膜下滴灌条件下高产甜菜灌溉的生理指标

甜菜是我国重要的糖料作物,其生物产量高,需水量大,合理灌溉是节约用水、提高产量的有效措施之一。本试验连续两年研究了内蒙古半干旱地区膜下滴灌条件下,不同灌水量甜菜块根产量与叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、叶水势、土壤含水量和耗水量之间的关系,以及不同灌水量对甜菜产量和水分利用效率的影响。结果表明,高产甜菜的叶面积指数在叶丛快速生长期大于7.37,在块根糖分增长期和糖分积累期分别为6.08~6.51和4.19~5.57,在叶丛快速生长期、块根糖分增长期和糖分积累期叶水势分别为–0.09~–0.22、–0.18~–0.39和–0.26~–0.48 MPa,净光合速率分别为21.28~28.23、21.90~28.75和22.06~26.58μmol m–2 s–1,蒸腾速率在叶丛快速生长期和块根糖分增长期分别为9.36~10.21 mmol m–2 s–1和6.37~7.73 mmol m–2 s–1,在糖分积累期大于4.69 mmol m–2 s–1,耗水量分别为140.15~312.78、44.93~200.45和56.32~113.06 mm。甜菜产量、产糖量、水分利用效率均高的合理灌溉量,在丰雨年份(生育期降雨量500 mm)为1350 m3 hm–2,在少雨年份(生育期降雨量300 mm)为1800 m3 hm–2,为甜菜节水灌溉提供了理论依据和生理指标。     

甜菜不同基因型品种光合特性比较

发展甜菜生产进一步提高其产量和含糖率,对发展工农业生产、增加农民收益有重要的意义。以丰产型和高糖型甜菜品种为材料,研究比较不同基因型品种光合特性及其与产质量形成的关系。结果表明：不同基因型甜菜在各生育期叶片SPAD值、光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率的动态变化趋势不同,且存在显著差异。苗期丰产品种的胞间CO₂浓度低于高糖品种。叶丛快速生长期丰产品种气孔导度低于高糖品种。块根及糖分增长期丰产品种光合速率高于高糖品种。糖分积累期丰产品种叶片SPAD值低于高糖品种,胞间CO₂浓度高于高糖品种。叶丛快速生长期、糖分积累期丰产品种蒸腾速率低于高糖品种。     

施钾量对膜下滴灌甜菜光合性能以及对产量和品质的影响

膜下滴灌技术被广泛应用于内蒙古冷凉干旱地区的甜菜生产中。为探明施钾量对膜下滴灌甜菜光合生理特性和产质量的影响及其适宜钾肥用量, 于2014?2015年在内蒙古凉城县设K₂O 0、90、180、270和360 kg hm ^-25个施肥处理进行了研究。结果表明, 钾素能够提高甜菜的光合性能, 如促进株高、叶面积指数、净光合速率的增加; 施钾肥180、270和360 kg hm ^-2显著提高了叶丛快速生长期甜菜的净光合速率, 影响净光合速率的最主要因素是RuBPCase活性, 其次是气孔导度, 净光合速率与甜菜产量呈极显著正相关。适宜的钾肥用量有利于块根、叶柄和叶片干重的增加及产量增加, 但施钾过量, 块根干物质分配比例下降, 含糖率下降, 块根干物质分配比例与甜菜含糖率呈显著正相关。施钾量270 kg hm ^-2时产量最高, 90 kg hm ^-2时含糖率最高, 当施钾量大于180 kg hm ^-2时, 块根中K ⁺、Na ⁺含量增加, 大于270 kg hm ^-2时, 块根中α-氨基酸含量增加, 施钾量180 kg hm ^-2时产糖量最高。综合考虑施钾量对膜下滴灌甜菜产量和品质的影响, 内蒙古甜菜种植优势区域的钾肥推荐施用量为180 kg hm ^-2。     

磷酸二铵施用量及方式对甜菜光合性能和产量的影响

光合作用是产量形成的物质基础,为筛选出最适宜甜菜产量形成的施磷方式及施磷量,优化甜菜施肥管理,设置3种不同施磷方式（播种前全部基施;播种前基施2/3,叶丛快速生长期追施1/3;播种前基施2/3,块根糖分增长期追施1/3）,每种施磷方式下设置5个施磷量（60、90、120、150和180kg/hm²）,研究不同施磷方式及施磷量对甜菜光合生理性能及产量的影响。研究结果表明,相同施磷方式下,随施磷量递增,甜菜的叶面积指数（LAI）、相对叶绿素含量（SPAD值）、净光合速率（P_n）、单株干物质积累量及产量均呈先升高后稳定或降低的变化趋势,当施磷量为150kg/hm²时,各光合指标和产量均达到最大值。相同施磷量条件下,基施2/3、叶丛快速生长期追施1/3磷肥的施磷方式对促进甜菜光合性能和产量形成效果最好。故推荐高产甜菜施磷量为150kg/hm²,分2次施入,播前基施2/3,叶丛快速生长期追施1/3。     

