氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响

为建立冬小麦节水高产栽培技术,以周麦22为材料,通过大田试验研究了氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响。结果表明,限制灌溉条件下增施氮肥能增加旗叶中全氮量和叶片相对含水率,同时能增加灌浆期旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性,GS2的转录水平有明显提高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水处理的小麦氮素代谢强度较高,但不显著。从产量和水肥利用效率来看,增施氮肥能增加小麦产量和水分利用效率,但氮肥利用效率不高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水小麦产量和水肥利用效率明显较高。一定范围内增施氮肥或灌水时期适当提前能明显增强限制灌溉下小麦氮代谢水平,提高产量和水分利用效率。     

滴灌施氮对番茄氮代谢及水氮利用的影响

为探究滴灌施氮对番茄氮代谢的影响及适宜水氮供应模式,开展了3种滴灌方式(常规滴灌CDI、固定滴灌FDI和交替滴灌ADI)和3种施氮水平对番茄氮代谢和水氮利用影响的盆栽试验.与CDI相比,N80(N肥用量为0.16 g/kg土)下,ADI保持番茄叶片游离氨基酸含量与硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,果实成熟期叶片硝态氮和可溶性蛋白质含量分别提高16.4％和16.1％;N80下ADI和FDI保持水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力和番茄干物质量.各施氮水平间比较,ADI下番茄叶片NR和GS活性、WUE、地上部干物质量和总干物质量以N80最高.总干物质量与叶片可溶性蛋白质含量、NR和GS活性关联度较高.因此,ADI-N80,即交替滴灌-N80既有利于改善番茄氮代谢,又保持了番茄WUE、氮肥偏生产力和干物质量,为最适宜水氮供应模式.     

施钾量对晋南旱地冬小麦的影响

通过2008—2010年大田试验,研究了不同施钾量对晋南雨养区冬小麦生育期光合生理特性、产量构成和钾素利用率的影响。结果表明,施钾可显著促进旱地小麦灌浆期旗叶光合作用,提高生育期旗叶硝酸还原酶(NR)活性,降低脯氨酸(Pro)质量分数和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度,进而显著增加产量。但施钾量(K2O)在75～225kg/hm2范围内时,小麦旗叶光合生理指标及产量均无显著变化。钾肥利用率随施钾量的增加而显著降低,以施钾(K2O)75kg/hm2最高。综合考虑光合生理特性、产量及钾素利用率,当地旱作冬小麦施钾量以75kg/hm2左右为宜。     

微喷对冬小麦冠层微环境日变化及叶片水势的影响

采用裂区试验,以矮抗58为试验材料,在前期滴灌控水处理下,探究了不同的微喷处理对冬小麦冠层微环境、叶片水势和产量的影响。结果表明,在冬小麦灌浆后期微喷10 mm能显著降低冠层温度、二氧化碳摩尔分数,提高相对湿度、旗叶叶片水势。MW2处理(滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm)的产量、千粒质量最高,分别为6 952.39 kg/hm~2、45.44 g,均显著高于其他处理(P0.05)。相关分析显示,产量与冠层温度呈极显著负相关、与旗叶叶片水势极显著正相关、与冠层相对湿度显著正相关。可见,滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm,能够改善冬小麦冠层微环境,缓解空气高温对小麦的胁迫,显著提高千粒质量,增加产量。     

灌溉对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响

为给优质强筋小麦品种节水灌溉和高产优质栽培提供理论依据,在田间条件下研究了不同灌溉处理对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响。结果表明,灌溉对优质强筋小麦旗叶SPAD值、LAI和CTD值均有一定的提高作用,并对旗叶的Pn、Gs和Ci等光合指标以及抗氧化代谢也有显著的调节作用。与中熟品种济麦20号相比,早熟品种济南17号对水分更加敏感,拔节水对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量具有重要作用,而灌浆水更有利于早熟品种获得高产。旗叶SPAD值、Pn、POD活性和CTD值的变化主要受遗传基因控制。3种灌水处理中,中熟品种济麦20号灌2水处理的产量及构成因素表现最佳,而早熟品种济南17号灌3水处理表现最好。     

