磁化水灌溉对番茄生长及生理特性的影响

通过日光温室试验,研究磁化水灌溉对番茄幼苗期和开花期生长性状与生理特性的影响,为磁化水灌溉在蔬菜生产中的应用提供依据。试验设置2个处理:磁化水灌溉、普通水灌溉（CK）。试验结果表明:与普通水灌溉相比,磁化水灌溉处理的番茄植株株高增长15%、茎粗增长8.2%;磁化水灌溉处理后的幼苗期番茄叶片SOD、POD和CAT活性分别增长22%、44.4%、18.4%,开花期番茄叶片SOD、POD、CAT活性分别增长15.8%、21.5%、48.3%;磁化水灌溉处理后的开花期番茄根系活力增长56%。磁化水灌溉能有效提升番茄生长性能、酶活性和根系活力,可为绿色、无公害蔬菜生产技术的应用提供参考。      

施肥量对温室滴灌番茄干物质累积、产量及水肥利用的影响

为研究日光温室秋冬茬番茄生育时期干物质生产动态规律,探索高产高效的科学施肥模式,以标准冲施肥(含N量16%,含P_2O_5量5%,含K_2O量19%)为施肥种类,施肥量以N素为基准分为4个肥料处理水平,即F1(高肥)、F2(中肥)、F3(低肥)、F4(不追肥),分析了不同施肥量对日光温室番茄干物质累积、产量和水肥利用的影响。结果表明,番茄产量和水分利用效率(WUE)与施肥量呈"抛物线"关系,当N施量为290.6 kg/hm2(F2)时达到最高值,分别为67 776.93 kg/hm2和49.27 kg/m3,说明适量施肥可提高产量及水分利用效率。但肥料生产效率(PFP)在施肥量为(N)41.4~539.9 kg/hm2范围内呈现负指数降低趋势。植株干物质累积量表现出F2处理F1处理F3处理F4处理。果实干物质累积进程符合logistic函数轨迹,中肥处理比高肥、低肥处理提前进入快速累积期,使快速累积期持续时间比其他处理长1~8 d。全株总干物质转移量对果实贡献率为1.97%~6.96%,说明果实干物质高达90%以上依靠株体自身光合作用填充。因此,番茄结果期加强水肥的供给是必要的。     

水肥调控对水稻植株不同部位磷素含量及分配的影响

根据田间试验资料,分析了水稻植株的含磷量、磷素累积量以及不同部位的磷素分配.结果表明:两种灌溉方式下,与农民习惯施肥(FFP)相比,控制灌溉条件下实地氮肥管理(SSNM)提高了水稻叶片含磷量,生育后期叶片磷素累积量仍保持在较高的水平.同时在拔节孕穗期提高了茎鞘和根系含磷量,茎鞘磷素累积量有所上升.乳熟期SSNM处理水稻穗部含磷量高于FFP处理.两种施肥方式下,与淹水灌溉相比,控制灌溉降低了水稻叶片、茎鞘含磷量,但是在拔节孕穗期SSNM处理下控制灌溉提高了水稻根系含磷量,到了生育后期磷素累积量有所反弹,抽穗开花期控制灌溉水稻穗部含磷量显著高于淹水灌溉.水肥联合分析显示,控制灌溉与实地氮肥管理联合调控促进磷素向生长中心转移,提高了磷素的利用效率.     

不同灌溉水温对日光温室番茄幼苗生长影响

以日光温室番茄幼苗为试验材料,研究不同灌溉温度幼苗生长的影响,探讨促进番茄幼苗生长的最佳灌溉水温。结果表明：25-45℃的水温灌溉范围内均在不同程度上促进番茄幼苗生长,提高生长势。用35℃温水灌溉处理效果最佳,与对照相比,茎高、茎粗、叶面积、根系数、叶绿素含量、叶片含氮量、单位鲜重的干物质量、根冠比和壮苗指数分别提高了23．09％、44．74％、35．15％、96．64％、11．36％、8．04％、60．00％、92．31％和189．32％,效果明显。     

