膜下滴灌水肥调控对玉米生长和水肥利用的影响

针对汾河灌区农业生产中施肥量大,水肥利用效率低的问题,通过研究滴灌条件下不同水肥供应对春玉米生长、干物质累积、分配、转运和产量及水肥利用的影响,为合理的水肥调控措施提供参考。在山西省水利水电科学研究院节水高效示范基地进行大田滴灌试验,设置3个灌水水平,即W_1:60%ETc、W_2:80%ETc、W_3:100%ETc(ETc为作物蒸发蒸腾量); 3个施肥水平(N-P_2O_5-K_2O),即F_1:100-50-50 kg·hm~(-2)、F2:170-75-75 kg·hm~(-2)、F_3:240-100-100 kg·hm~(-2)。结果表明:除产量构成要素外,施肥单因素对其它各指标影响有统计学意义,株高、叶面积指数、干物质累积和产量均随灌水和施肥量的增加而增加,水肥交互作用对产量和灌溉水利用效率影响不显著;高水(W3)处理比低水(W1)处理籽粒分配比例高4%,高肥(F_3)处理比低肥(F1)处理籽粒分配比例高4.64%; W_3F_3处理产量最大为12 474.34 kg·hm~(-2),比W_1F_1处理增产38.36%,W_2F_2处理比W_3F_3处理减产5.2%,但节水528 m~3·hm~(-2),节肥120 kg·hm~(-2)。灌溉水利用效率随灌水量增加而降低,随施肥量增加而升高,肥料偏生产力随灌水量增加而增加,随施肥量增加而降低; W_2F_2处理产量灌溉水利用效率为5.61 kg·m~(-3),比W_3F_3处理高18.9%,产量偏肥料生产力为37.05 kg·kg~(-1),比W_3F_3处理高30.7%。综合高产、高效和节水、节肥等因素,灌水量为80%ETc,施肥量NP_2O_5-K_2O 170-75-75 kg·hm~(-2)为最优灌溉施肥模式。     

土壤水分调控对南疆滴灌棉花生长、品质及水分利用的影响

针对南疆地区水资源短缺、棉田水分利用效率低等问题,研究膜下滴灌条件下土壤水分下限调控对棉花生长、产量、品质和水分利用效率的影响。以棉花品种新陆中66号为材料,以田间持水量(FC)为土壤水分上限,棉花生育期设置85%FC(T1)、75%FC(T2)、65%FC(T3)、55%FC(T4)和45%FC(T5)5个土壤水分下限来调控土壤水分。结果表明:土壤水分下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用,土壤水分下限从45%FC增至85%FC,棉花株高和生物量分别增加了25.80%和25.38%;随着土壤水分下限的降低,灌溉定额减少,T1处理灌溉定额最大(378 mm),T2、T3、T4、T5处理与之相比分别节水11.64%、33.07%、33.95%、46.83%;随着土壤水分下限的提升,棉花产量逐渐增大,但土壤水分下限过高,棉花单株有效铃数降低,产量增加不再明显,水分利用效率较低;土壤水分下限为75%FC时棉花单株有效铃数、单铃重增加,产量和水分利用效率分别达到7 146.4 kg·hm^-2和1.40 kg·m^-3;土壤水分调控对棉花纤维品质有显著...     

