负水头灌溉对番茄不同生育期生长特性的影响

[目的]通过温室盆栽试验,研究负水头不同供水吸力对番茄各生育期耗水量和光合特性、植株水分利用效率和产量的影响,为负水头在番茄生长生产中的合理应用提供理论依据。[方法]采用负水头灌溉装置,设置4个不同吸力值,分别为5(T1)、6(T2)、7(T3)、8(T4)kPa,测定不同吸力值下番茄各生育期内的耗水量和光合特性、植株水分利用效率及产量,进行比较分析。[结果]通过比较各处理间番茄不同生育期耗水量可知,T1、T2、T3、T4处理的番茄初果期耗水量均最高,分别为22.05、18.89、21.11、18.46kg·pot~(-1);各处理的番茄叶片净光合速率和蒸腾速率随番茄植株的生长呈现先增大后减小的趋势,与番茄各生育期耗水量的变化趋势基本相同;与T1、T3、T4处理相比,T2处理的番茄植株水分利用效率和产量均为最高,分别为17.8g·kg~(-1)、0.71kg·pot~(-1)。[结论]负水头吸力值6kPa处理的番茄植株耗水量最小、植株水分利用效率及产量最高,表明吸力值6kPa的土壤含水量及灌溉量最有利于番茄生长,为温室番茄生长节水灌溉和负水头灌溉合理应用于番茄等温室作物优质高产提供一定的理论依据。     

不同供水模式对番茄生长及声发射的影响

以番茄品种佳丽14为试材,于2016/2017年秋冬季在温室内开展番茄盆栽试验。试验设置2种供水模式,负水头灌溉(NI)和称质量法灌溉(WI),负水头灌溉采用负水头供水控水盆栽装置,其吸力值分别设定为50 h Pa(T1)、60 h Pa(T2)、70 h Pa(T3)和80 h Pa(T4)。通过测定番茄全生育期内株高、茎粗、叶片数、产量、水分利用效率和声发射信号,比较分析不同供水模式对番茄生长及声发射的影响。结果表明,NI处理下T1、T2、T3和T4的番茄生育期内总产量分别为1.01、0.89、0.80、0.69 kg/盆,其水分利用效率比WI高出1.74、1.81、2.47、2.16倍;不同供水模式、不同吸力值下的番茄声发射特征参数差异显著(P0.05),供水吸力值为60 h Pa的番茄声发射活动较强,峰值频率和声发射计数分别达到514、526 k Hz。总结表明,负水头灌溉以恒定持续的供水能力满足番茄实时用水需求,优于称质量法灌溉,更为适合应用于温室番茄栽培。     

负水头供水控水盆栽装置及灌溉系统的研究与应用

如何持续精确控制土壤水分一直是国内外研究的重点,目前控制盆栽与大田水分的方法都会使部分水分达到过饱和,而影响试验效果.基于负压控制原理研制出的负水头供水控水盆栽装置和负水头灌溉系统解决了这一难题,试验证明负水头供水控水盆栽装置可将土壤含水量持续维持在理想状态,可以实现土壤含水量的持续稳定控制与日蒸散量监测,结合天平的使用获得盆栽植株的鲜重增长动态;负水头灌溉系统能使灌溉下的土壤含水量呈非饱和状态,抑制土表湿润导致的无效蒸发和地下渗漏导致的无效灌溉和养分流失,也不会破坏土壤结构,节省了大量人力、物力,提高了水分利用率,增加了作物产量提高的潜力.负水头供水控水盆栽装置及灌溉系统在设施栽培中及科学研究中,具有很大的推广价值.     

