交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

受水资源不足的严重制约,西北绿洲区以间作套种为主体的多熟种植面积被持续压缩,使单位耕地产出率和光能利用率明显下降,间作节水理论和技术研究亟待开展。交替灌溉技术节水和提高水分利用效率的作用已得到大量验证,但该技术应用到间作中能否产生节水、增效作用,缺乏理论依据。2006—2008年,在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区进行田间试验,探讨了交替灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,与单作相比,交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用效率(LER),LER达到1.22~1.52。交替灌溉与传统灌溉间作相比,LER差异不显著;对间作小麦的产量效应不显著,但使间作玉米的产量提高11.4%~36.4%,混合产量平均提高12.9%。与传统灌溉间作相比,交替灌间作未显著增加作物的耗水量,与单作小麦、单作玉米的加权平均相比高1.2%~19.4%。交替灌溉小麦间作玉米的WUE较单作小麦高12.0%~71.4%、较单作玉米高10.6%~37.8%、较传统灌小麦间作玉米高0.9%~22.5%。在河西绿洲灌区,小麦间作玉米上应用交替灌溉技术具有节水和提高WUE的可行性。     

小麦/玉米和蚕豆/玉米间作对水分利用的影响

以甘肃河西灌区为试验地点,在0、300、450kg/hm^2氮水平下,探讨了小麦/玉米和蚕豆/玉米两种间作对水分利用的影响。结果表明：在小麦扬花期,与小麦和蚕豆间作的玉米在3个氮水平下都低于单作,而间作小麦和间作蚕豆在不施氮条件下,0-140cm土层土壤含水量高于单作,在300kg/hm2和450kg/hm^2氮水平下则表现不一样;玉米收获后,在3个氮水平下,小麦、蚕豆间作都低于单作,而与小麦和蚕豆间作的玉米都高于单作。小麦/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下减少11%,在450kg/hm^2氮水平下增加1.29%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加27.91%-39.17%。蚕豆/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下分别减少12.98%、2.98%,在450kg/hm^2氮水平下增加5.83%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加22.62%-62.37%。表明小麦/玉米和蚕豆/玉米间作可以提高水分利用效率。     

种植方式与施氮对西北旱区饲草作物产量、品质和水分利用的影响

间作和施氮是提高饲草作物产量和品质的重要措施,然而,在西北旱区青贮玉米-豆科作物间作系统的适宜施氮量尚不明确。本试验采用二因素随机区组设计,设置3个种植方式(青贮玉米-拉巴豆间作,silagecorn/Dolichos lablabintercropping,SL;青贮玉米-秣食豆间作,silagecorn/foddersoybeanintercropping,SF;青贮玉米单作,silage corn monoculture, S)和4种施氮水平(N1:0 kg hm^–2; N2:120 kg hm^–2; N3:240 kg hm^–2; N4:360 kg hm^–2)。分析种植方式和施氮水平对饲草作物产量、品质和水分利用的影响,探索适宜西北旱区的玉-豆间作组合及施氮量。结果表明,与S处理相比, 2019年和2020年SL处理的干草产量分别显著增加8.94%和8.68%,水分利用效率分别显著增加12.28%和8.90%。间作较单作显著提高了饲草作物的粗蛋白和粗灰分含量,显著降低了淀粉和中性洗涤纤维含...     

不同施氮水平对小麦/玉米间作产量和水分效应的影响

【研究目的】探讨小麦/玉米间作体系中氮肥对水分资源高效利用的调节作用,达到合理施肥提高水分利用效率的目的;【方法】采用田间试验,监测小麦/玉米间作不同生育期土攘水分,研究不同施氮量对产量和水分利用效率的影响;【结果】小麦/玉米间作的土地当量比（LER）为1.31~1.53,小麦相对于玉米的水分竞争比率（CRwm）约为1;在小麦收获时,间作小麦的水分利用效率（39.0 ~46.7kg/mm.hm2）远远高于玉米（1.28~4.81 kg/mm.hm2）,也高于单种小麦（25.43 ~30.75 kg/mm.hm2）;在小麦收获后,间作玉米（除N0处理）的水分利用效率迅速提高,当玉米收获时水分利用效率高达32.49 ~47.46 kg/mm.hm2,明显高于单种玉米（27.30 ~38.77 kg/mm.hm2）;【结论】小麦/玉米间作具有明显的产量优势,小麦玉米两作物水分利用效率分布时间上的错位是小麦/玉米间作高效利用水分资源的基础,合理施用氮肥能促进间作种植产量优势和水分利用优势的发挥。     

