调亏灌溉对膜下滴灌棉花生长、产量及水分利用效率的影响

在干旱的新疆乌鲁木齐采用人工控水试验,研究了调亏灌溉对膜下滴灌棉花生长发育和最终产量以及水分利用效率的影响。结果表明,要获得较高的产量和水分利用效率,膜下滴灌棉花全生育期内的灌水量应控制在450 mm左右;适时适度的水分亏缺虽然降低了总生物量,但由于作物的亏水补偿效应不但提高了生殖器官在总生物量中的分配比例,而且有利于光合产物向经济产量的转移,水分利用效率明显提高;适时适度的亏水处理1,其最终收获产量和水分利用效率比充分供水的对照处理提高了1.7%和17.0%。实现了以农田水分管理来调控光合产物的分配,减少作物的生长冗余,提高了农业水资源的利用效率。     

棉花调亏灌溉的生态生理效应

在人工控制试验条件下 ,采用子母盆栽土培法 ,以棉花为试验材料进行了调亏灌溉试验研究。结果表明 ,棉花调亏灌溉是可行的 ,可以实现节水、高产和高效的目标。适时适度的水分调亏显著抑制蒸腾速率 ,而光合速率下降不明显 ,复水后光合速率又具有超补偿效应 ,光合产物具有超补偿积累 ,且有利于向棉铃运转与分配 ;抑制营养生长 ,促进生殖生长。棉花调亏灌溉的适宜指标是 :苗期轻、中度调亏 ,0～ 40 cm土层湿度控制下限为田间持水量的6 0 %或 5 0 %;蕾期轻度调亏 ,0～ 40 cm土层湿度控制下限为 6 0 %;花铃期不宜调亏 ,应保证充足供水 ,0～ 40 cm土层湿度应不低于 75 %;吐絮期可中度调亏 ,0～ 40 cm土层湿度可控制在 5 0 %～ 5 5 %。     

棉花节水灌溉研究进展

论述了我国发展棉花节水灌溉的重要性,从理论体系和节水灌溉技术等方面综述了国内外研究现状,并在此基础上提出了目前棉花节水灌溉研究中存在的问题,探讨了今后棉花节水灌溉研究的发展方向。     

黑龙江西部玉米调亏灌溉的节水增产效应

采取测筒试验,对玉米单生育阶段、连续生育阶段和全生育期进行不同程度的水分亏缺处理,研究了调亏灌溉对玉米耗水量、产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:就单生育阶段调亏而言,产量和耗水量之间呈开口向下的二次抛物线关系,苗期中度水分亏缺(水分控制上限为60%)为最佳的灌水处理模式,玉米产量和水分利用效率分别提高了1.23%和11.95%;连续生育阶段和全生育期调亏均对作物的产量有不利影响;全生育期充分灌溉时的产量最高,但水分利用效率较低。     

调亏灌溉条件下的作物水分生态生理研究进展

简要回顾了近几年国内外开展作物水分生态生理机制研究的进展情况和不同控制条件下作物对水分的响应，系统阐述了调亏灌溉遵从的原理、方法和实施调亏灌溉后对作物水分生态生理机制的影响及其需要进一步研究的一些问题。     

调亏灌溉对棉花根冠生长关系的影响

以棉花(Gossypium hirsutum L.)为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,进行调亏灌溉(Regulated deficit irrigation,RDI)对棉花根、冠生长的影响研究。试验采用二因素随机区组设计,设置4个水分调亏阶段:苗期(I)、蕾期(II)、花铃期(III)和吐絮期(IV);每个调亏阶段设置3个水分调亏度:轻度调亏(L)、中度调亏(M)和重度调亏(S),土壤相对含水率(占田间持水率的百分数)控制上、下限分别为60%~65%FC(Field capacity)、50%~55%FC和40%~45%FC;另设全生育期保持适宜土壤水分处理作为对照(CK),土壤相对含水率控制下限分别为60%FC(苗期)、60%FC(蕾期)、70%FC(花铃期)和60%FC(吐絮期)。分别在水分调亏期间和复水后测定各处理根系参数和地上干物质质量。试验结果表明,RDI对植株根、冠生长发育的影响因不同水分调亏阶段和不同水分调亏度而异。水分调亏不改变棉花根系生长的原有总体趋势,但对根系生长速率具有促进作用。棉花各生育阶段的中度水分调亏(50%~60%FC)在调亏期间对根系生长有明显促进效应或维持较高的根质量,复水后有不同程度的根系补偿生长效应或延缓根系衰亡作用,后期仍保持较高的根冠比(R/S),因而是协调棉花根/冠关系的适宜水分调亏处理。RDI可以有效调控棉花根/冠生长关系。     