大数据统筹在优化番茄种植中的应用

为了实现番茄的稳产高产,建立了番茄温室环境因素监控系统,并将大数据统筹技术应用于优化番茄种植环境因素;建立了温度、湿度和光照强度传感器网络系统,采用WSN技术实现采集数据传输。测试WSN常用频率和节点距离对于信号RSSI强度和丢包率的影响,结果表明:频率780MHz、节点距离为80m时,为最优分布状态。采用大数据统筹分析的方法,对环境因素进行分析:①采用多元拟合的方法,建立不同生长时期环境因素和干物质累积量模型,F检验表明模型可靠性较高;②计算累积贡献率,确定不同生长时期,各环境因素重要性;③采用单因素分析法,分析花坐果期和结果期各环境因素对于番茄干物质累积的影响。分析表明:开花坐果期相对湿度保持在水平编码0状态,在保持充足温度的情况下,增加光合辐射量可以提高番茄干物质累积量;结果期温度、湿度和光合有效辐射量保持在较高水平,有利于番茄干物质累积。     

西北旱区制种玉米干物质与氮分配对水氮胁迫的动态响应及模拟

为了量化水氮胁迫对西北旱区制种玉米干物质分配与氮分配的影响,建立水氮胁迫条件下器官间干物质与氮分配模型。本试验设置3种灌水水平,分别是充分灌溉(W1)、轻度水分胁迫(W0.75)和重度水分胁迫(W0.5),并设置3种施氮水平,分别是150 kg/hm~2(N150)、75 kg/hm~2(N75)和0 kg/hm~2(N0)。分析了水氮胁迫对器官间干物质与氮分配系数的影响,构建了干物质与氮分配动态模型。试验结果表明:茎分配系数呈单峰曲线,茎氮分配系数随生育期推进逐渐下降;叶分配系数与叶氮分配系数均呈下降趋势;穗分配系数与穗氮分配系数逐渐增加。总体上,茎分配系数大于茎氮分配系数,叶分配系数小于叶氮分配系数,穗分配系数小于穗氮分配系数。氮胁迫对制种玉米干物质分配与氮分配关系无显著影响。水分胁迫提高茎分配系数与氮分配系数;水分胁迫条件下叶与穗分配系数与叶氮分配系数均显著低于充分灌溉处理。叶分配系数与氮分配系数随着有效积温呈Logistic函数变化;穗干物质分配系数随有效积温呈指数递减变化。模型能够较为准确的模拟整个生育期的分配系数动态变化规律。     

滴灌条件下水肥耦合对番茄光合、产量和干物质分配的影响

为达到高产高效和节水节肥的目的,研究了滴灌条件下水肥耦合对番茄光合、产量、水分利用效率和干物质累积和分配的影响,从而确定最佳的水肥组合。结果表明,水分对番茄的光合特性影响大于肥料的影响;相比沟灌,滴灌处理番茄的营养生长期无明显优势,但是在后期增产效果和保水性能均优于沟灌。根的干物质在整个生育期变化不大,肥料对干物质的累积和转运影响大于水分,茎对果实的干物质贡献率大于叶。灌溉量以2 520m3/hm2,施肥量以N 1 170kg/hm2+P2O5690kg/hm2+K2O 1 650kg/hm2组合时,产量最高,为1.31×105 kg/hm2,此时水分利用效率为51.98kg/m3,分别比沟灌提高13.34%和122.42%。     

不同灌水下限与底肥施用对温室番茄光合特性、产量和品质的影响

采用温室内桶栽土培法,研究了不同灌水下限与底肥施用对番茄复水前后光合特性、产量、品质及其干物质构成的影响。结果表明,番茄灌水下限越低,复水后光合速率增加越多,显示出良好的补偿生长效应;同一灌水下限条件下,叶片水分利用效率最大值均出现在高肥处理,复水前叶片水分利用效率大于复水后;番茄产量和水分利用效率均以高水中肥处理最高,单株果实数以低水高肥处理最多,单果质量与果实平均直径以高水高肥处理最大;高灌水下限条件下番茄含蛋白质量较高,中灌水下限条件下番茄含可溶性糖量较高,低灌水下限条件下番茄含可滴定酸与Vc量较高;番茄根、茎、叶干物质最大值均出现在高灌水下限处理中,而最小值均在低水低肥处理,当番茄根冠比为0.15时产量最高。高水中肥条件下番茄产量最高,中低灌水下限条件下番茄品质最优,通过复合肥施用和分生育期不同灌水下限运筹可以达到提高产量和改善品质的目的。     

