灌水量和生物炭施用量对温室番茄株高茎粗的影响

为明确不同灌水量和不同生物炭施用量对温室番茄株高茎粗理化性质的影响,本试验在3个不同灌水量(0.8ET、1.0ET、1.2ET)处理下设置了4个不同生物炭施用量(0%、1%、3%、5%)处理方案,采用大棚盆栽对比试验研究方法和地表定量浇灌方式进行试验。试验结果表明:在不同灌水量情况下,不同生物炭施用量对番茄株高的影响大致相同,对株高的增长具有一定的促进作用,在一定范围内,生物炭施用量越多,番茄株高长势越好;而不同灌水量情况下,不同生物炭施用量对番茄茎粗的影响不同,0.8ET、1.0ET、1.2ET灌水量下5%的生物炭施用量对番茄茎粗的增幅促进作用最大。     

生物炭和灌水量对土壤保水性及温室番茄生理特性的影响

为了探究生物炭用量和灌水量对土壤物理性质及作物生长生理特性的影响,采用田间对比试验,以温室番茄为试验对象,设置了3个生物炭施用量处理B0,B1,B2(施用量分别为0,2.5,5.0 kg/m²);在每个生物炭处理下设置3个不同灌水量水平T1,T2,T3(分别为1.4Ep,1.2Ep,1.0Ep;Ep为累计水面蒸发量);观测并分析土壤物理性质、番茄生长及光合作用对生物炭施用量和灌水量的响应关系.结果表明,土壤中适当添加生物炭可以有效地增加土壤的保水性,处理B1和B2相对B0增大土壤最大体积含水率为21.9%和32.1%,处理B1有益于土壤的长期持水能力;降低了土壤容重2.5%~16.6%,增加了土壤孔隙度1.9%~10.5%.生物炭施用量在充分灌溉和中度亏缺的处理下均可以有效提高番茄的气孔导度和光合速率,处理B1和B2分别提高番茄叶片的光合速率为11.4%和54.8%;而在重度亏缺的条件下,处理B1和B2抑制了番茄叶片的光合速率16.7%和50.6%.     

基于光谱分析的温室番茄叶片叶绿素含量预测

通过分析叶片光谱反射率与其叶绿素含量的相关关系表明,温室番茄叶片的光谱反射率与其叶绿素含量的敏感波段为510～625 nm和690～710 nm,最佳波长为526 nm、609 nm和697 nm.利用最佳波长处的光谱反射率与多种建模方法如多元回归分析MLR(Multilinear Regression)、偏最小二乘回归分析PLSR(Partial Least Square Regression)建立了预测叶片叶绿素含量的模型,建模相关系数很相近,均大于0.740,但是PLSR在一定程度上消除了多重相关性的影响,模型验证时的相关系数(0.768)大于MLR模型(0.740);本研究在NDVI的基础上提出了一个新的光谱指数NDCI,并基于NDCI建立了叶片叶绿素含量的预测模型(Rc=0.753),获得了比较好的预测效果(Rv=0.761),为作物长势检测仪的开发奠定了基础.     

不同灌水量和灌水频率对番茄植株生长、光合与荧光特性的影响

针对水资源短缺且用水浪费的问题,本研究设置4个灌水量和2个灌水频率,4个灌水量按生育期进行调整,完全随机设计试验,旨在研究不同灌水量和灌水频率对番茄植株生长、荧光和光合参数的影响。研究结果表明:番茄株高、茎粗、光合参数以及荧光参数Fo、Fm、Fv等和均随着灌水量的增加呈增加的变化趋势,其中株高、茎粗和叶绿素随着频率的增加也增加,苗期L1P1的NPQ显著高于L2P2 17.6%;而荧光参数Fv/Fm苗期和开花坐果期时随着灌水量的增加呈先上升后下降的变化趋势,盛果期上升后无下降趋势,开花坐果期时L3P2比L2P2显著高出6.2%;qP和ETR在盛花期和盛果期随着灌水量的增加呈先增加后降低的变化趋势;利用隶属函数综合各指标分析得出:苗期至开花坐果期灌水量以100 m L/(株·d),开花坐果期至结果初期以250 m L/(株·d),盛果期至采收以灌水量450m L/(株·d)番茄产量保证且节约灌水,灌水频率为一天2次时对番茄生长有促进作用。     

