水分胁迫对间作棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响

[目的]明确水分胁迫对枣园间作条件下棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响.[方法]研究阿拉尔垦区幼龄枣园不同间作模式土壤水分动态变化规律及棉花生产力动态.[结果](1)轻度水分胁迫、适宜水分处理下土壤含水量较高,紧实度适中,具有较强的保墒蓄水能力.(2)同一水分处理下,产量表现为M3＞M2＞M1.同一种植模式下,产量表现为W2＞ W3＞ W4＞ W1.(3)W1水分处理和M3模式作物的水分利用效率较高.(4)适宜间作枣园的灌水量为300 m3/667m2.[结论]阿拉尔垦区1～2龄枣园中,红枣与棉花间距保持0.5m距离,对提高棉花产量较为有益,且对枣树影响较小;第3年,红枣与棉花间距应调整为1.0m,可以最大限度发挥枣棉间作复合系统的生产潜力.     

枣园间作条件下不同灌水处理对紫花苜蓿产量及水分利用率影响

[目的]研究塔里木盆地枣园间作紫花苜蓿种植过程中的合理灌水量.[方法]设置4个灌水处理田间试验,研究幼龄枣园不同灌水处理,对紫花苜蓿不同刈割茬次产量及水分利用效率的影响.[结果]随着灌水量的增加,紫花苜蓿产量表现出先增加后下降的变化趋势,第1、2、3茬和全生长季(1～3茬)干草产量差异极显著,苜蓿头茬草产量在W3(5 250 m3/hm2)时最高,为10 300.52 kg/hm2;不同灌水量处理下紫花苜蓿水分利用效率有明显差异,第一茬水分利用效率为W1＞ W2＞ W3＞ W4,第二茬水分利用效率为W1 ＞W3 ＞W2＞ W4,第三茬水分利用效率为W3＞W2＞W1 ＞W4,总体以第二茬最高,第三茬最低.[结论]W3(5 250 m3/hm2)灌水条件下,紫花苜蓿田间投入与产出的综合经济效益最好.     

不同滴灌量枸杞田间土壤水分运移特征

为了探讨不同滴灌量对枸杞田间土壤水分运移的影响,在栽培条件下,以‘宁杞1号’‘宁杞5号’‘宁杞7号’‘宁杞9号’为材料,通过田间试验研究5 100 m·hm^-2（W1）、4 350 m·hm^-2（W2）、3 600 m·hm^-2（W3）、2 850 m·hm^-2（W4）和2 100 m·hm^-2（W5） 5个滴灌量处理下枸杞产量、0～80 cm土壤水分运移和水分利用效率的变化规律。结果表明,0～20 cm土壤含水量随枸杞生育进程的推进呈波动式递减趋势,W5和W1处理土壤含水量最低,平均分别为16.91%和18.40%。灌水前后不同品种剖面土壤含水量变化差异明显,灌水后0～80 cm土壤含水量随灌溉时间延长以40 cm为“临界点”开始下降逐渐趋于平缓,W5处理下‘宁杞1号’和‘宁杞5号’剖面土壤含水量最低,W4、W1处理分别使 ‘宁杞7号’‘宁杞9号’田间土壤含水量低于其他处理。不同品种枸杞水分利用效率差异显著,与W1处理相比,W5处理在灌水量减少 3 000 m·hm^-2情况下显著提高 ‘宁杞1号’‘宁杞5号’产量,水分利用效率也显著提高60.40%、 90.57%。‘宁杞7号’W5处理较W1处理产量提高5.05%的同时,水分利用效率极显著提高49.54%,W2处理水分利用效率仅提高3.64%。‘宁杞9号’灌水量减少均能显著提高水分利用效率,W4处理效果最佳。在常规灌溉基础上适度减少滴灌水量,能有效调控枸杞田间土壤水分运移和提高水分利用率。     

不同水分处理对滴灌春小麦水分利用效率及产量的影响

研究不同水分处理对春小麦滴灌水分在土壤中的分布状况、水分利用效率（WUE）及产量的影响。结果表明,不同水分处理对滴灌小麦土壤水分的分布有很大影响,同一土层0～20cm土壤含水率在灌溉前后具有明显的变化;0～40cm土层土壤含水率整体趋于平缓,总体表现为W1处理（150mm）〈W2处理（300mm）〈W3处理（450mm）〈W4处理（600mm）;40～60cm土层距离滴灌带不同远近的土壤含水率变化不明显。W3处理的WUE最高,漫灌的WUE最低。滴灌小麦和漫灌小麦不同水分处理的产量间差异达显著水平,同一水分处理不同行之间由于灌溉量的不同也表现差异性;两品种产量均随灌水增加而增加,灌水过多而降低的趋势。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