水氮互作对盆栽番茄生长发育和养分累积的影响

为探讨不同水氮供应对番茄生长发育和养分吸收的影响,以日光温室盆栽番茄为研究对象,研究3种灌溉水平(灌水下限分别控制在田间持水率的50%、65%、80%,分别记为I1、I2和I3)和4种施氮水平(N和土壤质量比为0、0. 13、0. 27、0. 40 g/kg,分别记为N0、N1、N2和N3)对番茄生长发育、生物量、组织含水率和养分累积量的影响。结果表明:叶面积、茎粗和株高均随灌水量的增大而显著增大,随施氮量的增大呈显著的先增大后减小趋势,且N1时各灌溉水平的生长指标均最优;茎和叶含水率在各处理间无明显规律,而果实含水率随灌水量的增大而显著增大,随施氮量的增大而显著减小;茎、叶和果实的干物质量均随灌水量的增大而极显著的增大,随施氮量的增大呈先增大后减小趋势,N1最有利于干物质的形成;水分胁迫(I1)条件下增施氮肥有助于各组织对全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)的吸收,且养分更多的用于生殖生长,各组织对养分吸收的施氮阈值为0. 13 g/kg(N1);地上组织N、P、K累积量与干物质量呈极显著正相关,与对应的养分含量呈显著的负相关(N和K除外),与组织含水率的相关性不显著,且N累积量与P、K累积量均呈极显著的正相关,故增施氮肥可以促进番茄对养分的吸收,特别是促进对K的吸收。与N1I3处理相比,N1I2的果实干物质量、N累积量和K累积量分别下降了3. 04%、10. 67%和12. 08%,但可节约用水25%,因而灌溉控制下限为田间持水率的65%(I2)和施氮水平为0. 13 g/kg(N1)为最优水氮组合模式,可实现节水、省肥功效,合理调控株型,为产量形成和品质的优化奠定基础。     

基于EFAST的CROPGRO-Tomato模型参数全局敏感性分析

为了定量讨论番茄生长模型(DSSAT-CROPGRO-Tomato)中各参数对模拟输出结果的影响,运用扩展傅里叶幅度检验(EFAST)法,对影响番茄物候期、生长及生产等3类模型输出的各参数敏感性进行了研究,重点探讨了模型输入中品种参数、气象及土壤参数变化对模型输出结果的影响。结果表明:影响番茄开花期、坐果期和成熟期等物候期最敏感的品种参数和气象参数分别为初花期积温、日最低温度,而土壤参数对番茄物候期的影响可以忽略。影响番茄叶面积指数和冠层高度最敏感的品种参数为初花期积温,而影响番茄根、茎生长最敏感的品种参数为干物质分配比例,日最高温度和土壤田间持水率分别是影响番茄根、茎、叶生长最敏感的气象和土壤参数。影响番茄干物质量和总产量最敏感的品种参数为初花期积温,而影响番茄收获数量和单果质量的品种参数为最大单籽粒质量,日最高温度和土壤田间持水率也分别是影响番茄生产最敏感的气象和土壤参数。     

不同生育期曝气滴灌对温室番茄生长品质影响

为探究不同生育期循环曝气地下滴灌对温室番茄生长及品质的影响规律,设置不同生育期以及全生育期循环曝气处理,以全生育期不曝气处理作为对照组,研究不同生育期循环曝气处理对温室番茄株高、茎粗、叶绿素含量、根系活力及品质的影响.结果表明：开花坐果期循环曝气处理有利于温室番茄株高的增长,果实膨大期循环曝气处理有利于温室番茄茎粗的增长,多生育期连续循环曝气较单一生育期曝气优势不明显;相较于对照组处理,果实膨大期曝气处理温室番茄果实单果质量提高36.12%,果实横纵径分别提高11.52%,20.24%,可溶性固形物含量提高29.25%,有机酸含量降低20.41%,糖酸比提高47.53%,维生素C含量提高40.58%,可溶性糖含量提高12.65%,可溶性蛋白含量提升38.62%,果实膨大期曝气处理有利于温室番茄单果质量的增加和品质的优化.因此,综合果实品质和作物生长各指标,开花坐果期循环曝气处理更有利于温室番茄株高的生长,果实膨大期曝气处理更有利于温室番茄茎粗、单果质量及果实品质的提升.     