黄瓜光合特征及水分利用效率对土壤含水量的响应

【目的】采用新型负压灌溉系统,研究不同系统供水负压控制下的土壤含水量对黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水协同作用的影响,旨在分析与确定黄瓜适宜土壤含水量范围,为黄瓜的节水生理研究提供参考依据。【方法】通过遮雨网室盆栽试验,设4个系统供水负压水平(W1:0,W2:-5 k Pa,W3:-10 k Pa,W4:-15 k Pa),研究不同土壤含水量对黄瓜光合特征、产量和水分利用效率的影响。【结果】同一系统供水负压下,黄瓜整个生育期土壤含水量基本保持稳定,W1、W2、W3和W4处理下控制的土壤相对含水量(RSWC)分别为(103.8±1.2)%、(88.7±3.7)%、(77.4±4.5)%和(61.8±3.2)%。RSWC在61.8%-88.7%范围,黄瓜叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)日均值均随着土壤含水量降低而下降。黄瓜叶片净光合速率(Pn)和LWUE在同一生育时期的日均值与土壤相对含水量(RSWC)均呈极显著抛物线型关系(P0.01),且不同生育时期Pn和LWUE的最高值对应的RSWC不相同。黄瓜植株干物质量和产量均以W2(RSWC为88.7%)处理最高,黄瓜经济水分利用效率以W3(RSWC为77.4%)处理最高。【结论】负压灌溉条件下,达到黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水之间协同平衡关系的适宜土壤相对含水量为:开花期RSWC为70%—93%、盛瓜期RSWC为78%—103%、末瓜期RSWC为73%—104%。在此范围内,黄瓜能够获得较大的叶面积、蒸腾速率、光合速率和水分利用效率,从而获得较高的干物质量和黄瓜产量。     

水分调控对机采棉土壤水盐运移的影响

【目的】为了探索生育期内水分管理对机采棉田根区土壤水分的调控效应。【方法】在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验室试验基地通过田间人工控水试验重点研究了不同水分处理对棉田土壤水盐、棉花生长、产量等指标的影响规律,试验共设置3个水分处理,各处理重复3次。【结果】机采棉种植模式下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)水分处理棉花根系层(0～60 cm)土层土壤含水率可以达到田间持水率的63.28%,处于适宜棉花生长的含水率范围;土壤盐分观测数据表明,处理W2条件下在保持根区适宜土壤水分的前提下,可以有效淋洗根区土壤盐分,使根区土壤处理脱盐淡化区;籽棉产量为5482.38 kg/hm~2,水分利用效率为1.30 kg/m~3。【结论】机采棉种植模式下生育期灌溉策略可显著调控棉田根区土壤水盐状况,从而改善棉田根区水盐环境,科学合理的灌溉管理可有效提高棉花产量和水分利用效率,本试验条件下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)灌水处理为适宜的水分调控策略。     

日光温室内负水头灌溉条件下茄子生长及生理特性的研究

【目的】研究日光温室内负水头灌溉对茄子生长及生理特性的影响,为温室水分管理提供理论和实践依据。【方法】设定灌溉系统的负压值为70hPa,每周常规灌溉的灌水量为负压自动灌溉系统下植株耗水量的1.5倍,在日光温室内进行负水头灌溉与常规灌溉下的茄子栽培试验,分析2种灌溉条件下植株的生长动态、一周内2种灌溉下土壤含水量的变化以及生育期内茄子生理特性的差异。【结果】70hPa负压灌溉下温室土壤含水量基本控制在14.48%左右。负水头灌溉下茄子的株高、茎粗、叶片数和展开度的增长速度均高于常规灌溉,其中株高和叶片数与常规灌溉相比差异显著。2种灌溉方式下茄子叶片的光合、蒸腾作用及气孔导度的日变化趋势相同,均呈双峰曲线;负水头灌溉下茄子的光合速率、蒸腾速率及气孔导度均显著高于常规灌溉。负水头灌溉下茄子产量为常规灌溉的1.44倍,负水头灌溉和常规灌溉下的作物水分生产率分别为17.86,8.27kg/m3,两者差异极显著,负水头灌溉的水分生产率为常规灌溉的2.16倍。【结论】负水头灌溉在持续供水的同时又能精确控制土壤含水量,有效减少土壤渗漏和地表蒸发,具有良好的节水效果且更有利于作物的生长,茄子的产量和水分生产率都得到了显著提高。     

不同灌水量对温室膜下滴灌黄瓜土壤水分动态的影响

通过温室膜下黄瓜滴灌试验,研究了不同灌水量对土壤含水率和土壤水分动态的影响。结果表明:不同处理下黄瓜生育期内土壤平均含水率先变小后变大,缺水灌溉推迟,严重胁迫黄瓜生长,推迟结果盛期;土壤各层含水率在结果盛期最小;不同处理下黄瓜生育期内土壤剖面平均含水率在距地表10 cm处最高。     