基于膜下滴灌的不同灌水量对黑花生产量及水分利用效率的影响

为探究膜下滴灌黑花生的适宜灌溉制度,通过测坑试验,研究不同膜下滴灌的不同灌水量对黑花生农艺性状、耗水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明:随着水分胁迫的增加,干物质积累量明显减少;处理W1和处理W2之间无显著差异,但是均与处理W3间差异显著;处理W2的百仁重和出仁率高于常规滴灌量处理W1和水分胁迫处理W3,从而导致最终产量高于二者,成为3个处理中产量最高的处理;水分利用效率随着灌溉量的增加而减少,处理W1的水分利用效率显著低于处理W2和处理W3,分别为34.63%和38.14%;不同滴灌处理均在结荚期的耗水量最大,说明该生长阶段是黑花生的需水关键期。综合考虑,处理W2的灌水制度为最优。     

不同基因型旱地冬小麦水分利用效率差异研究

2005—2006年在甘肃陇东旱塬研究了21个冬小麦品种的耗水量、水分利用效率和产量之间的差异。产量结果的统计分析表明：供试的21个品种之间籽粒产量存在明显的差异（P〈0．05）,但其田间耗水量的概论值P=0．277,差异不显著。不同基因型之间籽粒产量、田间耗水量的差异表现在水分利用效率的异同上,品种（系）之间水分利用效率差异达到极显著水平（P〈0．05）,品种之间水分利用效率的变异系数为11．2％。这进一步证实,不同基因型旱地冬小麦之间水分利用效率存在明显差异,小麦品种之间水分利用效率的差异可达到66％,即达到相同产量的不同品种小麦．耗水量可相差66％．或在相同耗水量时产量可增加2／3．     

水分胁迫对不同类型春小麦水分利用效率和光合日变化的影响

通过不同生育期3个水分胁迫-复水处理,即:生育期土壤相对含水量(SRWC)维持在饱和持水量的60%~70%(T1),孕穗期SRWC维持35%~45%,之后恢复充足的供水(T2),抽穗期SRWC维持在35%~45%,之后恢复充足供水(T3),研究了旱地类型(DE)、中间类型(IE)和水地类型(WE)春小麦品种水分利用效率和光合日变化.结果表明:水分胁迫对水分利用效率的影响明显小于对籽粒产量的影响,且T2的抑制效应大于T3.无论是T1还是T3,3个品种类型光合日变化均大致呈双曲线,但品种间存在时段性差异.T3处理,DEI、E在15∶00~16∶00表现出光合超补偿作用.在3个处理中,籽粒产量和水分利用效率均呈极显著正相关(0.860~0.965).     

南疆地区棉花叶片水分利用效率的日内动态变化特征

[目的]研究南疆棉花叶片水分利用效率的日动态变化。[方法]在新疆巴州水管处重点灌溉试验站利用LCpro+全自动便携式光合仪对试验田内棉花光合作用进行系统监测,同时将数据转化为棉叶水分利用效率(WUE)并进行动态特征分析。[结果]在日内,棉叶光合速率变化呈双峰型曲线,蒸腾速率的变化因棉叶温度差异呈双峰型或单峰型曲线;光合和蒸腾日内动态都具有不对称性,且二者动态反向;棉叶水分利用效率的日动态呈双峰型曲线,上午棉叶水分利用效率高于下午,且在不同叶位之间差异较大,自主茎第2叶向下依次减小;花铃期主茎不同叶位之间的水分利用效率变幅大于蕾期。[结论]该研究为提高棉花叶片水分利用效率提供了科学依据。     

不同水分梯度和种植密度对谷子杂交种产量及水分利用效率的影响

为发挥杂交谷子耐旱节水丰产性能,对张杂谷6号进行了不同水分梯度和不同留苗密度试验研究。结果表明:拔节期补水与不补水之间产量差异达到极显著水平,但不同补水量之间产量差异未达到显著水平,说明谷子杂交种在拔节期补灌30 mm即可达到显著的增产作用,但补水量增加不利于提高水分利用效率;不同留苗密度处理间产量差异达到极显著水平,随着留苗密度增加产量随之增加;在自然降水和补灌水量30 mm情况下,种植密度以18万株/hm2和30万株/hm2为宜。杂交谷子拔节期补水增产但不利于提高水分利用效率,适宜的留苗密度是提高产量和水分利用效率的有效途径。     