不同水分、氮素条件下夏玉米生长的动态模拟

作物干物质生长过程取决于光合作用所产生干物质的过程和呼吸作用消耗干物质的过程。建立了夏玉米生长和吸氮的耦合作用模型 ,根据气象条件和土壤水分、氮素状况 ,逐日计算夏玉米干物质形成过程和根系吸氮过程。模拟结果表明 ,模型较好地模拟了夏玉米光合作用 ,干物质生长和根系吸氮过程     

灌水施肥对冬小麦光合产物分配的影响

试验于2008-2009年在天津农学院灌溉试验站进行,研究了冬小麦光合产物分配的规律.结果表明,轻度水分和养分胁迫促进根系生长,有利于干物质向生长中心积累.叶的生长发育对水分养分胁迫敏感.水分养分胁迫使得茎干物质的转运率和对籽粒的贡献率提高.并且茎干物质转移量对籽粒的贡献率要高于根和叶.中水低肥处理干物质转运量和对籽粒的贡献率最高.水分养分对冬小麦干物质的分配具有明显的交互作用.     

涝渍胁迫对冬小麦生长因子变化的影响研究

通过田间试验,研究了水位调控下不同生育阶段涝渍胁迫对作物生长指标(茎蘖数、株高、冠层叶面积指数(CLAI)及地上干物质量)的影响。结果表明,返青分蘖期涝渍胁迫使小麦茎蘖数增多,拔节孕穗期和抽穗开花期涝渍胁迫则使小麦茎蘖数迅速下降,而乳熟期涝渍胁迫则对小麦茎蘖数影响不明显;返青分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期控水对株高影响最为明显,应尽量避免在拔节孕穗期受涝渍胁迫;返青分蘖期、拔节孕穗期涝渍胁迫不利于叶片生长,导致冠层叶面积指数下降,抽穗开花期受渍胁迫导致小麦晚熟,冠层叶面积指数增大,乳熟期受涝胁迫加速了叶片的衰老,导冠层叶面积指数迅速下降;考虑到小麦地上干物质量的积累,应避免在返青分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期涝渍胁迫,且应以较大的地下水降落速度排出地下水。     

耕作方式对土壤物理性状和木薯干物质分配的影响

保护性耕作可有效缓解土壤退化,但是也会影响土壤物理性质,使土壤板结,进而影响作物根系生长,因此木薯生产几乎不采用保护性耕作措施。本研究目的在于探索完整木薯生长周期内,不同耕作方式对木薯干物质分配(Dry material partitioning, DMP)变化的影响。本文对木薯种植后70 d、120 d、230 d、350 d,少耕(Minimum tillage,MT)、传统耕作(Conventional tillage,CT)、不耕(No-tillage,NT)3种耕作方式对土壤水分含量、土壤穿透阻力、大孔隙度、小孔隙度、总孔隙度的影响进行研究;同时,每30 d测定木薯植株中的干物质含量,直到360 d收获结束。结果表明,耕作方式对土壤穿透阻力、大孔隙度、小孔隙度和总孔隙度,以及木薯叶片、茎秆、根系和残留种茎中的干物质含量均有影响。种植后150～210 d之间,干物质分配变化显著,这正好对应了块茎膨大期后期和休眠期早期。不耕(NT)处理下作物的茎秆和残留种茎干物质含量最大。地上部分干物质与土壤穿透阻力呈正相关。传统耕作(CT)和少耕(MT)对块茎产量的影响没有差异,因此,考虑到耕作对土壤流失有一定的促进作用,少耕(MT)应当取代传统耕作(CT)。不耕(NT)处理提高了土壤的穿透阻力,阻碍了根系的生长,进而引起了木薯茎秆和残留种茎中的干物质积累明显高于根系中的干物质积累,使得茎秆和残留种茎表现出一定的碳水化合物储藏器官特性。     

不同果实负载下温室黄瓜干物质分配的模拟

黄瓜是中国温室栽培的最主要作物之一,果实负载决定着果实发育和产量,构建不同果实负载下温室黄瓜干物质分配模型对温室黄瓜栽培管理具有重要的理论意义和实践价值。根据温室黄瓜生长对光温需求,以辐热积（TEP）为尺度建立温室黄瓜干物质分配模型,并用与建模试验不同的试验数据进行模型检验。模型对温室黄瓜茎、叶和果实干质量的预测结果与实测值1∶1线回归估计标准误（RMSE）和决定系数（R2）分别为223.08、119.23、316.34 kg/hm2和0.76、0.73、0.75,模型的预测结果与实测值之间的吻合度较好。     

