Irrigation Scheduling and Watermelon Yield Model for the Jordan Valley

A crop yield and soil water management simulation model (CRPSM) developed at Utah State University was modified, calibrated and tested using local weather data and field results from a trickle irrigation experiment with different mulching on watermelon ( Citrullus lanatus ), carried out at the University of Jordan Research Station, in the Jordan Valley.
Simulated irrigation schedules were then applied with some of the four options provided by the model. The water yield index, WYI, introduced by B attikhi and H ill (1985) to select the most efficient schedule as based on yield and water use efficiency, was then determined. WYI ranged from 27 to 87. The field schedule, WM₂, had a WYI of 62. Whereas, the model provided a much better schedule, WM₇ (WYI = 86). WM₇ requires 17 irrigations of 2.0 cm per irrigation totaling a water supply of 44.1 cm with an irrigation season starting on April 7 to give a yield equivalent to the potential yield, 80.0 MT/ha. On the other hand, the best field schedule, WM₂ under transparent mulch, required 14 irrigations to provide 45.9 cm (including rainfall and soil moisture change), with a season starting on April 28 resulted in a yield of 68.8 MT/ha. So we can see that by using the same amounts of total water supply but with different schedule we can get the potential yield. The model has, therefore, provided few better schedules that can be tested in the field at lower costs before final recommendations are made.     

Watermelon (Citrullus lanatus) Production under Mulch and Trickle Irrigation in the Jordan Valley

Watermelon ( Citrullus Lanatus ) is one of the major irrigated vegetables in the Jordan Valley. Watermelon production has increased in the last few years with the introduction of trickle irrigation and plastic mulching, especially in the highlands.
In this experiment it is intended to study the effects of different plastic mulching on crop water use and on yields of watermelon. Soil temperature data was also collected in an attempt to study its fluctuation and degree of change under different mulching. Also studied were the root density and distribution.
Results indicate significant differences in water applied and in yields between treatments. Highest yield (average = 55.3 MT/HA) was obtained under transparent mulch and with average total water supply of 44.3 cm. Whereas under black mulch an average yield of 13.3 MT/HA was obtained although 40.1 cm total water was applied. Under no mulch, only 10.4 MT/HA was obtained with a highest total water supply of 51.2 cm. Root distribution and density did not show any significant differences.
Soil temperature under mulched treatments were higher than those non-mulched. Heat units determined showed no big difference between transparent and black mulched treatments.     

番茄滴灌水氮耦合效应与模式研究

为探明番茄高产优质高效生产的灌溉施肥制度和最优水氮耦合模式,开展了不同滴灌水氮耦合方式对番茄产量、品质和水氮利用的影响的田间试验.结果 表明:与F0W0(土施100％N肥基肥,降雨+补充滴灌灌水)相比,F2W2(交替滴灌方式施用100％N肥和80％常规灌水量)、F3W2(土施40％ N肥-基肥-交替滴灌方式追施60％N...     

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。     

施氮量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量的影响

 在滴灌条件下进行了不同氮肥用量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量影响的大田试验研究,试验中设置3个施氮（N）（270、360和450 kg·hm^-2）水平和2种滴灌施肥频率（5和10 d）。研究结果表明,不同氮肥用量和施肥频率显著影响杂交棉的干物质重、氮素积累量和子棉产量。在中氮（360 kg·hm^-2）和低氮（270 kg·hm^-2）水平下,增加滴灌施肥频率可显著促进杂交棉生长,增加干物质和氮素积累量;但是氮肥用量较大（450 kg·hm^-2）时,滴灌施肥频率对棉花的生长影响不大。因此,在杂交棉的水肥关键时期,适当地提高滴灌施肥频率可以提高棉花产量。     

咸淡水轮灌对滨海盐碱地设施番茄产量及品质的影响

在滨海盐碱地以设施番茄为研究对象,设置4种咸水淡水轮灌次数处理：1:1 (T1)、2:1 (T2)、3:1 (T3)、4:1 (T4),以淡水灌溉为对照,探究不同灌溉模式对番茄生长,产量及品质的影响,为盐碱地设施番茄咸水灌溉制度提供数据支撑。结果表明：在咸淡水轮灌处理下,番茄的生物量随着咸水灌溉次数的增加呈先升高再降低的趋势,T1、T2处理下植株生物量积累明显,与对照达到显著水平;随着咸水灌溉次数的增加,T1、T2处理产量及单果重较对照无明显变化,其他处理番茄产量、单果重显著降低;从果实品质分析,各处理均不同程度提高了果实品质。综合分析,T1、T2处理在一定程度上保证了番茄正常生长及产量稳定,并提高了果实品质,是滨海盐碱地区合理有效的咸淡水轮灌模式。     

