膜下滴灌对玉米生长及土壤影响的研究进展

为有效缓解我国农业用水紧缺，实现农田科学用水，发挥节水灌溉技术优势，提高玉米种植现代化水平，对膜下滴灌技术进行了梳理总结。结合膜下滴灌技术下玉米产量、品质及其土壤性质的响应规律，对膜下滴灌技术进行评价。将膜下滴灌技术与传统灌溉、浅埋滴灌、不覆膜滴灌和其他灌溉方式进行比较，系统论述膜下滴灌的特点优势、增产节水效果和不足之处，并总结不同条件下合适的灌溉方式。在深入探究膜下滴灌施肥制度、灌水制度和水肥耦合的基础上，通过对玉米生长和水肥利用效率的影响，讨论灌水和施肥的协同效应，旨在精炼出适用于不同条件下玉米膜下滴灌的水肥阈值，实现节水、省肥、高产、优质、高效的目的。由于膜下滴灌可将水溶性化肥、非常规水源等灌溉用水作用于土壤环境，土壤的理化性质和土壤酶、土壤生物会受到影响，分析土壤生态系统做出的响应将对提高土壤肥力、减少养分流失具有重要意义。围绕地膜污染、地下水补给降低和覆膜与滴灌的缺点等膜下滴灌技术存在的问题提出解决方式，以优化膜下滴灌技术的材料配置和使用方法。在此基础上，为更好发挥膜下滴灌技术的优势，从区域地下水埋深、不同灌溉方式相结合、构建作物生长模型、作物品质和生态问题、膜下滴灌适用条件...     

膜下滴灌在辽西半干旱区不同地形条件下的应用研究

为探求膜下滴灌在辽宁半干旱地区的应用效果,分别在平地和坡耕地进行滴灌和管灌灌溉的对比试验,分析了不同灌溉方式对玉米生长、产量和水分生产效率的影响。结果表明,滴灌条件下灌水量大幅减少,并有利于玉米植株生长,株高、茎粗和LAI均高于管灌;穗长、穗粗、穗行数、穗粒数和百粒重等产量构成受灌溉方式影响较小,但在各因素综合作用下,滴灌显著提高了产量和WUE,平地和坡耕地分别增产15.6%和11.1%,WUE分别提高了55.9%和49.8%。因此,膜下滴灌技术是适宜在辽西半干旱地区大力发展的高效节水灌溉技术。     

膜下滴灌和地下滴灌条件下玉米耗水、生长和产量对比

为比较地下滴灌与膜下滴灌对玉米的影响,以膜下滴灌为对照,开展了地下滴灌3种灌水量(膜下滴灌灌水量的70%、85%和100%)下的田间试验研究。结果表明,地下滴灌玉米耗水量随灌水量的增加而增大。灌水量相同条件下,膜下滴灌较地下滴灌多耗水2.63%。地下滴灌玉米在抽雄开花期日均耗水达到最大,平均为4.10mm/d,膜下滴灌玉米在拔节期达到最大,为5.08mm/d。膜下滴灌玉米株高和茎粗分别在抽雄开花期之前和拔节期之前显著大于地下滴灌处理,进入灌浆期后株高、茎粗与地下滴灌相差不大;地下滴灌能够显著促进玉米根系的生长。相同灌水量条件下,地下滴灌吸水根长较膜下滴灌增加了18.13%,但地下滴灌3种灌水量对玉米株高、茎粗及根系影响不显著。灌水方式及地下滴灌灌水量均对产量影响显著。膜下滴灌较地下滴灌平均增产12.59%。从产量和水分生产效率综合分析,地下滴灌适宜灌水量为膜下滴灌的85%,水分生产效率可达2.92kg/hm~2,产量达到11 154kg/hm~2。     

晋北地区膜下滴灌玉米田水盐分布及产量研究

适宜的灌溉制度节水增产,能够改善盐分。不同灌溉制度对山西膜下滴灌玉米田土壤水盐及玉米生长、产量和水分利用效率的影响。以不灌溉(CK)为对照,设计3种灌溉处理,灌溉定额分别为675、900和1 125 m~3/hm~2,在玉米生育期内测定土壤含水率、土壤电导率、玉米株高、叶面积和产量,并计算灌溉水水分利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE),研究不同处理对土壤水盐分布、玉米生长及产量的影响,结果表明:膜下滴灌土壤40 cm以内水分受灌水量影响较大,玉米需水关键期内,各处理间土壤水分差异不大;玉米收获后,土壤表层盐分有一定程度的降低,灌水量900和1 125 m~3/hm~2处理EC值比初始土壤EC值显著降低14%和28%(P0.05);玉米生长指标均随着灌水量增大而增大,但灌水量900和1 125 m~3/hm~2之间差异不明显,玉米产量以灌水量900和1 125 m~3/hm~2最高,二者无显著差异(P0.05),玉米IWUE随灌水量增大而减小。综合考虑产量和节水效应,建议灌水量900 m~3/hm~2为适宜的灌溉定额,该处理下灌水次数为4次。研究可为膜下滴灌技术在山西干旱地区的推广应用提供参考。     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

