不同灌水下限对棉花产量及水分利用效率的影响

基于田间试验,分析了棉花耗水量与产量、边际产量、棉花水分利用效率之间的关系.结果表明,棉花产量、水分生产率均与棉花耗水量呈二次抛物线关系.就棉花产量而言,苗期、蕾期、花铃期、吐絮期对应的0.6m土体适宜土壤水分下限分别为55％FC～60％FC、65％FC～70％FC、75％FC～80％FC、60％FC～65％FC.棉花水分利用效率而言,苗期、蕾期、花铃期、吐絮期对应的0.6m土体适宜土壤水分下限分别为60％ FC～65％ FC、65％FC～70％FC、80％FC～85％FC、55％FC～60％FC.     

麦后移栽棉适宜调亏灌溉模式研究

【目的】探讨麦后移栽棉适宜的调亏灌溉模式。【方法】在麦后移栽棉蕾期、花铃期分别设计不同亏水灌溉处理,研究了不同调亏灌溉处理对麦后移栽棉生长发育、产量、品质和灌溉水利用效率的影响。【结果】蕾期和花铃期的水分亏缺均会抑制棉花株高、茎粗等营养生长,其中蕾期水分亏缺影响程度相对较大;无论是蕾期还是花铃期,轻度亏水灌溉对棉花生长发育无明显影响;叶片相对含水率随缺水程度的增加呈下降趋势,蕾期或花铃期轻度亏缺灌溉均有利于地上干物质积累;与全生育期充分灌溉(CK2)处理相比,蕾期轻度调亏灌溉节省灌溉用水5.45%,增产9.16%,灌溉水利用效率提高15.05%;花铃期轻度调亏灌溉节省灌溉用水9.09%,增产2.34%,灌溉水利用效率提高12.90%;调亏灌溉对麦后移栽棉马克隆值和伸长效率影响不明显,但蕾期或花铃期轻度调亏灌溉都有提高棉纤维长度、整齐度和断裂比强度的趋势。【结论】在水资源供应较为充足时,蕾期轻度调亏灌溉、花铃期充分灌溉可获得最高的籽棉产量和较高的灌溉水利用效率;而在水资源不足的条件下,蕾期充分灌溉、花铃期轻度调亏灌溉是较为适宜的省水、高产、高效灌溉模式。     

寒地黑土区玉米高效调亏灌溉制度的试验研究

通过筒测试验,研究了玉米最佳的水分调亏阶段以及各调亏阶段亏水程度的最佳上、下限阈值。结果表明,抽穗开花期水分亏缺对产量影响最大,其次是拔节期,苗期水分亏缺对产量影响最小。苗期、拔节期和抽穗开花期水分亏缺程度分别为50%FC～60%FC、65%FC～75%FC和65%FC～75%FC的灌溉处理是最佳调亏灌溉方案,产量与水分利用效率比正常灌溉处理提高了8%、12.6%。     

调亏灌溉对棉花根冠生长关系的影响

以棉花(Gossypium hirsutum L.)为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,进行调亏灌溉(Regulated deficit irrigation,RDI)对棉花根、冠生长的影响研究。试验采用二因素随机区组设计,设置4个水分调亏阶段:苗期(I)、蕾期(II)、花铃期(III)和吐絮期(IV);每个调亏阶段设置3个水分调亏度:轻度调亏(L)、中度调亏(M)和重度调亏(S),土壤相对含水率(占田间持水率的百分数)控制上、下限分别为60%~65%FC(Field capacity)、50%~55%FC和40%~45%FC;另设全生育期保持适宜土壤水分处理作为对照(CK),土壤相对含水率控制下限分别为60%FC(苗期)、60%FC(蕾期)、70%FC(花铃期)和60%FC(吐絮期)。分别在水分调亏期间和复水后测定各处理根系参数和地上干物质质量。试验结果表明,RDI对植株根、冠生长发育的影响因不同水分调亏阶段和不同水分调亏度而异。水分调亏不改变棉花根系生长的原有总体趋势,但对根系生长速率具有促进作用。棉花各生育阶段的中度水分调亏(50%~60%FC)在调亏期间对根系生长有明显促进效应或维持较高的根质量,复水后有不同程度的根系补偿生长效应或延缓根系衰亡作用,后期仍保持较高的根冠比(R/S),因而是协调棉花根/冠关系的适宜水分调亏处理。RDI可以有效调控棉花根/冠生长关系。     

