分根区交替灌溉条件下水肥供应对番茄可溶性糖含量的影响

【目的】研究分根区交替灌溉条件下水肥供应对番茄可溶性糖含量的影响。【方法】采用五元二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,研究根系分区交替灌溉条件下,灌水量及氮、磷、钾肥和有机肥用量对番茄果实中可溶性糖含量的影响。通过回归分析,建立了番茄果实可溶性糖含量与水肥因子的数学模型,并对各单一因素及两两因素的耦合效应进行了分析。【结果】在供试条件下,当其他因子为中间水平时,番茄果实可溶性糖含量与灌水量、施磷量和有机肥用量呈线性正相关关系;随着施钾量的增加,可溶性糖含量呈开口向下的抛物线型变化,但其不受施氮量的明显影响。5个因素对番茄可溶性糖含量的交互效应表现为:施氮量与施磷量、施钾量,施钾量与有机肥用量间呈负交互作用;施氮量与有机肥用量、施磷量与施钾量间呈正交互作用。表明灌水量及氮、磷、钾和有机肥用量,通过单因素本身或与其他因素之间的交互作用,对番茄果实可溶性糖含量产生显著影响。【结论】根系分区交替灌水条件下,适当增大灌水量,氮肥与有机肥、磷肥与钾肥以及高量有机肥与少量钾肥配施,均可以明显提高番茄果实中的可溶性糖含量。     

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。     

调亏滴灌对土壤水盐分布与河套蜜瓜产量的影响

研究不同生育期调亏及亏缺程度对土壤水盐分布和河套蜜瓜产量的影响。采用田间滴灌试验,分别在蜜瓜伸蔓期和结果期进行20%、30%和40%灌水量亏缺处理。试验结果表明:充分灌溉处理(T1)的土壤剖面含水率随时间波动最为剧烈,伸蔓期和结果期亏缺处理的土壤剖面含水率平均极差分别比T1低48.5%和80%。各处理的土壤剖面盐渍度随时间均有增长趋势,T1的土壤剖面平均电导率在生育期前后的增幅为0.026ds/m,亏缺灌溉处理的增幅为0.073~0.098ds/m。伸蔓期和结果期亏缺处理的产量平均值分别比充分灌溉处理显著降低16.0%和20.5%,但2个时期亏缺处理的产量之间不存在显著性差异。伸蔓期亏缺处理的平均灌溉水利用效率比T1低11.6%,而结果期亏缺处理比T1高6.5%。在结果期亏缺处理中,进行30%灌水量亏缺的T7产量最高,并与伸蔓期各亏缺处理相对于T1的减产幅度相差不大,但灌水量比T1低25.0%,灌溉水利用效率比T1高9.0%。因此,为取得较好的节水效应和灌溉水利用效率,T7是滴灌条件下河套蜜瓜覆膜起垄种植的最佳选择。     

膜下滴灌施肥对樱桃产量品质和土壤肥力的影响

为寻求膜下滴灌施肥条件下果树栽培的最佳水肥调控阈值,以樱桃为试验材料,灌水量和施肥量各设3个水平(即设计灌溉定额的70%、85%和100%及推荐滴灌施肥量的60%、80%和100%),传统畦灌冲施为对照,为寻求膜下滴灌施肥条件下樱桃栽培的最佳水肥调控阈值进行了研究。结果表明:灌水量、施肥量和水肥交互作用对樱桃的产量品质和土壤养分含量等指标有不同程度的影响。相比传统畦灌冲施方式,膜下合理滴灌施肥能得到更佳的产量品质和土壤肥力,能有效提高樱桃树的水分利用效率和肥料偏生产力。其中,最佳水肥组合是中水高肥(W_2F_3),其产量(3 174.61kg/hm~2)、纵径(23.15mm)、可溶性总糖含量(17.82%)和水分利用效率(9.69kg/kg)达到最高,可滴定酸较低(0.41%),主要吸水吸肥土层(20~40cm)的全氮含量最高,其他品质、速效养分和有机质等指标也处较高水平。该研究为果园拟定高效高产的滴灌施肥制度提供了数据支撑。     