水分胁迫对盆栽冬小麦叶片生理生化的影响研究

采用盆栽方式种植,研究冬小麦关键生育期不同程度水分胁迫对冬小麦叶片生理生化的影响。结果表明：水分胁迫使小麦光合性能下降,拔节初期土壤相对含水量在45%以下,拔节中期在55%以下时,光合速率随生育进程呈明显下降趋势,拔节期保持土壤相对含水量在65%～75%之间可使蒸腾速率适当降低,减少水分损耗。游离氨基酸含量随拔节期胁迫程度的加剧呈先上升后下降趋势,随生育进程的推进而下降,花后7、14、21d时,处理间差异较大,28d时,处理间差异较小且氨基酸含量较低。灌浆期水分胁迫可使叶片中游离氨基酸含量增加,但胁迫过甚,叶片中氨基酸含量在短暂上升后将快速下降。花后28d时,拔节期水分胁迫使花后叶片可溶性蛋白含量增加,灌浆期水分胁迫使叶片可溶性蛋白含量下降。     

旱后复水对冬小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

【目的】探索冬小麦旗叶生理特性等指标对不同水分调控的响应过程。【方法】通过防雨棚测坑试验,研究了不同水分处理(抽穗扬花期设置充分供水(CK)、轻度和重度水分胁迫,灌浆成熟期恢复正常供水)对冬小麦旗叶脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、叶绿素质量分数和丙二醛质量分数及籽粒产量等指标的影响。【结果】抽穗扬花期轻度亏水处理(T1)在复水后第1天旗叶的脯氨酸质量分数高于CK、叶绿素质量分数低于CK但两者均未达到显著水平,复水后第11天可溶性糖质量分数低于CK且差异显著,丙二醛质量分数高于CK但差异不显著,与CK相比,籽粒产量降低了4.3%,且差异不显著;抽穗扬花期重度亏水的处理(T2处理)在复水后第16天的旗叶脯氨酸质量分数和可溶性糖质量分数均低于CK水平,且差异不显著,与CK相比,穗粒数和籽粒产量分别降低了10.6%和13.6%,差异显著(p<0.05),千粒质量和有效穗数与CK的差异均不显著。【结论】在抽穗扬花期轻度干旱胁迫灌浆期恢复正常供水,可在保证产量不明显降低的前提下有效提高灌溉水利用效率;抽穗扬花期重度干旱胁迫,会对冬小麦叶片主要生理指标产生较大负面影响,进而影响冬小麦籽粒产量的形成。     

地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆及水氮利用影响

探讨地下水埋深和施氮量对华北地区冬小麦灌浆特性和水氮利用效率影响,以百农4199为试验材料,设置地下水埋深(GW2:2 m,GW3:3 m,GW4:4 m)和施氮量(N300:纯氮量300 kg/hm²,N240:纯氮量240 kg/hm²)2个因素,评估地下水埋深和施氮量对冬小麦灌浆特性、产量形成及水氮利用效率等影响.结果表明:小麦千粒质量与快速增长期时间拐点、平均灌浆速率、灌浆持续时间显著正相关;路径分析表明,地下水埋深主要是通过影响小麦单株籽粒质量、穗数、穗粒数来影响产量的,地下水埋深对产量影响的直接标准化路径系数为0.334(P<0.05),施氮量主要是通过影响单株籽粒质量和穗数来间接影响产量;地下水埋深相同时,N240施氮水平氮肥偏生产力NPP和水分利用效率WUE均显著高于N300施氮水平.故建议地下水埋深大于2 m地区小麦高产和农业绿色可持续发展的施氮量为240 kg/hm².     