膜下滴灌对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

在水资源十分紧缺的干旱地区,研究膜下滴灌技术,防止土壤产生盐渍化,对于缓解水资源的紧张状况,提高水土资源利用效率具有重要的理论和实际意义。通过两年大田定位试验研究了不同灌溉定额膜下滴灌春玉米农田水盐动态特征,春玉米产量及水分利用效率。研究表明,膜下滴灌灌水定额为430 m3/hm~2时,土壤水分在0~100cm土层分布均匀,不会产生深层渗漏。连续两年的膜下滴灌能保证土壤耕作层处于良好的水盐环境,不会产生土壤盐分表层累积,但盐分累积区域有向土壤表层扩展的趋势。两年的春玉米产量及水分利用效率差异不显著。T2处理是膜下滴灌灌溉条件下最优的春玉米灌溉制度。     

微润灌溉对玉米耗水特性及产量的影响研究

为研究微润灌溉对大田玉米耗水特性和产量的影响,以大田玉米为研究对象,通过玉米微润灌溉与膜下滴灌田间对比试验,对微润灌溉和膜下滴灌不同处理条件下灌水量、耗水量、作物的产量及水分生产效率等进行试验研究及分析。结果表明:微润管进口压力为2.0、2.5和3.0 m的微润灌溉分别较滴灌少耗水29.8%、17.9%和11.7%。微润管进口压力为3.0 m的玉米籽粒产量为10 507 kg/hm^2,比膜下滴灌对照高11.5%,WUE达到4.33 kg/m^3。说明微润灌溉通过优化全生育期水分配置,进而达到节水、增产、增效的效果,在干旱区可适当推广应用。     

膜下滴灌条件下玉米灌溉制度试验研究

采用玉米作为试验材料,进行大田玉米的膜下滴灌灌溉制度试验研究,改变其灌溉定额、灌水次数,设置不同的试验处理,观测降雨量、土壤含水量,运用水量平衡方程分析玉米耗水量。对收获的玉米进行考种与测产,得到一系列产量指标;分析灌溉制度对产量指标的影响。通过分析产量、耗水量及灌溉水量,从而得到水分利用效率、灌溉水生产效率,综合考虑最终确定最优的灌溉制度。     

吉林西部玉米膜下滴灌耗水特性研究

利用2014年吉林省通榆县玉米膜下滴灌灌溉定额对比试验资料,计算了玉米各生育期耗水量,研究了玉米全生育期耗水规律,分析了不同灌溉定额对膜下滴灌玉米灌溉水生产率及产量的影响,从而确定了不同种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额。结果表明:不同灌溉定额下膜下滴灌玉米耗水规律基本相同,灌浆期耗水量最高,成熟期最低;从产量角度看,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 031.86m3/hm2,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 394.46m3/hm2;从灌溉水生产率角度,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为990.32m3/hm2,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1 347.07m3/hm2。     

膜下滴灌玉米最佳种植密度及灌溉模式试验研究

为确定山西省北部地区膜下滴灌玉米适宜的种植密度和灌溉制度,于2015年在山西省阳高县进行了大田玉米膜下滴灌试验。研究分析了不同种植密度和灌水次数组合对玉米田水分含量、水分消耗量、植株生长发育状况、水分利用效率的影响。结果表明,种植密度、灌水次数均对玉米生长具有明显影响,进而影响到玉米产量。在种植密度8.25万株/hm~2、生育期内灌水3次的组合下,玉米的长势、水分利用效率、产量均最高,产量达到8 418 kg/hm~2,耗水量为4 057.03 m~3/hm~2,水分利用效率达到2.08 kg/m~3,是最佳的种植密度和灌溉次数组合模式。     

干旱区大田膜下滴灌对土壤盐分的影响

为研究干旱区大田膜下滴灌土壤盐分运移特征,在新疆石河子炮台试验站进行连续4年的试验研究。结果表明,膜下滴灌条件下,边行盐分偏高,棵间土壤盐分上升;耕作层土壤盐分下降,耕作层以下则增加,但由于滴灌灌水频繁,作物根系分布层内(0～40cm)土壤盐分始终处于较低值;利用膜下滴灌可以明显降低盐荒地土壤盐分,加速盐荒地改良和弃耕地的收复。     

微灌地膜的节水保墒增温效应研究

在实验基础上 ,分析论述了微灌地膜的节水效果和增温保墒效应。试验结果表明 ,微灌地膜可比地面灌溉节水 61 % ,增加地温 3℃～ 6℃ ,近地面空气相对湿度提高 3 0 %～ 40 % ,综合效应明显。可供微灌地膜或膜下微灌的进一步研究设计参考     

不同灌溉方式对覆膜棉田土壤温度的影响

为探讨不同灌溉方式（地下滴灌和膜下滴灌）对覆膜棉田地温的影响,利用曲管水银地温计和插入式地温计观测了新疆高产棉田膜下宽行、膜下窄行、膜边内侧和膜外裸地不同深度（地表下0、5、10、15、20、40、60和80cm）处地温在全生育期内的动态变化过程。试验结果表明,表层地温的变化滞后于气温的变化,滞后时间随着土壤深度的增加...     