加气灌溉对番茄根区土壤环境和产量的影响

【目的】探明加气灌溉对番茄根区土壤环境及番茄生物量、果实产量和水分利用效率的影响,为加气灌溉的推广提供依据。【方法】以番茄品种"金鹏10号"为供试材料,通过温室小区试验,设计了加气和不加气(对照)地下滴灌2种处理方式,每个处理3次重复,加气灌溉采用Mazzei287型文丘里加气设备,定期测定并比较2种灌溉方式下的土壤含水量、氧气含量、呼吸速率、温度及番茄生物量、产量和水分利用效率。【结果】与对照相比,加气灌溉使得10cm土层内土壤体积含水量降低了1.61%,根区土壤氧气含量增加了0.89%,土壤呼吸速率增加了26.76%,但土壤温度没有明显变化;加气灌溉下番茄的果实干鲜质量、叶干质量、茎干鲜质量和地上部干鲜质量均显著增大,但根干鲜质量和叶鲜质量无显著变化;同时,加气灌溉下灌溉水分利用效率增加了23.12%,单株产量提高了23.12%,单果质量增大了29.84%。【结论】加气地下滴灌在改善根区土壤环境、提高番茄产量和水分利用效率等方面具有明显优势。     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

根系分区交替灌溉条件下水肥供应对番茄有机酸含量的影响

采用分根法,通过盆栽试验,以四元二次回归正交旋转组合设计,研究了根系分区交替灌溉条件下灌水量和氮、磷、钾肥用量对番茄果实中有机酸含量的影响。通过回归分析,建立了番茄有机酸含量与水肥因子的数学模型。结果表明,在其他因子为中间水平时,番茄果实中的有机酸含量,随灌水量增加呈线性减小趋势;随施氮量增加表现为线性增长;随施磷量、施钾量增加呈开口向下抛物线型变化。交互效应表现为,灌水量与施钾量、施氮量与施磷量对番茄有机酸积累有显著的正交互作用。认为增施氮磷肥会增大番茄果实有机酸含量,合理施用钾肥、减小灌水量也促使番茄中有机酸的积累。     

滴灌施肥对设施番茄水氮利用效率及土壤硝态氮残留的影响

为了解滴灌施肥是否能够提高水氮利用效率、降低环境污染风险,总结山东寿光设施番茄长期定位试验9季的试验结果,系统分析传统漫灌施肥和滴灌施肥对番茄产量、水氮利用效率、土壤硝态氮残留和经济效益的影响。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥每季氮肥和水分投入量分别降低78%和46%,氮肥偏生产力和灌溉水利用效率则分别提高5和2倍,番茄产量和经济效益分别提高6%和22%,且产量年际变异显著降低。传统漫灌施肥0~90cm土层硝态氮残留量平均高达819kg/hm2,滴灌施肥降低50%的土壤硝态氮残留。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥栽培体系是一个低投入、低环境代价和高效稳定的生产体系。     

根系分区交替灌溉条件下水肥供应对番茄果实硝酸盐含量的影响

为了研究根系分区交替灌溉条件下灌水量和氮、磷、钾肥及有机肥用量对番茄果实硝酸盐含量的影响,采用五元二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,建立了番茄果实中硝酸盐含量与水肥因子的数学模型,并对各单一因素的效应及两两因素的耦合效应进行了分析.结果表明,在其他因子为中间水平时,番茄果实中的硝酸盐含量,随灌水量呈先降低后增加的变化规律;随施氮量和施磷量呈先增加后降低的变化趋势;随有机肥用量呈逐渐增加的趋势;但不受钾肥用量的影响.交互效应表现为,施磷量与有机肥用量、施氮量与施磷量间的相互作用会促使番茄果实硝酸盐含量提高;灌水量与施钾量和有机肥量、施氮量与施钾量间的相互作用有利于降低番茄果实硝酸盐累积.耦合效应表现为,除不施有机肥时随灌水量增加番茄果实硝酸盐含量显著增加外,对于其它任何有机肥及钾肥施用水平,果实硝酸盐含量皆随灌水量增加呈先减小后增加趋势;灌水量高于中水平时,番茄果实硝酸盐含量随着钾肥与有机肥用量的增加而减少.不论施磷量与施钾量如何变化,番茄果实硝酸盐含量皆随施氮量呈现先增加后减小的变化趋势,降低氮肥用量同时提高磷肥用量有利于降低番茄果实硝酸盐累积,而提高施钾量仅在施氮量高于中水平时能显著降低番茄果实硝酸盐含量.适当增加磷肥用量、减小有机肥用量能显著降低番茄果实硝酸盐的累积.     