调亏灌溉对荒漠绿洲膜下滴灌马铃薯生长、产量及水分利用的影响

以马铃薯品种青薯168为研究材料,研究了膜下滴灌条件下不同生育期土壤水分亏缺对马铃薯生长、薯块产量与水分利用等指标的影响。在不同生育阶段设置了8个水分亏缺处理(RD1~RD8)和1个充分灌水处理(CK)。结果表明:膜下滴灌调亏灌溉马铃薯产量、收获指数、水分利用效率、灌溉水利用效率等指标受水分亏缺影响显著,块茎形成期轻度水分亏缺RD1效果最佳,产量略有下降,但其水分利用效率、灌溉水利用效率与收获指数分别较其他处理及对照高8.10%~41.57%、3.57%~42.62%、10.16%~34.38%;水分亏缺影响马铃薯各生育阶段耗水量,且亏缺程度越大,生育阶段消耗的水量减少越明显;全生育期马铃薯光合势和叶面积指数变化趋势基本一致,即生育前期缓慢上升,中期快速上升,后期缓慢下降,总体呈现单峰曲线。因此,适度水分亏缺有利于提高膜下滴灌马铃薯产量、水分利用效率、灌溉水利用效率,促进马铃薯生长并改善其水分利用状况。     

不同滴灌施肥模式对油菜生长和水肥利用的影响

通过旱作大棚试验,研究不同滴灌系统布置、水肥供应模式对冬油菜生长、产量、土壤水分及理化性质的影响。采用三因素三水平正交试验设计,设置3种滴灌毛管布置方式:G1(一管一行)、G2(一管两行)和G3(一管三行),3个灌水水平:W1(50%ET₀)、W2(75%ET₀)和W3(100%ET₀),以及3个施肥水平:F1(N∶P₂O₅∶K₂O∶H₃BO₃为300∶190∶110∶8 kg·hm^-2)、F2(N∶P₂O₅∶K₂O∶H₃BO₃为450∶280∶160∶12 kg·hm^-2)和F3(N∶P₂O₅∶K₂O∶H₃BO₃为600∶380∶220∶15 kg·h...     

水肥配合对马铃薯水分利用效率的影响

以水肥耦合为中心,以早熟马铃薯为供试材料,采用五因素五水平正交旋转组合回归设计方法,通过旱棚控制条件下的盆栽试验,研究探讨了不同水肥条件下,马铃对水分的利用状况。     

滴灌脐橙产量和品质的水肥生产函数研究

以‘纽荷尔’脐橙为试材,在2020年4月—2021年12月抽梢开花期(Ⅰ)、幼果期(Ⅱ)、果实膨大期(Ⅲ)和果实成熟期(Ⅳ)分别设置高水和低水2个亏水处理(灌水量分别为对照处理的70%和55%),高肥、中肥和低肥3个施肥处理(施肥量分别为对照处理的80%、60%和40%),以正常水肥管理为对照(CK)。CK处理Ⅰ～Ⅳ期灌水量分别为136.43、204.65、272.86、136.43 m³·hm^-2,施肥量分别为380.00、645.00、1550.00、400.00 kg·hm^-2。基于W×F-Jensen/Minhas/Rao模型模拟脐橙产量和品质与不同生育期耗水耗肥量的关系,进而评价模型预测性能与敏感性。研究表明：脐橙产量、单果质量和可溶性糖均对Ⅲ期水、肥亏缺最敏感;维生素C对Ⅲ期水分亏缺最敏感,对Ⅳ期肥料亏缺最敏感;可滴定酸对Ⅱ期水分亏缺最敏感,对Ⅳ期肥料变化最敏感。W×F-Jensen/Minhas/Rao模型均能较好地模拟脐橙产量(决定系数R²=0.76～0.90,均方根误差RMSE=0...     