秸秆覆盖对旱地土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

【目的】研究秸秆覆盖方式与覆盖量对冬小麦田土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【方法】在陕西渭北旱塬,通过连续2年(2007-2009)的不同秸秆覆盖方式(全程覆盖、生育期覆盖、不覆盖(CK)与不同覆盖量(9000,6000,3000kg/hm2)的大田试验,研究秸秆覆盖对土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【结果】2年的定位试验结果表明,同一覆盖方式不同覆盖量处理的土壤含水量与覆盖量呈正相关;同一覆盖量不同覆盖方式下土壤含水量表现为全程覆盖优于生育期覆盖和CK;全程覆盖方式9000,6000和3000kg/hm2覆盖量处理0～200cm土层平均含水量较生育期覆盖分别提高了11.5%,10.0%和8.0%,较CK分别提高了19.2%,12.9%和8.8%;全程覆盖方式和生育期覆盖方式下,小麦的水分利用效率均以覆盖量为3000kg/hm2处理最大,其中全程覆盖方式的水分利用效率较CK增加了31.5%(P0.05),生育期覆盖方式下2年平均的水分利用效率较CK增加了12.8%(P0.05);不同覆盖量在全程覆盖方式下冬小麦产量较CK增加41.1%～65.7%(P0.05),在生育期覆盖方式下冬小麦产量较CK增加了27.1%～30.2%(P0.05)。【结论】同一秸秆覆盖方式不同覆盖量均可增加冬小麦产量,而同一覆盖量下以全程覆盖方式的增产效果较优;覆盖量为3000kg/hm2时,2种覆盖方式的冬小麦水分利用效率均最大。     

不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用;灌浆期水分亏缺对冬小麦产量影响不显著,但耗水量显著减少了5.44%,水分利用效率显著增加了8.02%。与全生育期不亏水处理相比,返青期+拔节期、返青期+抽穗期、返青期+灌浆期、拔节期+抽穗期、拔节期+灌浆期、抽穗期+灌浆期水分亏缺处理冬小麦干物质和产量均有显著降低,其中返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了17.44%,17.57%,产量显著降低了11.60%和14.52%,水分利用效率显著降低了8.02%和7.56%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用。施氮对冬小麦产量和水分利用效率有显著促进作用。中氮处理(0.3 g/kg,N2)冬小麦产量最高,耗水量较低,水分利用效率较高。【结论】冬小麦对拔节期、抽穗期、返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺很敏感,中氮处理具有最高的产量和较高的水分利用效率。     

根区局部控水无压地下灌溉对番茄生理特性及产量、品质的影响

【目的】探明无压灌溉不同供水水平对作物根区土壤水分条件、番茄的形态指标、水分生理指标和光合生理指标及产量、品质和水分利用效率的影响。【方法】以东圣一号番茄为试验材料，在日光温室进行了灌溉试验研究，试验共设3个供水水平，压力水头分别为0、3和6cm，并采用DPS分析软件对数据进行了显著性分析。【结果】不同供水水平对番茄的生长发育及产量品质有显著的影响。6cm处理番茄产量最高，3cm处理次之，0cm处理最低；但番茄的水分利用效率却是0cm＞3cm＞6cm处理；0cm处理下番茄的糖酸比和可溶性蛋白含量最高，Vc含量降幅也不大；相对于0cm处理，6cm和3cm处理的Vc含量分别提高了19.2%和6.8%。【结论】根区局部控水无压地下灌溉能够满足番茄需水量，不同供水压力对番茄根区土壤水分、生理特性和产量影响不同，同时能够协调番茄糖酸之间的比例，提高番茄的糖酸比、可溶性蛋白含量和Vc含量，使番茄能更加美味可口，起到了以水调质的功效，值得在农业生产中推广。     

沿海围垦区普通塑料大棚内黄瓜需水量研究

[目的]开展沿海围垦区大棚内黄瓜(Cucumis ativus)需水量试验,对指导大棚内作物种植,发展精准灌溉具有重要的意义。[方法]以20 cm深处土壤含水率的上下限,确定土壤的灌水时间、灌水量。苗期土壤含水率的上下限分别按田间持水率70%～100%、80%～100%控制;开花坐果期、盛果期土壤含水率的上下限分别按田间持水率70%～100%、80%～100%、90%～100%控制。[结果]春、秋两季种植的黄瓜需水量在300 mm左右,秋黄瓜生育期需水量略高于春黄瓜。两者的需水量、需水强度均随着作物生长而增大,盛果期最大,春黄瓜盛果期需水量173.1 mm,需水强度5.09 mm/d;秋黄瓜盛果期需水量156.7 mm,需水强度4.09 mm/d。[结论]秋黄瓜与春黄瓜各生育期的需水强度及需水量差异较大,棚内温度差异是造成春、秋两茬黄瓜需水规律不一致的主要原因。     

