不同滴灌制度对陕北山地梨枣产量及水分利用效率的影响

【目的】探寻适合陕北山地梨枣节水高产的滴管制度。【方法】采用田间试验,研究了2009—2012年5种滴灌制度对梨枣生长、产量及水分利用的影响。T1处理灌水定额为100 m~3/hm~2,灌水4次;T2处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水4次;T3处理灌水定额为180 m~3/hm~2,灌水4次;T4处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水3次;T5处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水2次;以无灌溉为对照(CK)。【结果】不同滴灌制度下,梨枣的枣吊长度、坐果率及产量均与CK差异显著(P0.05)。4 a中,T3处理的枣吊长度、坐果率及产量均显著高于CK,且在2012年枣吊长度和产量达到22.0cm和16 772.8 kg/hm~2,分别较CK提高了47.7%和13.2%。同时,各灌溉处理的耗水量随灌水量的增大而增大。不同年份均以T3处理的耗水量最高,与其他处理差异显著(P0.05)。而梨枣水分利用效率表现为低灌水定额处理优于高灌水定额处理,以T5处理的水分利用效率最优,为1.92 kg/m~3。【结论】结合陕北水资源缺乏的状况,在丰水年适合采用经济高效型的灌溉制度,即灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水时间为4月20日和5月17日,共灌水2次。     

盐胁迫下水氮处理对小桐子生理特性的影响

为研究盐胁迫条件下不同水氮处理对小桐子幼树生理特性的影响,采用3个灌水水平(灌水处理的每次灌水量分别为T1:3.2 L/株,T2:5.4 L/株,T3:9.6 L/株),4个施氮水平(NZ:0 g,NL:10 g,NM:30 g,NH:50 g),共12个处理,6次重复,进行温室小区试验.结果表明:盐胁迫下适当增加灌水量可以有效提高小桐子的净光合速率;在盐胁迫且不施氮条件下,与T1相比T2和T3能促进小桐子的光合特性、叶水势增加;适宜的土壤水氮调控有助于增加小桐子的光合作用;在盐胁迫与灌水量相同处理条件下,与NZ相比,NL,NM,NH下的小桐子的光合作用显著,且叶水势减小.与T3NH比,T3NM的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶水势分别显著提高4.98%,6.01%,9.14%,22.97%.在盐胁迫下,有利于小桐子生理特性的最优处理是T3NM.     

南疆骏枣滴灌灌水量对不同生育期生长及土壤水分的影响

研究南疆和田地区滴灌条件下不同灌水量对骏枣萌芽期、新梢期和花期生长的影响及土壤水分动态变化情况.通过设置5个水分梯度,研究其对南疆骏枣树新稍、叶片、枣吊生长特征及土壤含水量动态变化的影响.灌水量处理为6300 m3/hm2时新稍增长速度最快,枣树叶片长、枣吊长、开花数生长量均较其他处理明显提高.此时萌芽期平均耗水强度最...     

调亏灌溉对枣树生长与果实品质和产量的影响

为探究开花坐果期调亏灌溉对南疆绿洲区灰枣树品质和产量的影响,以大田生长7年的成龄灰枣树为试验试材,在开花坐果期进行轻度调亏处理T1(80%ET₀,其中ET₀为阶段水面蒸发量)、中度调亏处理T2(60%ET₀)、重度调亏处理T3(40%ET₀)、对照处理CK(100%ET₀),探究开花坐果期调亏灌溉对灰枣树枣吊生长、果实品质、产量、经济效益等影响.结果表明:开花坐果期调亏对枣吊生长速率有显著影响,且随着水分胁迫的加剧,对枣吊生长的抑制作用越大;调亏灌溉对提高单果重、可溶性固形物、糖酸比影响显著,其中,中度处理T2灰枣最终产量提高了9.6%,经济效益增加33.92%.因此,开花坐果期中度调亏有利于提高灰枣品质、产量及经济效益.     