种植密度和灌溉、施氮模式对冬小麦土壤水分状况、产量和品质的影响

【目的】探索农业节水、减肥背景下豫北地区冬小麦高产高效种植模式。【方法】采用测坑试验设置了密度、灌溉和追氮3因素,其中密度因素设置2个水平(D_1:500万株/hm~2基本苗;D_2:300万株/hm~2基本苗),灌溉因素设置3个水平(W_1:返青和灌浆初期灌水;W_2:返青、拔节和灌浆初期灌水;W_3:返青、拔节、抽穗和灌浆初期灌水;各生育期灌水定额均相同),追氮因素设置2个水平(N_1:氮肥返青期一次性追施;N_2:氮肥在返青期和抽穗期分2次追施)对冬小麦土壤水分状况、叶片生理指标、产量和品质进行研究。【结果】小麦春季灌返青水、拔节水和灌浆水处理(W_2)可在1 m深度土层内形成由浅至深逐渐增加的土壤水分梯度,即能形成适宜冬小麦生长的土壤水分环境又提高了不同土层土壤水的利用。灌水生育期越多冬小麦灌浆期旗叶光合速率(P_n)、蒸腾速率越高,但叶片水分利用效率则随灌水生育期的增多而降低;D_2处理P_n高于D_1处理P_n;N_2处理P_n高于N_1处理P_n。种植密度地增加能极显著的提高单位面积小麦穗数(P0.01),但导致穗粒数和千粒质量极显著下降;灌溉因素对穗粒数、千粒质量、产量和灌溉水利用效率(IWUE)的影响均达显著水平(P0.05),其中千粒质量随灌水生育期的增加而增加,IWUE随灌水生育期的增加而降低,而穗粒数和产量的最大值均出现在W_2处理,其次才是W_3处理和W_1处理;在氮肥追施总量相同的情况下,N_2处理的千粒质量和产量均值比N_1处理均值有显著增加。此外,小麦籽粒中的氨基酸和蛋白质随灌水生育期的增加而减少;N_1处理氨基酸和蛋白质均值比N_2处理的稍高。通过回归分析发现,氨基酸和蛋白质量随产量的增加而线性下降。【结论】豫北地区大穗型冬小麦节水减肥推荐种植模式为:种植密度为300万株/hm~2基本苗,足墒播种条件下春季灌返青水、拔节水和灌浆水,每次灌水定额为75 mm;基施复合肥养分量N、P2O5和K2O均为90 kg/hm~2,返青期和抽穗期各追氮肥1次,每次施纯氮60 kg/hm~2。     

喷灌条件下水氮用量对玉米氮素吸收转运的影响

为揭示不同水氮管理模式下玉米花前、花后氮素吸收、转运规律,探究作物氮、肥料氮、土壤氮之间的关系以及干物质吸收转运规律,以大田试验为基础,采用15N同位素示踪技术,设置3个灌水定额水平(W1:40 mm,W2:60 mm,W3:80 mm)和4个施氮量水平(N0:0 kg/hm2,N1:180 kg/hm2,N2:240 kg/hm2,N3:300 kg/hm2),分析比较了不同水氮管理模式对玉米氮素累积量、转运量、氮素籽粒贡献率、肥料氮和土壤氮的吸收转运规律,以及干物质转运量和干物质籽粒贡献率的影响。结果表明:氮肥回收率为21. 27%～44. 64%,N2W2处理的氮肥回收率最高。成熟期各器官氮素累积量由大到小依次为籽粒、叶、茎、穗叶,中等施氮水平下植株氮素累积量最高,玉米植株氮素在W1水平显著降低(P 0. 05)。各器官氮素转运量由大到小依次为叶、茎、穗叶,施氮处理整株玉米氮素转运量较未施氮处理均有所提高,N2W2处理氮素转运量最高,与其他处理差异显著(P 0. 05)。参与转运的氮素中,土壤氮转运量大于肥料氮转运量。玉米各器官15N转运量和土壤氮转运量由大到小依次为叶、茎、穗叶,整株玉米植株中参与转运的氮素有22. 43%～39. 45%来自肥料,中等施氮灌水处理各器官在向籽粒转运较高肥料氮的同时,还能保证较高的土壤氮转运量。不同器官氮素籽粒贡献率由大到小依次为叶、茎、穗叶,各器官氮素转运量占籽粒氮素累积量的18. 29%～44. 29%,贡献率最大值出现在N2W2处理。干物质转运量以及籽粒贡献率均由大到小依次为茎、叶、穗叶,N2W2处理籽粒干物质累积量和干物质籽粒贡献率均最高。结合玉米干物质累积与转运规律以及氮素吸收利用规律,建议当地玉米种植采用灌水60 mm、施氮240 kg/hm2的水氮管理模式。研究结果可为东北地区玉米水氮管理方式提供理论支持。     