黄土塬区冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化与生育期差别供水的响应

【目的】通过黄土塬区播前底墒变化和生育期差别供水(降水+补充灌溉)对冬小麦产量、耗水量以及水分利用效率影响的田间试验,揭示该区域农田有限水资源高效利用的调控机制,明确现有措施下冬小麦旱作生产潜力可实现水平。【方法】划设田间试验小区,在夏闲期通过覆盖保水与生物耗水措施形成底墒差异的基础上,设计如下试验:(1)由不同底墒+生育期降水形成4个冬小麦全生育期无补灌处理,以分析冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化的响应。其2 m土层底墒变化范围为350—550 mm。(2)相同底墒下不同生育期灌一水处理:在平均底墒约为500 mm下分别在拔节期、孕穗期和灌浆期补充灌溉40 mm,探讨冬小麦不同生育期对等量灌溉的响应差别。(3)高底墒542.3 mm与571.6 mm下分别进行灌2水与4水处理,形成冬小麦全生育期比较充分的供水条件,研究冬小麦在低水分胁迫下产量提升的可能程度及其水分利用效率特征。【结果】(1)在黄土塬区降水季节分布特征下,播前底墒对冬小麦产量具有决定性作用,产量随底墒线性增加。在做好夏闲期蓄水保墒的基础上,旱作冬小麦产量可达到充分供水情况下能够取得产量的88%—90%水平。(2)与2 m土层底墒为500 mm且生育期无补充灌溉的处理比较,供水增加同为40 mm时,表现为底墒增加处理的产量提高了11.8%,次之是在拔节期与孕穗期分别补灌的处理,但三者间产量无显著差异;播前底墒较高并在拔节期及孕穗期补充灌溉的处理冬小麦产量达到试验年份较高水平,且作物水分利用效率(WUE)也得到提高。(3)冬小麦产量与耗水量表现为Logistic曲线关系,随着耗水量的增大,产量提升速率表现为先快后慢,边际水分利用效率(MWUE)则持续降低,而WUE表现为上升、达到峰值和下降三个阶段,且WUE到达其最高值的耗水量小于产量到达其最高值的耗水量。【结论】黄土塬区气候条件下,播前底墒差别与生育期差别供水对冬小麦产量均有影响,由底墒或不同生育时期分别增加等量供水在总供水水平相同时其增产效应基本一致;采用Logistic曲线模型可以较好地模拟冬小麦产量与耗水量之间的关系,揭示产量、耗水量及WUE间的内在联系。     

不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响

[目的]研究不同灌水量对日光温室温控黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响。[方法]在宁夏干旱区日光温室膜下滴灌条件下,研究了不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律和土壤水分利用效率的影响。[结果]灌水量为563不得mm时,耗水强度整体随着生育期的延后逐渐增大,在结果盛期达到最大,随后逐渐下降,在各个生育期各处理日耗水强度随灌水量的增加而增加;而土壤水分的消耗则随着灌水量的增加而明显减少,灌水量达到563mm时完全能满足黄瓜水分需求,并开始向土壤补充水分,且水分利用率达到33.4kg/m3。[结论]该研究为温室黄瓜生产生产的水分管理提供了依据。     

不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响

[目的]研究不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响。[方法]在宁夏干旱区日光温室膜下滴灌条件下,研究了不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律和土壤水分利用效率的影响。[结果]灌水量为563 mm时,耗水强度整体随生育期的延后逐渐增大,在结果盛期达到最大,随后逐渐下降,在各生育期各处理日耗水强度随灌水量的增加而增加;而土壤水分的消耗则随灌水量的增加而明显减少,灌水量达到563 mm时完全能满足黄瓜水分需求,并开始向土壤补充水分,且水分利用率达到33.4 kg/m3。[结论]为温室黄瓜生产的水分管理提供了理论依据。     

烟田适宜土壤水势指标研究

为推进烟区水资源高效利用,采用新型专利自动土壤水势控制装置,基于田间原位盆栽试验,研究了不同土壤水势对烤烟各生育时间段各营养器官干物质的积累与分配、根系活力和组织硝酸还原酶活性的影响,采用二次曲线回归拟合的方法,初步推断烤烟各生育期最适宜的水势指标为:伸根期-18.5～-19.7 kPa,旺长期-12.47～-13.94 kPa,成熟期-16.15～-16.79 kPa。     

