土壤水分调控对超级稻根系特征的影响

【目的】探究土壤中不同含水率对超级稻节水率以及节水条件下根系生长特征的影响。【方法】采用盆栽试验,通过设置不同的土壤含水率,以占田间持水率比例进行划分:A处理(90%~100%)、B处理(80%~90%)、C处理(70%~80%)、D处理(60%~70%),并以充分灌溉为对照(CK),测算了超级稻全生育期灌溉耗水量,并测试了超级稻不同生长阶段根系相关特征指标。【结果】土壤水分调控处理比CK节水15%~30%。土壤水分调控处理能够增加超级稻根系平均直径24.67%、总根体积4.80%。在超级稻生长阶段的颖花结实期和成熟期,土壤水分调控处理组根系活力高于CK。B处理根系生长优于其他土壤水分调控处理,另外B处理超级稻平均根系干物质积累量为92.36 g。【结论】土壤水分调控处理能减少超级稻灌溉水量,促进根系发育,提高耐旱性;土壤水分为田间持水率的80%~90%时,超级稻根系生长最佳。     

水分亏缺对寒区水稻荧光参数、产量及水分利用效率的影响

【目的】优化水稻水分管理。【方法】采用盆栽试验,设置单生育期和2个生育期连续水分亏缺状态,分别设中度和重度2种水分亏缺水平,并以正常灌溉为对照(CK),共15个处理,分析了水稻的生长情况、荧光参数、产量以及耗水量。【结果】单生育期和2个生育期连续中度水分亏缺处理(土壤饱和含水率的70%~80%)均可显著提高水稻叶片F_v/F_m和F_v'/F_m',而重度水分亏缺处理(土壤饱和含水率的60%~70%)的F_v/F_m和F_v'/F_m'与CK相比无显著差异。水分亏缺处理可显著降低水稻耗水量,其中分蘖期水分亏缺处理降低水稻耗水量幅度较大。单生育期中度水分亏缺处理均不会造成水稻减产,并且可以显著提高水稻水分利用效率,其中分蘖期中度水分亏缺处理的水分利用效率最高,为1.460 g/kg。【结论】单生育期中度水分亏缺是水稻生长较适宜的水分状态。     

花前干旱胁迫对冬小麦生长指标的影响

【目的】研究干旱胁迫对冬小麦生长指标的影响。【方法】选用周麦22为试验材料,在拔节期和抽穗期分别设置轻度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的60%~70%)、中度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的50%~60%)和重度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的40%~50%),对比分析了冬小麦根系形态、根系分布、株高及叶面积的变化过程。【结果】干旱胁迫处理根长相比CK均降低,T1、T2、T3处理总根长随干旱程度的加深而增长;经过连续处理的各根系特征在轻旱、中旱条件下均大于单阶段处理,重旱条件下各根系特征则明显降低;但复水后拔节期处理的根系补偿恢复能力高于抽穗期。随着干旱胁迫程度及时间增加,根系向下伸展生长,使各根系指标向深层转移,但根系总体绝对量明显减少,T9处理根干质量相比CK降低64.79%,并且株高、叶面积所受的抑制增大。其中拔节期对株高影响更大,T1、T2、T3处理株高相比CK降低3.78%、7.59%、16.09%;抽穗期对叶面积影响更大,T4、T5、T6处理叶面积相比CK降低8.11%、23.45%、29.43%;而经连续干旱处理后的株高和叶面积都明显低于各单阶段处理;抽穗期经干旱胁迫处理的株高、叶面积在干旱胁迫1周后就表现出较强补偿效应,而拔节期表现则相对迟缓;在经历连续干旱胁迫后均无明显补偿。【结论】在冬小麦实际生产中应避免连续干旱,花前若需控水,应尽量满足拔节期供水,控水在抽穗期保持轻旱水平。     