灌溉方式对粳稻新品种富合3号籽粒产量及水分利用率的影响

节水灌溉有利于缓解黑龙江省稻区水资源匮乏及水资源利用率低等问题。以粳稻新品种富合3号为材料,研究4种灌溉方式,即淹水灌溉、间歇灌溉、控制灌溉I和控制灌溉II对富合3号籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明,灌溉方式显著影响粳稻籽粒产量,间歇灌溉处理产量最高,且显著高于其他灌溉处理;灌水水分利用效率以控制灌溉II处理最高,为4.44kg/m3,自然降水水分利用效率以间歇灌溉最高,为1.78kg/m3,总用水水分利用效率以控制灌溉II处理最高,为1.22kg/m3。     

三种主要粮食作物的节水灌溉技术及其对产量和水分利用率的影响

以三种主要粮食作物（水稻、小麦、玉米）为材料,设置常规灌溉（对照）和节水灌溉处理（水稻全生育期轻干湿交替灌溉技术、小麦控制土壤干旱灌溉技术、玉米控制低限土壤水分的分区交替灌溉技术）,研究了节水灌溉技术对三种粮食作物产量和水分利用效率的影响。结果表明：与对照相比,节水灌溉技术的产量增加了8.56%~9.23%,水分利用效率提高了25.00%~31.43%。节水灌溉技术显著降低了三种粮食作物叶片的蒸腾速率和着生角度,显著增加了弱势粒中脱落酸（ABA）与赤霉素（GA₃）的比值（ABA/GA₃）、茎中蔗糖磷酸合成酶（SPS）和子粒中蔗糖合酶（SuS）活性、平均灌浆速率、茎鞘中非结构性碳水化合物（NSC）的运转率以及收获指数,显著提高了水稻和小麦的分蘖成穗率。表明减少奢侈的蒸腾和无效分蘖冗余生长、改善冠层结构、促进物质运转和子粒库活性、提高收获指数是节水灌溉技术协同提高产量和水分利用效率的重要原因。     

玉米/辣椒间作对玉米和辣椒光合特征、 生物量和产量的影响

通过大田试验,研究玉米和辣椒间作对玉米、辣椒的光合指标、生物量和产量的影响。结果表明：在间作方式下,玉米、辣椒的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率及气孔限制值均表现为较单作不同程度的增大趋势;玉米/辣椒间作条件下,玉米和辣椒的生物量和产量显著高于单作。因此,间作方式改善了玉米、辣椒的光合作用条件,提高了玉米和辣椒的生物量或产量。     

辣椒/玉米间作条件下作物对氮、磷和钾的吸收利用特征研究

摘 要：通过辣椒/玉米间作田间试验,研究辣椒/玉米间作条件下,作物对氮、磷和钾的吸收利用特征。结果表明：（1）间作辣椒第1行土壤碱解N和速效P低于单作,间作辣椒中间行碱解N、速效P和速效K含量与单作接近;（2）间作辣椒第1行叶片含N、P量低于单作辣椒,间作3、5行辣椒叶片含N、P量显著高于辣椒单作,从第1行到第5行逐渐增加。间作辣椒叶片含K量在前期低于单作辣椒,后期则高于辣椒单作;（3）间作玉米含N量高于单作玉米。前期间作玉米叶片P、K含量与单作玉米前期接近,后期低于单作;（4）辣椒/玉米间作条件下,辣椒和玉米的产量显著高于单作时的产量。关键词：辣椒;玉米;间作;氮;磷;钾     

河套灌区向日葵间作白花草木樨产量优势研究

对向日葵与白花草木樨的三种间作方式进行了农田生态学方面的研究,以探讨间作方式的产量优势及可行性.结果表明,向日葵间作白花草木樨群体层次中,光和叶面积的分布皆呈补偿性,消光系数低于单作.系统中小气候得到改善,土壤氮素呈良性循环,土壤盐分下降,总产值提高.     

