不同生育期调亏滴灌对绿洲马铃薯产量、品质及水分利用效率的影响

为了探讨河西绿洲地区水分处理对膜下滴灌马铃薯生长动态、耗水特征、品质、产量和水分利用效率的影响,以青薯168为试验材料进行大田试验,分别在马铃薯不同生育期设置轻度和中度水分亏缺,测定马铃薯株高、叶面积、产量及薯块有机质含量等指标。结果表明:与充分灌溉CK比较,块茎形成期轻度(WD3)水分处理马铃薯未显著降低产量,而水分利用效率和商品薯率分别提高22.07%,10.09百分点,薯块干物质、蛋白质、淀粉及还原糖含量均未显著性降低,但串薯比例比CK增高达8.20百分点;块茎膨大期进行轻度(WD5)和中度(WD6)水分处理均造成马铃薯显著减产(P0.05),分别降低15.77%,18.93%,同时不利于薯块内有机物的积累,使薯块干物质、蛋白质和还原糖含量分别降低1.62百分点,28.50%,34.38%和3.38百分点,24.35%,46.88%;淀粉积累期轻度(WD7)和中度(WD8)水分处理对产量影响较小,但WD7处理使马铃薯商品薯率增高8.61百分点,薯块蛋白质和还原糖含量分别比CK增高3.11%和15.63%,但未使水分利用效率显著提高。因此,追求马铃薯较高的产量和水分利用效率,在块茎形成期轻度水分处理为最佳的灌水策略,而获得马铃薯较高品质,淀粉积累期轻度水分处理最佳。     

调亏灌溉与合理密植对旱区棉花生长发育及产量与品质的影响

为明确合理密植条件下调亏灌溉的节水增产效果,在新疆干旱区大田研究了灌溉量(饱和灌溉、正常灌溉、调亏灌溉)和种植密度(12万、18万、24万株·hm-2)对棉花生长发育和产量品质的影响。结果表明,灌溉量和种植密度对棉花生物产量、经济系数、经济产量有显著的互作效应,但对纤维品质没有影响。调亏灌溉显著抑制营养生长,但提高了收获指数;调亏灌溉下适当提高密度,显著提高了生物产量和单位面积铃数。调亏灌溉下高密度处理组合在用水量减少20%的情况下,棉花产量与正常灌溉下中、高密度以及饱和灌溉下低密度等高产组合的产量相当。调亏灌溉配合合理密植是旱区棉花节水增产的有效栽培途径之一。     

氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响

优化水肥管理对提高小麦生产效率,改善农业生态环境具有重要意义。在防雨棚下,采用桶栽土培法研究氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率、叶片光合速率的影响,为优化小麦水氮运筹模式提供依据。设置4种氮肥基追比（播前和拔节期施氮比例）处理,分别为10:0、7:3、5:5和3:7,记为N_10:0、N_7:3、N_5:5和N_3:7。2种水分处理:水分调亏（返青-拔节期）—复水—调亏（灌浆-成熟期）,记为D;全生育期正常供水,记为N。结果表明,拔节期追施氮肥显著提高小麦灌浆期的单茎叶面积;相同水分条件下,N_7:3、N_5:5和N_3:7灌浆期单茎叶面积递增且显著高于N_10:0处理。水分调亏显著降低拔节期N_10:0处理小麦最上部展开叶的光合速率,对其他氮肥处理小麦光合速率的影响则未达显著水平;相同水分条件下,N_5:5处理拔节期和灌浆期均具有较高的光合速率。随追氮比例的增加,小麦叶片光合速率和水分利用效率呈先升后降的趋势。氮肥基追比和水分调亏显著影响小麦产量和水分利用效率,且两者对小麦产量存在显著的互作效应。综合考虑产量和水分利用效率等因素,水分调亏配合氮肥基追比处理比例为5:5是最合理的水氮运筹模式。     