膜下滴灌条件下玉米开花期水流阻力分布规律

通过田间试验,以玉米开花期为例,分析了膜下滴灌条件下株高、单株叶面积、根系直径、根系重量等生长指标及土水势、叶水势、根水势与灌水量之间的关系。计算了玉米开花期不同界面的水分传输阻力,并分析了各阻力与灌水量之间的关系。结果表明,膜下滴灌条件下450、525、600 m3/hm2的灌水定额对玉米的株高影响不大,但单株叶面积随着灌水定额的增大而增大;玉米根系在0~40 cm土层所占的重量百分比分别为83.74%、92.94%、93.55%。玉米根水势为叶水势的5~6倍,相比膜孔灌,滴灌条件下叶—气水势差略有所减小,土根、根叶水势差均有所增大。玉米土根接触阻力、根系吸收阻力分别占土根总阻力的46.12%~57.15%、42.45%~53.37%。在各界面阻力中,叶气界面阻力占总阻力的98%左右,植物内部阻力占总阻力的1.11%~1.52%,土根接触阻力占总阻力的0.43%~0.46%,土壤阻力所占总阻力比重较小。     

不同土壤水势条件下枣树的生长发育研究

通过设定4个不同的土壤水势区间,研究不同土壤水势条件对枣树生长发育的影响。结果表明,在-23～-526kPa的土壤水势范围内,较低的土壤水势条件有利于枣树日最大茎直径的增加,但会使叶面积指数减小。透光率增加;在果实膨大期,土壤水势为-526kPa（相对田间持水率的27％）时,枣果萎蔫,复水后恢复正常生长状态;土壤水势越...     

不同灌水定额对北疆苜蓿叶面积指数和产量的影响

【目的】研究紫花苜蓿在浅埋式滴灌条件下,不同灌水定额对叶面积指数生长特性和产量的影响及二者之间相互关系。【方法】通过开展大田试验,共设置5个水分处理,依次为300 m3/hm2(T1)、375 m3/hm2(T2)、450m3/hm2(T3)、525 m3/hm2(T4)、600 m3/hm2(T5),采用植物冠层分析仪测量了不同灌水定额的紫花苜蓿叶面积指数和产量,分析相互关系,运用回归分析法拟合生长模型并进行验证。【结果】紫花苜蓿叶面积指数随着灌水定额的增大而增大,生长规律呈现先快后慢,倒"L"型趋势,2茬末期均出现衰败现象,第2茬受天气转冷因素表现更加明显。灌水定额525 m3/hm2以上叶面积指数没有明显提高,对应T4处理产量最高,叶面积指数、产量、灌水定额三者相互之间均存在显著相关性,建立三者之间相互单因素回归分析方程,拟合度较高。WUE随着灌水定额的增大呈现单侧下降趋势。【结论】运用浅埋式滴灌技术开展紫花苜蓿灌溉试验,适宜的灌水量可以改善紫花苜蓿生长状态,提高作物产量,达到节水增效的目的。     

滴灌对间作枣棉光合特性与水分利用的影响

在南疆沙漠绿洲区对滴灌间作枣棉不同种植和灌水模式下的光合特性进行了研究,并分析了间作枣棉节水条件下的水分利用状况。试验设置9个处理,分别为枣棉间距80 cm(J-1)、100 cm(J-2)、120 cm(J-3)、对照单作枣树(CK-Z)、单作棉花(CK-M)和灌水定额45 mm(G-1)、60 mm(G-2)、75 mm(G-3)、90 mm(G-4)。研究表明,新梢生长期枣树需水量较棉花大,其光合速率和蒸腾速率在滴灌定额较低时(45 mm,G-1处理)显著低于G-2、G-3、G-4、CK-Z 4个处理,而此阶段(棉花蕾期)水分对棉花光合速率和蒸腾速率的影响较小,但过高的灌水量(90 mm)也会使棉花光合速率降低;气孔导度变化与蒸腾速率变化相似,枣树新稍生长期G-2处理显著高于其他处理,低灌水处理G-1分别比G-2、G-3、G-4处理降低了70.85%、64.37%、39.66%。花期后枣树需水量较大,气孔导度以G-4处理最高。棉花蕾期以G-2处理最高,花期后,低灌水定额时(G-1、G-2)气孔导度也较低,铃后期各处理气孔导度显著降低,与花铃期相比分别降低了14.34%、31.83%、54.23%、43.03%、47.71%。枣棉间距对枣树和棉花光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO_2浓度Ci的影响主要在盛花期后,而对蒸腾速率的影响则贯穿整个生育期;不同种植间距下棉花的水分利用效率(WUEyield)由大到小表现为CK-M、J-3、J-2、J-1,不同灌水定额下棉花的WUEyield由大到小表现为CK-M、G-2、G-3、G-2、G-4;不同种植间距下枣树的WUEyield由大到小表现为J-3、CK-Z、J-2、J-1,不同灌水定额下枣树的WUEyield由大到小表现为G-1、G-3、CK-Z、G-2、G-4。采用光合分配计算各生育阶段的水分利用效率(WUEPn)与基于产量的水分利用效率(WUEyield)并不一致;棉花蕾期水分利用效率WUEPn与全生育期水分利用效率WUEyield显著相关,其他2个生育期与之无显著相关关系。     

