作物调亏灌溉效应影响因素之研究进展

水量不足是中国农作物产量提高的主要限制因素,而调亏灌溉是从作物生理角度出发,通过使作物受到一定的水分胁迫,在实现节水的同时,也获得了高产,对农业水资源的可持续发展具有重要意义。介绍了调亏灌溉的生理机制和增产机理,对作物调亏灌溉效应影响因素诸如调亏程度、调亏时间、施肥和灌溉方式等进行了概述,并提出了调亏灌溉中需要进一步研究的问题。     

调亏灌溉在酿酒葡萄上的应用

本文主要阐述了调亏灌溉理论在酿酒葡萄上的发展及应用,并提出调亏灌溉技术在酿酒葡萄应用过程中的一些问题,给出酿酒葡萄调亏灌溉的一些建议。     

气候变化下新疆棉花调亏灌溉节水效果评估研究

为了验证气候变化下新疆棉花种植调亏灌溉节水效果,选取早熟、早中熟2个典型棉花种植区,采用棉花生长模型结合大气环流模式进行模拟试验。结果显示,调亏灌溉技术可有效节省用水量,与充分灌溉相比,在不影响生产力的同时,可节约农业灌溉用水5%～28%。因此,建议在新疆棉花种植时,控制灌溉用水量,结合实际情况优化调亏灌溉技术,确保棉花种植的价值与收益。     

作物非充分灌溉决策指标研究进展

为了有效地进行非充分灌溉,通过不同方面研究土壤和作物水分亏缺的诊断方法,从而制定科学有效的灌水指标。对目前非充分灌溉的土壤、灌溉、作物等指标的研究现状及存在的问题进行了的阐述,讨论了非充分灌溉决策指标今后研究发展的方向。从目前国内外研究情况来看,应用叶水势、茎直径变化、冠层温度等作物指标来精确诊断作物的水分状况,已逐渐成为非充分灌溉研究领域关注的热点,但其基础理论、监测方法及不同作物的应用效果仍需进一步研究完善。因此,单纯从一种灌溉决策指标出发确定灌溉量是不全面的,如何建立非充分灌溉条件下不同地区、作物的灌溉指标体系将是今后中国重要的研究内容。     

基于TOPSIS黄淮海平原井灌区冬小麦调亏灌溉的多目标优化

为探寻黄淮海平原井灌区冬小麦适宜的调亏灌溉控制指标,通过3季（2015-2017年）不同灌水下限与灌水定额（30、60、90、120和180mm）2因素组合试验,研究调亏灌溉对冬小麦产量及作物水分利用效率的影响。灌水下限分别为：轻旱（LD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量（field capacity,FC）的50%、55%、60%和50%;中旱（MD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量的40%、50%、55%和45%。研究结果表明,随灌水定额的增加,产量呈先增加后下降趋势,水分利用效率呈下降趋势。90mm灌水定额下,随灌水下限的增加,冬小麦产量呈增加趋势。基于CRITIC赋权的TOPSIS法构建冬小麦综合效益多目标优化模型获得的结果与产量和作物水分利用效率分析法获得的结论具有一致性,均表明LD60处理最优。综合考虑,为实现本地区冬小麦稳产与水资源高效利用的双重目标,冬小麦适宜采用轻旱胁迫下灌水定额为60mm的调亏灌溉控制指标。本结论可为黄淮海平原井灌区冬小麦的管理提供科学依据。     

调亏灌溉对棉花生长发育及其产量和品质的影响

 在移动式防雨棚下,采用子母盆栽土培法,以美棉99B为试验材料进行调亏灌溉（Regulated Deficit Irrigation, 缩写RDI）试验研究,旨在了解RDI对作物不同生育阶段生长发育特性、经济产量（Y）和水分利用效率（WUE）以及经济产品品质的影响,寻求适宜的调亏生育阶段（时期）和调节亏水度,为建立棉花RDI指标与模式提供理论依据。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,适时适度的水分调亏具有根系下扎的诱导效应,抑制植株营养体冗余生长,促进生殖生长,有利于光合产物向子棉运转与分配,提高经济产量;能够改善部分品质指标。棉花RDI的适宜指标是：苗期轻、中度调亏,0~40 cm土层湿度控制下限为田间持水量的60%FC(Field capacity)或50%FC;蕾期轻度调亏,0~40 cm土层湿度控制下限为60%FC;花铃期不宜调亏,应保证充足供水,0~40 cm土层湿度应不低于75%FC;吐絮期可中度调亏,0~40 cm土层湿度可控制在50%~55% FC。     