加工番茄膜下滴灌技术研究与示范

通过对宁夏惠农区加工番茄膜下滴灌与沟灌的灌水量、产量、管理费用和水分利用效率等进行研究,结果表明:采用膜下滴灌技术具有明显的节水、增产、省工等效果,与沟灌技术相比节约用水达67%;采用膜下滴灌比沟灌增产30%;试验条件下,采用膜下滴灌比沟灌的水分生产率提高301%～333%;采用膜下滴灌加工番茄可以节约(降低)生产成本60%.研究表明在宁夏银北灌区大面积推广膜下滴灌技术具有可行性.     

营养液滴灌频率对设施番茄生长与果实品质的影响

【目的】研究营养液滴灌频率对温室番茄植株生长及果实产量、品质的影响,为设施番茄实际生产中营养液滴灌频率的合理安排、提高番茄产量和品质提供理论依据。【方法】以番茄（Lycopersicon esculentum）“金鹏一号”为试材,采用槽式栽培方法,以常规滴灌施肥为对照,设置1 d 1次、3 d 1次、5 d 1次、7 d 1次(T1、T2、T3、T4)4个营养液滴灌频率,测定植株营养生长期的株高、茎粗以及成熟果实内可溶性总糖、有机酸、维生素C、可溶性固形物、可溶性蛋白及番茄红素含量,并比较各处理的果实产量。【结果】营养液滴灌频率对植株株高影响不显著,但对植株茎粗影响显著,以T2处理茎粗最大,比对照增加0.82 mm;与对照相比,T1、T2、T3、T4处理番茄果实产量分别提高 37.0%,46.1%,36.5%和35.2%,但不同滴灌频率处理对番茄单株产量、果实产量无显著影响,且随着营养液滴灌频率的增加,番茄果实单果质量、单株产量及果实产量均呈先升后降的变化趋势,以T2处理果实产量最高;但T2处理果实糖/酸值最低,口感差;T3处理果实可溶性总糖和可溶性蛋白含量、糖/酸值最大,分别比对照提高了10.01%,22.41%,22.22%,果实口感好,风味较佳,且产量与T2处理差异不显著。【结论】番茄最佳营养液滴灌频率为每5 d 1次,该处理可以同时促进果实产量及品质提高。     

地表滴灌条件下滴灌量对土壤水分入渗、再分布过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原位土的单点源滴灌试验,研究不同滴灌量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:滴灌过程中,当滴灌量较小时,湿润体呈平卧半椭球体分布,随着滴灌量的增大,湿润体呈直立半椭球体分布,湿润体的形状大小受到滴灌量和土壤质地的影响,湿润锋水平运移距离与入渗时间存在显著的对数函数关系;湿润体再分布时间为滴灌停止后的12 h内,滴灌过程中土壤含水率以及土壤含水量变化率在滴头正下方40 cm处达到最大值,滴灌量(Q)≥72 L时,水平再分布距离不再随着滴灌量增大而增加;土壤质地以及土壤层的分布直接影响到含水量变化率。     

Alternate partial root-zone irrigation with high irrigation frequency improves root growth and reduces unproductive water loss by apple trees in arid north-west China

Alternate partial root-zone irrigation (APRI) can improve water use efficiency in arid areas. However, the effectiveness and outcomes of different frequencies of APRI on water uptake capacity and physiological water use have not been reported. A two-year field experiment was conducted with two irrigation amounts (400 and 500 mm) and three irrigation methods (conventional irrigation, APRI with high and low frequencies). Root length density, stomatal conductance, photosynthetic rate, transpiration rate, leaf water use efficiency, midday stem and leaf water potentials were measured. The results show that in comparison with conventional irrigation, APRI with high frequency significantly increased root length density and decreased water potentials and stomatal conductance. No differences in the above indicators between the two APRI frequencies were detected. A significantly positive relationship between stomatal conductance and root length density was found under APRI. Overall, alternate partial root-zone irrigation with high frequency has a great potential to promote root growth, expand water uptake capacity and reduce unproductive water loss in the arid apple production area.     