谷子杂交种与常规种水分利用效率及耗水规律差异

在不同水分梯度下,研究了谷子杂交种与常规种的水分利用效率、耗水规律及农田水分平衡。结果表明:在谷子水分临界期(孕穗—开花期),补水与未补水之间产量差异达极显著水平;在不同水分梯度下,杂交种与常规种之间产量差异均达极显著水平,说明在不同降水年型种植谷子杂交种均可取得显著增产的效果;谷子杂交种较常规种的水分利用效率(WUE)均值可提高30.99%～41.00%,说明谷子杂交种具有十分明显的高效用水的遗传特性;经对播前和收获后土壤贮水量计算分析,在各种水分梯度下,种植谷子杂交种并未出现2 m土体土壤贮水量亏缺,只是盈余额度大小不同;谷子杂交种与常规种日耗水量变化差异主要表现在需水高峰期,杂交种在需水高峰期日耗水量较常规种平均高出1.64 mm,说明谷子杂交种在需水高峰期根系有较强的吸水能力,是抗旱性强的体现,亦为高效用水奠定了生理基础。     

水分氮素及环境因子对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率影响研究

试验研究了不同灌水量(2 850、3 900和4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270和360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率(WUE).结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响.在盛铃期时,灌水量为4 950 m3/hm2时的WUE显著高于灌水量为3 900和2 850 m3/hm2,后两者之间的WUE无显著差异.南疆膜下滴灌棉花水分利用效率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子.WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系、WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系.     

水分与氮素对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率与蒸腾速率的影响

研究了不同滴水量(2 850、3 900、4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270、360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率WUE与蒸腾速率E。结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响。在盛铃期时,滴水量为4 950 m3/hm2时WUE显著高于滴水量为3900、2 850 m3/hm2时的WUE,后两者之间的WUE无显著差异。不同处理棉花叶片蒸腾速率E在蕾期均高于花铃期和盛铃期。在蕾期,水分与氮素对蒸腾速率无显著影响;在花铃期,水分对蒸腾速率E的影响达到了显著水平,最高滴水量处理的蒸腾速率也最高,而施氮、水分与施氮的交互作用对蒸腾速率E无显著影响。在盛铃期,最高滴水量4 950 m3/hm2条件下,蒸腾速率E显著地受到施氮的影响,施氮量最高时,其蒸腾速率也最高。南疆膜下滴灌棉花水分利用效率、蒸腾速率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子。WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系,WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气温度、叶片温度、光合有效辐射PAR呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气CO2浓度、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系。     

不同种植模式对谷子产量及水分利用效率的影响

【目的】如何实现水分高效利用是有效缓解我国旱作区水资源匮乏的重要途径之一。【方法】在敦煌极度干旱自然条件下,以新抗旱杂交谷子品种“张杂谷19号”为参试材料,通过设置地膜覆盖、灌溉及种植密度等不同处理,以期制定品种与配套栽培技术相结合的高水效种植模式。【结果】①与覆膜无补灌（F1W0）相比,收获期无膜无补灌（F0W0）处理张杂谷19号土壤水分明显低于大同29号,地膜覆盖减少水分无效散失,保证植株正常生长发育,促进根系发育,从而中后期吸收更多深层水分。②种植模式对谷子产量有显著影响（P<0.05）,顺序依次为F0W1处理>F1W0处理>F0W0处理,张杂谷19号明显高于大同29号。③补灌可明显提高水分利用效率,但是,张杂谷19号在覆膜无补灌,9.0万株·hm^-2处理下最高,达到18.16 kg·hm^-2·mm^-1。【结论】在水分限制下保持高水效且获得较高收获产量;如适当增加补灌,不仅保持较高的水分利用效率,更可大幅增加产量。研究仅限于降雨量少且有灌溉条件的地区,如依据水资源条件,制定不同区域配套的谷子高水效种植体系,这将对保证旱作区粮食高产和稳产具有重要的意义。     

苹果树水分指标日变化及水分利用效率的研究

本试验实地测量分析了美国8号苹果树水分指标的日变化。结果表明：茎干和叶片的水势早晨较大,中午前后较小,茎水势变化显著滞后于叶水势的变化;茎流量日变化呈“单峰”曲线,最高值出现在午后;蒸腾速率日变化为“双峰”曲线,有明显的“午休”现象;水分利用效率在一天中呈下降趋势,上午下降幅度较大,下午较小;茎流量与水势、蒸腾速率与温度、水分利用效率与光强等不同生理生态指标之间均存在极显著的相关性。     