灌水量和生物炭施加量对柑橘品质及水分利用效率的影响

为揭示不同水分管理模式下生物炭对鄂西地区柑橘品质及水分利用效率（WUE）的影响,以20 a生红肉脐橙为研究对象,于2018-2020年设置3种供水水平（W1：雨养模式;W2：果实膨大期3 L/周、转色増糖期1 L/周;W3：果实膨大期后9 L/周、转色増糖期3 L/周）和5种生物炭施加量水平（B0:0%;B1:4%;B2:8%;B3:12%;B4:16%）进行大田试验,研究灌水量和生物炭施加量对柑橘品质指标、产量及WUE的影响。结果表明：施炭量为0%～12%时,单果重、果皮厚度、可食率、果汁率、可溶性固形物、VC、可滴定酸和固酸比等指标随施炭量增加显著提高（P<0.05）,果形指数无明显变化;生物炭对柑橘产量与WUE均有明显改善能力,而灌溉仅对提升产量有影响,对改善WUE无明显效果。对柑橘品质、产量及WUE进行综合性分析,可知B3W3处理是果实品质效益最大化与WUE最佳的炭水耦合模式。     

沟灌方式与灌水量对温室番茄生长指标的影响

采用温室内田间试验,设置常规沟灌(CFI)和交替隔沟灌溉(AFI)两种沟灌方式,依据Φ20cm标准蒸发皿的水面蒸发量,通过选取0.6(K1)、0.8(K2)、1.0(K3)、1.2(K4)4个作物-皿系数Kcp,设置4个灌水量梯度,共8个处理,比较不同处理对番茄株高、茎粗、叶面积指数和根冠比的影响。结果表明,AFI相较于CFI会抑制番茄植株的株高,但会增加茎粗;灌水量对株高呈显著的正效应,CFI、AFI下拉秧前的最大株高(148.40、144.80cm)均在最大灌水量(K4)下获得;茎粗随灌水量的增加呈先增后减的趋势,在K2灌水量下CFI、AFI处理分别获得拉秧前的最大茎粗13.93和14.74mm;沟灌方式和灌水量的耦合效应对株高、茎粗的影响始终不显著(P0.05)。叶面积指数(LAI)受沟灌方式的影响不显著,但是会随着灌水量的提高而明显增大,两种沟灌方式均在最大灌水量(K4)下取得最大LAI。根冠比在AFI处理下明显大于相同灌水量下的CFI处理,随灌水量的增加呈先增后减的趋势,CFI下在K3灌水量时达到最大值0.070 6,AFI下在K2灌水量下达到最大值0.073 4。通过综合分析沟灌方式和灌水量对番茄株高、茎粗、叶面积指数以及根冠比的影响表明,交替隔沟灌溉相较于常规沟灌更有利于番茄植株的生长;过高(Kcp取1.2)或过低(Kcp取0.6)的灌水量均不利于番茄植株的生长,适中的灌水量(Kcp取0.8或1.0)不仅会使番茄植株健壮,同时也会使LAI处于一个较为合理的大小。     

膜下滴灌毛管布置方式和灌水量对温室番茄早期产量和品质的影响

通过日光温室番茄膜下滴灌试验,以20cm标准蒸发皿累积蒸发量为基础,研究不同滴灌毛管布置方式和灌水量组合对番茄早期产量和品质的影响。结果表明,不同毛管布置方式对番茄成熟期有显著的影响,1管2行处理番茄成熟期明显早于1管1行处理;1管2行处理的早期产量也显著大于1管1行处理;在相同的毛管布置方式下,番茄产量随着灌水量的增加呈现先增高后降低的趋势,番茄品质指标大体上也呈现出与产量相同的趋势,但是不同的品质指标对水分的响应程度不同。     

不同灌水量与灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响

为了了解不同灌水量和灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响,试验设置3个灌水定额和2个灌水频率.试验结果表明,加工番茄根系主要分布在(10,40］ cm土层(约占比63.20%~85.67%),随着土壤深度的增加,根系生长和干物质量逐渐减小;常规频率(F2)和低水(W3)有促使根系向深层土壤发育的趋势,高频灌溉(F1)和高水(W1)会促进根系在相对浅层的土壤范围内分布;相比常规频率,高频处理下土壤含水量波动较小,且保持在稳定的范围内.同时发现,土壤含水量、叶面积指数、干物质量和产量随着灌水定额和灌水频率的增大,均呈现出增加趋势;相同灌水频率下,高水和适水处理下加工番茄产量差异不具有统计学意义(P>0.05),但显著高于低水处理下加工番茄产量(P<0.05).综合考虑根系生长、产量和节约水资源,适用于西北地区加工番茄种植的较优灌溉制度为:75%ET₀的灌水定额,灌水频率苗期一周 1 次,开花坐果期至拉秧期一周3次.     