调亏灌溉对海岛棉产量及品质的影响研究

为了探明不同调亏程度对海岛棉产量及品质的影响,通过田间小区试验,以正常灌水量为对照,设置轻度调亏（正常灌水量的75%）、中度调亏（正常灌水量的50%）和重度调亏（正常灌水量的25%）,研究调亏灌溉对海岛棉不同部位优质成铃特性的调节效应。结果表明：轻度调亏对棉花产量品质无显著影响,而中度和重度调亏使皮棉产量分别下降了10.8%和25.4%,主要是单株铃数和单铃重显著下降。轻度和中度调亏对衣分影响较小,但重度调亏使衣分显著下降。轻度和重度调亏使纤维长度略有下降,中度调亏则纤维长度增加。纤维比强度和马克隆值随调亏程度增加呈增大趋势,但差异不显著。从不同结铃部位分析,轻度调亏使棉花中部铃重、纤维长度、比强度增大,上部铃重、纤维长度显著降低。而中度和重度调亏均使中部铃重、衣分显著下降,中度调亏使中部棉铃纤维比强度增加,而重度调亏可显著提高下部棉铃纤维比强度。轻度调亏使中部、中度调亏使下部、重度调亏使上部棉铃纤维马克隆值显著增大。     

调亏灌溉对成熟期烤烟中性致香物质的影响

为研究调亏灌溉对成熟期烤烟中性致香物质的影响,采用盆栽,在成熟期将土壤相对含水率控制在(40±5)%、(60±5)%、(70±5)%、(80±5)%,测定烤烟中性致香物质含量,为指导大面积烤烟生产提供依据。结果表明：（1）当土壤相对含水率为(40±5)%时,‘云烟97’各类致香物质总量均最低;（2）当土壤相对含水率为(60±5)%时,‘云烟97’各类致香物质总量均最高;（3）不同土壤水分对‘云烟97’单一致香物质的影响不一致;（4）烤烟成熟期(60±5)%的水分条件有利于各类中性香气物质的形成。     

调亏灌溉对玫瑰香葡萄与葡萄酒酚类物质的影响

为了解调亏灌溉技术对玫瑰香葡萄果实品质和葡萄酒质量的影响,为玫瑰香葡萄精确水分管理技术提供理论依据,在调亏灌溉条件下,研究玫瑰香果实及葡萄酒的基本理化成分变化,以及主要功能性成分——酚类物质含量变化,并利用主成分分析法进行综合评价,揭示调亏灌溉对玫瑰香葡萄与葡萄酒酚类物质的影响。结果表明,不同程度的调亏灌溉均能提高玫瑰香葡萄果实中的总酚、单宁含量,降低了果实总花色苷、总类黄酮和总黄烷醇含量。葡萄酒与葡萄果实中的酚类物质含量变化存在差异,80%常规滴灌量处理降低了葡萄酒中的总酚和单宁含量,而其余调亏灌溉处理均提高了葡萄酒中的总酚和单宁含量;所有调亏处理均提高了葡萄酒中的总类黄酮和总黄烷醇含量。主成分分析结果表明,70%常规滴灌量时,玫瑰香葡萄和葡萄酒品质均为最好。     

蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响

以新海24号、新海35号为材料,设置滴灌定额0 m3·hm-2(重度调亏,土壤含水量10%左右)、900 m3·hm-2(轻度调亏,土壤含水量16%左右)、1800 m3·hm-2(丰水,土壤含水量20%左右)3个处理,研究蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响。结果表明:0 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积分别在花后10 d内、20 d内快速增大,铃重在花后30 d内增长速度较快;但铃直径、铃体积在开花后30 d,铃重在开花后50~60 d,均较900 m3·hm-2和1800 m3·hm-2处理显著下降。900 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积及铃重均与1800 m3·hm-2处理无明显差异。皮棉产量以900 m3·hm-2处理最高,平均为2372.92 kg·hm-2,比1800 m3·hm-2和0 m3·hm-2分别高10.97%和41.78%。因此,海岛棉蕾期滴灌定额以900 m3·hm-2较为适宜。     

绿洲膜下滴灌调亏对马铃薯土壤环境及产量的影响

为测定膜下滴灌调亏马铃薯全生育期内不同调亏水平土壤养分、土壤水热动态、生长动态、产量效应和水分利用效率,于2016年在河西荒漠绿洲灌区民乐县益民灌溉试验站开展了马铃薯不同生育阶段水分调亏灌溉的试验研究,结果表明,马铃薯膜下滴灌调亏土壤水热变化均匀且利用率高,有利于马铃薯对土壤养分的充分吸收和利用;土壤养分是土壤肥力的核心,是植物在生长发育过程中不可或缺的重要因素,膜下滴灌调亏栽培能有效减少土壤速效养分的流失,并提高马铃薯对土壤速效养分的利用效率;不同生育阶段马铃薯耗水量受水分调亏程度影响较大,其耗水量随调亏程度增大而显著减少(P0.05),水分调亏处理马铃薯全生育期总耗水量均低于全生育期充分灌水CK处理。块茎形成期轻度水分亏缺马铃薯水分利用效率、灌溉水利用效率、生物量均达到最大,较全生育期充分灌水显著提高29.04%,35.61%。因此,块茎形成期轻度水分亏缺灌溉方式能使马铃薯根区土壤始终保持湿润状态,有效减少渗漏损失和植株间无效蒸发损失,改善土壤水、肥和热量状况,有利于提高作物水分利用效率,且不显著降低马铃薯最终产量。     

