灌水量及灌水频率对玉米生长和水分利用的影响

利用遮雨棚蒸渗桶栽试验,研究灌水量和灌水频率对夏玉米生长、产量和水分利用的影响.试验以“郑单958”为研究材料,设置3个灌水量水平W1(120%ETc),W2(100%ETc)和W3(80%ETc)和3个灌水频率D1(3 d),D2(6 d)和D3(9 d)共9个处理,在生育期内对桶栽玉米的各项生长指标进行观测,分析不同处理对玉米的影响.结果表明:玉米的株高、叶面积、干物质量和产量随着灌水量的增大,均呈现出增加趋势;随着灌水频率的增大,均呈现出下降趋势.显著性分析表明,灌水量对夏玉米生长特性和产量的影响程度大于灌水频率.单株玉米产量在W₁D3处理下达到最大值,在W₃D1处理下玉米产量最小,差异具有统计学意义.水分利用效率和灌溉水利用效率则随灌水量的增大呈现先增大后减小趋势,且随灌水频率的增加逐渐降低.W₂D3处理的水分利用效率和灌溉水利用率最高,分别为1.83和1.61 kg/m3.基于各处理水分利用效率和产量变化,W₁D3(120%ETc,9 d)可作为基于试验条件下较适宜的灌水技术.     

秸秆深埋下灌水量对土壤水盐分布与夏玉米产量的影响

为探究秸秆深埋下土壤水盐分布与夏玉米产量对灌水量的响应,于2017年和2018年在河套灌区进行了秸秆深埋下单次灌水定额60 mm(W1)、90mm(W2)、120mm(W3)3个处理及常规135 mm为对照(CK)处理的大田试验.结果表明:秸秆深埋下耕作层含水率随灌水量的增加先增后减,成熟期W1处理的两年平均含水率较C...     

秸杆覆盖对土壤水分及夏玉米产量的影响

秸秆覆盖是减少棵间无效水分蒸发,提高根层土壤含水及水分利用效率的有效途径,在北京大兴县的３年使用表明,覆盖千秆３．０ｔ／ｈｍ＾２,可有效保持表层土壤结构,使表层土壤含水量提高２％－１１％,且越是干旱年年份保水保墒效果越显著,夏玉米出协率提高４％－１３％;     

不同灌水量和秸秆还田量对玉米根系特性及产量的影响

通过对玉米根系总根长、根表面积、平均根直径、根干重及玉米产量分析,以秸秆不还田为对照,研究两种灌水量3个秸秆还田量对玉米根系特性及产量的影响。结果表明,灌水和秸秆还田均利于玉米根系生长与产量形成,成熟期根系总根长、根表面积、根干重随着秸秆还田量的增加而增长;350 mm灌水量处理下秸秆还田3 000 kg/hm²,450 mm灌水量处理下秸秆还田6 000 kg/hm²玉米产量优势明显。     

覆膜和灌水处理下土壤水分动态与玉米生长模拟研究

采用作物模型模拟作物生长过程和产量,是应对气候变化和人类活动的影响、实现农业节水增产的重要途径。覆膜和节水灌溉技术在我国西北旱区农田应用广泛,本研究基于覆膜增温对气积温的补偿效应以及覆膜和冠层截留对降雨入渗的影响对Aqua Crop模型进行了改进,使其适用于我国西北旱区覆膜制种玉米的模拟。利用2017年石羊河流域制种玉米的实测数据对改进模型进行了率定与验证,并模拟预测了未来气温升高和覆膜比变化情景下作物产量及水分利用效率(WUE)的变化规律。结果表明:改进的Aqua Crop模型能很好地模拟制种玉米生长发育阶段和冠层覆盖率,各处理冠层覆盖率的模拟值与实测值之间的R~2均不小于0.95,RMSE为3.9%~10.1%,NRMSE为4.9%~15.3%。而在1m土层贮水量的模拟上,各处理R~2在0.60~0.92之间,RMSE在9.5~17.1 mm之间,NRMSE处于4.4%~8.9%之间。改进的Aqua Crop模型在模拟不覆膜高水M0W1和M0W3处理的制种玉米干物质累积量、产量上模拟效果较差,其他处理的干物质累积量的R~2不小于0.98,RMSE为0.64~1.66 t/hm~2,NRMSE为9.9%~16.7%,产量的相对误差(RE)为-13.3%~4.5%,WUE则表现为除M0W1处理外,其他处理模拟效果较优,RE为-23.9%~18.1%。未来气温升高对作物产量及提高水分利用效率产生不利的影响。覆膜条件下,增温1.6℃和3.3℃分别比在实际温度下减产12.8%和20.7%,WUE降低3.0%和2.1%。不覆膜条件下减产率分别为13.9%和25.1%,WUE分别降低3.8%和7.6%。覆膜比例为50%时,可在保证产量的同时,提高水分利用效率,达到增产节水的效果。     