灌溉方式对新疆棉花条田盐分运移的影响

采用土体的双向切片法,研究了膜下滴灌、淹灌两种不同模式下不同土层之间以及膜灌带的不同区域之间盐分分布的差异,进而得出盐分在不同的灌溉方式下的运移规律。结果表明：盐分由于灌水方式不同各处理之间变化趋势不同,同时,由于北疆棉田采用宽窄行的种植模式,宽行和窄行以及膜灌带两侧钾素和盐分的在各土层之间含量也呈现出显著差异。滴灌处理盐分在土壤表层有轻微表积现象,随深度增加盐分含量下降;常规淹灌处理,土壤表层含盐量低于滴灌处理,而随深度增加在0-60 cm深度范围内盐分含量逐渐增加。     

施肥和灌水对核桃产量和生长的影响

为了提高冀南太行山区核桃的产量和品质,以7年生‘辽宁1号’核桃为材料,采用正交设计,研究了施肥灌水对核桃产量、干果重、出仁率和干周增长量的影响。结果表明：灌溉次数和次灌水量是影响核桃产量和干果重的关键因子,随灌溉次数和灌水量的增加,核桃产量和干果重呈显著增加;灌水量和补充施钾量是影响出仁率的关键因子;灌水量和补充施氮量是影响干周增长率的关键因子。从综合评比看,次灌水量在750~975 m3/hm2,灌溉次数在2~3次的组合均能得到较高的核桃产量和干果重;不同组合的核桃出仁率无显著差异。因此,灌水较施肥对核桃产量、干果重和出仁率的影响更大,灌水是保证核桃产量品质和树体生长的前提条件。     

负水头灌溉对温室番茄植株蒸腾规律影响的研究

利用Flow32茎流计分别测定负水头灌溉和常规灌溉方式下的番茄植株蒸腾速率,探讨负水头灌溉方式对番茄植株蒸腾影响及植株蒸腾速率与太阳辐射强度之间的关系,同时分析了负水头灌溉下植株一天不同时刻耗水量差异和负水头灌溉对水分利用效率的影响。试验结果表明,负水头灌溉下的番茄植株蒸腾速率要大于常规漫灌,但有着相同的变化趋势,植株的蒸腾速率主要受太阳辐射强度的影响;负水头灌溉方式能为作物适时适量提供水分,且有效地减少无效地表蒸发和地下深层渗漏,提高了作物的水分利用效率。     

滴灌施肥对红毛丹产量、品质及经济效益的影响

为探索有利于提升红毛丹产量和品质、提高水肥料利用效率的大田滴灌施肥有效模式,田间小区试验以海南保亭当地主栽的‘保研7号’红毛丹(BR-7)为对象,设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(FP)和滴灌施肥(DF),研究不同灌溉施肥方式对红毛丹产量、果实品质以及经济效益的影响。与常规施肥比较,滴灌施肥处理红毛丹产量可达到5570.4 kg/hm²,增产率达24.84%。果实内在品质得到提高,可溶性固形物、Vc、固酸比分别为21.7%、44.66 mg/100 g、68.49,比常规处理分别提高9.60%、25.20%、31.21%;可滴定酸为0.36%,较常规处理降低13.19%。纯收益比常规处理提高14362元/hm²,增加76.32%;VCR(vario-cost ratio)值由1.91上升到2.81。N、P₂O₅、K₂O分别节省44.57%、21.89%、9.63%。滴灌施肥技术具有提升产量和品质、节省肥料和人工及促进增收的优势,是一项适于在红毛丹大田生产中推广应用的新型灌溉施肥技术。     

控释尿素氮素释放特征及其在番茄上的应用研究

应用室内恒温培养试验研究了释放曲线为抛物线型(L)和S型(S)的包膜控释尿素(L120d和S80d)在4种温度条件下(10、15、25、35℃)的氮素释放规律,并依托SUGIHARA和LOGISTIC模型探明了L120d和S80d氮素释放速率常数。在此基础上通过设施番茄试验,进一步验证了田间条件下控释氮素释放特征及其对番茄的效果影响。结果表明：室内培养条件下L120d和S80d氮素释放速率显著受温度影响,4种温度条件下释放速率常数分别为0.0022~0.0212/d和0.043~0.279/d,释放曲线分别呈现出抛物线型和S型特点。田间设施土壤条件下L120d氮素释放特征与之吻合,S80d释放周期差异达到30天以上,L120d和S80d氮素释放规律迥异。与普通尿素底施加3次追肥相比,施用L120d和S80d控释尿素的番茄产量较等氮量普通尿素(N 200 kg/hm2)和常规施氮量(N 400 kg/hm2)处理分别增加了7.8%、7.2%和5.4%、4.8%;氮素利用率提高了5.5~10.1个百分点;经济效益分别增加22817、13375元/hm2。此研究为控释肥料在设施农业上的应用和推广提供了科学依据。     