干旱区水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响

旨在分析干旱区水氮耦合效应对膜下滴灌棉花的生长机制。采用灌溉定额和施氮量二因素完全随机试验,研究水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响。结果表明：灌溉定额为3300 m³/hm²时棉花苗期-蕾期天数增加,开花期-吐絮期天数缩短,地上部干物质积累量较低。灌溉定额为4500 m³/hm²时随着施氮量的增加,棉花株高、地上部干物质积累量增加,但产量呈先增加后下降的趋势。不同的灌溉定额下,施氮量为150 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数最短,蕾铃脱落率较高,施氮量增加至 375 kg/hm²时,棉花株高、地上部干物质积累量较高,但叶面积指数、单株有效铃数和单铃重呈下降趋势。灌溉定额为3900 m³/hm²施氮量为300 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数延长,优化了产量构成因素,产量达到最高为6992.33 kg/hm²。     

施肥量对甜菜产量和质量的影响

采用"3414"最优回归设计方法,对甜菜氮磷钾肥料合理配施进行研究。结果表明,氮磷钾配合施用显著提高了甜菜产量,三因素增产大小顺序为N>P>K。本试验条件下,N、P2O5和K₂O最大施用量分别为198.51kg/hm²、115.97kg/hm²和103.63kg/hm²,三要素比例为1∶0.584∶0.522时,甜菜块根产量最高为65005.59kg/hm²。在同等肥力下,含糖率随着施氮量的增加而下降,随着磷肥的增加而升高,钾肥对含糖率影响不大。     

不同氮肥施用量对甜菜蔗糖代谢关键酶和可溶性糖含量的影响

为了筛选合适的氮素施用量,研究氮素营养和甜菜蔗糖代谢的关系。以尿素为氮源,采用HI003为试材,研究了不同的施氮水平对甜菜叶片和块根可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性的影响。结果表明：在生育期初期,叶片和块根中的可溶性糖含量随着施氮量的提高降低,后期糖分积累期,施氮量(40~160kg/hm²)可以提高块根的可溶性糖含量,超过160kg/hm²可溶性糖含量降低;叶片中,整个生育期施氮肥处理增加了蔗糖磷酸合成酶活性,蔗糖合成酶在生育期前期随着施氮量增加活性降低;甜菜块根中,氮素处理在生育期初期,降低了蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性,适宜的施氮量(120~160kg/hm²）可以提高甜菜生育期后期块根中的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性;试验发现较高的施氮量不利于糖的积累,适合的施氮量为120~160kg/hm²。     

甜菜褐斑病化学防治次数研究

甜菜褐斑病对甜菜的产质量影响很大,喷洒杀菌剂是防治甜菜褐斑病的重要手段。为有效防治甜菜褐斑病，确定喷洒杀菌剂次数，2015—2016年，采用4次喷药、3次喷药、2次喷药、1次喷药、清水对照5个处理、4次重复、随机区组排列方法进行田间试验。调查防治效果、块根产量、含糖率、产糖量4个指标确定最佳防治次数。2年的试验结果表明：各处理间防治效果差异显著；各处理间块根产量差异不显著； 各处理间含糖率差异2015年显著、2016不显著；各处理间产糖量差异2015年显著、2016年不显著。试验结果的总体趋势是随着喷药次数的增加, 防治效果、块根产量、含糖率、产糖量也随之增高。以4次喷药处理的各项指标最高，亦即4次喷药防治甜菜褐斑病效果最好，挽回的产质量损失最大，生产效益最高。平均2年4次喷药的防治效果、块根产量、含糖率、产糖量分别为70.54%、7.23㎏/m2、14.91%、1.15㎏/m2。甜菜褐斑病化学防治的最佳次数为4次。 关键词：甜菜褐斑病；防治效果；块根产量；含糖率；产糖量     

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。     

甜菜褐斑病化学防治喷洒次数研究

甜菜褐斑病对甜菜的产质量影响很大,喷洒杀菌剂是防治甜菜褐斑病的重要手段。为有效防治甜菜褐斑病,确定喷洒杀菌剂次数,2015—2016年,采用4次喷药、3次喷药、2次喷药、1次喷药、清水对照5个处理、4次重复、随机区组排列方法进行田间试验。调查防治效果、块根产量、含糖率、产糖量4个指标,确定最佳防治喷洒次数。2年的试验结果表明:各处理间防治效果差异显著;各处理间块根产量差异不显著;各处理间含糖率差异2015年显著、2016不显著;各处理间产糖量差异2015年显著、2016年不显著。试验结果的总体趋势是随着喷药次数的增加,防治效果、块根产量、含糖率、产糖量也随之增高。以4次喷药处理的各项指标最高,亦即4次喷药防治甜菜褐斑病效果最好。平均2年4次喷药的防治效果、块根产量、含糖率、产糖量分别为70.54%、7.23 kg/m~2、14.91%、1.15 kg/m~2。     