行间覆膜对玉米根系层土壤水分动态及产量的影响

2007年在黑龙江省甘南县进行了行间覆膜对玉米根系层土壤水分动态及玉米产量影响的试验研究,在玉米全生育期,采用时域反射仪(TDR)对土壤水分指标进行观测,分析了玉米全生育期农田土壤水分动态变化过程。在收获后对玉米进行测产分析。结果表明:行间覆膜与常规耕作比较,有效地提高了土壤含水量,具有较好的节水作用;玉米增产效果明显。     

灌水量和滴灌施肥方式对温室黄瓜产量和养分吸收的影响

为揭示水肥对温室黄瓜产量和养分吸收的影响机制,通过温室试验,研究了2种不同灌水量和4种不同滴灌施肥方式对温室黄瓜产量和养分吸收的影响。结果表明,灌水量和滴灌施肥比例对黄瓜干物质量、产量和肥料偏生产力均有显著影响(P0.05)。Z100处理的黄瓜产量、干物质量、水分利用效率比Z0处理分别增加15.3%、16.8%、19.1%。W2Z100处理水分利用效率最高,为47.71 kg/m3,在产量仅比W1Z100处理低3.32%的情况下,节水25%。温室黄瓜植株对氮、磷、钾的吸收量和肥料偏生产力均随灌水量和滴灌施肥比例的增加而增加。Z100处理平均氮、磷、钾素吸收量分别比Z0处理高21.05%、21.89%和22.2%,Z100处理平均肥料偏生产力分别比Z66、Z33、Z0处理高2.66%、7.37%、15.34%。不同滴灌施肥比例对氮、磷、钾的利用效率均有极显著影响(P0.01),对吸收效率有显著影响(P0.05)。水肥交互作用在黄瓜植株对氮、磷、钾的利用效率上有显著影响(P0.05),对氮钾的吸收效率有显著影响(P0.05)。采用"少量多次"的滴灌施肥模式增产效果显著,肥料利用效率较高。综合考虑,W2Z100(75%ET0,100%滴灌施肥)处理在节约大量灌水量的情况下,取得较高的产量和水分利用效率,且肥料偏生产力较高,能获得较大的经济效益,是比较适宜的滴灌施肥水肥组合。     

灌水量对烤烟产量和水分利用效率的影响

灌水时期不当或灌水量过大会降低烟叶的产量,同时造成水分的浪费,探究烟草适宜的灌水量至关重要。在蒸渗仪中开展试验,研究了不同灌水量对土壤水分、烤烟的水分利用效率和产量的影响。结果表明：烤烟 K326各处理不同土层含水率变化规律比较一致,（0,10]cm 土层含水率受气温、日照等气候因素较大;（10,20]cm 土壤含水率变化较剧烈;（20,60]cm 土壤含水率在整个生育期变化比较平缓,尤其在成熟后期各处理均出现不同程度的回升趋势,结合烤烟成熟期生理活动减弱、需水量减少,说明成熟期采取较小的灌水量比较适宜。成熟期烤烟的干物质产量在一定范围内随灌水量的增大而增加,如果继续加大灌水量将出现“报酬递减”现象。结合烟叶产量、烟株长势、耗水量和水分利用效率的结果,表明2700～3000 m3／hm2可以作为烤烟K326适宜的灌水量。在烤烟生产中,应均衡协调产量、水分利用效率与耗水量之间的关系,在高产前提下,适当减少灌水量,可达到既高产又节水的协调统一。     