滴灌施肥对内蒙古沙地马铃薯生长和水肥利用的影响

针对内蒙古沙地马铃薯滴灌水肥管理的需求,本研究以养分平衡法估计的施肥量作为推荐值,布置了5个施肥量比例的滴灌施肥灌溉试验,2012年分别为推荐施肥量的10%(10%NPK)、30%(30%NPK)、50%(50%NPK)、70%(70%NPK)和90%(90%NPK),2013年分别为推荐施肥量的10%(10%NPK)、35%(35%NPK)、60%(60%NPK)、85%(85%NPK)和110%(110%NPK)。通过控制滴头正下方20 cm处的土壤水基质势下限在-25 kPa时进行滴灌施肥灌溉。结果表明,采用负压计指导滴灌施肥灌溉时,土壤水分状况良好,N、K的施肥时期与马铃薯植株对N、K的吸收时期基本一致。2012年和2013年马铃薯的株高、茎粗、叶面积指数、鲜生物量和产量随着施肥量的增加呈先增加后下降的趋势,当施肥量比例为70%~85%时达到最大值,并且收获指数相对较低,有效延长了地上部养分向块茎转移的时间,促进更多养分向块茎积累。当施肥量比例为60%~70%时,灌溉水利用效率最高。马铃薯的产量在2012年和2013年分别以70%NPK和85%NPK时产量最高,与当地马铃薯生产企业的产量持平,但节约肥料30%~40%,平均节肥N 157 kg·hm~(-2)、P_2O_552 kg·hm~(-2)和K_2O 187 kg·hm~(-2)。因此,内蒙古沙地滴灌施肥灌溉条件下,当滴头正下方20 cm处的土壤水基质势下限在-25 kPa时进行施肥灌溉,且施肥总量为当地推荐施肥量的85%左右时,既能获得马铃薯高产,又可保证较高的水肥利用效率。     

水肥供应对南疆沙区滴灌红枣生理、生长及产量的影响

为了了解南疆沙区水肥供应对滴灌红枣生理、生长指标与产量的影响,以当地8 a成龄骏枣树为供试材料,结合大田试验,在滴灌条件下进行水肥二因素三水平完全处理小区试验。结果表明:灌水因素对红枣叶片光合特性(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO_2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE))、红枣梢径和梢长增加量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),水肥交互作用对红枣光合特性、梢径和梢长增加量、产量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),施肥对红枣以上指标未达到显著性水平(P0.05);过高或过低的灌水量均不利于红枣光合作用、生长发育及增产效果,较低的施肥量可以促进红枣生理生长、达到红枣增产的目的;W2F1处理下红枣叶片Pn(8.94μmol·m~(-2)·s~(-1))、Tr(3.86 mmol·m~(-2)·s~(-1))、Gs(0.49μmol·m~(-2)·s~(-1))和Ci(707.41μmol·m~(-2)·s~(-1))值最大,比最小值分别提高23.00%、22.54%、58.06%和58.08%;W3F3处理下WUE值(2.56μmol·mmol-1)最大;梢径增加量和梢长增加量最大值分别在W2F2处理(6.31 mm)、W3F2处理(64 cm),比最小值分别提高51.32%、33.33%;W2F1处理下产量(7 256 kg·hm~(-2))最大,比最小值处理增产55.67%,增产效应(33.14%)最大;iWUE最大值在W1F3处理(8.17 kg·m~(-3)),与W2F1处理无显著性差异(P0.05)。红枣净光合速率与蒸腾速率、气孔导度之间密切相关,红枣产量与红枣梢径增加量有较好的相关关系,梢径增加量在一定程度上能反应红枣产量。灌水量820 mm、施肥量N-P_2O_5-K_2O:200-100-150 kg·hm~(-2)(W2F1处理)为南疆沙区节水、节肥的最佳水肥供应模式。     

滴灌条件下水肥耦合对番茄产量及综合品质的影响

以番茄为材料,采用正交设计,研究了滴灌条件下水肥耦合对番茄产量和品质的影响。利用层次分析法对果实品质进行综合评价,建立水肥与番茄产量和品质综合得分的数学模型,并确定了最优灌水施肥量。结果表明:所建立的模型拟合较好,可用于分析水肥对产量和综合品质的影响。水肥对产量和品质的影响有所不同。产量模型中,灌水量(X1)的一次项系数为0.78,大于施肥量(X2)的一次项系数0.35,水分因素对产量的贡献比施肥大;而在品质效应模型中,施肥量(X2)的一次项系数0.22大于灌水量(X1)的一次项系数0.14,肥料对品质的影响更大。在水肥耦合作用中,产量及品质效应图均为上凸的曲面,水肥过高或过低均会使产量和品质下降,灌水和施肥要配合合理。由综合产量和品质得出最佳灌水量为2 803.36~3 420.93 m3·hm-2,施肥量为N:286.01~334.78 kg·hm-2,P2O5:143.00~167.39 kg·hm-2,K2O:286.01~334.78 kg·hm-2。     

