly upper 40 cm after heading stage, and the velocity of root water uptake in latter stage was less than that in middle stage. The effect of limited irrigation treatment on photosynthesis was complex owing to microclimate. But root water uptake increased linearly with harvest yield and improvement in the latter gave better root water uptake under limited irrigation conditions. Appropriately controlled soil wate     

温室甜椒局部分根区交替畦灌土壤温度的变化研究

温室甜椒局部分根区交替畦灌根际土壤温度变化研究表明,浅层土壤温度增加较快且交幅很大,不同深度土壤温度出现最高温度的时间随深度增加而廷迟;局部分根区交替畦灌的平均地温(湿润侧和干燥侧)比常规灌溉的高,8:00时到14:00时浅层土壤湿润侧地温比相应的干燥侧低,14:00时到18:00时各个深度湿润侧地温都比相应的干燥侧高;每天同一时刻浅层土壤温度与气温呈线性相关,一天中浅层土壤温度和气温呈指数关系;土壤温度麦幅和深度可以拟合成指数关系且土壤温度与土壤含水量有密切联系.     

温室内膜下滴灌不同水肥处理对番茄产量和品质的影响

通过温室小区番茄栽培试验,研究了覆膜条件下滴灌施肥量和灌溉控制下限对番茄产量和果实某些品质指标:硝酸盐含量、V c含量、可溶性糖含量、糖酸比的影响。结果表明,肥料施用数量和灌溉控制下限土壤水吸力值的大小对番茄的产量及其果实的品质影响显著,且两因素的交互作用也达到了1%的显著水平;肥料用量以纯N 337.5 kg/hm2、纯K2O 337.5 kg/hm2,灌水下限以土壤水吸力40 kPa、上限kPa番茄产量最高,且其品质较好。     

灌水控制上限对酿造葡萄地积温和生长特性的影响

为了探究小管出流灌水上限水分调控对酿造葡萄地积温、果实生长指标等的影响,采用大田栽培试验方法,开展了酿造葡萄小管出流灌溉试验。结果表明：地积温随着土层深度的增加而降低,地积温与果实增长呈正相关关系,小管出流比沟灌更有利于地积温的升高和果实的增长;90％田间持水率的灌水上限时葡萄的果粒横径、单穗重均大于其它处理,产量最高,同比对照处理增加了44．95％,差异极显著（ P＜0．01）;灌水上限为80％田间持水率时葡萄果实含酸量最小,含糖量最大,高达236．17 g·L－1。表明90％田间持水率为最佳增产灌水上限,80％田间持水率的灌水上限最有利于提高葡萄品质。     

灌溉对粮饲兼用玉米根系分布及产量影响

通过大田试验,在灌溉量2700m3/hm2、3600m3/hm2、4500m3/hm2条件下,对粮饲兼用玉米根系分布特征及产量影响进行了研究。结果表明:1)3600m3/hm2的灌溉量在0～40cm土层的土壤含水率较充分灌溉显著提高4.78%～19.3%;2)各灌溉条件下,根系随生育进程不断向下发展,随灌溉量的减少,根系有向深层发展的趋势;3)3600m3/hm2的灌溉条件下,粮饲兼用玉米籽粒产量较充分灌溉显著提高11.3%;4)秸秆产量在充分灌溉条件下较高,尤其在抽雄至乳熟期达到最高。