调亏灌溉对棉花生长发育及其产量和品质的影响

 在移动式防雨棚下,采用子母盆栽土培法,以美棉99B为试验材料进行调亏灌溉（Regulated Deficit Irrigation, 缩写RDI）试验研究,旨在了解RDI对作物不同生育阶段生长发育特性、经济产量（Y）和水分利用效率（WUE）以及经济产品品质的影响,寻求适宜的调亏生育阶段（时期）和调节亏水度,为建立棉花RDI指标与模式提供理论依据。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,适时适度的水分调亏具有根系下扎的诱导效应,抑制植株营养体冗余生长,促进生殖生长,有利于光合产物向子棉运转与分配,提高经济产量;能够改善部分品质指标。棉花RDI的适宜指标是：苗期轻、中度调亏,0~40 cm土层湿度控制下限为田间持水量的60%FC(Field capacity)或50%FC;蕾期轻度调亏,0~40 cm土层湿度控制下限为60%FC;花铃期不宜调亏,应保证充足供水,0~40 cm土层湿度应不低于75%FC;吐絮期可中度调亏,0~40 cm土层湿度可控制在50%~55% FC。     

不同灌水时期组合对膜下滴灌马铃薯产量及水分利用效率的影响

通过设置不同的灌水处理,研究了不同灌水时期组合对膜下滴灌马铃薯产量及水分利用效率的影响,以期为确定膜下滴灌马铃薯适宜的灌水方案提供理论依据。在总灌水量为1 725 m³/hm²、灌水次数均为7次的情况下,以不灌水处理为对照(CK),分别设置4个不同灌水时期组合,分别为B1(6月15日灌水300 m³/hm²、6月25日灌水225 m³/hm²、7月5日灌水300 m³/hm²、7月15日灌水300 m³/hm²、7月25日灌水225 m³/hm²、8月4日灌水225 m³/hm²、8月14日灌水150 m³/hm²)、B2(6月5日灌水150 m³/hm²、6月15日灌水300 m³     

膜下滴灌调亏对绿洲马铃薯生物量分配、产量和水分利用效率的影响

为了确立河西走廊干旱半干旱绿洲农业马铃薯科学种植的最佳灌溉策略,通过大田试验研究了调亏灌溉对绿洲膜下滴灌马铃薯全生育期不同器官生物量分配、产量和水分利用的影响。根据马铃薯不同生育期进行不同程度的水分调亏设5个水分调亏处理和1个对照,分别为块茎形成期轻度(55%~65%田间持水量,FC,Field capacity)水分调亏处理WD1,块茎膨大期轻度(55%~65%FC)水分调亏处理WD2,淀粉积累期轻度(55%~65%FC)调亏处理WD3,块茎形成期中度(45%~55%FC)调亏处理WD4,膨大期中度(45%~55%FC)水分调亏处理WD5及全生育期充分(65%~75%)供水对照CK。研究结果表明:不同生育期水分调亏均可导致马铃薯茎、叶干质量降低,块茎干质量在整个生育期呈逐步上升趋势,块茎形成期调亏处理复水后各器官干质量明显增大,块茎膨大期调亏处理复水后块茎干质量增长缓慢,茎和叶干质量开始下降。块茎形成期轻度水分调亏和中度水分调亏对马铃薯产量影响较小,而块茎膨大期水分调亏对马铃薯薯块产量影响较大,调亏程度越大,减产越严重。马铃薯不同生育期水分调亏对阶段耗水量影响较大,调亏程度越大,耗水量较充分灌溉差异越显著(P0.05)。块茎形成期轻度调亏处理(WD1)水分利用效率最高,比全生育期充分供水处理(CK)、淀粉积累期轻度调亏处理(WD3)和块茎膨大期中度调亏处理(WD5)分别提高14.3%,30.00%,38.00%。因此,马铃薯膜下滴灌调亏可影响各器官干物质质量,有利于水分利用效率的提高。且相较于全生育期充分供水处理CK,块茎形成期轻度调亏在产量略有降低(降低5.30%)的情况下能够显著性提高水分利用效率(提高14.3%)和灌溉水分利用效率(提高18.51%)。     