水肥耦合对温室番茄生长和叶绿素荧光参数的影响

为探究不同水肥供应对番茄植株生长和叶绿素荧光参数的影响,通过日光温室试验,设置3个灌水量:1.00E(W1),0.75E(W2),0.50E(W3)和3个施肥水平N-P₂O₅-K₂O(F):320-160-320 kg/hm²(F1)、240-120-240 kg/hm²(F2)、160-80-160 kg/hm²(F3),当地灌水施肥为对照CK.结果表明:番茄株高受灌水和施肥影响显著(除58 d外),随灌水量施肥量的增加而增大,水肥交互作用仅对28,38 d株高产生显著影响.茎粗在48 d后受施肥影响显著,在W1水平下随施肥量增加而增大.低肥低水利于番茄根冠比提高.灌水对植株Fv/Fm和ΦPSⅡ影响显著,施肥对Fv/Fm(除56 d外)及79 d后的ΦPSⅡ影响极显著,而水肥交互仅对93 d Fv/Fm影响显著;植株Fv/Fm随灌水量增加而增大,在79 d时随施肥量增加而提高,ΦPSⅡ在79 d后随灌水量和施肥量的增加而增大(除处理W3F2).综合分析,番茄株高、茎粗及植株Fv/Fm与ΦPSⅡ在处理W1F1下总体较好,利于作物生长和产量形成.     

温室番茄对微小流量滴灌埋深与灌水量的响应

试验采用番茄品种为“中研998”,于2017年3-7月在中国农业大学通州实验站春秋大棚中进行.试验共6个处理,3个灌水梯度(以田持的85%,75%,65%计)与2个痕量带埋深梯度(15,30 cm).研究结果表明:埋深与灌水下限对番茄植株株高茎粗的影响规律性不强;深埋处理更有利于植株茎干物质积累,浅埋更有利于叶干物质积累,说明浅埋处理植株蒸腾量更大;埋深与灌水下限对根干重的影响规律性不强;深埋更有利于提高果实产量、氮素表观利用率与肥料偏生产力,浅埋更有利于提高水分利用效率;灌水下限越低,果实产量、水分利用效率、氮素表观利用率与肥料偏生产力越高.因此根据本试验研究的各项指标综合得出埋深为30 cm、灌水下限为65%田持时最适宜此种试验条件下温室番茄的生长.     

褐土区生物炭施用量对水分入渗规律的影响

为了研究生物炭在黄土高原东部褐土区的改良作用,探究生物炭施用量对水分入渗规律的影响。利用室内一维土柱垂直入渗试验,设置6个施用量（0、1%、3%、5%、7%、9%）,监测3 h内土柱湿润锋的运移情况及累积入渗量和入渗率的变化情况,测量3 h时土柱深度为2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5和22.5 cm的土壤含水率。用Kostiakov、Philip模型与Horton模型对入渗率进行模拟,拟合效果较好的是Kostiakov模型,适宜对不同生物炭施用量进行模拟分析。用幂函数可以很好地分析生物炭对湿润锋运移的规律。施用生物炭对褐土区土壤有减渗作用,生物炭施用量越大,入渗速率、累积入渗量、湿润锋运移距离越小,土壤含水率越高。     

灌水量和滴灌系统运行方式对番茄根系分布的影响

通过日光温室内的田间试验,探讨了膜下滴灌灌水施肥过程中不同灌水量和运行方式对番茄根系生长发育的影响。结果表明,先施氮处理(S1)的整根根长大于先灌水处理(S2),而根表面积、根平均直径、根体积和根干质量都小于先灌水处理,且S1运行方式导致根长增加主要是由于增加了直径小于1mm根系的长度,S2运行方式导致根表面积和根体积增加主要体现在直径大于1mm的根系上;番茄约95%以上根系主要集中在0~20cm土层,且随着土层深度的增加,根系密度呈指数变化下降。S2运行方式优于S1运行方式,灌水过高或过低都不利于根系的生长发育;先灌水后施肥时,总灌水量为1 600m3/km2是最佳的水氮管理模式。     