河北棉田复合种植模式水分利用比较研究

河北南部植棉区受麦玉两熟高耗水农作模式的影响,地下水位亏缺,生态恶化。受此影响,当地棉田在保证高效的同时也存在着节水或提高水分利用效率的需求。通过设计新型的棉田复合种植模式,从水分效益与经济效益两个方面对各种种植模式的水分利用情况进行比较分析,探讨不同种植体系的耗水规律,筛选出水分经济利用效率高、实现农田水分生态修复的棉花种植模式。研究结果表明：设计的5种种植模式中辣椒/棉花间作的水分经济利用效率（EWUE）最高,达60.29元/(mm?hm2),其次为马铃薯/棉花间作,因此,辣椒/棉花间作与马铃薯/棉花间作是该区域具有推广可行性的两种棉田种植模式。5种棉田种植模式能够维持田间水分的周年平衡,其中辣椒/棉花间作能够对地下水资源起到较好的生态补偿作用。黑麦-棉花轮作模式和苜蓿/棉花间作模式在利用深层水分方面更具比较优势。     

北疆地区牧草高效立体种植模式与耗水规律研究

混、间播是合理利用土地、充分利用光能、提高单位产量、改善饲料品质、培养土地肥力以及延长多年生饲草料地利用年限等方面的重要措施和有效途径。为了分析北疆干旱荒漠地区牧草组合、施肥量、灌溉定额对产量影响的显著性程度和多因素不同水平的最优组合方案,以及混播牧草的耗水规律及耗水量,并且提出该地区不同水文年的灌溉制度,通过对多年生人工牧草进行不同水肥条件下混、间播灌溉试验,并应用SPSS软件对结果进行分析。结果表明,混、间播的最优组合为：苜蓿和老芒麦组合,施肥量18471 kg/hm²,灌溉定额为3600 m³/hm²,影响产量的主要因素是灌溉定额;混播牧草生育期内最大耗水强度为86 m³/(hm²·d),混播牧草干旱年灌水4次,灌溉定额为3600 m³/hm²。通过综合分析,评价了混播牧草的优越性,为北疆干旱荒漠地区发展高产、优质的灌溉饲草地提供技术参考。     

蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响

以新海24号、新海35号为材料,设置滴灌定额0 m3·hm-2(重度调亏,土壤含水量10%左右)、900 m3·hm-2(轻度调亏,土壤含水量16%左右)、1800 m3·hm-2(丰水,土壤含水量20%左右)3个处理,研究蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响。结果表明:0 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积分别在花后10 d内、20 d内快速增大,铃重在花后30 d内增长速度较快;但铃直径、铃体积在开花后30 d,铃重在开花后50~60 d,均较900 m3·hm-2和1800 m3·hm-2处理显著下降。900 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积及铃重均与1800 m3·hm-2处理无明显差异。皮棉产量以900 m3·hm-2处理最高,平均为2372.92 kg·hm-2,比1800 m3·hm-2和0 m3·hm-2分别高10.97%和41.78%。因此,海岛棉蕾期滴灌定额以900 m3·hm-2较为适宜。     