微润灌水头压力对温室番茄生长及水分利用效率的影响

【目的】探明微润灌条件下温室番茄适宜的水头压力,提高水分利用效率。【方法】以滴灌灌溉为对照(CK),设置水头压力1 m(T_1)、1.5 m(T_2)、2 m(T_3)、2.5 m(T_4)4种试验处理,研究了微润灌条件下不同水头压力对土壤水分分布、番茄生长、耗水规律、产量及水分利用效率的影响。【结果】微润灌水头压力显著影响土壤含水率和湿润区范围,与滴灌处理相比,微润灌处理土壤含水率始终处于较高状态,形成持续稳定的水分环境;T_1、T_2、T_3、T_4处理定植100 d的土壤含水率较定植20 d的下降24.9%、21.54%、19.18%和16.93%,水头压力越高,下降幅度越小,土壤水分环境越稳定;定植初期,滴灌土壤水分环境对植株生长有利,番茄生长较好,随着生育期的延长,微润灌地埋优势充分发挥,后期微润灌番茄生长明显优于滴灌处理;在整个生育期内,番茄株高及茎粗的生长量、生长速率均随着水头压力的提高逐渐增大;番茄在开花坐果期和结果盛期耗水量较大,苗期和结果末期耗水量相对较低,全生育期T_1、T_2、T_3、T_4处理耗水量分别为192.3、216.4、235.8、262.3 mm,水头压力越高,耗水量越大;各处理水分利用效率表现为CK相似文献   

水钾耦合对水稻根际土壤钾空间分布及根系生长的影响

【目的】探究水钾耦合对水稻根际土壤钾空间分布及根系生长的影响。【方法】以水稻武运粳30为供试作物进行盆栽试验,设置3个水分水平(70%θf~80%θf、80%θf~90%θf、100%θf,θf为饱和含水率),3个钾素水平(混施钾素0、100、200 mg/kg),采用完全随机试验设计,测定了水稻苗期(6叶期)根系生理学指标(物质的量、根冠比)和不同土层根际含钾量。【结果】根际土壤中的水溶性钾总量与钾素水平成正比,水溶性钾量在垂直根系方向上呈降低趋势;各层含交换性钾总量与水分水平成正比,交换性钾量在垂直方向上总体呈增加趋势;根际土壤中各层缓效性钾的总量与供钾水平成正比;缓效性钾量在垂直方向上呈降低趋势;施钾能够抑制水稻苗期地上部的生长,轻度水分胁迫有助于水稻苗期根系的生长,而轻度水分胁迫下施钾有助于增大水稻苗期的根冠比;水分对苗期水稻根系干物质的积累有影响,而钾素则影响水稻苗期地上部干物质量的积累。【结论】水钾耦合效应首先是从影响根际土壤中养分的转化开始,当钾素营养被水稻根系吸收利用后,钾素开始由土壤中迁移到根系中,从而对植株及根系生长产生影响。     

不同土壤含水率对太行红豆杉幼苗生长及品质的影响

【目的】探寻不同土壤含水率对盆栽太行红豆杉生长和相关品质的影响。【方法】以5a生太行红豆杉为试验材料,研究不同土壤含水率处理对太行红豆杉幼苗期的生长量、可溶性蛋白、丙二醛、叶绿素及黄酮、多糖量的影响。不同土壤含水率处理设为田间最大持水率的90%~100%(W1)、80%~90%(W2)、70%~80%(W3)、60%~70%(W4)、50%~60%(W5)。【结果】在W2处理下植株苗高、地径、冠幅以及叶面积指数和叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素量均达到最大,比W1处理分别提高了11.4%、26.7%、11.7%、15.6%、14.4%、8.9%和13.0%,且该处理丙二醛量最低,比W1处理降低了14.1%;W4处理多糖和可溶性蛋白量最大,比W1处理分别提高了107.5%和42.0%;70%~80%处理黄酮量达到最高比W1处理提高了93.6%。【结论】W2处理有利于太行红豆杉的生理生长,W3处理有利于太行红豆杉中黄酮量的积累,W4处理有利于太行红豆杉多糖量的积累。     