地下滴灌条件下水分胁迫对棉花生理性状及水分利用率的影响

为寻求地下滴灌棉花高效高产适宜的灌溉指标,通过大田田间试验,研究了蕾、铃期不同水分亏缺对棉花生理形状以及水分利用率的影响,结果表明:棉花全生育期内株高、茎粗、叶面积指数均呈"慢-快-慢"变化规律,蕾期水分过多(SDI-8)或过少(SDI-1)均不利于棉花生理指标发育,铃期随水分胁迫加剧(SDI-5)而明显降低,同样水分胁迫条件不同生育阶段,棉花生理性状指标在营养生长阶段产生的负面影响比生殖生长阶段要小(SDI-1均大于SDI-5);SDI-7的籽棉产量和水分利用率均最高,比SDI-8(全生育期充足供水)分别提高了11.6%和12.6%。蕾期(适度水分亏缺)和铃期(充足供水)灌水控制下限分别为田间持水率60%和75%,更利于地下滴灌棉花籽棉产量和水分利用率显著提高。     

水分调控对麦茬棉产量和水分利用效率的影响

为研究麦后移栽棉对水分调控的响应,于2012年6月~2012年10月通过人工控水试验研究了水分供应对麦后移栽棉生长、产量和品质的影响。小区试验结果表明,蕾期轻度水分亏缺花铃期充分灌水处理(T2)的籽棉产量、成铃数以及单铃质量均为最大,但蕾期和花铃期轻度水分胁迫处理(T4)的产量与处理T2差异不显著,但水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了23.93%和34.01%;管栽试验结果表明,对照处理(T7)的单株成铃数的收获籽棉产量均最高,与对照处理相比,全生育期轻度水分胁迫处理(T8)减产3.98%,水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了9.70%和20.02%;桶栽试验结果表明,灌水定额为1.6倍ETp处理(T11)的籽棉产量和单株成铃数均最高,与处理T11相比,灌水定额为1.3ETp处理(T12)的籽棉产量仅降低了9.7%,而灌水定额为1.0 ETp处理(T13)的籽棉产量降低了30%。说明适宜的水分胁迫(灌水下限为60%~65%FC,灌水上限为80%~85%FC)有利于麦后移栽棉的高产和水分利用效率的提高。     

麦后移栽棉生育及生理特性对水分亏缺的响应

在防雨棚测坑试验条件下,研究了不同生育阶段水分亏缺对麦后移栽棉生长发育及生理特性的影响。结果表明,蕾期水分亏缺抑制了植株的正常生长发育,棉花株高、茎粗和叶面积指数等生长发育指标均随水分亏缺程度的增大而减小,而花铃期水分亏缺对其影响较小;在植株快速生长阶段,蕾铃数和叶面积指数呈现良好的对数正相关关系,决定系数达到0.90以上;不论蕾期还是花铃期,与对照处理相比,水分亏缺均显著提高了叶片可溶性糖和丙二醛(MDA)的质量分数,且随水分亏缺程度的增大而增大,进而限制了蕾铃的正常生长发育,复水后可溶性糖与MDA均降低至与对照无明显差异的程度。     

覆膜滴灌玉米生长指标、耗水量及产量的影响

以覆膜滴灌玉米为试验材料,采用田间试验,设置不同土壤水分控制下限,研究不同土壤水分处理对玉米植株生长指标、耗水量、产量及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:不同土壤水分处理下,玉米株高和叶面积具有相似的变化规律;玉米全生育期需水规律为苗期小,拔节-灌浆期增大,成熟期减小,灌浆期为需水高峰期;各生育阶段模系数存在差异;玉米日耗水强度在整个生育期呈现出中间大、两头小的规律,灌浆期日均耗水强度达到最高,达4.99mm/d;中水分处理GGDE3 WUE最高,达到2.95kg/m3,其对应的产量也较高。通过对产量和耗水规律的分析,得出适合当地覆膜滴灌玉米适宜土壤水分控制下限为苗期65%FC、拔节期70%FC、抽穗期70%FC、灌浆期70%FC、成熟期65%FC。     