塿土旱作区施肥对小麦产量和水分利用效率的影响

研究了黄土高原南部塿土旱作区施肥对小麦产量和水分利用效率的影响。结量表明,合理增施肥料能显著提高冬小麦产量和水分利用效率,最高施肥量分别提高了1611kg/hm~2和0.235kg/mm水分。施肥量增加使小麦叶片水势有所降低,0～200cm土层贮水量呈发育前期升高而后期下降的趋势,改善了小麦植株自身调节和保持水分的能力,提高了产量和水分利用效率。     

调亏灌溉对温室黄瓜生长发育·产量及品质的影响

[目的]寻找最优的调亏灌溉方案,为节水高产栽培提供理论依据。[方法]于2006年对温室黄瓜在不同生长时期采用不同的土壤含水量灌溉下限(45%～75%)组合处理,测定不同灌溉情况下植株的部分生理指标、产量、果实品质及植株的水分利用效率。[结果]温室黄瓜初花期土壤水分含量为60%￣90%田间持水量,结果期土壤水分含量保持65%～90%田间持水量对于提高果实品质最为理想,该处理果实的还原糖、可溶性总糖、维生素C、可溶性蛋白质的含量分别比对照高39.94%、31.34%、3.14%、5.47%,且水分利用效率比对照高9.75%,保持60%～90%田间持水量节水效果最显著,比对照高18.84%,但果实品质明显不如65%～90%田间持水量。[结论]不同时期的水分亏缺有利于增强植株抵抗干旱胁迫的能力,结果期的适度干旱可以显著提高植株的水分利用效率,减少灌水量,且产量并无显著减少。     

不同给水负压对辣椒生长及水分利用效率的影响

为筛选出南方地区辣椒(Capsicum annuumL.)生长最适宜的灌溉负压值,采用土壤盆栽试验的方法,选择2种典型菜园土壤(潮菜园土和红菜园土),研究3个给水负压(-5.0 kPa、-10.0 kPa和-15.0 kPa)对土壤水分含量、辣椒产量、累积耗水量和水分利用效率的影响,探讨负压灌溉下适宜辣椒生长发育的给水水平。结果表明,-5.0 kPa给水负压条件下,潮菜园土和红菜园土的相对含水量分别为61.6%和60.5%;辣椒产量潮菜园土256.0 g/pot,红菜园土141.7 g/pot,显著高于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒生长期(5月4日—7月21日)-5.0 kPa处理潮菜园土累积耗水量为21.5 dm3,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土为17.6 dm3,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理;水分利用效率潮菜园土2.14 g/kg,红菜园土1.69 g/kg,显著高于-15.0 kPa处理。辣椒各生育期耗水强度,潮菜园土以开花座果期最大,-5.0 kPa处理为0.403 dm3/d,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土以结果期最大,-5.0 kPa处理为0.335 dm3/d,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒果长、果径和单果重,红菜园土以-5.0 kPa处理最优,潮菜园土以-10.0 kPa处理最优。综合辣椒产量和水分利用效率,潮菜园土和红菜园土以-5.0 kPa负压灌溉较为适宜。     

水肥耦合对辣椒果实发育及产量的影响

采用大棚人工控水盆栽试验,研究了不同水肥耦合对辣椒果实发育和产量的影响。结果表明：在不同水肥条件下,辣椒果实发育呈“S”曲线变化,在花后10d至花后31d是果实迅速生长期,是影响产量的关键时期。水与肥料的合理配施有利于辣椒果实发育,促进单果的形成。随着水肥条件的改善,辣椒产量提高,但高施氮、磷、钾肥条件时,在不同土壤水分条件下,产量圴有下降,在水分亏缺、高肥和不施肥条件下明显减少了植株挂果数,单果重量和果肩宽,从而使辣椒产量降低,在适宜水分和肥力条件下,构成辣椒产量因素及产量均达到最高值,说明在这种情况下水分和养分的交互作用协同了提高辣椒产量。随着水分和养分的亏缺程度加强,产量降低,试验各处理间成绩差异均呈显著或极显著水平,这说明良好的水肥条件是（辣椒）高产的前提和基础。