调亏灌溉条件下的作物水分生态生理研究进展

简要回顾了近几年国内外开展作物水分生态生理机制研究的进展情况和不同控制条件下作物对水分的响应 ,系统阐述了调亏灌溉遵从的原理、方法和实施调亏灌溉后对作物水分生态生理机制的影响及其需要进一步研究的一些问题。     

调亏灌溉——果园节水管理新技术

农业节水是中国农业可持续发展过程中的一项重大课题，节水灌溉技术是其中的一条有效途径。本文在节水灌溉技术基础上，根据果树生长的生理特点，提出了在特定时段控制灌溉次数和灌溉水量，让植株主动承受一定的水分应力，之后充分供水，使果实迅速膨大，达到提高果树产量和果品品质，又节约大量灌溉水量目的果园灌溉管理新技术－调控亏水度灌溉（RDI）。田间试验结果验证了RDI的功效。并论述了实现果园RDI技术的过程。     

模拟调亏灌溉对玉米根系生长及水分利用效率的影响

以营养液培养的方法,在模拟调亏灌溉下研究玉米根系生长和蒸腾效率的变化,并确定了调亏灌溉的根系水势范围与调亏时间,证明调亏灌溉能够在一定土壤水势范围内刺激根系生长,减少作物蒸腾,提高作物水分利用效率。     

冬小麦调亏灌溉节水高效技术指标试验初报

针对井灌区冬小麦普遍存在高产不高效的问题,进行了2种灌溉制度的对比试验。调亏灌溉1.26hm2示范田在干旱偏枯年型灌1～2次关键水,总耗水量平均2296.48m3/hm2,经济系数平均0.497,平均产量7695.9kg/hm2,产投比为1.5～3,净收益2899.3～11607.7元/hm2或3.73～4.97元/m3。日耗水量0.61m3,耗水系数0.299,水分生产率3.35kg/m3,与对照田充分灌溉相比,浇水次数平均减少2.33次,总耗水量减少1574.35m3/hm2,经济系数减少0.079,产量增加649.9kg/hm2,产投比增长0.47～1.97,净收入增加2704.56～11413元/hm2(或1.76～3元/m3),平均日耗水量减少0.42m3,耗水系数减少0.251,节省灌溉用水1350.75m3/hm2,节水率64.09%,水分生产率增加1.52kg/m3。     

调亏灌溉下旱稻亏缺节水灌溉规律的研究

计算出旱稻19个处理方案,以及满意处理方案的WUE、节水率和产投比,并根据旱稻盆栽试验时处理方案节水量、节水率、阶段节水率的计算和图形分析,得出旱稻亏缺节水规律,从节水率、产投比和WUE等3个因素来考虑,建立一级模糊概率综合评判模型,评价旱稻生物工程节水技术方案是否为满意.     

新疆棉花亏缺灌溉叶面积指数模拟研究

建立了充分灌溉和亏缺灌溉条件下新疆棉花叶面积指数的动态模拟模型。模型以基于beta函数的每日热效应为时间尺度,在考虑土壤水分胁迫效应的基础上,使用Logistic函数的一阶导数描述叶面积指数的变化速率,叶片衰老过程同样采用Logistic函数的一阶导数,并假设从初花期开始发生。该模型还考虑了土壤水分胁迫和温度对叶片衰老的加速效应。最后使用石河子棉花灌溉试验观测结果对模型进行了参数率定、验证和敏感度分析。验证结果显示:充分灌水条件下叶面积指数的均方根误差(RMSE)为0.22 m2/m2,残差聚集系数(CRM)为-0.01;20%和40%亏缺灌溉条件下叶面积指数的RMSE和CRM分别为0.37 m2/m2、-0.05和0.23 m2/m2、0。此外,叶面积指数的模拟值与实测值间R2为0.96。说明该模型准确地模拟了新疆棉花叶片全生育期的动态变化过程。敏感度分析结果表明,在充分灌水条件下,叶片潜在衰减面积、叶片日最大增加面积和衰减面积、初花期开始时间是影响模型的主要参数。     