温室番茄在宽垄覆膜沟灌下水分调亏下限指标研究

【目的】探明宽垄覆膜沟灌技术对日光温室番茄果实、植株生长、耗水、产量及水分利用效率等方面的影响,寻求节水增产模式。【方法】以温室抗TY番茄"5102"为研究对象,分别在苗期、开花坐果期结果期设置田间持水率的50%、60%质量含水率作为灌水下限,其他生育期灌水下限设置为田间持水率的70%,以3个生育期灌水下限均为田间持水率的70%为对照(CK),共7个处理,每个处理重复3次。【结果】由于各处理的灌水下限不同,番茄的耗水量呈现出明显差异,随生育期的推进基本呈增加趋势,结果期耗水量最大,开花坐果期耗水强度达最大。同时可以发现结果期调亏对番茄耗水量、产量影响最为明显,开花坐果期水分调亏对番茄坐果率影响最明显,开花坐果期灌水下限为60%田间持水率水分处理与CK对比可提高番茄坐果率2.22%,开花坐果期灌水下限为田间持水率70%处理劣果率、根冠比最大,产量最低。结果期60%处理可提高水分利用效率的同时降低劣果率。【结论】综合整个生育期考虑,苗期灌水下限为田间持水率60%处理,开花坐果期灌水下限为田间持水率70%处理,结果期灌水下限为田间持水率70%处理,可显著性提高产量及水分利用效率(P0.05),为温室宽垄覆膜沟灌技术的推广及应用提供理论依据。     

水温与有机肥替代比例对滴灌骏枣产量及水分利用的影响

【目的】研究不同水温下有机肥替代比例对滴灌骏枣产量和水分利用效率的影响。【方法】通过大田试验,设置常规井水T1((13±1)℃)和增温水T2((21±1)℃)2个水温,全施化肥（CK）、有机肥替代10%(F1)、30%(F3)、50%(F5)、70%(F7)和90%(F9)的化肥6个施肥水平,共12个处理,分析不同滴灌水温下有机肥替代比例对土壤水分、骏枣耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。【结果】在相同施肥水平下,T2处理较T1处理各生育期0～100cm土层土壤水分降低,总耗水量增加1.14%～2.83%,骏枣产量和水分利用效率提高7.15%和5.10%。在相同灌溉水温下,随有机肥替代比例的增加,各生育期0～100 cm土层平均土壤含水率和耗水量均逐渐增加;骏枣产量和水分利用效率呈先增加后减少的变化趋势,且均在F5施肥水平下达到最大。与CK相比,在T1、T2处理下,施加有机肥使骏枣产量分别平均增加15.30%、13.14%,水分利用效率平均增加8.35%、5.78%。与T1F5处理相比,T2F5处理的产量和水分利用效率分别提高了10.10%、6.95%。【结论】回归分析表明,井水灌溉...     

不同滴灌带布置方式对黄金梨生长及水分利用效率的影响

【目的】探究不同滴灌带布置方式对黄金梨生长及水分利用效率的影响。【方法】农田试验设4个处理,分别为地面单行(CK)、地面双行(T1)、地下双行(T2)、地面环状(T3)。分析不同处理对新梢、果实日增长量、果形指数、产量、品质、耗水及水分利用效率的影响。【结果】T2处理的黄金梨产量、水分利用效率均高于其他处理;T3处理的新梢长势、果实日增长量、产量及水分利用效率均高于CK、T1处理;T1处理的新梢长度、果实日均增长量均高于CK,产量较CK降低了4.88%,但总耗水量较CK降低了46.92%,水分利用效率提高了40.08%。滴灌带布置方式对果形指数、品质的影响不显著。【结论】从增产节水的效益考虑,地下双行滴灌带布置方式最优。     