亏缺灌溉西瓜营养生长期适宜滴灌频率研究

为了探求膜下亏缺灌溉条件下大棚西瓜营养生长期的最佳滴灌频率,为西北干旱半干旱地区设施西瓜合理灌溉提供理论指导,笔者以‘农科大11 号’西瓜为试材,以室内蒸发皿水面蒸发量的0.4 倍为亏缺灌水量,试验共设置T1、T2、T3 共3 个灌水频率处理,分别为每2 天灌1 次水（高频）、每4 天灌1 次水（中频）和每6 天灌1 次水（低频）,研究了滴灌频率对西瓜营养生长期根区土壤含水量、植株生长以及相关生理指标的影响。试验结果表明：T2 下根区0~20 cm土层的土壤水分条件最适宜营养生长期的生长,植株叶绿素含量、净光合速率和叶片水分利用效率达到最高,光合同化能力强,且西瓜叶片能够保持适宜的细胞汁液浓度和细胞水分代谢水平。整体而言,T2 西瓜营养生长期长势较好,植株健壮,抗逆性更强,有利于抵抗早春大棚各种逆境胁迫。综合考虑土壤水分分布、生理及生长指标,T2 即每4 天灌1 次水是西北地区早春大棚西瓜营养生长期亏缺灌溉条件下最佳灌溉频率。该研究可为提高西瓜营养生长期亏缺灌溉水分利用效率提供参考依据。     

氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响

优化水肥管理对提高小麦生产效率,改善农业生态环境具有重要意义。在防雨棚下,采用桶栽土培法研究氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率、叶片光合速率的影响,为优化小麦水氮运筹模式提供依据。设置4种氮肥基追比（播前和拔节期施氮比例）处理,分别为10:0、7:3、5:5和3:7,记为N_10:0、N_7:3、N_5:5和N_3:7。2种水分处理:水分调亏（返青-拔节期）—复水—调亏（灌浆-成熟期）,记为D;全生育期正常供水,记为N。结果表明,拔节期追施氮肥显著提高小麦灌浆期的单茎叶面积;相同水分条件下,N_7:3、N_5:5和N_3:7灌浆期单茎叶面积递增且显著高于N_10:0处理。水分调亏显著降低拔节期N_10:0处理小麦最上部展开叶的光合速率,对其他氮肥处理小麦光合速率的影响则未达显著水平;相同水分条件下,N_5:5处理拔节期和灌浆期均具有较高的光合速率。随追氮比例的增加,小麦叶片光合速率和水分利用效率呈先升后降的趋势。氮肥基追比和水分调亏显著影响小麦产量和水分利用效率,且两者对小麦产量存在显著的互作效应。综合考虑产量和水分利用效率等因素,水分调亏配合氮肥基追比处理比例为5:5是最合理的水氮运筹模式。     

不同灌水次数对日光温室番茄土壤水分动态变化规律的影响

根据番茄在整个生育期内土壤水分变化特点,充分利用有限水资源,调节土壤水分状况。在相同灌水量条件下,利用时域反射仪研究不同灌水次数对土壤含水量的变化的影响。结果表明：各处理土壤贮水量变化的深度一般在0~100 cm内,尤其在0~60 cm变化最为激烈,100~180 cm范围内土壤水分变化不明显。按土壤水分运移规律进行划分,将土壤水分的垂直变化分为4层,即活跃层（0~30 cm）、次活跃层（30~60 cm）、缓变层（60~100 cm）和均稳层（100~180 cm）。灌水次数越少对土壤水分消耗的越多,易造成活跃层和次活跃层土壤水分亏缺;反之,则土壤水分消耗较少。     

调亏灌溉与合理密植对旱区棉花生长发育及产量与品质的影响

为明确合理密植条件下调亏灌溉的节水增产效果,在新疆干旱区大田研究了灌溉量(饱和灌溉、正常灌溉、调亏灌溉)和种植密度(12万、18万、24万株·hm-2)对棉花生长发育和产量品质的影响。结果表明,灌溉量和种植密度对棉花生物产量、经济系数、经济产量有显著的互作效应,但对纤维品质没有影响。调亏灌溉显著抑制营养生长,但提高了收获指数;调亏灌溉下适当提高密度,显著提高了生物产量和单位面积铃数。调亏灌溉下高密度处理组合在用水量减少20%的情况下,棉花产量与正常灌溉下中、高密度以及饱和灌溉下低密度等高产组合的产量相当。调亏灌溉配合合理密植是旱区棉花节水增产的有效栽培途径之一。     

不同灌水处理对温室黄瓜形态及光合作用指标的影响

本文以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,通过对不同灌水量处理下黄瓜的形态指标和光合作用等进行分析,结果表明,在实验处理的水量范围之内,随着灌水量的增加,温室黄瓜形态指标、光合指标、叶绿素含量指标均不同程度地增加。本研究表明,温室黄瓜在膜下滴灌条件下结果期每隔3d灌水一次,灌水定额为15mm时其形态和光合指标可达到理想值。