水肥一体化条件下不同灌水量对甜菜产质量的影响

通过对甜菜在苗期、叶丛繁茂期、块根糖分增长期和糖分积累期的生理所需进行控水灌溉,研究不同灌水量对甜菜产质量的影响,确定少水、多糖、高产的最佳灌水方案,为甜菜节水灌溉提供理论依据,指导甜菜生产科学灌溉。试验设置3312.75、4005.30、4697.85、5390.40、6082.95、6775.50 m³/hm²等6个灌水梯度,在苗期、叶丛繁茂期、块根糖分增长期和糖分积累期分别按各生长期需水比例灌入不同水量,收获时测定甜菜含糖率、产量和产糖量,分析水分利用效率(WUE)和灌溉水分利用效率(IWUE)。结果表明,灌水量对甜菜含糖率、产量和产糖量影响明显,全生育期灌水量为3312.80 m³/hm²时甜菜的产质量处于较低水平,随着灌水量的逐渐增加,甜菜的含糖率、产量和产糖量呈现上升趋势,全生育期灌水量为4697.90 m³/hm²时甜菜的含糖率、块根产量和产糖量均为最高,但当灌水量高于4697.90 m³/hm²时甜菜的含糖率、块根产量和产糖量开始下降,在灌水量为6775.55 m³/hm²时,甜菜的含糖率、块根产量和产糖量均为最低。因此在新疆石河子地区甜菜全生育期灌水7次时,总灌水量在4697.90 m³/hm²,可以使甜菜含糖率、产量和产糖量达到最佳。     

水肥一体化滴灌对西昌设施‘克瑞森’无核葡萄果实膨大的影响

为筛选出适宜于‘克瑞森’无核葡萄果实膨大的水肥组合,在全生育期设置4个灌水量,4个施肥量梯度水肥一体化滴灌试验,探究其对‘克瑞森’果实膨大的影响效果。结果表明,主副互作对设施‘克瑞森’无核葡萄果实膨大的影响差异显著。灌水量5850、5400 m³/hm²与施肥量3150、2700 kg/hm²互作利于果实横径、纵径伸长、单粒重增加、硬度增强,以灌水量5850 m³/hm²与施肥量2700 kg/hm²互作效果最佳。灌水量5400、4950 m³/hm²与施肥量3150、2700 kg/hm²互作利于增加可溶性固形物含量,以灌水量4950 m³/hm²与施肥量3150 kg/hm²互作效果最佳。     

宁夏青铜峡灌区管道自流引水畦灌初探

为了探讨管道自流引水畦灌的应用前景,以宁夏青铜峡灌区典型春小麦农田为研究对象,采用管道自流引水畦灌,研究不同畦田规格（2 m×50 m、3 m×50 m、3 m×30 m、5 m×30 m）对灌水质量和作物水分利用效率的影响,并讨论了该条件下当地春小麦耗水规律。结果表明：春小麦整个生育期内,采用管道自流引水畦灌方式,在分蘖至拔节期中、拔节至孕穗期中、抽穗至开花期末进行灌水量分别为667 m³/hm²、1500 m³/hm²、900 m³/hm²的灌溉,可满足当地春小麦生产需要。而且,在这种畦灌方式条件下,入畦流量虽然只有160 L/min左右,但小块畦田（3 m×30 m、2 m×50 m）依然能够获得较高的灌水均匀度（88.1%、85.5%）和灌水效率（90.5%、86.8%）,进而获得较高的产量（5149.3 kg/hm²、5085.5 kg/hm²）和水分利用效率（1.07 kg/(mm·hm²)、1.05 kg/(mm·hm²))。从田间试验角度论证了管道自流引水畦灌能实际应有于合适地区。     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以’新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈"先增后降"的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现"先增后降"的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时(W...     

灌水量和种植密度的配置对干热河谷紫甘蓝生物量分配、产量及水分利用效率的影响

为了揭示灌水量和种植密度配置下干热河谷紫甘蓝(Brassica oleracea var.capitata rubra)产量形成机理,研究了不同灌水量5800 m3/hm2(I₁)、4900 m3/hm2(I₂)、4600 m3/hm2(I₃)和不同种植密度79200株/hm2(D₁)、52800株/hm2(D₂)、39600株/hm2(D₃)配置对紫甘蓝生物量特性、产量和水分利用效率的影响。结果表明：灌水量对紫甘蓝植株外叶鲜重、茎鲜重和茎比例有显著影响,灌水量减少降低了外叶-地上生物量的异速生长指数,紫甘蓝将更多的生物量分配到外叶中。随着种植密度的降低,紫甘蓝外叶鲜重、茎鲜重、叶球鲜重、外叶生物量、茎生物量、叶球生物量和总生物量均显著增加,外叶比例显著降低,叶球比例增加,生物量异速生长关系变化不明显。影响紫甘蓝生物量特性的主要因素是种植密度,灌水量影响较小,其交互作用不显著。I₂D₃处理的生物量特性主成分分析得分最高,灌溉水利用效率最高,经济产量较高。这表明,I₂D₃处理为紫甘蓝最佳灌水量和种植密度。本研究结果可为干热河谷紫甘蓝高产高效生产提供理论依据。     