不同灌溉控制指标对冬小麦生长及耗水特性的影响

【目的】探究冬小麦适宜的计划湿润层深度和土壤含水率控制下限的组合模式,为冬小麦田间用水管理及自动灌溉控制决策提供理论依据。【方法】以冬小麦为研究对象,采用大田试验,设置3个土壤含水率控制下限(L:40%,M:50%,H:60%)和3个计划湿润层深度(60、80、100 cm),共9个处理(T60L、T60M、T60H、T80L、T80M、T80H、T100L、T100M、T100H),研究了不同计划湿润层深度与土壤含水率控制下限对华北地区冬小麦生长发育和水分利用的影响。【结果】计划湿润层深度及土壤含水率控制下限的不同改变了处理间灌水定额及灌水次数,计划湿润层深度过高或土壤含水率控制下限过低均不利于冬小麦植株的生长发育。随着计划湿润层深度(60~100 cm)和土壤含水率控制下限(40%~60%)的增大,冬小麦花前及花后的干物质累积量呈先增大后减小的趋势。产量随土壤含水率控制下限增高呈增加趋势,当计划湿润层深度为80 cm时,产量相对最高,同时耗水量也越多,而计划湿润层深度为60 cm时耗水量最少。计划湿润层深度越低,土壤含水率控制下限越高,冬小麦水分利用效率则越高。T60H处理的水分利用效率最大,为19.96 kg/(hm²·mm),比最小值T100L大21.0%。【结论】本试验条件下,计划湿润层深度为60 cm,土壤含水率控制下限设置为土壤有效含水率的60%时,冬小麦节水高产效果相对最优。     

覆膜与水分控制对宁夏设施滴灌番茄产量与品质的影响

【目的】探索宁夏设施滴灌番茄覆膜的效果和适宜的灌溉制度,为宁夏地区设施滴灌番茄节水高产种植提供理论依据。【方法】通过2 a试验,在覆膜(M)与不覆膜(NM)条件下,设定4种水分控制水平,灌水频率为7~10 d,W1、W2和W3处理的灌水上限分别为100%FC(田间持水率)、80%FC和70%FC,以当地灌水量为对照(CK,灌水上限为123%FC),研究了覆膜和水分控制对设施滴灌番茄生长、产量、品质与水分生产效率的影响。【结果】番茄株高和茎粗在苗期―开花坐果期生长迅速,受覆膜处理影响显著(P<0.01),受水分控制影响不显著(P>0.05)。随着灌水量的增加,番茄产量先增加后降低,W2M处理的产量和水分生产效率均为最大值,分别为89844.88 kg/hm2和502.5 kg/(hm²·mm),相比覆膜CK分别增加21.4%和63.7%。相比于不覆膜处理,覆膜番茄产量平均增加18.1%,差异达到显著水平(P<0.05),其还原性维生素C和可溶性固形物量分别提高28.9%和22.8%(P<0.05)。覆膜和水分控制均对番茄还原性维生素C量、可溶性固形物和可溶性总糖量的影响达到显著水平(P<0.01),覆膜处理还对可滴定酸量和糖酸比的影响达到显著水平(P<0.05)。【结论】对于宁夏设施滴灌番茄,采用覆膜栽培与80%FC的灌水上限可以获得较高产量和较好品质。     

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm~2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm~2和60 kg/hm~2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm~2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm~2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。     

