增氧滴灌对烟草农艺性状的影响研究

基于3种增氧滴灌方式,研究了增氧滴灌对烟草农艺性状的影响。结果表明,化学溶氧滴灌方式总节水效果和产量增产效果均比机械加气滴灌好。机械加气滴灌可使烟草根系活力达到最优,根系体积扩大,不定根及细根量增多,总耗水量增加;而化学溶氧加气滴灌根系的发育要比冠部的发育慢,可节约部分水。     

增氧灌溉对杂交水稻根系生长及产量的响应研究

为探索不同增氧灌溉对水稻根系生长和产量的响应机制,以杂交水稻深优9586为研究对象,采用盆栽实验,研究了杂交水稻根系生长特征和根系活力特性,并对根系各项指标与产量及其构成要素进行了相关性分析。结果表明,相比CK,增氧灌溉处理促进根系生长,有利于根系深扎,显著提高根系活力,增产5.5%~29.7%;在齐穗期,不管是白天增氧处理组还是夜间增氧处理组,根系活力都体现出随增氧处理的频率降低而降低,并且处理之间存在显著差异;在分蘖期,对相同增氧频率条件下,白天增氧处理有利于促进根系生长,夜间处理更有利于增强根系活力;根系活力与产量及产量构成因素绝大多数都成极显著正相关或显著正相关,因此,增氧灌溉处理能增强根系活力是提高产量的主要原因之一。     

控制灌溉条件下增氧对超级稻根系生长及水分利用效率的影响

以超级稻“陵两优268”为试验材料,采用控制灌溉与增氧灌溉技术相结合,设置4组处理,分别为机械控制灌溉增氧(JX)、超微泡控制灌溉增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),研究控制灌溉条件下增氧对水稻根系生长特征及水分利用效率的影响.结果表明:控制灌溉条件下增氧与淹水灌溉条件相比,有效节约用水最大达15.3%,有利于促进根系生长,增大了水稻的根部干物质质量,降低了水稻的茎叶干物质质量;提高了水稻根体积、根粗及干物质的质量,能显著增强水稻的根系活力,延缓水稻根系的衰老;产量上,控制灌溉增氧处理基本与淹灌处理接近,但结实率、千粒重、水分利用效率都优于淹灌处理.     

增氧灌溉条件下不同施磷量对水稻分蘖期根系的影响研究

针对增氧灌溉条件下水稻不同施磷量对水稻分蘖期根系的影响,采用增氧灌溉技术进行盆栽试验,通过检测分蘖数、株高和根系生长特征指标,研究不同处理下水稻分蘖期根系变化规律。结果表明;OP处理盆栽平均分蘖数、株高与CKP处理区别不明显,高磷肥处理(135kg/hm2)有利于水稻分蘖数、株高的增长,相对于CKP处理,增氧灌溉条件下OP处理水稻分蘖期根系总长、根总体积、根系平均直径变化显著,CKP处理组根系总长、根总体积、根系平均直径CKP3最大,而增氧灌溉条件下OP2处理的根系总长、根总体积最大,相比CKP2,分别提高1.07和3.08倍,OP4处理的根系平均直径最大,相比CKP4提高66%。因此,增氧灌溉条件下施加磷肥处理有利于促进根系生长,提高根系活力,影响营养物质的吸收。     

植物营养水对温室黄瓜生长影响及其节水效应

通过灌溉"植物营养水"可以显著提高作物产量,是一项成本低、见效快、易推广的农艺措施。采用小区试验,以普通井水灌溉为对照,另外设置3个不同灌水定额的营养水灌溉处理,对比观测了温室黄瓜植株及根系生长变化。结果显示:植物营养水对温室黄瓜的株高、茎粗、根系生长均有明显的促进作用,进而平均产量和水分生产率均明显高于对照;相同灌水定额条件下,营养水处理较对照增产1.24倍;过量的营养水灌溉将更多地促进植株地上干物质的积累,但产量增加不明显,且显著降低水分生产率;反之,若较少的营养水灌溉将更多地促进植株地下根系的生长,同时产量会有所下降,但可以显著提高水分生产率。因此,适宜的营养水灌溉量也是必需的。     