不同时期水分调亏及不同调亏程度对冬小麦产量的影响

分盆栽对冬小麦在不同生长时期进行不同程度的调亏试验的结果表明,冬小麦从拔节至开花期间的轻度水分亏缺对其产量有显著影响,而灌浆和返青时间的轻度水分亏缺对产量无影响。各生育时期在不同调亏水平下的产量敏感指数（或敏感系数）不同。冬小麦经过一定的亏缺处理,复水后出现生长方面的补偿效应,因而产量降低幅度与耗水量减少幅度相比要小得多。气孔阻力和叶水势对土壤水分的变动有一阈值反应,只有当土壤含水量降至田间持水量     

不同滴灌制度对棉花/马铃薯模式中马铃薯产量和WUE的影响

为了探索华北地区棉花与马铃薯套作模式下节水高效的灌溉制度,2011-2012年,连续两年研究了不同滴灌定额(75、90、105和120 mm)对棉花/马铃薯模式中马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,马铃薯的产量与滴灌定额呈正比,且与块茎形成期和块茎膨大期的降雨、灌溉定额显著相关,2011和2012年其相关系数分别为r=0.960 (P<0.05)、r=0.998 (P<0.01)。2011年,不同处理的马铃薯产量差异不显著,2012年,滴灌120 mm处理的马铃薯产量最高,达到24 921.2 kg hm^–2,比滴灌75 mm处理提高了15.2%,差异显著;马铃薯的耗水量随滴灌定额的增加而增加,不同处理之间差异显著,但不同处理的马铃薯水分利用效率差异不明显。初步表明,适当增加滴灌定额、合理调整灌溉时间结构有利于马铃薯产量和水分利用效率的提高。     

气候变化下新疆棉花调亏灌溉节水效果评估研究

为了验证气候变化下新疆棉花种植调亏灌溉节水效果,选取早熟、早中熟2个典型棉花种植区,采用棉花生长模型结合大气环流模式进行模拟试验。结果显示,调亏灌溉技术可有效节省用水量,与充分灌溉相比,在不影响生产力的同时,可节约农业灌溉用水5%～28%。因此,建议在新疆棉花种植时,控制灌溉用水量,结合实际情况优化调亏灌溉技术,确保棉花种植的价值与收益。     

不同保水剂用量在膜下滴灌水肥一体化条件下对马铃薯产量的影响

为研究不同剂量保水剂对马铃薯产量的影响,开展了在水肥一体化条件下使用保水剂对马铃薯膜下产量影响的试验,试验设置不施用保水剂、施用30 kg/hm2、45 kg/hm2、60 kg/hm2、75 kg/hm2保水剂等5个处理.结果表明:施用45 kg/hm2保水剂比对照增产14.2％,对马铃薯生长发育及产量形成有明显促进...     

膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯产量和品质及肥料利用率的影响

针对当前高产马铃薯普遍存在水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、养分损失量大等一系列问题,采用田间试验方法,以农民传统灌溉施肥处理CF(沟灌+复合肥1 500 kg/hm~2)为对照,研究了膜下滴灌条件下不同施肥处理,即CK(不施肥)、D1(缓释肥1 245 kg/hm~2)、D2(复合肥1 500 kg/hm~2)和D3(水溶肥675 kg/hm~2)对马铃薯生长、品质和养分利用率的影响。结果表明,滴灌条件下施用不同肥料均可促进马铃薯株高、根长、根体积、叶面积指数、叶绿素和植株鲜质量的增加,降低了丙二醛含量和SOD活性。试验同时表明,与传统沟灌施肥比较,膜下滴灌的D1、D2和D3处理促进了马铃薯对土壤养分的吸收与积累,使产量分别增加了18.4%,13.3%,26.0%;淀粉含量分别增加了10.3%,5.5%,15.1%;粗蛋白含量增加了12.9%,8.6%,13.8%;而可溶性糖则分别降低了5.6%,2.4%,15.3%。尤其是采用水肥一体化的D3处理,氮、磷和钾肥的利用率分别提高了22.7%,20.5%,23.5%。从农学利用效率和肥料偏生产力来看,磷肥要高于氮肥和钾肥。因此,马铃薯生产中需重视水肥一体化技术的推广和肥料的科学施用。     