生育期水分调控对河西地区滴灌春小麦生长和水分利用的影响

为探索干旱地区有利于春小麦生长和提高产量的大田滴灌灌水模式,以春小麦永良4号为试验材料,在不同生育期(苗期~分蘖,拔节~孕穗,抽穗~开花,灌浆~成熟)设置5个土壤水分下限W1(55%、60%、55%、50%),W2(60%、65%、60%、55%),W3(65%、70%、65%、60%),W4(70%、75%、70%、65%)和充分灌溉(CK)(75%、80%、75%、70%),研究了不同生育期土壤水分调控对河西地区滴灌春小麦生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:一定施肥水平下,随着土壤水分下限的提高,各处理株高、叶面积指数均不断增大,在成熟期充分灌溉(CK)处理分别比W4处理高2.19%和7.93%;不同水分下限处理条件下,春小麦干物质的总积累量和成熟期干物质向籽粒的分配量均为W4处理最大,比CK分别显著高5.63%和17.14%;各处理春小麦产量和水分利用效率随着土壤水分下限的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其中W4处理的水分利用效率比W3处理降低2.82%,但其产量分别比W3、CK处理增加7.53%和4.07%。从节水增产的角度考虑,W4处理可作为基于本试验条件下较适宜的水分处理。     

不同灌水量对膜下滴灌冬马铃薯生长及水分利用效率的影响

通过田间试验,设置1350 m3·hm~(-2)、1650 m3·hm~(-2)、1950 m3·hm~(-2)、2250 m3·hm~(-2)4个灌水量和1个常规沟灌为对照,研究膜下滴灌对马铃薯的生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:膜下滴灌马铃薯生长发育快,株高、单株茎叶鲜重、单株结薯数、单株块茎鲜重高于常规沟灌,膜下滴灌较沟灌增产6 416.08 kg·hm~(-2),增产21.29%,水分利用率高79.5 kg·hm~(-2)·mm-1。膜下滴灌下不同灌水量马铃薯水分利用率随灌水量增加呈降低趋势,产量和耗水量随灌水量增加而增加,滴灌1950 m3·hm~(-2)的产量最高,为39 732.0 kg·hm~(-2),当灌水量增加到2250 m3·hm~(-2)时,产量较滴灌1950 m3·hm~(-2)处理的下降6 624.5 kg·hm~(-2),下降16.67%。从产量提高和节水方面考虑,在生育期间有效降雨量在70 mm左右时,灌水量在1650~1950 m3·hm~(-2)较为适宜。     

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。     

滴灌春小麦生长发育与水分利用效率的研究

试验于2009-2010在石河子大学试验站进行,设置了滴灌和漫灌两种灌溉方式,滴灌又设置了一管四行和一管六行两种滴灌带布置方式,目的在于分析不同灌溉方式及不同毛管布置方式对滴灌小麦生长发育及水分利用率等方面的影响.结果表明:滴灌与传统漫灌相比,株高、叶绿素含量、根系活力增加,叶绿素后期下降缓慢,滴灌可降低小麦千物质在营养器官中的分配率,促进干物质向籽粒中分配,防止后期叶片旱衰;滴灌比漫灌相比灌水量降低了25％,产量平均增加14.4％,水分利用效率提高35.4％.滴灌小麦实行一管四行毛管布置与一管六行相比受水均匀,不同边行间植株生长差异小,产量及水分利用效率均比一管六行高.     