调亏灌溉对滴灌甜菜生长和产量的影响

为探讨滴灌条件下甜菜节水、高产、高效灌溉指标,于2016年在呼和浩特市开展了田间灌溉试验,研究了调亏灌溉对甜菜生长特性及产量和水分利用效率的影响。结果表明,叶丛快速生长期中度水分亏缺处理(50%θ_f~60%θ_f)在复水后叶面积、根部干物质量、净光合速率和蒸腾速率都有补偿效应,重度水分亏缺处理(40%θ_f~50%θ_f)对植株的生长有抑制作用;块根糖分增长期的调亏灌溉对甜菜生长和生理过程影响小于叶丛快速生长期的,中度水分亏缺处理(50%θ_f~60%θ_f)在复水后根部干物质量和光合作用都有补偿效应,重度水分亏缺处理(40%θ_f~50%θ_f复水后也能恢复生长。综合考虑甜菜块根产量和水分利用效率等指标,叶丛快速生长期和块根糖分增长期的适宜灌水量为1 147.78和635.54 m~3/hm~2。     

灌溉方式和灌水下限对温室青茄生长、耗水特性及产量的影响

【目的】探明插入式地下滴灌和地表滴灌条件下,不同灌水下限对温室新乡糙青茄(Solanum melongena L.)的生长、耗水特性及产量的影响。【方法】试验设置2种灌溉方式:插入式地下滴灌(SDI-R)、地表滴灌(DI)。灌水下限设置4个水平:开花坐果期60%θF、成熟采摘期60%θF(F60M60);开花坐果期60%θF、成熟采摘期70%θF(F60M70);开花坐果期70%θF、成熟采摘期60%θF(F70M60);开花坐果期70%θF、成熟采摘期70%θF(F70M70),处理简称为T1(DI,F60M60)、T2(SDI-R,F60M60)、T3(DI,F60M70)、T4(SDI-R,F60M70)、T5(DI,F70M60)、T6(SDI-R,F70M60)、T7(DI,F70M70)、T8(SDI-R,F70M70)。研究了不同处理对温室青茄的株高、根干物质、产量、耗水特性及水分利用效率的影响。【结果】SDI-R处理的青茄株高和总根干质量均高于DI处理的;SDI-R处理的总耗水量和各生育阶段的耗水量均小于DI处理的,2种灌水方式中T7处理和T8处理总耗水量最大,分别为338.09 mm和331.25mm,4种灌水下限下,DI处理较SDI-R处理分别高2.06%～16.67%;SDI-R灌水方式中的T4处理的产量和水分利用效率最大,分别为56 046.30 kg/hm~2和20.43 kg/m3,DI条件下T7处理的产量和水分利用效率最高,分别为51 546.30kg/hm~2和15.24 kg/m3,T4处理显著高于T7处理(P<0.05)。【结论】插入式地下滴灌相对于地表滴灌能达到增产节水的目的,且插入式地下滴灌开花坐果期和成熟采摘期的灌水下限宜分别设为田间持水率的60%和70%。     

孕穗期高温与涝对水稻光合特性和产量的影响

【目的】探究孕穗期高温与涝胁迫对水稻光合特性和产量的影响。【方法】采用盆栽试验,设置3个胁迫处理,分别为涝胁迫(T1,15 cm),高温胁迫(T2),高温×涝胁迫(T3,15 cm),以浅水勤灌为对照(CK),分析了孕穗期高温与涝胁迫条件下水稻光合特性和产量变化。【结果】孕穗期胁迫结束后,T2处理相比CK降低了水稻的光合速率,较降低了30.77%,T3处理会增加水稻叶片的SPAD值和光合速率以及气孔导度,尤其是气孔导度较CK显著增加了51.90%;所有胁迫处理的地上部干物质量都低于CK,直至成熟期,T1、T2和T3处理的地上部干物质量分别较CK显著降低了6.65%、32.40%和12.98%;T2和T3处理均会降低水稻产量,且分别较CK显著减产80.09%和12.33%,千粒质量分别较CK下降了16.31%和11.86%;且T3处理千粒质量和产量分别较T2处理显著增加了5.32%和3.40倍。【结论】水稻孕穗期若遭遇极端高温天气时,可以将田间水层保持在15 cm左右,以缓解高温对水稻造成的热害。     

夏玉米不同生育期亏缺-复水对蒸发蒸腾和产量的影响

[目的]探究不同时间尺度下夏玉米蒸发蒸腾量的变化规律.[方法]试验在夏玉米3个生育阶段(出苗—拔节期、拔节—抽雄期、抽雄—灌浆期)分别设置3个灌水水平(充分灌溉:100％ETa;中度水分亏缺:80％ETa;重度水分亏缺:60％ETa),其中ETa为蒸渗仪实测的充分灌溉条件下的蒸发蒸腾量,采用正交试验设计,共9个处理(C...     

