微纳米气泡增氧灌溉技术在水稻灌区节水减排中的应用研究

以离式螺旋微气泡泵为微纳米气泡发生装置,对比研究了微纳米气泡增氧灌溉技术在双季稻灌区节水减排中的应用效果。结果表明,微纳米气泡增氧灌溉技术可以减少灌水量、排水量和耗水量,提高降雨利用率和灌溉水利用率,从而有效减少氮磷地表径流排放量。与常规水灌溉处理相比,早、晚稻采用微纳米气泡增氧灌溉技术分别节水(灌水量)7.44%和4.46%,降雨利用率分别提高5.92%和4.28%,灌溉水利用效率分别提高13.36%和10.54%,总氮排放量分别减少8.36%和8.12%,总磷减少27.5%和27.27%。     

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.     

控制灌溉增氧对超级稻生理生化特性及水分利用效率的影响

为了提升超级稻灌溉用水的利用效率,采用控制灌溉技术与增氧灌溉技术相结合的灌溉方式进行试验.以超级稻“陵两优268”为研究对象,设置4组处理:控制灌溉机械增氧(JX)、控制灌溉超微泡增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),探究控制灌溉条件下增氧对超级稻返青期后的各生育期生理生化特性指标及产量的影响.试验表明,叶片叶绿素含量,在水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期差异并不明显,但乳熟期最大提升了38.2%.净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著提升,其中在抽穗开花期,早稻分别提升了44.9%,18.5%,25.0%;晚稻分别提升了14.3%,11.5%,22.2%.根系活力,在抽穗开花期,对比YS组最大提升了44.6%,对比CK组最大提升了11.5%.同时,对土壤氧化还原电位进行定期监测,得知控制灌溉条件下增氧处理后,其各时期基本均处于氧化态,而淹水灌溉下基本处于还原态.在全生育期耗水量上,控制灌溉条件下3组处理的节水效率显著提高,控制灌溉增氧条件下全生育期最大有效节水达18.5%.     

增氧灌溉技术研究现状与智能化发展趋势分析

增氧灌溉技术在改善土壤环境和提高作物产量等方面具有巨大的潜力和应用前景,是未来绿色农业、循环农业发展的大势所趋。为此,总结了不同土壤增氧方式及设备的发展现状,系统论述了增氧灌溉技术目前的应用现状,深入分析了增氧灌溉技术在改善土壤环境及作物生长等方面取得的成效和存在的问题,并提出多元化增氧灌溉技术与智能化精准增氧技术将是未来发展的重点。最后,提出未来应着重于研究多元化增氧灌溉技术的发展、提高增氧灌溉技术生产效率及建立田间智能化增氧调控系统,以此作为未来增氧灌溉技术发展的参考。     

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。     

微纳米气泡增氧灌溉对双季稻需水特性及产量的影响

为探究微纳米气泡增氧灌溉技术对水稻节水增产的综合影响,以陆两优996和天优华占为双季早、晚稻试验材料,研究了不同施氮水平下微纳米气泡增氧灌溉对双季稻需水特性、产量及产量构成因素的影响。结果表明,微纳米气泡增氧灌溉处理的灌水量、排水量和耗水量均低于常规水灌溉处理,早、晚稻水分利用效率(耗水量)分别提高7.78%和8.37%,降雨利用效率分别提高6.03%和24.58%,产量分别提高4.05%和3.35%。同时,微纳米气泡增氧灌溉具有良好的节肥效果。     

超微气泡增氧灌溉对水稻生育特性及产量的影响

以常规粳稻秀水09和杂交籼稻两优培九、国稻6号为试验材料,在2007和2008年采用大田试验,研究了超微气泡增氧灌溉对水稻生物学特性和产量的影响。结果表明,与常规灌溉相比,增氧灌溉处理具有分蘖发生快,叶面积指数大,干物质积累多等优点,尤其在生育后期表现出较大的干物质积累优势。增氧灌溉显著增加了水稻产量,其中秀水09分别增产8.45%(2007)和6.23%(2008)、国稻6号增产9.13%、两优培九增产7.49%。而且增氧灌溉明显提高了水稻有效穗数及结实率,但对水稻每穗总粒数和千粒重影响不明显。     