不同灌水深度条件下南疆枣树根系吸水模型研究

为探究不同灌水深度条件下,南疆枣树根系分布特征及吸水机理。以枣树为研究对象,试验导水装置设置3个深埋水平,分别为20 cm (T1)、35 cm (T2)和55 cm (T3),以地表滴灌（T0）为对照组;结合土壤水分运动基本方程建立枣树根系一维吸水模型,并利用实测数据对吸水模型进行验证。研究结果表明,各处理下枣树根系随土层的增加呈负指数趋势分布,相比于T0,T1、T2和T3处理下出水口范围内枣树有效根长分别增长18.2%、15.3%和10.9%,即深层灌水处理促进了枣树深层扎根;不同灌水深度处理下,各土层含水率大小为T2>T3>T1>T0,同一灌水深度处理下,各土层土壤含水率随土壤深度的增加呈现先变大后变小的趋势;通过建立的根系吸水模型模拟土壤含水率,计算值和测量值差异性在允许范围内,满足枣树根系吸水模型对土壤含水率预测的精度要求。综上可得,当灌水深度设置为35 cm左右时,利于枣树根系充分吸收水分和提高水分利用效率。     

不同微润灌溉模式对枣树生长的影响

为探寻不同灌水器压力及不同微润灌溉模式下枣树生长情况,试验设置了两种灌水压力(0.01、0.02 MPa)及3种不同灌水方式,试验结果表明:枣树主要吸收根系分布范围10～60 cm土层的耗水量和供水量大体保持平衡,土壤含水率保持在70%θ_f～75%θ_f之间;枣树生长期灌水量以处理S2最大,S1次之,S3灌水量最小;耗水强度以S2最大,S1次之,S3灌水量最小,各处理间灌水量与耗水强度变化趋势一致;枣树全生育期中各处理地径生长量S2S1S3,新枝生长量S1S2S3,不同处理枣树地径增长量和新枝生长量中S3与S1和S2之间的差异均达到了极显著水平,S1和S2之间差异均不显著,据此,枣树全生长期微润灌溉方案以处理S2最优,处理S1次之,综合来看,枣树全生长期微润灌溉方案以处理S2最优,处理S1次之;以各月生长量为目标优选,5月、6月、7月和8月的微润灌溉方案以处理S2最优,9月以处理S3方案最优。     

微咸水波涌畦灌对土壤水盐分布的影响

根据2005年在中国科学院南皮生态农业试验站的田间试验结果,对灌溉后土壤剖面和沿畦长方向的水盐分布进行了研究.结果表明,当灌水量相同时,灌水结束后波涌灌和连续灌0～100 cm土层含水率在整个畦田上存在较大差别.比较灌水均匀度的结果可知,供水时间为90 min时,N=3,r=1/2,T_(on)=30 min的处理含水率离散程度最小,灌水均匀度最满意.从主根区含盐量的变差系数来看,连续灌明显高于波涌灌,说明微咸水的波涌灌在畦首到畦尾的盐分分布离散程度低于连续灌.因此灌水方式的改变在不增加灌水量的条件下改善了土壤水盐分布状况.     

滴灌条件下枣树生育期长势与产量监测

滴灌条件下对枣树进行生育期长势与产量监测,通过对枣树基径、树高、梢条和叶片在年生长周期及各时期的动态变化进行初步分析,结果表明枣树年生长周期在4月至11月之间,在年生长周期内枣树枝干生理生长在夏季最快,基径、树高、梢粗和梢长的增长量最大;枣树叶片的生理生长在春季最快,叶片厚度、叶绿素含量及叶面积指数增长量也最大;5年生灰枣果实的平均产量为9 316.2kg/hm2,果实中含有较高的还原糖、维生素C和人体必需的微量元素Ca、Mg、Fe。     

涌泉根灌多点源交汇入渗湿润体试验研究

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土涌泉根灌入渗试验,研究了多点源交汇入渗条件下涌泉根灌湿润体特征值的变化规律.结果表明,涌泉根灌多点源交汇入渗孔洞处和交汇面处的湿润锋运移距离与入渗时间均符合幂函数关系,交汇面处的湿润锋运移速度比孔洞处的快,最终交汇入渗湿润土体沿孔洞布置方向的剖面形状近似带状;在孔洞底部周围的中间区域...     