膜孔灌溉评价方法的研究

膜孔灌溉是在传统的地面沟畦灌和地膜栽培基础上发展起来的节水灌溉新技术。本文通过对水流前峰在沟畦中的行进距离与时间进行幂指数回归，确定行进方程的有关参数；由水量平衡模型确定入渗方程ｚ＝ｋｔｎ。根据行进方程和入渗方程，推导出灌水均匀度Ｅｄ，灌溉效率Ｅａ，深层渗漏损失ＤＰＲ和尾水废泄损失ＴＷＰ公式，并计算和评价不同条件下的灌水质量，以确定最优灌水指标和有关参数，达到节水灌溉目的。     

膜下滴灌不同灌水量对番茄冠层生长和产量的影响

通过膜下滴灌不同灌水量对番茄冠层生长和产量影响试验,结果表明:①随着灌水量的减少,相同生育期番茄冠层各生长指标生物量呈减小趋势;②不同生长指标相关性分析表明,番茄冠层生物量中叶干重对产量影响显著;③适度水分亏缺有利于番茄冠层生长和提高产量,4419 m3/hm2是膜下滴灌适宜灌溉量。     

西北干旱区滴灌棉田膜间土壤蒸发试验研究

膜间土壤蒸发是覆膜棉田水分消耗的主要组成部分,在干旱少雨的新疆石河子利用微型蒸渗仪观测了地下滴灌和膜下滴灌条件下,覆膜棉田膜间土壤水分蒸发,并对膜间不同位置处的土壤蒸发规律进行了试验研究,研究结果表明,滴灌条件下膜间土壤水分蒸发分别与气温、辐射、饱和水汽差以及相对湿度呈指数相关关系,与参考作物需水量呈线型相关关系,与表层土壤含水率呈指数关系;膜间土壤累积蒸发量在苗期最高、其次是花铃期、吐絮期最小;膜下滴灌条件下膜边土壤的蒸发量高于膜间（两条膜正中间的裸地）蒸发量;地下滴灌条件下,错位种植会导致灌溉水的无效蒸发,不利于灌溉水的高效利用。     

灌溉量及滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响

通过设置灌溉量和滴灌管埋深的二因素三水平田间小区试验,研究灌溉量和滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响,以明确在无膜条件下地下滴灌棉田灌溉量和滴灌管埋深的最优指标。结果表明,无膜灌溉量为4 200m3/hm2,滴灌管埋深5cm时,产量最高,为最佳无膜覆盖滴灌量和滴灌管埋深设置,当灌溉量较低时,滴灌管要深埋,反之,则要浅埋。仅从经济效益来看棉花种植采用地膜覆盖更好,但无膜覆盖具有较好的社会效益和生态效益。     

温室膜下滴灌条件下黄瓜经济灌溉制度及其下限值的研究

以温室黄瓜为试验材料,采用膜下滴灌,对最适宜作物生长的温度、水分胁迫指数和干物质转化因子3个作物生长模型参数进行了率定,并以此为依据分析确定了膜下滴灌黄瓜的经济灌溉制度。结果表明:采用经济灌溉制度比实际灌水有显著的增产增收效果,产量和效益分别增加2.54t/hm~2和2.36万元/hm~2,节约灌溉水量7.59%;在经济灌溉条件下灌水前土壤含水率(0~60cm)随时间的变化幅度较作物生长期土壤含水率的变化幅度小得多,取各次灌水前土壤含水率的平均值作为作物经济灌溉的灌水下限值,对于本研究中的黄瓜,其值为0.240。按照该灌水下限值灌水,可使温室膜下滴灌黄瓜单位面积的灌溉效益最大。     

日光温室黄瓜膜下滴灌灌溉制度的试验研究

以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,共设4个处理,每个处理3个重复。通过测定土壤水分、黄瓜形态指标、黄瓜产量及品质以及灌水量,对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜灌溉制度进行了试验研究。结果表明,仅从产量角度衡量,处理4黄瓜产量最大。在兼顾黄瓜产量、品质及节水目标时,日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下,结果期适宜的耗水量应为120 mm左右,日耗水强度为3.04~4.68 mm。每隔4~5 d灌1次水,灌水定额为15 mm;理想的土壤含水量指标为田间持水率的85%~90%。     

坡耕地玉米滴灌节水技术集成模式研究

通过对"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"和"行间覆膜+露地滴灌+垄向区田"两种集成模式条件下的玉米产量、经济效益以及水分利用效率的研究,结果表明:"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"集成模式从产量、经济效益和水分利用效率均好于"行间覆膜十露地滴灌+垄向区田"集成模式;利用RAGA-PIC模型对集成模式进行评价,各个指标的贡献率大小顺序依次为:产值,经济效益,水分利用率,玉米产量和投入费用,其中B2处理表现最好,为抗早节水提出了新的思路.