水肥一体化对红麻生长、纤维产量与品质的影响

【目的】研究水肥一体化（滴灌施肥）对红麻生长、纤维产量和品质的影响,探讨红麻水肥利用特点,为红麻高产高效栽培提供参考。【方法】大田试验设6个滴灌施肥处理和1个对照（CK）,CK采用100%灌水量（16.183 m3）和100%施肥量（264.00 kgN/ha,88.04 kgP2O5/ha,176.09 kgK2O/ha）,撒施、沟灌;处理T1~T3均采用100%灌水量、施肥量分别为100%、75%和50%,处理T4~T6采用80%灌水量（12.947 m3）、施肥量分别为100%、75%和50%。收获时考察不同处理红麻农艺性状和纤维指标。【结果】与常规施肥、灌溉相比,6个滴灌施肥处理可显著促进红麻的生长和改善纤维品质,红麻株高、茎粗、皮厚、地上部干质量、纤维产量和纤维线密度分别显著增加13.2%~25.5%、0.7%~1.4%、10.6%~20.3%、12.5%~30.9%、15.1%~36.8%和7.2%~30.7%,其中以T1处理的综合效果最好,其次为T5、T2。T1处理的株高、地上部分干质量、纤维产量等最高,但大部分与T5处理差异不显著,而处理T5的纤维强力显著高于处理T1。【结论】滴灌施肥时,T5处理（80%灌水量：12.947 m3,75%施肥量：198.0 kgN/ha,66.03 kgP2O5/ha,132.07 kgK2O/ha）可获得较好的节水节肥效果,建议在红麻生产上推荐应用。     

鲁北平原咸水滴灌对土壤水盐分布和棉花产量的影响

鲁北平原是山东省重要的粮棉油生产基地,合理利用微咸水和咸水资源是亟待解决的问题。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌对棉花农田土壤水盐分布和产量的影响。结果表明,灌出苗水可以明显降低棉田主要根层土壤EC值,降低率在26.8%～29.0%之间。咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,主要影响土层在40～100 cm,灌溉水矿化度越高,影响越大。与淡水滴灌相比,滴灌补灌矿化度6 g·L^-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8 g·L^-1的咸水在降水偏少的年份能明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g·L^-1以下的咸水,通过黄河水和夏季降水淋洗土壤盐分,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的积累。该研究结果可为鲁北平原区咸水利用提供科学依据。     

日光温室番茄膜下滴灌节水试验研究

对日光温室膜下滴灌和沟灌方式下种植番茄的耗水量、产量和收入等进行了研究.结果表明,番茄盛果期日光温室膜下滴灌比沟灌室内空气相对湿度降低了18%;在全生育期膜下滴灌比沟灌耗水量减少了13.6%,可节约灌溉水25%;且滴灌条件下番茄可提早上市8 d,比沟灌增产30.7%,增加产值4.5万元/hm2,年产投比增高0.31.     

Simulation of water and nitrogen dynamics as affected by drip fertigation strategies

The aim of drip fertigation is synchronising the application of water and nutrients with crop requirements, and maintaining the proper concentration and distribution of nutrient and water in the soil. The wetting patterns and nutrient distributions under drip fertigation have been proved to be closely related to the fertigation strategies. In order to find out the critical factors that affect the nutrient distribution under different drip fertigaiton strategies, a computer simulation model HYDRUS2D/3D was used to simulate the water and nitrate distribution for various fertigation strategies from a surface point source. Simulation results were compared with the observed ones from our previous studies. A 15° wedge-shaped plexiglass container was used in our experiment to represent one-twenty-fourth of the complete cylinder. The height of container is 40 cm, and the radius is 41 cm. The ammonium nitrate solution was added through a no. 7 needle connected to a Mariotte tube with a flexible hose. The soil water content, nitrate and ammonium concentrations were measured. The comparison of simulated and observed data demonstrated that the model performed reliably. The numerical analysis for various fertigation strategies from a surface point source showed that:(1) The total amount of irrigation water, the concentration of the fertilizer solution and the amount of pure water used to flush the pipeline after fertilizer solution application are the three critical factors influencing the distribution of water and fertilizer nitrogen in the soil.(2) The fresh water irrigation duration prior to fertigation has no obvious effect on nitrate distribution. The longer flushing time period after fertigation resulted in nitrate accumulation closer to the wetting front. From the point of avoiding the possibility of nitrate loss from the root zone, we recommended that the flushing time period should be as shorter as possible.(3) For a given amount of fertilizer, higher concentration of the fertilizer applied solution reduces the potential of nitrate leaching in drip irrigation system. While, lower concentration of the fertilizer solution resulted in an uniform distribution of nitrate band closer to the wetted front.     