涌泉根灌技术研究与应用

提出了一种新型涌泉根灌灌水方法,研究设计了一种灌水器,实现了直接将灌溉水输送到植物根系部位的研究目标,研制的涌泉根灌灌水器流态指数小于0.5,属紊流范畴.为了测得不同节水灌溉方式的应用效果,在陕北山地5年生枣树实施了管灌、滴灌和涌泉根灌等工程38.67hm^2,对3种不同灌水方法的经济效益作了分析.结果表明,与不灌溉相比,管灌、滴灌和涌泉根灌的净增收入分别为4707.70,8446.00和10926.00元/hm^2;管灌、滴灌和涌泉根灌每方灌溉水产值分别为1.90,11.30和14.60元/m3.涌泉根灌与滴灌相比,年成本降低2030元/hm^2,净收入增加2480元/hm^2,每方灌溉水产值提高3.30元/m3;涌泉根灌与管灌相比,年成本降低743.30元/hm^2,净收入增加6218.30元/hm^2,每方灌溉水产值提高12.70元/m3.不同节水灌溉方式均使得枣园净收入大幅度提高,尤其是涌泉根灌方式,净增值率高达235.0%.建议在山地经济林果中大面积推广应用涌泉根灌技术.     

地下滴灌技术在紫花苜蓿种植上的应用研究

试验研究了不同滴灌带布设方式对紫花苜蓿的植株高度、茎粗、分枝数、根系生长、根系密度和产量等指标的影响,以期为滴灌在人工牧草种植中应用提供理论依据.结果表明:滴管带埋设深度和间距不同对苜蓿各个生育期生长特性指标影响不同.在苗期,埋设深度为10 cm间距为90 cm的处理,有利于苜蓿生长.从分枝期起,埋设深度为30 cm、间距为90 cm的处理优于其他处理.     

涌泉根灌土壤湿润体特性试验

为了进一步探明涌泉根灌土壤湿润体特性的变化规律,通过在陕北山地枣树微灌示范基地进行的大田涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律,结果表明：湿润体水平扩散半径、向上入渗距离、向下入渗深度等随灌水器流量的增大而增大,且均与入渗时间之间呈显著的幂函数关系,其相关系数均高于0.97.提出了涌泉根灌土壤湿润锋运移距离计算式,经试验验证：湿润锋运移距离预测值和实测值的相对误差均小于5%.在上述研究的基础上,建立了涌泉根灌湿润体内土壤平均含水量的计算式,经试验验证：灌后土壤平均含水量预测值和实测值相对误差均小于8%.根据农田灌水的实际需要,假定在涌泉根灌垂向入渗深度与所设定的计划湿润层相等的条件下,建立了涌泉根灌水平扩散半径与计划湿润层之间的计算式,试验结果表明：水平扩散半径计算值与实测值误差小于10%.     

微润灌水头压力对温室番茄生长及水分利用效率的影响

【目的】探明微润灌条件下温室番茄适宜的水头压力,提高水分利用效率。【方法】以滴灌灌溉为对照(CK),设置水头压力1 m(T_1)、1.5 m(T_2)、2 m(T_3)、2.5 m(T_4)4种试验处理,研究了微润灌条件下不同水头压力对土壤水分分布、番茄生长、耗水规律、产量及水分利用效率的影响。【结果】微润灌水头压力显著影响土壤含水率和湿润区范围,与滴灌处理相比,微润灌处理土壤含水率始终处于较高状态,形成持续稳定的水分环境;T_1、T_2、T_3、T_4处理定植100 d的土壤含水率较定植20 d的下降24.9%、21.54%、19.18%和16.93%,水头压力越高,下降幅度越小,土壤水分环境越稳定;定植初期,滴灌土壤水分环境对植株生长有利,番茄生长较好,随着生育期的延长,微润灌地埋优势充分发挥,后期微润灌番茄生长明显优于滴灌处理;在整个生育期内,番茄株高及茎粗的生长量、生长速率均随着水头压力的提高逐渐增大;番茄在开花坐果期和结果盛期耗水量较大,苗期和结果末期耗水量相对较低,全生育期T_1、T_2、T_3、T_4处理耗水量分别为192.3、216.4、235.8、262.3 mm,水头压力越高,耗水量越大;各处理水分利用效率表现为CK相似文献   