干旱对冬小麦旗叶光合参数、产量和水分利用效率的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合特性、产量和水分利用效率的影响,2013-2015年,在防雨棚池栽条件下,以强抗旱性冬小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性冬小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱处理(W1处理,0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的50％±5％)、花后干旱处理(W2处理,拔节期-孕穗期0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的70％±5％,花后0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的50％±5％)、拔节后适墒处理(W3处理,0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的75％±5％)3个水分处理,分析上午(6:00-12:00)、下午(12:00-18:00)及白天(6:00-18:00)冬小麦旗叶光合参数的均值、籽粒产量和水分利用效率.结果表明,与W3处理相比,W1、W2处理降低了旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的均值,且下午的降幅大于上午,灌浆中期的降幅大于灌浆前期.与YZ4110相比,在相同土壤水分条件下JM47旗叶Pn均值在灌浆前期下午及灌浆中期上午、下午、白天都显著高于YZ4110;旗叶Gs均值表现为在W3处理下灌浆前期下午、白天及2013-2014生长季灌浆中期白天显著高于YZ4110;在灌浆中期旗叶Tr均值表现为在W3、W2、W1处理的上午、下午、白天显著高于YZ4110;旗叶Ci均值表现为在W2处理下灌浆前期上午显著低于YZ4110.与W3处理相比,W1处理下JM47、YZ4110的产量分别降低了12.5％、24.2％,水分利用效率分别提高了23.3％、18.2％,W2处理下水分利用效率分别提高了13.2％、13.7％,而产量仅YZ4110显著降低了9.4％.除瞬时水分利用效率(IWUE)和灌浆中期胞间二氧化碳浓度外,旗叶光合参数与籽粒产量呈正相关,与水分利用效率呈负相关,且相关系数的绝对值总体表现为下午大于上午、灌浆中期大于灌浆前期.总体看出,种植强抗旱性冬小麦品种有利于改善旗叶光合特性,特别是下午时段和灌浆中期的旗叶光合特性,从而提高冬小麦产量.     

空间布局对西北极端干旱区枣棉间作复合系统水分利用效率的影响

[目的]解析农林间作水分高效利用机制。[方法]以西北极端干旱区典型模式枣棉间作为研究对象,通过设置不同棉花种植行数和棉花株距研究空间布局对枣棉间作复合系统水分利用效率的影响。[结果]与单作相比,枣棉间作具有明显提高产量和土地利用率的优势,种植行数对间作产量的影响效应显著。间作条件下耗水量高于对应单作,但也能显著提高水分利用效率,种植行数与棉花株距互作作用对间作水分利用效率的产生效应,通过空间布局能够协调枣棉间作种间关系,提高水分高效性。[结论]枣棉间作群体较单作更能够显著提高水分利用效率,在农林复合群体中,林木根系一般较深,能充分利用土壤深层营养物质和水分,农作物则利用浅层土壤中的养分和水分,由于根系垂直生长呈多波顺次递推特点,使根系生长中心和吸收中心交错出现,提高了养分和水分的利用效率。     

水分对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响

为探明适宜于南疆枣棉间作复合系统合理的灌水量,设置4个水分梯度,采用随机区组试验设计,研究枣棉间作不同水分处理对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响。结果表明,随着灌水量的增加,枣棉间作群体产量呈现先减小后增加再减小的趋势;灌水量5 250 m~3/hm~2处理产量最高,为2 828.9 kg/hm~2,与灌水量3 750、4 500、6 000 m~3/hm~2处理产量差异显著;不同水分处理下的水分生产率有明显差异,依次为灌水量3 750 m~3/hm~2灌水量5 250 m~3/hm~2灌水量4 500 m~3/hm~2灌水量6 000 m~3/hm~2。因此,枣棉间作最佳灌水量为5 250 m~3/hm~2。     

干旱胁迫对不同早熟陆地棉品种产量和水分利用效率的影响

在干旱和正常灌溉两种条件下,研究干旱胁迫对早熟陆地棉产量和水分利用效率影响。结果表明：各品种在干旱胁迫条件下的水分利用率均显著高于在正常灌溉条件下水分利用率;在相同灌水条件下不同陆地棉品种的产量、水分利用效率存在极显著差异。利用产量和水分高效利用指数筛选出水分利用效率高、耗水量小、对缺水不敏感的抗旱高产节水型品种4个：新陆早48号、新陆早35号、新陆早36号、新陆早45号。     

灌水对小麦子粒淀粉组成、产量及水分利用率的影响

在2004～2005小麦生长季,以强筋小麦济麦20为试验材料.研究了不灌水(WO)、底墒水+拔节水+开花水(W1)、底墒水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底墒水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3)4个灌水处理条件下小麦子粒淀粉组成及产量和水分利用率的变化.结果表明,开花后WO处理的旗叶光合速率和子粒直链淀粉含量显著低于浇水处理:灌浆中后期,浇水处理旗叶的光合速率和子粒直链淀粉含量为W3W2、W1.W0处理子粒支链淀粉和总淀粉含量显著高于W1、W2、W3处理,开花后21 d至成熟期,浇水处理间为W1、W2W3.子粒产量为W1、W2W3W0、W1、W2之间无显著差异,表明浇冬水对子粒产量无显著影响,灌浆水降低子粒产量.水分利用率为W0W1W2W3,水分生产效率W1W2W3,直链淀粉和支链淀粉含量的比值为W0相似文献