黑龙港流域不同滴灌制度下的冬小麦产量和水分利用效率

针对华北黑龙港流域冬小麦–夏玉米种植制度中冬小麦灌溉水用量过大的问题,以节水和稳产为目标设计了冬小麦滴灌制度定位试验,比较了滴灌与漫灌及不同滴灌模式下的小麦产量和水分利用效率。结果表明,在实验年份的降水条件下,传统灌溉定额和次数(总量225 mm,分1~3次灌溉)的滴灌与漫灌处理的小麦产量和水分利用效率差异均不显著;在两年降水特点不同的情况下,滴灌量比对照减少45~105 mm的处理产量下降不显著,水分利用效率显著提高。相关分析结果表明,对产量的贡献表现为穗粒数>千粒重>穗数。研究结果初步表明,冬小麦滴灌技术在黑龙港流域具有节水稳产的潜力。     

膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米产量及土壤水分的影响

为建立赤峰地区膜下滴灌玉米灌溉制度,指导农业生产,通过连续两年的田间试验,研究不同灌水定额对玉米产量的影响,分析了不同灌水定额的土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同灌水定额条件下玉米的产量、总耗水量、以及水分利用效率的差异。结果表明：膜下滴灌条件下玉米土壤水分运移变化多在60cm土层以上,尤其以0~20cm土层变化最为明显。膜下滴灌玉米产量和全生育期耗水量与灌水定额大小成正比,随灌水量的增加而增加,水分利用效率与之相反。综合连续两年的产量、耗水量及水分利用效率对比分析,认为赤峰地区膜下滴灌玉米的灌水量为150~180mm是较为适宜的,为指导赤峰地区玉米膜下滴灌合理灌溉及增产节水提供理论依据。     

马铃薯膜下滴灌增产效应的研究

试验以‘克新1号’品种的脱毒原种为材料,以覆膜不滴灌为对照,采用田间小区试验和室内测定分析相结合的方法,研究了膜下滴灌对马铃薯的生长、产量、块茎品质、水分利用效率的影响。结果表明：膜下滴灌对马铃薯的地上部分生长、块茎产量和品质（淀粉和还原糖含量）、水分利用效率均有显著影响。其产量和水分利用效率分别为55596.00 kg/hm2和170.45 kg/(hm2?mm),分别是覆膜不滴灌的2.86倍和1.02倍;且收获时块茎淀粉含量增加了0.94%,还原糖含量降低了0.02%。     

不同灌溉方式对两个马铃薯品种生理特性和水分利用效率的影响

研究了两个抗旱性不同的马铃薯品种(荷兰15号和克新1号）在不同灌溉方式下的生长、生理特性和水分利用效率。结果表明, 不同灌溉方式对马铃薯生理指标有显著影响。隔沟交替灌溉区的植株株高和叶面积高于常规灌溉区和固定隔沟灌溉区。隔沟交替灌溉提高了干旱胁迫应答抗氧化酶过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,而反映胁迫受害程度的丙二醛（MDA）浓度均低于常规灌溉和固定隔沟灌溉处理。在隔沟交替灌溉条件下,克新1号的产量比常规灌溉提高了3.84％,水分利用效率比对照提高了35%。荷兰15号的产量与常规灌溉没有显著差异,水分利用效率比对照提高了28%。由此得出,在马铃薯生产中应用隔沟交替灌溉技术具有较大的节水增产潜力,其中克新1号是水分利用效率高、抗旱性强的品种。     