涌泉根灌土壤湿润体特性试验

为了进一步探明涌泉根灌土壤湿润体特性的变化规律,通过在陕北山地枣树微灌示范基地进行的大田涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律,结果表明：湿润体水平扩散半径、向上入渗距离、向下入渗深度等随灌水器流量的增大而增大,且均与入渗时间之间呈显著的幂函数关系,其相关系数均高于0.97.提出了涌泉根灌土壤湿润锋运移距离计算式,经试验验证：湿润锋运移距离预测值和实测值的相对误差均小于5%.在上述研究的基础上,建立了涌泉根灌湿润体内土壤平均含水量的计算式,经试验验证：灌后土壤平均含水量预测值和实测值相对误差均小于8%.根据农田灌水的实际需要,假定在涌泉根灌垂向入渗深度与所设定的计划湿润层相等的条件下,建立了涌泉根灌水平扩散半径与计划湿润层之间的计算式,试验结果表明：水平扩散半径计算值与实测值误差小于10%.     

基于语义分割的矮化密植枣树修剪枝识别与骨架提取

为了实现休眠期枣树自动选择性剪枝作业,针对复杂树形结构修剪枝难以识别的问题,研究了基于语义分割网络实现自然场景中枣树修剪枝识别与骨架提取。通过RGB-D相机搭建的视觉系统获取不同天气情况下枣树的点云信息,根据距离阈值去除复杂的枣园背景,并构建枣树前景数据集。利用DeepLabV3+和PSPNet 2种深度学习模型分割枣树枝干同时获取其修剪枝的掩膜,并进行结果对比。对修剪枝掩膜进行二值化,依据二值图像的面积去除噪声,对去噪后的连通域标记,并提取修剪枝骨架,最终确定修剪枝数量,建立修剪枝数量真实值与预测值之间的线性回归模型。结果表明：基于ResNet-50特征提取网络的DeepLabV3+模型识别结果最好,平均像素准确率（mPA）、平均交并比（mIoU）分别为89%和81.85%,其中枣树主干、修剪枝2个类别的像素准确率（PA）和交并比（IoU）分别为90.36%、80.98%和80.34%、66.69%;在3种典型天气（晴天、阴天、夜间）情况下,晴天枣树枝干的mPA（91.97%）略高于阴天（91.81%）和夜间（90.98%）,同时,预测的修剪枝与真实值的R2（0.8699）也高于阴天（0.8373）和夜间（0.8120）,并得到最小的RMSE为1.1618。     

Effects of different irrigation regimes on a super-high-density olive grove cv. “Arbequina”: vegetative growth,productivity and polyphenol content of the oil

The effects of multiple irrigation regimes on the relationships among tree water status, vegetative growth and productivity within a super-high-density (SHD) “Arbequina” olive grove (1950 tree/ha) were studied for three seasons (2008–2010). Five different irrigation levels calculated as percentage of crop irrigation requirement using FAO procedures (Allen et al. in Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome, 1998) were imposed during the growing season. Periodically during the growing season, daytime stem water potential (Ψ _STEM), inflorescences per branch, fruits per inflorescence and shoot absolute growth rate were measured. Crop yield, fruit average fresh weight and oil polyphenol content were measured after harvest. The midday Ψ _STEM ranged from ?7 to ?1.5 MPa and correlated well enough with yield efficiency, crop density and fruit fresh weight to demonstrate its utility as a precise method for determining water status in SHD olive orchards. The relationships between midday Ψ _STEM and the horticultural parameters suggest maintaining Ψ _STEM values between ?3.5 and ?2.5 MPa is optimal for moderate annual yields of good quality oil. Values below ?3.5 MPa reduced current season productivity, while values over ?2.5 MPa were less effective in increasing productivity, reduced oil quality and produced excessive crop set that strongly affected vegetative growth and fruit production the following season. On the basis of the result given here, irrigation scheduling in the new SHD orchards should be planned on a 2-year basis and corrected annually based on crop load. Collectively, these results suggest that deficit irrigation management is a viable strategy for SHD olive orchards.