水炭运筹下水稻根系对氮素吸收利用的15N示踪分析

为揭示水炭运筹下水稻根系对氮素的吸收利用情况,采用田间小区试验与15N示踪微区结合的方法,试验设置两种灌水模式(浅湿干灌溉、常规淹灌)和4个秸秆生物炭施用水平(0、2.5、12.5、25t/hm2),以常规淹灌作为对照,研究浅湿干灌溉模式施加秸秆生物炭对水稻根系形态特征和生理特性的影响,以及根系对肥料和土壤氮素的吸收利用情况。结果表明：施加秸秆生物炭改变了水稻根系形态特征和生理特性,适量的秸秆生物炭提高了根系的主根长、根体积、根鲜质量、根系活跃吸收面积、根系伤流强度和根系活力,优化了根冠比,有利于根系对氮素的吸收;浅湿干灌溉模式水稻根系对肥料-15N和土壤氮素的吸收量与根系伤流强度和根系活力呈极显著正相关(P<0.01),与活跃吸收面积呈显著正相关(P＜0.05),与根冠比呈显著负相关(P＜0.05);浅湿干灌溉模式根系形态特征和生理特性的变化促进了水稻根系对肥料-15N和土壤氮素的吸收,提高了水稻产量和氮肥利用率。其中,浅湿干灌溉模式施加12.5t/hm2秸秆生物炭处理的水稻经济产量、氮肥吸收利用率(NUE)、氮肥农学利用率(NAE)、氮肥偏生产力(NPFP)较不施加秸秆生物炭处理分别提高了13.05%、30.54%、11.67%和13.05%。本研究可为秸秆生物炭在寒地黑土区稻田的应用提供理论依据和技术支撑。     

不同水肥模式单季水稻生长特性研

通过田间试验，对比不同灌溉模式与施肥方式的组合对单季水稻分蘖、根系生长、叶面积指数、产量和水分生产率的影响。研究表明：节水灌溉模式下（薄露灌、间歇灌），水稻分蘖优于常规灌溉，并且3次施肥处理的最终分蘖量好于2次施肥；水稻根系长度和根毛总量均大于常规灌溉；不同灌溉模式对水稻叶面积指数影响不显著；节水灌溉加3次施肥处理的实测产量略大于常规处理，每亩增产10~30kg。另外，节水灌溉模式可显著提高单季水稻的水分生产率，生育期用水可减少10%～30%。     

滨海盐碱区日光温室番茄施肥与加氧灌溉模式

为探索滨海盐碱地区温室蔬菜的水、肥、氧管理模式,对温室番茄进行不同的滴灌处理试验,分析了施肥灌溉和加氧灌溉对番茄生长、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,不同水肥处理对番茄株高和茎粗的影响差异不显著;中水低氮处理产量最高,较高水高氮处理增产45.3%;各处理间的灌溉水利用效率和果实品质都有明显的差异,综合考虑产量及成本等因素,中水低氮和低水低氮灌溉为滨海盐碱地区最适宜的滴灌施肥模式。滴灌加氧对盐碱地番茄生长有明显的促进作用,与不加氧处理相比,株高、茎粗增加4.6%和4.3%,增产12.1%,可溶性固形物、总糖、可滴定酸和Vc质量分数均提高。     

加氧灌溉下温室甜瓜生长、品质和产量特征研究

为了了解土壤加氧对温室覆膜甜瓜生长、品质和产量的影响,采用5个加氧频率处理,即不通气(T1)处理、2次/d(T2)处理、1次/d(T3)处理、1次/2 d(T4)处理和1次/3 d(T5)处理,分析了不同加氧频率对温室甜瓜根系生长、光合特性、果实品质、作物产量和水分利用效率的影响。结果表明,加氧灌溉处理的根系生长特征、叶片光合、果实品质、产量和水分利用效率均高于T1处理,T2处理与T3处理的主根长、可溶性总糖质量分数和单果质量差异不显著,T3处理与T5处理的根体积、根系活力以及果实中可溶性总糖、可溶性固形物的质量分数差异不显著,T4处理对提高作物的主根长、增加叶片光合速率、提高果实中可溶性总糖、Vc和有机酸的质量分数以及增进作物的产量和水分利用效率产生积极的影响。加氧频率为1次/2 d是温室覆膜甜瓜的最优加氧处理。     