滴灌施氮对番茄氮代谢及水氮利用的影响

为探究滴灌施氮对番茄氮代谢的影响及适宜水氮供应模式,开展了3种滴灌方式(常规滴灌CDI、固定滴灌FDI和交替滴灌ADI)和3种施氮水平对番茄氮代谢和水氮利用影响的盆栽试验.与CDI相比,N80(N肥用量为0.16 g/kg土)下,ADI保持番茄叶片游离氨基酸含量与硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,果实成熟期叶片硝态氮和可溶性蛋白质含量分别提高16.4％和16.1％;N80下ADI和FDI保持水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力和番茄干物质量.各施氮水平间比较,ADI下番茄叶片NR和GS活性、WUE、地上部干物质量和总干物质量以N80最高.总干物质量与叶片可溶性蛋白质含量、NR和GS活性关联度较高.因此,ADI-N80,即交替滴灌-N80既有利于改善番茄氮代谢,又保持了番茄WUE、氮肥偏生产力和干物质量,为最适宜水氮供应模式.     

土壤盐分垂向非均匀分布下的番茄盐分生产函数研究

利用番茄盆栽试验,在土表以下17cm处布设秸秆隔层,有效隔断土壤毛管连续性,再结合灌溉水的淋洗作用,促使土壤盐分向下运移,盆栽土壤在垂直方向上趋于“上低下高”的非均匀分布状态,探究该盐分状态下番茄产量和作物不同生育阶段根系及盐分分布特征间的内在联系。结果表明,在土壤盐分垂向非均匀分布处理中,隔层以下土壤中过高的盐分含量抑制了番茄根系的生长与分布,而上层低盐区土壤中根系则呈现出补偿性生长。在盆栽土壤盐分含量一定时,盐分垂向非均匀分布处理的根系干物质量及果实产量均显著高于盐分均匀分布处理（P<0.05）,盐分“上低下高”的差异性分布缓解了作物整体所受盐分胁迫。在参照传统水分生产函数Stewart模型和Jensen模型的基础上,分别利用表层盐分因子、平均盐分因子及根系加权平均盐分因子构建作物盐分生产函数,经函数精度评估后发现,利用根系加权平均盐分因子结合Jensen函数构建的作物分阶段生产函数对番茄产量的预测精度最高,而不同生育阶段中,番茄坐果期土壤含盐量及根系分布状况对最终产量的影响最大。     

灌溉量对温室基质栽培茄子产量、品质与根区盐分积累的影响

为探究不同灌溉量对茄子产量、品质和根区盐分累积的影响，以‘京茄黑宝’为试验材料，设置T1(2.4 mm)、T2 (3.6 mm)、T3 (4.8 mm)、T4 (6.0 mm)、T5 (7.2 mm)、CK (8.4 mm) 6个日灌溉量处理，测定茄子根区离子浓度、光合特性、果实品质、单株产量和水分利用效率等指标。结果表明：营养液灌溉量对番茄植株生理和果实品质影响显著，灌溉量过少，会造成离子累积，不利于植株生长和果实品质的形成。随灌溉量的减少，茄子的可溶性糖含量和可溶性固形物呈现出逐渐升高的趋势，根系活力、叶片光合参数、叶片叶绿素荧光参数均呈现出降低趋势。当营养液灌溉量为T4 (6.0 mm)时，茄子植株生物量积累量最高，果实维生素C含量、可溶性蛋白含量、单株产量和水分利用效率显著高于其他各个处理(P<0.05)。另外，随着茄子植株的生长，无机基质槽培茄子根区会发生离子积累，导致根区营养液EC上升。在植株生长64 d时，茄子根区营养液的EC值最高，各处理表现为：T1>T2>CK>T5>T3>T4，此时T1 (2.4 mm)处理各离子质量浓度对根区盐分...     

无压灌溉埋管深度的机理性研究及大田试验

通过室内试验和大田试验,研究了无压灌溉方式下埋管深度对水分运移和作物生长的影响机理。结果表明,在不同埋深时湿润体形状均为球冠,但球冠高度不同;湿润体内含水率均在埋管深度附近达到最大值,并以灌水器所在平面为对称面对称分布;埋管深度对番茄根系的生长分布、早期生物量的积累和后期干物质在果实和茎叶中的分配比例都有影响;埋深10 cm时,番茄的水分利用效率、产量和品质最大,是温室番茄的最佳埋深。