生物炭基肥对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响

为明确生物炭基肥在马铃薯生产上的应用效果,以马铃薯品种中薯3号为材料,采用随机区组设计,研究大田条件下,0（CK₀）、300（T₁）、600（T₂）、900（T₃）、1200（T₄）kg/hm²生物炭基肥及与之等量N、P、K化肥（分别为CK₁、CK₂、CK₃、CK₄）对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响。结果表明,在马铃薯苗期,土壤脲酶活性表现为CK₄>T₄>CK₃>T₃>CK₂>T₂>CK₁>T₁>CK₀;在块茎增长期和成熟收获期,土壤脲酶活性表现为T₄>CK₄>T₃>CK₃>T₂>CK₂>T₁>CK₁>CK₀。马铃薯不同生育时期土壤脲酶活性表现为块茎增长期>成熟收获期>苗期。不同土层脲酶活性表现为0~10cm>10~20cm>20~40cm。马铃薯产量为T₃>T₄>CK₃>T₂>CK₄>T₁>CK₂>CK₁>CK₀。马铃薯产量与各土层脲酶活性均呈正相关,且在块茎增长期和成熟收获期相关性达到极显著水平。生物炭基肥施用量为900kg/hm²时马铃薯产量最高,是适合浙江地区马铃薯种植的推荐施肥量。     

秸秆带状覆盖对西北雨养区马铃薯农田土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖和地膜覆盖对马铃薯农田土壤热量传递和产量的影响,试验于2018-2019年进行,设置不同覆盖材料（地膜、秸秆）、覆盖时期（秋、春）、露地（CK）5个处理,研究不同覆盖对马铃薯农田土壤热量传递特性及产量的影响。结果表明,各处理在不同生育期和不同土层温度存在显著差异。与CK相比,2个生长季秸秆带状覆盖显著降低0~25cm土层土壤温度0.6℃~0.9℃,降温幅度为秋覆盖大于春覆盖,地膜覆盖提高土壤温度0.3℃~0.7℃。不同时期相比,地表覆盖存在增温和降温的双重效应,降温效应秸秆带状覆盖大于地膜覆盖,而增温效应地膜覆盖大于秸秆带状覆盖。地温日变化随气温的变化存在明显的滞后效应,覆盖显著抑制地温波动。覆盖具有“双抑制效应”,在低温时段抑制了土壤热量向大气的散失,高温时段抑制了地表对太阳辐射热量的吸收,且秸秆覆盖优于地膜覆盖,秋覆盖优于春覆盖,与CK相比,2个生长季秸秆覆盖温度梯度降低7.3~7.8℃/m,地膜覆盖降低3.4~6.3℃/m。秸秆带状覆盖增产14.7%,地膜覆盖增产25.3%,处理间单薯重的差异是引起产量差异的主要因素。因此,秸秆带状覆盖在西北雨养区马铃薯生产中具有应用推广价值。     

蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响

以新海24号、新海35号为材料,设置滴灌定额0 m3·hm-2(重度调亏,土壤含水量10%左右)、900 m3·hm-2(轻度调亏,土壤含水量16%左右)、1800 m3·hm-2(丰水,土壤含水量20%左右)3个处理,研究蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响。结果表明:0 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积分别在花后10 d内、20 d内快速增大,铃重在花后30 d内增长速度较快;但铃直径、铃体积在开花后30 d,铃重在开花后50~60 d,均较900 m3·hm-2和1800 m3·hm-2处理显著下降。900 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积及铃重均与1800 m3·hm-2处理无明显差异。皮棉产量以900 m3·hm-2处理最高,平均为2372.92 kg·hm-2,比1800 m3·hm-2和0 m3·hm-2分别高10.97%和41.78%。因此,海岛棉蕾期滴灌定额以900 m3·hm-2较为适宜。