减氮配施缓释氮肥对滴灌棉花氮素利用和产量的影响

为探究减氮施肥技术和缓释氮肥在新疆滴灌棉花上的应用效果,选用当地棉花主栽品种新陆早64号,设置不施氮肥（H1）、常规全施尿素（H2,300 kg/hm²）、减氮20%缓释氮肥与尿素配施（H3,240 kg/hm²）3个处理,分别在棉花不同生育期对棉田土壤理化性质、酶活性、无机氮含量进行测定,并在棉花吐絮期测定棉花氮素含量,分析减氮配施缓释氮肥对棉花氮素利用效率的影响。结果显示：在棉花各生育时期,减氮20%配施缓释氮肥处理0~20 cm土层团聚体稳定性显著高于常规全施尿素处理（P<0.05）,在0~40 cm土层H3与H2处理全氮差异不显著;不施氮肥（H1）处理土壤酶活性在棉花全生育时期均处于较低水平,常规全施尿素H2处理土壤脲酶活性显著高于减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理,过氧化氢酶活性均低于H3处理,2个处理间蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性差异不显著;H3处理在40~60 cm土层铵、硝态氮含量较常规全施尿素H2处理减少了棉花生育后期氮素的淋溶损失;H3处理的氮肥利用率为45.75%,高于H2处理（P<0.05）,较H2处理提高了7.87百分点;减氮配施缓释氮肥有利于提高棉花产量,减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理下棉花皮棉产量较不施氮肥（H1）处理提高了18.26%,且铃质量、籽棉产量、皮棉产量与常规全施尿素（H2）处理差异不显著,可实现减氮不减产。结果表明,减氮20%施氮水平下缓释氮肥与尿素配施（H2）增强了表层土壤团聚体稳定性,可在棉花全生育期维持较高无机氮含量,减少了氮素淋溶损失,有利于棉花氮肥利用率及产量的提高,可在滴灌棉田中推广应用。     

河西绿洲灌区膜下滴灌水稻氮素平衡及氮肥投入阈值研究

为确定河西绿洲灌区膜下滴灌条件下基于产量及环境安全的水稻氮肥投入阈值,于2020、2021年在张掖节水农业试验站开展水稻膜下滴灌栽培田间试验,研究不同施氮水平（纯氮0、135、225、315、405 kg·hm^-2）对水稻产量、土壤矿质氮累积及土壤氮素平衡的影响。结果表明,水稻产量与施氮量呈显著的二次抛物线关系,最佳经济效益氮肥用量为222 kg·hm^-2,对应水稻产量为5 684 kg·hm^-2（最高产量的99.7%）。土壤矿质氮累积量与施氮量呈显著的指数相关关系,施氮量为225 kg·hm^-2时,矿质氮累积量为119 kg·hm^-2,与135 kg·hm^-2施氮量处理差异不显著,施氮量达到315 kg·hm^-2时,矿质氮累积量显著增加,并且出现由浅层向深层迁移的趋势;氮表观平衡值与施氮量呈显著线性正相关,土壤氮素达到表观平衡时,对应的施氮量为171 kg·hm^-2。综合考虑产量、矿质氮累积量、土壤氮盈余与施氮量的关系,得出河西绿洲灌区膜下滴灌水稻合理氮肥投入阈值为171~222 kg·hm^-2。该施氮量比最高产量氮肥用量降低10.8%~31.3%,既保证了水稻高产稳产,又有效降低了氮素在土壤中的盈余与淋失风险,为该区域水稻减氮高产高效栽培提供了理论依据。     

不同水分处理对膜下滴灌棉花生理指标及产量的影响

20 0 0年 5～ 8月在新疆石河子炮台土壤改良试验站 ,进行了不同水分处理对膜下滴灌棉花生长和产量影响的研究。结果表明 ,为了获得较高的皮棉产量和水分利用率 ,膜下滴灌棉花全生育期的耗水量应在 345～380 m m;特定阶段和程度的水分亏缺虽然降低了总生物量 ,但提高了生殖器官在总生物量中的分配比例 ;与对照相比 ,苗期每次灌水推迟 2 d,蕾期恢复正常供水 ,花铃后期每次灌水推迟 2 d,是适合于当地膜下滴灌棉花需水规律的灌水模式