加气对西北旱区膜下滴灌棉花光合及水分利用效率的影响

为探明西北旱区滴灌棉花适宜的加气灌溉模式,试验以不加气灌溉为对照(CK),设置5个加气灌溉处理：苗期加气(AS)、蕾期加气(AB)、花铃期加气(AF)、蕾期加气+花铃期加气(ABF)、苗期加气+蕾期加气+花铃期加气(AW);研究了不同生育期加气灌溉对西北旱区棉花光合作用及水分利用效率的影响.结果表明,与CK相比,所有加气处理的光合特性及地上部生物量都显著提高,其中处理AW较CK的净光合速率显著增加22.68%,蒸腾速率显著增加41.19%,气孔导度显著增加33.42%,胞间CO₂浓度显著降低16.22%;花铃期加气灌溉使西北旱区棉花地上部茎、叶、蕾/铃干物质累积量分别显著增加29.26%,11.15%和33.41%.不同生育期加气灌溉下,棉花光合特性、地上部生物量以及产量最优的处理为AW和AF,且差异不具有统计学意义;但是处理AF的水分利用效率最高,为1.51 kg/m³,显著高于处理AW.因此,从高效节水增产的角度考虑,在棉花花铃期进行加气(AF)可作为西北旱区膜下滴灌棉花的最佳加气灌溉模式.     

基于蒸发量的膜下滴灌棉花灌溉预警装置设计与试验

设计了一种基于蒸发量的简易灌溉预警装置,并建立了基于水量平衡原理的灌溉预警模型。通过田间试验,确定了适宜供水条件下新疆膜下滴灌棉花各生育阶段的蒸发皿—作物系数,并建立了适宜的灌溉预警指标,提出了降雨条件下的指标修正方法。田间应用表明,在北疆棉花膜下滴灌条件下,苗期、蕾期、花铃期和吐絮期分别以累计蒸发量达到140、75、50和120mm来控制灌水时间,以0.15、0.4、0.7和0.25倍的累计蒸发量作为灌水量进行灌溉管理,可达到节水、高产的目的。     

不同生育期干旱对棉花生长发育及产量的影响

在防雨棚隔绝降雨的条件下,通过在棉花的各生育阶段设置不同的干旱处理,分析了不同生育期干旱对棉花生长发育及产量的影响,并对桶栽棉花施加不同程度的水分胁迫,在花铃期测定了棉花的某些生理活动（如光合、蒸腾等）,以揭示光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率在不同土壤水分条件下的变化规律     

西北干旱区滴灌棉田膜间土壤蒸发试验研究

膜间土壤蒸发是覆膜棉田水分消耗的主要组成部分,在干旱少雨的新疆石河子利用微型蒸渗仪观测了地下滴灌和膜下滴灌条件下,覆膜棉田膜间土壤水分蒸发,并对膜间不同位置处的土壤蒸发规律进行了试验研究,研究结果表明,滴灌条件下膜间土壤水分蒸发分别与气温、辐射、饱和水汽差以及相对湿度呈指数相关关系,与参考作物需水量呈线型相关关系,与表层土壤含水率呈指数关系;膜间土壤累积蒸发量在苗期最高、其次是花铃期、吐絮期最小;膜下滴灌条件下膜边土壤的蒸发量高于膜间（两条膜正中间的裸地）蒸发量;地下滴灌条件下,错位种植会导致灌溉水的无效蒸发,不利于灌溉水的高效利用。     

调亏灌溉对日光温室青茄品质和耗水规律的影响

在日光温室滴灌条件下采用小区试验方法,研究了不同生育期不同程度调亏灌溉对青茄耗水规律、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,温室青茄耗水高峰出现在成熟采摘期,该阶段耗水模系数在49.96%～64.11%之间;苗期的耗水量最小,其阶段耗水模系数在8.64%～16.68%之间。苗期和成熟采摘期适度调亏灌溉(灌水定额为适宜供水的80%)可提高青茄产量和水分利用效率,开花坐果期水分过度亏缺(灌水定额为适宜供水的60%)对青茄品质有所改善,但显著降低青茄产量和灌溉水利用效率。综合考虑产量和品质,拟定日光温室青茄滴灌条件下适宜的灌溉制度为,灌水周期10d,苗期和成熟采摘期适度亏水,灌水定额分别为12mm和20mm;开花坐果期宜充分灌溉,灌水定额为25mm。     