四川干旱情况下灌水对土壤和小麦产量的影响

为减少粮食损失,探讨四川在干旱气候条件小麦有效节水栽培,通过在四川绵阳丘陵区设置田间试验,大田生产条件下,分析比较了完全依靠自然降水和人工浇灌以及进行1 次渗灌、2 次渗灌,小麦生长重要时期土壤物理特性的变化及小麦主要农艺性状和产量状况。结果表明：不同灌溉处理在小麦各生长阶段对土壤物理特性和小麦农艺性状影响不同。苗期和拔节期,不同处理间土壤紧实度、土壤容重、土壤含水量差异较小。开花期和成熟期,不同灌溉处理对土壤紧实度、土壤容重、土壤含水量以及小麦性状影响较大。在四川丘陵干旱和半干旱地区,对冬小麦在拔节期进行渗灌1 次为宜,此次灌溉比完全依靠自然降水每公顷增加小麦产量2113.46 kg,增产极显著。     

水肥管理及秸秆还田对设施菜田土壤钾素淋洗的影响

针对设施蔬菜传统水肥管理模式中钾素过量投入、因缺镁造成果类蔬菜品质下降等问题,以一年两季设施番茄为研究对象,通过对不同土壤深度钾素淋洗的周年动态监测,研究了不同水肥管理模式及秸秆还田对设施菜田土壤钾素淋洗的影响。结果表明,滴灌施肥处理下菜田平均每季钾素盈余394 kg/hm2,明显低于漫灌施肥处理;滴灌施肥菜田0~60 cm土层土壤速效钾累积程度小于漫灌施肥,且显著降低了钾素淋洗量,50,90 cm处平均每季淋洗量分别为15.9,4.2 kg/hm2,而漫灌施肥体系则分别达到26.9,16.9 kg/hm2,漫灌体系过量灌溉和施肥是导致钾素大量淋洗的根本原因;漫灌体系下添加秸秆后有降低表层土壤速效钾积累的趋势,增加了土壤钾素淋洗。     

膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响

为探明膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m3/hm2(W1)、3360 m3/hm2(W2)、2940 m3/hm2(W3)、 2520 m3/hm2(W4)、2100 m3/hm2(W5). 5个滴灌量处理。研究结果表明：随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W2>W1>W3>W4>W5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W2处理最高,分别为5.66和97.83 m2?d; W2处理干物质最大积累速率(Vm)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm2,较W1、W3、W4、W5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W2、W3、W4之间则差异不显著,但W1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m3/hm2。     

棉花膜下滴灌决策支持系统研究*

实现棉花膜下滴灌水分实时管理与自动控制,是新疆节水技术发展的必然要求。结合新疆生产实践,自主研发的棉花膜下滴灌决策支持系统以数据库、模型库、知识库和方法库为技术核心,通过田间传感器进行数据实时采集、计算、分析与决策,由控制系统发送决策指令来控制灌溉设备开/闭,提高了灌溉的时效性。     

不同施氮水平对滴灌冬小麦干物质生产及产量的影响

为探明北疆滴灌冬小麦高产栽培适宜的施氮量。大田滴灌条件下,设置0 kg/hm2 (N0)、104 kg/hm2(N1)、173 kg/hm2 (N2)和242 kg/hm2 (N3)4 个施氮水平,研究施氮量对滴灌冬小麦叶面积指数(LAI)、干物质积累、分配、转运及产量和氮肥利用效率的影响。结果表明：冬小麦LAI 于灌浆期前呈N3＞N2＞N1＞N0,之后为N2＞N3＞N1＞N0;各处理单株干物重变化均为快增、缓增、略降,N2处理干物质积累最大速率出现时间(t0)较N1、N3处理提前1.42 天和2.75 天,干物质最大增长速率(Vm)增加了21.74%和12.00%,且N2处理向籽粒干物质分配显著高于N1、N3处理(P＜0.05);产量以N2处理最高,为8455.69 kg/hm2,较N0、N1、N3处理分别高出32.82%、12.64%、5.16%;氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(NPP)随着施氮量的增多而降低,N1处理较N2、N3处理NAE提高了16.64%和110.08%,NPP提高了37.58%和128.02%。综合分析,建议北疆滴灌冬小麦灌水定额为3750 m3/hm2时,适宜施氮量应控制在104~173 kg/hm2之间。     