灌水量、种植密度和行距对河西地区春玉米产量的影响

为确定河西地区膜下滴灌春玉米适宜的灌水量和配套栽培技术,2020年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站开展大田试验,设置2个灌水量(W₁,W₂)、2个种植密度(D₁,D₂)和3种行距(L₁,L₂,L₃),共12个处理,3次重复.通过测定株高、叶面积指数(LAI)、干物质累积及分配等指标,研究灌水量、种植密度与行距对春玉米生长、产量和水肥利用效率的影响.结果表明,在相同灌水量下,处理D₂的株高和LAI显著高于D₁,增加种植密度提高了玉米群体干物质积累量、产量及水分利用效率(WUE).处理W₂D₂L₃的干物质累积量和产量最高,分别为96.45和17.72 t/hm²;处理W₁D₂L₃的水分利用效率最大,为3.57 kg/m³.灌水量与种植密度两者交互作用对产量及其构成因素的影响具有统计学意义(P<0.05);灌水量、种植密度与和行距三者交互作用对收获指数的影响具有统计学意义(P<0.05),对作物耗水量(ET)和WUE的影响具有统计学意义(P<0.01).灌水量、种植密度与行距均对河西地区春玉米群体结构、耗水量、产量及水分利用效率存在一定的调控效应:由大到小为种植密度、行距和灌水量.综合分析,“80%ET_c+10.0万株/hm²+宽窄行”为河西地区膜下滴灌春玉米适宜的灌水和种植模式.     

不同灌水方式和施肥量对青贮玉米生长和产量的影响

青贮玉米是河北省粮改饲的主要目标作物。为制定合理的水肥管理措施,提高青贮玉米的产量,选取灌水方式和施肥量作为因子进行青贮玉米试验。灌水方式设置畦灌和沟灌两个水平,施肥量设置4个水平,肥料用量在300~750 kg/hm^+2之间。研究结果表明,沟灌与畦灌相比,株高和鲜重分别增加2.2%和3.6%,沟灌有利于青储玉米的生长和产量的提高。施肥量对青储玉米的生长和产量影响显著,施肥量600 kg/hm^+2时青储玉米生长状况和产量最好,与750、450和300 kg/hm^+2施肥量水平相比,株高、叶面积指数、叶绿素和鲜重分别增加0.11%~27.8%、4.01%~10.55%、1.1%~1.8%和3.6%~15.6%。青储玉米鲜重产量介于69.09至81.4 t/hm^+2之间。相关性和回归分析结果表明青储玉米鲜重与株高和叶面积指数之间呈极显著正相关,沟灌、施肥量600 kg/hm^+2的处理组合有助于株高和叶面积生长,因此也有助于获得较高的青储玉米产量。     

垄作沟灌条件下不同灌溉制度对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的灌溉制度,在石羊河流域设置了灌水定额、灌水次数、次追肥量和追肥次数的L9(34)正交试验。结果表明,制种玉米生育期表层土壤水分变化大,随制种玉米播后天数的增加呈降低趋势。相同灌水定额条件下,随灌水次数增加深层土壤水分含量出现多次峰值。制种玉米经济产量介于2 704.14~4 877.57 kg/hm~2,水分利用效率介于0.737~1.053 kg/m~3。制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系(R2=0.84)。产量与穗粗、穗长、秃尖长、穗行数及行粒数各产量特征值呈显著正相关关系。垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播后灌水定额500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆前期、灌浆后期灌水定额均为400m~3/hm~2),总灌溉定额为2500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期分别追施N肥1次(追肥量150 kg/hm~2)的水肥调控措施作物产量和水分利用效率最优。     

不同灌溉施肥制度对土壤水分变化及夏玉米产量的影响

在山东试验区,用夏玉米品种郑单958为试验材料,通过田间试验,对比分析传统沟灌施肥、水肥一体化、滴灌常规施肥3种处理对土壤水分布规律、夏玉米生长发育及水分利用效率的影响。结果显示,该试验区夏玉米季滴灌与常规沟灌相比,60～160cm土层土壤含水量较高,充分满足夏玉米开花期、蜡熟期深层根系吸收水分,而水肥一体化处理较之滴灌常规施肥呈现了夏玉米各项生长指标较高,稳定性较好的特点,更好的提高夏玉米产量和水分利用效率,表现出节水高产的优势。     