调亏灌溉对地下渗灌甘蓝产量、品质及水分利用效率的影响

为探究宁夏干旱气候地区地下渗灌甘蓝(Brassica oleracea L.)合理灌溉制度。在大田尺度上采用单因素随机试验设计,分别在甘蓝的莲座期、结球前期和结球中后期进行轻度(65%~75%FC)、重度(55%~65%FC)调亏灌溉,并以全生育期充分灌溉(75%~85%FC)为对照(分别记为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7(CK)),共7个处理,种植前施复合底肥400 kg/hm²(N>25%,P₂O₅>6%,K₂O>9%,总养分>40%),研究了不同调亏灌溉处理方案对甘蓝的干物质积累、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明:在甘蓝结球前期进行轻度调亏灌溉处理(T3),经济产量、单株球重、叶球纵径、中心柱长、可溶性糖含量和VC含量与充分灌水相比无显著性差异,但经济系数较充分灌溉(CK)提高了2.73%,叶球横径和帮叶比较充分灌溉(CK)降低了7.90%和5.37%,叶球紧实度较充分灌溉(CK)提高了24.60%,灌水量较充分灌溉(CK)减少了28.95%,水分利用效率较充分灌溉(CK)提高了31.43%。在甘蓝结球中后期进行轻度调亏灌溉处理(T5),地上部干物质量、经济产量、单株球重、叶球纵径、中心柱长、帮叶比与充分灌水相比无显著性差异,但经济系数和叶球紧实度较充分灌溉(CK)提高了3.25%和19.67%,可溶性糖含量和VC含量较充分灌溉(CK)提高了28.74%和13.81%,灌水量较充分灌溉(CK)减少了25.09%,水分利用效率较充分灌溉(CK)提高了27.78%;T3、T5的经济产量较充分灌溉(CK)分别降低了1.61%和1.22%。因此,T3和T5处理都能够达到节水稳产的目的。但是,T3处理更有利于提升宁夏干旱气候区地下渗灌甘蓝的物理品质,T5处理更有利于提升宁夏干旱气候区地下渗灌甘蓝的营养品质。     

膜上灌春小麦调亏效应研究

在膜上灌水方式下覆膜和露地处理全生育期不同水分处理调亏下,膜上灌高产处理耗水量比对照减少了310.3mm却增产1363.69kg/hm2,同一水分处理下膜上灌丰水处理F(FM)比露地丰水处理F(B)增产40.99%,WUE提高了4.67kg/(mm.hm2);膜上灌中度处理M(FM)比露地中度处理M(B)增产52.55%,WUE提高了6.86kg/(mm.hm2)。相同水分条件下覆膜处理具有明显的增温、保墒增产作用,最高产量所需的土壤适宜水分下限较露地下降10%~15%。结果表明同一水分处理下覆膜小麦不仅具有较高的生物产量,而且具有较大的库容,因而开花后干物质积累量,茎、叶器官的输出率、分配率、转换率均高于露地小麦,最终表现为粒重增加经济产量提高。     

干旱环境下春小麦最优调亏灌溉制度确定

以河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年的平均产量、水分利用效率、供水效率和2年后的土壤养分综合指标4个单项参评因子为参数建立单因子评判矩阵,对干旱环境下春小麦调亏灌溉制度进行了综合评价。结果表明,调亏灌溉处理的综合评价指标以HFF处理最高,其次为MFM处理,而以LLL处理最低,但所有调亏灌溉处理综合评价指标均显著高于高水分处理FFF。因此,无论是从作物生产力、水资源利用效率还是水资源和土壤养分的可持续利用方面来说,HFF处理调亏灌溉模式均因其最高的作物生产力和水分利用效率、较高的供水效率(为最大值的96.3%)及较高的土壤养分综合指标(为最大值的97.7%)而具有最高的综合评价指标,成为试区推荐的春小麦全生育期最优调亏灌溉模式,即春小麦孕穗和抽穗期及灌浆—生理成熟期均高水分处理(65%~70%田持)而拔节期重度水分调亏(45%~50%田持),其灌溉定额为440 mm左右(包括晚秋季储水灌100 mm)。     

调亏灌溉在农业中的应用

该文系统地阐述了调亏灌溉理论的发展及在农业生产中的应用,并提出来调亏灌溉技术运用过程中需要注意的问题,以期为调亏灌溉技术更好地服务于我国农业发展提供参考。