加氧灌溉下温室甜瓜生长、品质和产量特征研究

为了了解土壤加氧对温室覆膜甜瓜生长、品质和产量的影响,采用5个加氧频率处理,即不通气（T1）处理、2 次/d（T2）处理、1 次/d（T3）处理、1 次/2 d（T4）处理和 1 次/3 d（T5）处理,分析了不同加氧频率对温室甜瓜根系生长、光合特性、果实品质、作物产量和水分利用效率的影响。结果表明,加氧灌溉处理的根系生长特征、叶片光合、果实品质、产量和水分利用效率均高于T1处理,T2处理与T3处理的主根长、可溶性总糖质量分数和单果质量差异不显著,T3处理与T5处理的根体积、根系活力以及果实中可溶性总糖、可溶性固形物的质量分数差异不显著,T4处理对提高作物的主根长、增加叶片光合速率、提高果实中可溶性总糖、Vc和有机酸的质量分数以及增进作物的产量和水分利用效率产生积极的影响。加氧频率为1次/2 d是温室覆膜甜瓜的最优加氧处理。     

加氧灌溉对菠萝根区土壤呼吸和生理特性的影响

通过大田试验,研究了加氧灌溉对菠萝根区土壤呼吸作用、生理特性、生物量积累、果实产量、品质和水分利用效率的影响.采用Mazeei（空气注射器）给地下灌溉系统加入空气,设计了加氧和不加氧灌溉2种处理方式,7次重复.设计滴头埋深10 cm.研究表明,与对照相比,菠萝根区30 cm以内土壤水分质量分数和CO2质量分数没有明显差异,但是加氧灌溉使得土壤呼吸增加了100%;菠萝的果实鲜重、生物量鲜重、干物质重和收获指数明显增大,差异有统计学意义（p≤0.05）;加氧灌溉提高了菠萝的水分生产率,与对照相比增加了17.2%;同时,加氧灌溉明显改善了菠萝单果尺寸和重量,使得单果重量增加了17.3%,田间产量增加了4.3%,增加了果实的糖质量分数,减少了果实的透明物.研究结果为加氧灌溉技术的推广应用提供了理论依据.     

Yield, water-use efficiencies and root distribution of soybean, chickpea and pumpkin under different subsurface drip irrigation depths and oxygation treatments in vertisols

Most trickle irrigation in the world is surface drip yet subsurface drip irrigation (SDI) can substantially improve irrigation water use efficiency (IWUE) by minimizing evaporative loss and maximizing capture of in-season rainfall by the soil profile. However, SDI emitters are placed at depths, and in many soil types sustained wetting fronts are created that lead to hypoxia of the rhizosphere, which is detrimental to effective plant functioning. Oxygation (aerated irrigation water) can ameliorate hypoxia of SDI crops and realize the full benefit of SDI systems. Oxygation effects on yield, WUE and rooting patterns of soybean, chickpeas, and pumpkin in glasshouse and field trials with SDI at different emitter depths (5, 15, 25, and 35 cm) were evaluated. The effect of oxygation was prominent with increasing emitter depths due to the alleviation of hypoxia. The effect of oxygation on yield in the shallow-rooted crop vegetable soybean was greatest (+43%), and moderate on medium (chickpea +11%) and deep-rooted crops (pumpkin +15%). Oxygation invariably increased season-long WUE (WUE_sl) for fruit and biomass yield and instantaneous leaf transpiration rate. In general, the beneficial effects of oxygation at greater SDI depth on a heavy clay soil were mediated through greater root activity, as observed by general increase in root weight, root length density, and soil respiration in the trialed species. Our data show increased moisture content at depth with a lower soil oxygen concentration causing hypoxia. Oxygation offsets to a degree the negative effect of deep emitter placement on yield and WUE of SDI crops.     