优化滴灌制度下不同品种糖用甜菜产质量及光合特性响应研究

为了研究不同灌溉定额下不同品种（标准型、丰产型和高糖型）糖用甜菜的产量、质量和光合特性的响应,在东北地区甜菜4个生长时期进行了7个滴灌处理水平的试验研究,测定不同处理对标准型、丰产型和高糖型甜菜品种的生长情况、光合特征、产量质量及灌溉效率的响应。结果表明,不同灌溉量对不同类型甜菜生长指标、光合参数及产质量影响不同。标准型和高糖型甜菜品种对其生长性状各指标有利的灌溉定额为320~360 m3/ha,3个品种甜菜叶绿素含量对灌溉定额的最佳响应为300~320 m3/ha。标准甜菜品种随着灌溉量的增加并不利于其进行光合作用,而高糖型与丰产型甜菜品种随灌溉量的增加在叶丛快速生长期对叶片蒸腾速率的影响显著,在320 m3/ha灌溉量处理下光合效率较好。随着灌溉量的增加,标准型甜菜品种根产量增加;当灌溉量达320 m3/ha时,丰产型甜菜品种根产量不再升高而保持平稳、高糖型甜菜品种糖度下降。叶片水分利用效率在生育期前期总体上要高于生育后期,增加灌溉量并不能提高不同类型甜菜品种的灌溉水生产效率。在本研究特定区域内优化不同品种甜菜的灌溉制度可改善甜菜生长和产质量,并为建立甜菜灌溉模型提供理论基础。     

不同引进甜菜品种经济性状关系分析

为了探究不同甜菜品种块根重量、大小、长度之间的差异性,以及甜菜块根个体和含糖率、块根产量和含糖率之间的关系,以5个新疆主栽甜菜品种(KWS1176、KWS9147、BETA379、BETA468、BETA356)为材料,用GB/T 10496-2018中的调查方法测定5个甜菜品种的块根性状、含糖率、根产量和产糖量等经济性状,并分析其相关性。KWS1176、KWS9147、BETA379、BETA468、BETA356之间单个块根重量差异性不显著。块根含糖率表现为：KWS1176(13.62%)> BETA379(13.37%)> BETA468(12.80%)>KWS9147(12.56%)> BETA356(9.04%);块根产量表现为：KWS9147(100000.5 t/hm2)> BETA468(95000.48 t/hm2)> BETA379(93187.97 t/hm2)> BETA356(89875.45 t/hm2)>KWS1176(82000.41 t/hm2)。KWS1176、KWS9147、BETA356含糖率与个体...     

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（W1处理）,增加拔节期施氮量能有效提高滴灌冬小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重、产量和收获系数;水分充足时（W2、W3处理）,增加拔节期施氮量反而不利于产量的提高。综合考虑各项产量指标及氮肥利用效率得出,在滴灌量3000 m³/hm²条件下,拔节期施氮量180 kg/hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量较高,氮肥利用率最大,可供生产参考。     

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。     

灌溉制度对甜瓜/向日葵间作系统叶片水分状况和水分利用效率的影响

为优化甜瓜/向日葵间作模式节水灌溉关键技术,提高绿洲灌区灌溉水分利用效率.试验以甜瓜和向日葵为试材,研究9种灌溉制度下甜瓜/向日葵间作系统和2种作物单作的叶片水分状况和水分利用效率.结果 表明,甜瓜/向日葵间作系统的水分效率显著高于甜瓜单作和向日葵单作,分别提高30.3％和107.8％,间作显著提高了甜瓜成熟期叶片的水...     

马铃薯淀粉加工废水灌溉对土壤质量及玉米生长的影响

研究马铃薯淀粉加工废水灌溉对土壤性质及玉米生长的影响,以探明最适废水还田量。试验设置清水3000 m³/hm²(W₁,CK)、废水600 m³/hm²(W₂)、废水900 m³/hm²(W₃)、废水1200 m³/hm²(W₄)、废水3000 m³/hm²(W₅) 5个处理,对比分析不同灌溉量对土壤团聚体、N、P、K、有机质、酶及玉米出苗率和产量的影响。结果表明：（1）0.25~2 mm粒级的土壤水稳性团聚体含量随废水灌溉量的增加呈先增加后减少的趋势,分别比W₁增加了14.90%、17.04%、4.09%和16.67%;（2）灌溉1年,废水灌溉表层0~20 cm土壤碱解氮、速效钾、有效磷及有机质含量均高于对照;（3）过氧化氢酶、脲酶及磷酸酶活性分别在W₄、W₂ 及W₄处理下增加最高,增加量分别为9.64%、5.34%及17.24%;（4）过量灌溉会降低玉米出苗率,废水灌溉量不宜超过1200 m³/hm²。2年灌溉W₃时玉米产量最高,分别为69171、59404.5 kg/hm²。总体来看,最适废水灌溉量为900 m³/hm²。     

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。     

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。     

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。