施磷量对增氧条件下水稻根系酸性磷酸酶活性及产量的影响

【目的】探讨水稻根系酸性磷酸酶活性对增氧条件下施磷量的响应机制,明确水稻产量与根系酸性磷酸酶活性的相关性。【方法】以杂交水稻C两优608为材料进行盆栽试验,设置4个磷肥(P2O5)施用水平,P1(0 g/株)、P2(3.23g/株)、P3(6.46 g/株)、P4(9.70 g/株),分蘖期至灌浆期设置2种灌溉方式,即NO(不增氧灌溉)和O(增氧灌溉),测定了水稻根系酸性磷酸酶活性和产量指标,分析了根系酸性磷酸酶活性与产量的响应关系。【结果】随着施磷量的增加,增氧条件下理论产量、有效穗数与千粒质量均先降低后升高,而每穗粒数呈现先升高后降低趋势;分蘖期与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性随施磷量的增加而降低,灌浆期根系酸性磷酸酶活性呈现先升高后降低;增氧条件下千粒质量与灌浆期根系酸性磷酸酶活性显著负相关,结实率与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性显著正相关。【结论】不外加磷肥情况下,增氧方式可显著增加水稻理论产量、有效穗数及千粒质量,施磷量的增加反而抑制水稻产量形成,6.46 g/株(90 kg/hm2)为增氧条件下理论产量、有效穗数、千粒质量、每穗粒数阈值,根系酸性磷酸酶活性是增氧条件下水稻响应根际增氧及磷素吸收的重要指标。     

施磷量对增氧条件下水稻根系酸性磷酸酶活性及产量的影响北大核心CSCD

【目的】探讨水稻根系酸性磷酸酶活性对增氧条件下施磷量的响应机制,明确水稻产量与根系酸性磷酸酶活性的相关性。【方法】以杂交水稻C两优608为材料进行盆栽试验,设置4个磷肥(P2O5)施用水平,P1(0g/株)、P2(3.23g/株)、P3(6.46g/株)、P4(9.70g/株),分蘖期至灌浆期设置2种灌溉方式,即NO(不增氧灌溉)和O(增氧灌溉),测定了水稻根系酸性磷酸酶活性和产量指标,分析了根系酸性磷酸酶活性与产量的响应关系。【结果】随着施磷量的增加,增氧条件下理论产量、有效穗数与千粒质量均先降低后升高,而每穗粒数呈现先升高后降低趋势;分蘖期与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性随施磷量的增加而降低,灌浆期根系酸性磷酸酶活性呈现先升高后降低;增氧条件下千粒质量与灌浆期根系酸性磷酸酶活性显著负相关,结实率与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性显著正相关。【结论】不外加磷肥情况下,增氧方式可显著增加水稻理论产量、有效穗数及千粒质量,施磷量的增加反而抑制水稻产量形成,6.46g/株(90kg/hm2)为增氧条件下理论产量、有效穗数、千粒质量、每穗粒数阈值,根系酸性磷酸酶活性是增氧条件下水稻响应根际增氧及磷素吸收的重要指标。     

海日苏灌区水稻灌溉水利用效率影响因素分析

以内蒙古赤峰市海日苏草原灌区为背景,针对灌区灌溉需水量最大的农作物水稻的灌溉水利用效率进行测量分析,在不同的基准年下,对海日苏草原灌区节水灌溉方式、灌溉发展状态以及节水工程的程度进行客观的分析评价,并得出结论:根据主成分得分确定节水灌溉投资、渠道衬砌率、水稻种植面积比等为灌溉水利用效率的正负影响因素,而自然因素的影响程度相对较小。建立了多元线性回归模型,开展灌溉水利用效率预测模型的研究,促进计划用水和节约用水。