甘肃景泰提水灌区田间灌水技术评价与改进

通过田间灌溉试验和计算机模拟，对景泰提水灌区现行地面灌水技术进行了评价，研究对比了地面灌溉田间灌水效率的2种计算方法，用模拟地面灌水流运动的计算机模型模拟灌溉试验，得到平均灌水均匀度和田间灌水效率，并针对灌区田间灌水技术存在的问题，提出了改进建议。     

Level basin design based on cutoff criteria

This paper describes a new procedure for the design of level-basin irrigation systems which is based on the irrigator's cutoff criteria. Design with this procedure, hopefully, will be more transferable to users and will allow basin designs to be adopted to local practices. Comparisons are made to existing design procedures, and it is shown that many of them can be expressed in terms of this new procedure, available in the form of a computer program. A sensitivity analysis was used to confirm the desirability of these new guidelines on design. The sensitivity analysis also showed that the cutoff distance can be adjusted to account for changes in vegetative roughness.     

干旱区夏玉米畦灌灌水技术参数试验研究

为了合理优化河西干旱区夏玉米畦灌灌水技术参数,通过对畦灌不同畦长、畦宽、单宽流量及田面坡度等要素组合下进行灌水试验,分析了其灌水质量评价指标。结果表明,处理4(畦长50 m、畦宽2.5 m、单宽流量3.5 L/(s·m)及田面坡度1.3‰)灌水均匀度为0.87,储水率为0.92,灌溉水利用效率为0.95,除灌水均匀度外其余2指标均较好。结合处理1(畦长30 m、畦宽1.5 m、单宽流量6.5 L/(s·m)及田面坡度1.5‰)、处理2(畦长30 m、畦宽2.5 m、单宽流量3.5 L/(s·m)及田面坡度1.3‰)的评价结果,说明当畦田长度控制在30~50 m范围内,入畦流量为3.5 L/(s·m)、畦宽为2.5 m、田面坡度为1.3‰时,各种灌水质量评价指标均较高。     

中国喷灌机现状与发展思考

基于水利统计数据,分析了近10 a中国节水灌溉应用分布,发现东北以喷灌为主,西北以微灌为主,华北以低压管灌为主,华东以渠道灌溉为主,具有明显的区域特征,节水灌溉仍有50%发展空间,喷灌技术占比与欧美国家相比仍然偏低.总结回顾了中国喷灌机发展历程、研究进展和发展趋势.从国家政策引导、智慧农业发展、农业种植结构变化和盐碱地耕地改造4个方面,分析了在资源环境约束挑战下中国喷灌机的发展机遇.阐明了喷灌的优势和不可替代作用,指出随着中国高标准农田建设及农业规模化经营稳步推进,喷灌机性能及功能不断增强,使以往喷灌的局限性逐步转变成发展优势.最后从补齐农业全程机械化短板、水肥药一体化作业新模式和无人化智能化方面展望了中国喷灌机未来发展前景.     