不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究

为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm²和14478 kg/hm²,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm²)和30.92 kg/(mm·hm²)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。     

浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响

为研究浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响。以‘农华101’为供试品种,在浅埋滴灌条件下,灌溉定额设1600 m³/hm²(W1)、2000 m³/hm²(W2)和2400 m³/hm²(W3)3个处理,以传统畦灌灌溉定额4000 m³/hm²为对照(CK),于2017和2018年进行田间试验。结果表明,W1、W2处理与CK之间的玉米籽粒产量差异不显著,W3处理显著高于CK;各处理灌溉水利用效率均显著高于CK。玉米根干重,0~20 cm土层吐丝期2017年浅埋滴灌各处理均显著低于CK,2018年W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,0~20 cm土层完熟期2年均表现为W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著;20~40 cm土层吐丝期和完熟期均表现为W1处理显著低于CK,W3、W2处理与CK之间的差异不显著。株、行间根幅10、20 cm土层处处理间差异不显著;30 cm土层处行间根幅W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著,株间根幅各处理均显著低于CK。根条数吐丝期10 cm土层处W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著,20 cm土层处W2、W3处理显著高于CK,W1处理与CK之间的差异不显著;乳熟期10、20 cm土层处均表现为W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著。根系活力各处理均低于CK,处理间随着灌溉定额的增加而增大,随着土层的加深差异逐渐减小;SOD、POD酶活性0~20 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著,20~40 cm土层吐丝期SOD、POD酶活性W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,乳熟期SOD酶活性表现W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,POD酶活性W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著;MDA含量0~20 cm土层吐丝期处理间差异不显著,乳熟期W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,20~40 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著。浅埋滴灌节水灌溉使玉米根系在土壤表层分布比例增加,适当增加灌溉定额有利于提高玉米根条数和根系酶活性,可为水肥利用效率的提高创造条件。本研究可为玉米浅埋滴灌高产高效栽培提供依据。     

水肥耦合对快速生长期北沙参生长及品质的影响

为探讨滨海盐碱地种植北沙参适宜的施肥量与灌溉量,减少氮素损失,提高水肥利用效率,研究水肥耦合对快速生长期北沙参株高、抗氧化酶活性指标、渗透调节物质及活性成分的影响,并通过大田试验验证。结果显示,在北沙参整个生育过程中,株高在6月中旬—8月上旬增高最快;水肥耦合对北沙参植株生长具有显著影响,水分充足条件下,增施肥料能显著增加北沙参植株株高。在水分胁迫条件下,适当的增施氮肥,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性均呈升高的趋势;在施肥量相同时,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性随土壤水分含量的增加呈降低趋势;其中,SOD、CAT、POD活性分别在处理40天(W2F3)、处理40天(W2F3)、处理60天(W3F2)处理组最高,分别为38.246、89.761、85.222 U/(g·FW)。在相同水分条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随施肥量的增加而增加;在相同施肥条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随土壤水分含量的增加呈下降的趋势;其中,W2F3（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量240~360 kg/hm²）处理组叶片中可溶性糖含量较W2F1（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量120~180 kg/hm²）处理组提高了26.6%,W2F2（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量180~270 kg/hm²）处理组叶片中可溶性蛋白质含量较W2F1处理组提高了47.11%~90.47%,W2F3处理组叶片中游离脯氨酸含量比W2F1处理组提高了11.93%~36.95%。中度和轻度水分胁迫耦合适量氮钾营养极大地刺激了北沙参内香豆素类成分的合成,其中,W2F2处理组中内香豆素类总量最高(0.011%)。综上,在轻度和中度水分胁迫条件下,增施氮/钾肥有利于北沙参中抗氧化酶活性的提高以及渗透调节物质和香豆素类成分的积累,对于植物在非生物胁迫下生长具有重要意义。