不同产量水平下夏玉米光合及耗水特性研究

【目的】通过控制施肥量来模拟夏玉米不同产量水平,了解不同产量下夏玉米光合及耗水特性变化,为田间用水管理、区域农业高效用水发展战略的制定提供理论依据。【方法】设置4个产量水平分别为9 000 kg/hm~2(C0),9 750 kg/hm~2(C5),10 500 kg/hm~2(C10),11 250 kg/hm~2(C15),以不施肥为对照(CK),研究不同产量下夏玉米穗位叶光合性能、叶绿素荧光及耗水量和水分利用效率变化。【结果】夏玉米拔节期、花前和花后的株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随目标产量的提高而增加,花前胞间CO2摩尔分数随产量的提高而增加,C15处理株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2摩尔分数分别较CK平均增加25.5%、39.1%、42.1%、97.9%、79.8%、32.0%;夏玉米拔节期、花前和花后SPAD随目标产量提高,C15处理SPAD较CK平均增加17.9%,qP、ETR、Y(Ⅱ)在不同光照强度下为CKC0处理>C5处理>C10处理>C15处理;耗水量和水分利用效率随产量的提高而增加,土壤体积含水率降低,C15处理耗水量和水分利用效率较CK分别提高15.2%、14.1%,土壤体积含水率较C0处理降低11.0%。【结论】夏玉米较高的叶面积指数、生物量和耗水量是形成高产的重要原因,其中后期干物质的合成是产量形成的主要原因,因此应加强夏玉米生育后期田间用水管理。     

氮肥减量后移对喷灌玉米产量和水氮利用效率的影响

【目的】优化井灌区田间水肥管理。【方法】试验于2018年6—9月在河南省许昌灌溉试验站进行,以当地主栽玉米品种登海3737(P1)和豫单9953(P2)为试验材料,设置3种施肥调控方式,分别为当地传统施肥模式CK(N、P2O5、K2O施量分别为315、75、75 kg/hm^2,全部基施),优化模式F1(N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75kg/hm^2,40%三叶期和60%拔节期追肥),优化模式F2(N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75kg/hm^2,30%三叶期、30%拔节期和40%大喇叭口期追肥),研究了喷灌水肥一体化下氮肥减量后移对不同品种夏玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。【结果】增加施肥频次和施肥时间后移可提高玉米叶面积系数(LAI)和延缓叶片衰老,增加玉米干物质累积量以及最大生长速率。喷灌水肥一体化(F1、F2处理均值)较传统施肥籽粒产量提高7.8%,耗水量降低11.9%,水分利用效率(WUE)提高22.2%,籽粒氮肥偏生产力(PFPY)提高51.1%,生物量氮肥偏生产力提高49.2%。登海3737干物质累积、最大生长速率、WUE和PFPY的均值较豫单9953分别增加2.8%、7.7%、8.5%和8.6%,最大生长速率出现的时间没有差异。豫单9953干物质积累快增期持续时间比登海3737增加5.3 d。不同品种之间产量和构成要素差异极显著。登海3737平均产量为11 319 kg/hm^2,较豫单9953增产8.4%,其中穗长、百粒质量对产量贡献较大,分别提高22.5%和18.2%。【结论】本研究中,F2处理为最佳施肥模式,即N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75 kg/hm^2,施肥配比为30%三叶期、30%拔节期、40%大喇叭口期。