土壤水分条件对白肋烟产、质量的影响研究

采用田间和盆栽试验方法研究了土壤水分条件对白肋烟产、质量和化学成分的影响及白肋烟灌溉的土壤水分指标。综合不同试验中土壤含水量对白肋烟产、质量和各类化学成分影响的结果 ,白肋烟各生育期最适宜的土壤相对含水量分别为移栽—团棵 6 6 %左右、团棵—打顶 80 %左右、打顶—采收 77%左右 ,白肋烟成熟阶段需水量相对较多。成熟期土壤相对含水量对白肋烟的成熟速度和化学成分的协调性及评吸质量的影响最为明显 ,在最适宜的土壤相对含水量以下的范围内 ,表现出随土壤相对含水量升高 ,成熟速度加快 ,烟碱含量明显下降 ,内在化学成分更为协调和评吸质量提高。适宜的土壤相对含水量能明显提高白肋烟产量、产值和等级比重。     

不同灌溉定额对棉花墒情及产量影响的研究

由于第五师86团水资源有限,严重制约了团场经济的发展。为此,利用卫星遥感数据采集平台实施对棉田的水分监测,探求在戈壁地条件下的作物需水规律及施肥制度。通过一年实施,结果表明:自动化灌溉对棉花株高、叶面积、现蕾、结铃等生殖生长具有较好的促进作用,有利于促进棉花结铃、保铃,提高棉花产量。全生育期应在320~330m3/6 6 6.7m2之间滴水62次较为合理,此滴水方式比常规滴灌节水52m3/6 6 6.7m2;棉花平均单产401.5kg/666.7m2,较常规滴灌增产79.2kg/666.7m2。     

不同残膜量对春玉米生产性状及土壤水分的影响

为了探究不同残膜量对河套灌区春玉米株高、叶面积、产量及土壤水分的影响,试验共设置4个残膜量处理,分别为0kg/hm2(CK)、67.5kg/hm2(A)、135kg/hm2(B)和270kg/hm2(C)。结果表明:随残膜量增加,对玉米生育前期的株高、叶面积指数影响显著,而生育后期相对较弱,但均显著低于处理CK(P0.05);残膜量与玉米产量呈现极显著负相关(r=-0.987),处理CK分别较A、B、C产量高2.4%、11.84%和23.77%;残膜主要影响0~40cm土层含水率变化,且各处理生育前期差异显著(P0.05),而后期差异较小。研究结果可为灌区预测多年后残留地膜对作物生长和土壤状况的影响以及防治残膜污染提供理论依据。     

微咸水灌溉对土壤水盐及春玉米产量的影响

以2007年和2008年宁夏银北灌区春玉米微咸水灌溉的田间试验为基础,采用微咸水(井灌)、渠水(渠灌)和混合水(体积比1∶1,混灌)灌溉,研究了其对土壤水盐及春玉米产量的影响。结果表明,与渠灌处理相比,作物收获时井灌和混灌处理的根区土壤盐分分别增加18.1%~45.3%和10.7%~38.2%,作物耗水量下降5.2%~8.9%和1.1%~6.2%。土壤盐分状况对微咸水的应用存在较大影响。在轻度盐渍化和非盐渍化土壤条件下,井灌和混灌处理下春玉米产量较渠灌处理下降28%、14%和10.5%、7.4%。考虑到轻度盐渍化土壤中渠灌处理的春玉米产量仅为非盐渍化土壤的68.6%,为保障作物产量和农民收入,在盐渍化土壤中不宜采用渠水进行灌溉。在非盐渍化土壤条件下,采用3 g/L微咸水或将其与渠水混合后进行灌溉,可同时满足保障作物生产和节约淡水资源要求。     

不同灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明,不同灌溉方式下,制种玉米产量为8.73~10.87 t/hm~2,耗水量为349.7~625.0 mm,WUE为1.40~3.01kg/m~3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低,畦灌方式最高,常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下,隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉,适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明,行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区,制种玉米全生育期灌水8次(苗期1次,拔节期2次,抽穗期1次,灌浆期2次,乳熟期2次),灌溉定额2 250 m~3/hm~2的隔沟交替灌溉方式(T6处理)能稳定提高产量和水分利用效率。     

调亏灌溉对春小麦土壤水分动态的影响研究

对干旱环境条件下调亏灌溉春小麦0~20,20~40,40~80,80~120 cm土层土壤水分动态进行了分析研究,并建立了0~120 cm土层土壤含水量随时间变化的数学模型,以此来预测调亏灌溉春小麦土壤水分随时间变化的动态。