滴灌条件下马铃薯田的土壤水分调控方法

提出了滴灌条件下马铃薯土壤湿润范围调控的一般方法,重点探讨了通过制定更加合理的马铃薯滴灌灌溉计划来调控土壤水分时所要注意的问题。综述了马铃薯的需水特点,马铃薯耗水预报的方法,滴灌土壤水分状况的监控评价方法,降雨对土壤水分调控的影响以及5种制定马铃薯灌溉计划的参考方法。最后,根据国内外研究现状,提出了所需研究和解决的4个相关问题。     

调亏灌溉对绿洲灌区膜下滴灌辣椒生长发育和产量的影响

为探明不同调亏灌溉对绿洲灌区辣椒全生育期生长和产量形成的作用机理,于2017年采用大田试验研究了调亏灌溉对膜下滴灌辣椒生长发育、产量和水分利用效率的影响。以全生育期充分灌水（75%~85%田间持水量θ_f）为对照,设置不同调亏灌溉处理：苗期轻度水分亏缺(65%~75% θ_f）WD1,苗期中度水分亏缺(55%~65% θ_f)WD2,苗期重度水分亏缺(45%~55% θ_f)WD3,苗期轻度水分亏缺-后果期轻度水分亏缺WD4,苗期中度水分亏缺-后果期轻度水分亏缺WD5,苗期重度水分亏缺-后果期轻度水分亏缺WD6,测定了各水分处理下的辣椒不同生育期生长指标（株高、叶面积指数和根冠比）及其产量和水分利用效率。结果表明：在辣椒苗期进行一定程度的水分胁迫均会抑制辣椒株高和叶面积的生长,其中WD2和WD3在后果期株高、叶面积指数分别比对照减小18.0%~37.4%和22.6%~54.6%,差异均显著（P<0.05,下同）;WD2的根冠比在后果期较对照处理显著增加14.97%;WD1对辣椒产量影响不显著,WD2和WD3与对照处理相比分别显著减产了4.3%和17.2%。全生育期辣椒耗水量受水分调亏程度影响较大,耗水量随调亏程度增大与对照处理相比减小0.7%~19.8%;WD5的水分利用效率最高,为139.47 kg·mm·hm^-2,产量达34 746.12 kg·hm^-2;后果期进行轻度调亏不影响辣椒株高和叶面积指数,且在不减产的情况下水分利用效率提高9.20%。因此,苗期施加中度水分调亏,后果期施加轻度水分调亏,其他阶段进行充分灌溉是实现绿洲灌区辣椒节水、高产高效栽培的一种较优灌溉方式。     

调亏灌溉对膜下滴灌辣椒生长及水分利用的影响

通过大田试验研究了调亏灌溉[苗期:SRD1(轻度)、SRD2(中度)、SRD3(重度);开花坐果期:BRD1(轻度)、BRD2(中度)、BRD3(重度);盛果期:FRD1(轻度)、FRD2(中度);后果期:LRD1(轻度)、LRD2(中度);CK为对照]对膜下滴灌辣椒生长、耗水规律、产量和水分利用效率的影响。结果表明:苗期轻度水分调亏和后果期轻度水分调亏对辣椒株高、茎粗和叶面积指数均无显著影响(P0.05),而开花坐果期重度水分调亏使辣椒株高、茎粗和叶面积指数分别比对照显著(P0.05)小39.03%、32.94%和51.21%。同时,与对照处理相比,辣椒生物量随着水分调亏程度的增加而不断下降。其中,苗期中度水分调亏处理SRD2在苗期地上部分和根系干物质量分别比对照处理显著小40.32%和24.99%,但辣椒总产量为35322.79 kg·hm-2,与对照处理无显著差异。不同水分处理辣椒各生育期耗水量和耗水强度均表现为盛果期后果期开花坐果期苗期,并且与对照处理相比,辣椒阶段耗水强度和耗水量均随着水分调亏程度的增加而显著下降。苗期中度水分调亏处理SRD2的辣椒水分利用效率和灌溉水利用效率分别比对照处理显著提高8.45%和9.20%,并且产量处于最高水平。因此,SRD2为本试验方案中的最优灌溉方式。