灌水与覆膜对春玉米生长及水分利用效率的影响

在移动式遮雨棚内采用子母桶栽土培法,研究了充分灌水和调亏灌水2种灌水模式以及拔节期揭膜、抽雄期揭膜和全生育期覆膜3种覆膜时长对春玉米生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明,覆膜可促进春玉米早期生长,而对后期生长不利。抽雄期是春玉米需水关键期,阶段蒸散模数达41.4%~47.2%。受前期亏水锻炼,调亏灌水复水后产生补偿效应,可有效协调植株根冠比并延缓衰老。与充分灌水相比,调亏灌水处理的总蒸散量减少4.3%~7.1%,水分利用效率提高1.9%~6.7%。抽雄期揭膜处理前期(覆膜时)增温保墒,后期(揭膜后)降温透气,与拔节期揭膜处理和全生育期覆膜处理相比,其相对产量和水分利用效率分别提高19.0%~23.3%和23.2%~26.0%。综合考虑产量、水分利用和环境因素,调亏灌水+抽雄期揭膜具有较好的节水、增产和环保效应,是适宜的春玉米灌水覆膜模式。     

不同生育阶段水分亏缺对河套蜜瓜产量和品质的影响分析

开展蜜瓜起垄覆膜栽培条件下的田间沟灌试验,设置8个处理,充分灌溉作为参照处理,水分亏缺设置于蜜瓜的四叶期和开花期,亏缺程度为轻度、中度和重度,研究不同生育期水分亏缺和亏缺程度对蜜瓜产量和果实品质的影响。结果表明:蜜瓜产量与灌水量之间呈较显著相关关系,不同生育期水分亏缺处理条件下,蜜瓜生长发育早期水分亏缺不利于蜜瓜后期的生长,后期灌水的补偿效应不明显,蜜瓜开花期轻度水分亏缺更有利蜜瓜产量和果实品质的提高。     

塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分动态与耗水特性

土壤水分条件是棉花生长和发育的重要因素。为了研究塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分特征,于2014年4月18日至10月31日采用中子仪对膜下滴灌棉田0~120cm土壤水分进行观测,分析了不同生育期土壤含水率的时空变化,采用水量平衡原理计算了膜下滴灌棉田耗水量。结果表明:4月中旬到7月中旬为土壤水分稳定期,7月中旬到8月底为土壤水分剧烈变化期,8月底到10月底为缓慢消耗期;0~20cm为土壤水分活跃层,20~60cm为土壤水分次活跃层,60~120cm为土壤水分稳定层;灌溉入渗水主要分布在0~40cm;膜下滴灌棉田苗期、蕾期、花铃期、吐絮期的耗水强度分别为0.63、2.62、7.01、0.71mm/d。     

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm~2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm~2和60 kg/hm~2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm~2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm~2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。     

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   

不同生育期水分亏缺对春青稞水分利用和产量的影响

对不同生育期水分亏缺程度对春青稞(Hordeum vulgare)水分利用效率和产量的影响进行了桶栽试验研究。试验处理设充分灌溉处理(2个水分控制下限和秸秆覆盖)以及在全生育期和5个不同生育期的4个水分亏缺程度(轻度、中度、重度和极度)处理,共27个处理。结果表明,在充分灌溉条件下,75%田间持水率水分下限控制处理的春青稞收获指数、籽粒产量和作物水分利用效率大于80%水分处理;秸秆覆盖处理的籽粒产量和水分利用效率在所有试验处理中最大。在全生育期水分亏缺条件下,春青稞籽粒产量均小于充分灌溉处理,且随着水分亏缺程度的增大而显著减小;轻度至重度水分亏缺处理可获得更大的作物收获指数和水分利用效率,但极度水分亏缺却导致最低的籽粒产量、收获指数和水分利用效率。除成熟期水分亏缺处理外,不同生育期水分亏缺处理条件下,春青稞籽粒产量和作物水分利用效率基本随着水分亏缺程度的增大而减小;拔节期、分蘖期和灌浆期水分亏缺对籽粒产量的不利影响较大。地表秸秆覆盖或全生育期轻度至重度水分亏缺处理可提高春青稞水分利用效率。