绿色根源节水灌溉方式的应用研究

应用绿色根源节水灌溉方式对西红柿进行灌溉处理，相对于其他灌溉方式，得到了节水和提高产量的实验结果，并确定了埋管最佳深度为距离地表约30cm和浇灌量0．75L／次。根据西红柿的实验，应用绿色根源节水灌溉方式到道边树和干旱丘陵果园的节水灌溉，并研制了绿色根源灌溉系统的机械装置以1年龄杏树为试验对象，试验表明果树的成活率和生长性与一般灌溉方式相比有明显的提高，而且相对于地下滴灌方式，绿色根源灌溉系统具有成本低，易控制，可移动，易操作和故障少等特点.     

棉花膜下滴灌灌溉制度试验研究

以田间试验为基础对棉花膜下滴灌的灌溉制度及其各因素的特点进行了分析研究。膜下滴灌技术采用局部灌水，男间地面蒸发量很小，另外，该技术为浅灌且可控性强，使灌水深度与棉花根系吸水深度相一致，避免深层渗漏，极大地提高了田间水分利用率。     

水稻"淹灌-露田"灌溉模式试验研究

在总结水稻传统淹水灌溉方式及现行节水灌溉方式的基础上，研究提出了水稻“淹灌－露田”灌溉模式，该模式具有减少灌水次数，减轻灌溉管理的劳动强度，减少斗农渠的输水时间从而提高输水效率，并可提高降雨利用率等优点，介绍了该灌溉模式的基本依据、技术要点及在湖北省宜昌市东风渠管理处灌溉试验站的试验情况，并根据2000－2001年的试验资料，对该灌溉模式的灌溉效果进行了分析。     

大棚膜下滴灌黄瓜结果期适宜灌溉频率试验研究

为了合理地制定大棚滴灌灌溉制度,以大棚黄瓜为对象,在结果期设置了4种膜下滴灌灌溉频率(每隔3、6、9、12 d灌溉一次),并以传统沟灌灌溉作为对照,研究了不同灌溉频率对黄瓜生长(株高,茎粗和叶片数)和产量的影响。结果表明,与传统沟灌相比,采用滴灌灌溉有利于黄瓜生长并获得高产;在滴灌条件下,灌溉频率越高,植株越高大粗壮,叶片越多,同时促进了果实成熟;但灌溉频率对总产量影响较小,不同处理之间产量差异均不显著(p0.05)。综合比较,6 d灌溉一次黄瓜长势较好,产量最大112.4 t/hm~2,灌溉工作量合理,因此,建议在大棚黄瓜结果期滴灌灌溉频率以每隔6 d一次为宜。     

灌溉试验站规划的有关问题

根据全国的气候、农业、水利及经济发展水平等区划，合理地选择各省的中心站及重点试验站，并对其进行科学地规划设计，对于总体把握我国灌溉试验基础数据尤为重要。针对目前正在全国进行的灌溉试验站网规划，对省级中心站及重点站的课题规划、试验站的总体布置及设施设备规划和做好本次规划的其他有关问题进行了探讨。     

涌泉根灌技术研究与应用

提出了一种新型涌泉根灌灌水方法,研究设计了一种灌水器,实现了直接将灌溉水输送到植物根系部位的研究目标,研制的涌泉根灌灌水器流态指数小于0.5,属紊流范畴.为了测得不同节水灌溉方式的应用效果,在陕北山地5年生枣树实施了管灌、滴灌和涌泉根灌等工程38.67hm^2,对3种不同灌水方法的经济效益作了分析.结果表明,与不灌溉相比,管灌、滴灌和涌泉根灌的净增收入分别为4707.70,8446.00和10926.00元/hm^2;管灌、滴灌和涌泉根灌每方灌溉水产值分别为1.90,11.30和14.60元/m3.涌泉根灌与滴灌相比,年成本降低2030元/hm^2,净收入增加2480元/hm^2,每方灌溉水产值提高3.30元/m3;涌泉根灌与管灌相比,年成本降低743.30元/hm^2,净收入增加6218.30元/hm^2,每方灌溉水产值提高12.70元/m3.不同节水灌溉方式均使得枣园净收入大幅度提高,尤其是涌泉根灌方式,净增值率高达235.0%.建议在山地经济林果中大面积推广应用涌泉根灌技术.