规模化节水滴灌对灌水量和植株性状影响的分析与研究

以核桃和豌豆为研究对象,研究了滴灌条件下核桃和豌豆植株灌水量和植株生长性状指标。结果表明:滴灌时核桃灌溉次数较人工浇灌少了11次,单株年用水量和试验区年总用水量较人工浇灌减少了76.58%,豌豆滴灌时比人工浇灌灌溉方式的灌水量减少了78.67%;滴灌灌溉较人工浇灌在核桃株高和胸径指标上长势更优,滴灌灌溉下根系密度较人工浇灌增加了4.67%,地上生物量指标中,鲜重和干重分别较人工浇灌提高了9.23%和6.42%,在地下生物量指标中,采用滴灌灌溉方式的鲜重和干重指标较人工浇灌增加了7.80%和5.70%;在灌水量相差悬殊的情况下,植株附近不同土层的土壤含水量和土壤温度差异很小。     

不同基质及灌水量对番茄幼苗生长的影响

【目的】筛选适合番茄幼苗生长的育苗基质以及适宜的灌水量。【方法】于2018年8―9月在河北农业大学城乡建设学院农业水土工程实验室温室大棚内进行番茄育苗,研究了3种基质配方(原状土、沙子与蛭石体积比8∶1∶1的S1基质;购买于河北省保定市莲池区保育栽培厂的S2基质;草炭土、珍珠岩与蛭石体积比3∶1∶1的S3基质)、2种不同灌水量(W1为40mm、W2为30mm)情况下番茄的出苗率与幼苗形态生长情况。【结果】S3基质出苗率最大,能够较好地满足番茄种子发芽,低灌水量W2能够更好促进番茄种子萌发出苗,播种第8天出苗率达64.58%。S2基质有利于番茄幼苗地上部的生长,高灌水量W1有利于S1、S2与S3基质茎粗、叶片数、叶面积及地上部鲜质量的增加,S2W1处理分别日均增长0.02 mm、0.19个、11.66 mm2、6.42 mg;而低灌水量W2则有利于S1、S2与S3基质株高的增加,S2W2处理日均增长0.18 cm。S1基质有利于番茄地下部的生长,但灌水量对S1、S2与S3基质地下部生长指标的表现不同,S1W2处理根长日均增长2.27 mm,S1W1处理根径、根表面积、根体积日均增长0.03 mm、6.57 mm2、1.30 mm3。【结论】S3基质低灌水量W2有利于番茄种子萌发出苗,S1与S2基质高灌水量W1分别有利于番茄幼苗地下部与地上部的生长。     

土壤水分及有机肥料对番茄叶片光合特性及叶绿素含量影响的试验研究

有机栽培是一种新型的种植方式,为了研究有机肥料在不同的水分条件对温室番茄的光合特性以及叶绿素含量的影响,在中国农业大学联栋玻璃温室进行了番茄的盆栽试验研究,采取4种灌水处理以及2种肥料处理,得到如下结论:1随着土壤水分的增加、番茄叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度都有相应的增加趋势。2水分最低的处理反而净光合速率的值较高,是由于在这一处理中,叶片的叶绿素含量较高。3土壤含水率较低的前提下(田持的40%～85%),施加有机肥料BGA可以使得番茄叶片的叶绿素含量有较大的增加,平均可增加13%～24%,土壤含水率较高的情况下(田持的85%～100%)叶绿素的含量变化不大。     

灌溉水盐分和灌水量对温室气体排放与玉米生长的影响

为揭示地下水与微咸水灌溉条件下灌水量对土壤CO2、N2O排放和春玉米生长的影响,设置2种灌溉水含盐量（1.1、5.0g/L）和3种灌水量（210、255、300mm）,于2019年4—9月在内蒙古自治区河套灌区进行了春玉米田间试验。结果表明,不同灌水量下,微咸水（含盐量5.0g/L）灌溉比地下水（含盐量1.1g/L）灌溉土壤N2O累积排放量提高了19.86%~44.21%,但利用微咸水灌溉并不会影响土壤CO2累积排放量与全球增温潜势。在相同的灌溉水盐分条件下,灌水量为300mm时土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势均最大,灌水量为210mm和255mm时并不会对土壤CO2、N2O的累积排放量和全球增温潜势产生显著影响。相关性分析表明,土壤含水率和无机氮含量是影响土壤CO2、N2O排放的重要因素,灌溉水盐分通过促进土壤的硝化作用促进土壤N2O排放。在微咸水灌溉条件下,春玉米产量较地下水灌溉减少了30.88%~37.32%。随着灌水量的增大,春玉米产量呈增加趋势,但255mm和300mm灌水量条件下的春玉米产量差异不显著。在地下水与微咸水灌溉条件下,灌水量为255mm时,土壤盐分累积较小,春玉米产量较高,土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势相对较小,是灌区适宜采用的灌溉定额。     