加气灌溉下气候因子和土壤参数对土壤呼吸的影响

为揭示温室内气候因子和加气灌溉下土壤温度、氧气含量和水分对土壤呼吸的影响,对比研究了加气灌溉和地下滴灌(对照)下,各因子与土壤呼吸速率的关系。结果表明:5 cm处土壤温度与土壤呼吸呈极显著正相关关系,加气灌溉和对照处理下相关系数分别为0.615和0.564,且两处理下5 cm处土壤温度分别解释了土壤呼吸变化的46.6%和32.4%。大气相对湿度和土壤氧气含量也影响着土壤呼吸的变化。加气灌溉和对照处理下,大气相对湿度解释了土壤呼吸速率变化的35.2%和23.7%。两处理下土壤氧气含量分别解释了20%左右的土壤呼吸变化。各因子交叉混合影响了76.8%(加气灌溉)和42.5%(对照)的土壤呼吸变化。由此可知,土壤温度是影响土壤呼吸变化的控制性因子,大气相对湿度和土壤氧气含量也是影响土壤呼吸变化的重要因子。各因子对土壤呼吸速率存在交叉影响,且加气灌溉下的拟合效果明显优于对照。加气灌溉下土壤含水率略有下降,土壤呼吸速率和土壤氧气含量与对照差异显著,分别提高了33.16%和16.61%。加气灌溉明显改善了根区土壤环境,土壤呼吸的其他限制因素减少,因此加气灌溉下土壤温度、大气相对湿度、土壤含水率和土壤氧气含量对土壤呼吸的交叉影响更明显,对土壤呼吸变化的拟合效果更优。     

增氧灌溉对大棚秋黄瓜生长特性的影响研究

在不同输气灌溉条件下,对大棚秋黄瓜的产量及其发育过程中叶片的生理生化特性进行了比较研究。结果表明,1天3次和1次的输气处理与对照相比,秋黄瓜的产量分别增加30.38%和43.02%,在不同的生育阶段叶片的叶绿素、可溶性蛋白质和可溶性糖的质量分数均有不同程度的增加,叶片的光合速率得到显著增强。输气灌溉促进了秋黄瓜植株的生长,增强了植株根茎叶的整体功能,提高了结实率,最终使得秋黄瓜的产量得到显著增加。     

基于投影寻踪分类模型的烤烟节水灌溉模式评价

为确定烤烟节水灌溉最佳模式,以产量、水分生产率和化学品质为指标建立评价9种烤烟节水灌溉模式的投影寻踪分类模型。结果表明,模式4(伸根期、旺长期和成熟期的灌溉下限分别为田间持水率的60%、80%和60%)符合烤烟各生育期需水特点,是确保烟叶"优质适产"的最佳模式。     

分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响

为探讨玉米节水灌溉方式的理论依据,通过桶栽试验研究了分根区交替灌溉(APRI)方式下,不同生育期水分亏缺对夏玉米生长、干物质累积质量、籽粒产量、总耗水量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:常规灌溉(CI)方式下,苗期和全生育期水分亏缺的株高、叶面积和总耗水量均显著低于充分灌溉,但苗期水分亏缺可以提高WUE.相同的灌水方式和亏缺时期,中度亏缺的根干物质质量、地上和总干物质质量以及籽粒产量均显著高于重度亏缺;相同的灌水方式和灌水水平,苗期水分亏缺的株高、叶面积、根干物质质量、地上和总干物质质量以及总耗水量均显著的低于灌浆期,但籽粒产量和WUE均显著高于灌浆期;相同的灌水水平和亏缺时期,APRI的根干物质质量和总耗水量均显著低于CI的,但APRI的籽粒产量和水分利用效率均显著高于CI的.本研究结果表明,APRI在苗期进行中度亏缺有利于营养生长的调控,并达到节水高产,提高WUE的目的.     

微纳米气泡水滴灌对设施甜瓜产量、品质及灌溉水利用效率的影响

[目的]提出适合设施甜瓜栽培的微纳米气泡水(Micro-nano Bubble Water,MNBW)滴灌模式.[方法]以设施甜瓜为供试对象,采用地下滴灌系统进行MNBW灌溉,研究了MNBW和传统地下水(Conventional Groundwater,CGW)4种水源、2种施肥水平(100％和80％滴灌施肥水平)、3...     

不同生育时期分根区交替灌溉对烤烟生长和氮钾含量的影响

通过盆栽试验研究了在2种施肥条件下,不同生育时期分根区交替灌溉(APRI)对烤烟生长、干物质积累与分配以及烟叶氮(N)、钾(K)含量的影响。结果表明,伸根期和成熟期APRI不但对烤烟植株有明显的增高作用,而且能显著提高烟叶中N、K含量。与常规灌溉(CI)相比,低肥时伸根期和成熟期APRI的株高、烟叶N含量、K含量分别提高5.19%、9.16%、6.42%和14.02%、28.03%、28.13%;高肥时分别提高9.11%、23.71%、18.75%和16.55%、38.57%、50.84%。可见在较高肥条件下,烤烟伸根期和成熟期进行分根区交替灌溉是烟叶适产优质生产中一种较好的水分调控方式。