根区通气空间大小对设施番茄生长的影响

为了探讨不同根区通气空间大小对设施番茄植株生长的影响,采用基质下部铺设拱形网架,通过设置3种不同网架高度(T1:15 cm、T2:20 cm、T3:25 cm),形成根区不同大小的通气空间,以无通气处理为对照,测定了生长期间的根区气体浓度、植株生长、果实产量和品质变化。结果表明:不同处理之间根区CO_2浓度变化幅度较大,其中CK的CO_2浓度最高(2.1%);而O_2浓度变化幅度较小,以T2处理为最高(19.3%);T2处理植株的长势在整个过程中表现最好,根系活力和硝酸还原酶都表现为;通气处理有助于干物质的积累,在生长后期T2处理表现出了较高的产量和营养品质。说明适宜的根区通气空间有利于改善番茄植株根区O_2和CO_2气体环境、促进番茄植株的生长和果实产量的增加。     

不同滴灌制度对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

以冬小麦青麦7号为材料,设置7个不同滴灌制度处理,即按照小麦生育期分别进行不灌水（ CK1）、漫灌（CK2）、滴1水（W1）、滴2水（W2）、滴3水（W3）、滴4水（W4）和滴5水（W5）,初步研究了不同滴灌制度对冬小麦光合速率及水分利用效率的影响。结果表明：与CK1和CK2相比,滴4水和滴5水花后旗叶SPAD值、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著升高,胞间CO2浓度（Ci）显著降低;各滴灌处理中,花后0～30 d,随着滴灌次数的增加,小麦旗叶SPAD值、Pn、Gs和Tr表现为：W4＞W5＞W3＞W2＞W1,W4处理维持较高的光合速率;各处理之间产量差异显著,表现为：W4＞CK2＞W5＞W3＞W2＞W1＞CK1;滴4水的水分利用效率（22．23 kg/（mm·hm2））,显著高于其他处理。综合考虑光合及产量因素,在本半湿润易旱区条件下,以起身水＋拔节水＋开花水＋灌浆水（滴4水）为节水高产最优滴灌制度。     

灌水时期及灌水量对大豆产量及产量因子的影响

为了研究不同时期不同灌水量处理对大豆产量及产量因子的影响,以‘晋豆19’为材料,采用二因素完全随机区组设计的方法,进行一次性灌水试验,设3个不同灌水时期4个不同灌水量处理。结果表明,3个灌水时期中,花荚期灌水对大豆产量的促进效应最佳,其次是鼓粒期、分枝期,但花荚期灌水时随着灌水量的增加,产量呈先增后减的趋势。灌水6000 m~3/hm~2对大豆产量的促进作用最明显。花荚期灌水对大豆株高促进作用最明显,其次是分枝期、鼓粒期。灌水时期和灌水量两因素对大豆株高的互作效应极显著,多重比较表明,花荚期灌水6000 m~3/hm~2对大豆株高影响最大;灌水时期对大豆干物质重的影响顺序为花荚期、鼓粒期、分枝期,花荚期灌水6000 m~3/hm~2对大豆干物质重影响最大。本试验认为在干旱半干旱地区进行一次性灌水时,花荚期灌水6000 m~3/hm~2为宜。     

灌溉制度对机采棉生长、产量及品质的影 响简

 1膜2管6行是新疆机采棉的主要种植模式。为确定该模式适宜的灌溉制度,采用田间试验研究了灌溉频率（F5、F8）与灌水定额（I80、I60和I40）对棉花生长、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,高频高定额（F5I80）与高频中定额（F5I60）灌溉可有效降低棉花株高,增加叶面积指数,提高蕾铃生物量在地上部中的比例。灌溉频率相同时,灌水量过高与过低均不利于棉花增产;灌水定额相同时,高频（F5）较低频（F8）灌溉增产0.59%~1.56%。灌溉制度对棉花纤维品质无显著影响。灌水定额显著影响棉花耗水量及水分利用效率,而灌溉频率对二者影响不显著。研究认为高频（F5）和中灌溉定额（I60）是南疆地区机采棉种植模式适宜的灌溉制度,即在全生育期内灌水12次,灌溉定额300 mm左右。