灌水量和滴灌施肥方式对温室黄瓜产量和养分吸收的影响

为揭示水肥对温室黄瓜产量和养分吸收的影响机制,通过温室试验,研究了2种不同灌水量和4种不同滴灌施肥方式对温室黄瓜产量和养分吸收的影响。结果表明,灌水量和滴灌施肥比例对黄瓜干物质量、产量和肥料偏生产力均有显著影响(P0.05)。Z100处理的黄瓜产量、干物质量、水分利用效率比Z0处理分别增加15.3%、16.8%、19.1%。W2Z100处理水分利用效率最高,为47.71 kg/m3,在产量仅比W1Z100处理低3.32%的情况下,节水25%。温室黄瓜植株对氮、磷、钾的吸收量和肥料偏生产力均随灌水量和滴灌施肥比例的增加而增加。Z100处理平均氮、磷、钾素吸收量分别比Z0处理高21.05%、21.89%和22.2%,Z100处理平均肥料偏生产力分别比Z66、Z33、Z0处理高2.66%、7.37%、15.34%。不同滴灌施肥比例对氮、磷、钾的利用效率均有极显著影响(P0.01),对吸收效率有显著影响(P0.05)。水肥交互作用在黄瓜植株对氮、磷、钾的利用效率上有显著影响(P0.05),对氮钾的吸收效率有显著影响(P0.05)。采用"少量多次"的滴灌施肥模式增产效果显著,肥料利用效率较高。综合考虑,W2Z100(75%ET0,100%滴灌施肥)处理在节约大量灌水量的情况下,取得较高的产量和水分利用效率,且肥料偏生产力较高,能获得较大的经济效益,是比较适宜的滴灌施肥水肥组合。     

不同灌水水平对温室番茄地土壤CO_2排放影响

为分析不同灌水水平对温室番茄地土壤CO_2排放的影响,采用静态箱气相色谱法对2014年秋冬季和2015年春夏季番茄地土壤CO_2排放进行原位观测。试验设置2个灌水水平分别为:充分灌溉(FI)和亏缺灌溉(DI)。结果表明:番茄两个生长季中,不同灌水处理下土壤CO_2排放通量均呈波动性变化。2015年春夏季试验各处理土壤CO_2平均排放通量和排放量高于2014年秋冬季试验对应的各处理土壤CO_2平均排放通量和排放量,且两个生育期内高灌水处理的土壤CO_2排放在番茄生育期绝大多数时间内均高于低灌水处理。以2015年FI处理土壤CO_2累积排放量最大(5 641.57kg/hm~2),分别较2014年FI处理、2014年DI处理和2015年DI处理增加了3.9%、54.2%和16.7%。此外,研究还发现春夏茬试验中不同灌水处理下,土壤CO_2排放通量与土壤水分呈显著负相关关系。这为评估设施菜地温室气体减排提供一定的科学依据。     

灌水量对烤烟中性香气成分含量的影响

2008年在大田条件下,采用微喷和沟灌2种灌溉方式研究了不同灌水量对烤烟香气物质含量的影响。结果表明,不同部位的类胡萝卜素类降解产物、苯丙氨酸裂解产物、糖类及非酶棕色化反应降解产物的含量随灌水量变化的趋势有显著差异。下部叶香气物质含量随着灌水量的增加而增加,当灌水量达到48 mm时香气物质含量最多,随着灌水量继续增加香气物质含量下降;不同灌水量的中部叶香气物质含量差异较小,且与灌水量无明显关系;上部叶以微喷48 mm、72 mm处理香气物质含量最高,沟灌120 mm处理香气物质含量最低,未灌水对照略高于传统沟灌处理。由此可见,微喷灌水量在48~72 mm有利于烟株各部位叶片香气物质含量的积累,未灌水下部叶香气物质含量偏低,传统沟灌上部叶香气物质含量偏低,说明干旱和水分过多均不利于香气物质的积累。