膜下滴灌条件下甜菜水分代谢特点的研究

在内蒙古半干旱地区,研究了大田膜下滴灌条件下,5个灌水处理(W150、W120、W90、W60和W30分别表示灌水量为2 250、1 800、1 350、900和450m3/hm2)对甜菜水分代谢、块根产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同灌水处理显著影响甜菜的植株含水量、叶水势、叶面积指数、比叶重、根冠比和SPAD值,供水量1 350m3/hm2的植株含水量、根冠比和SPAD值在甜菜生育中后期较其他处理的值高,而比叶重较小;块根产量比处理W30和W60分别高17.8%和8.5%,含糖率比处理W30和W60分别低1.2%和0.9%,产糖量比处理W30和W60分别高8.4%和1.6%;水分利用效率比处理W120和W150分别高6.5%和16.6%。在达到目标含糖率的前提下,综合考虑甜菜块根产量和水分利用效率等指标,以及甜菜生育时期实际耗水量和块根产量二次拟合方程得出:膜下滴灌条件下,甜菜生育期最适宜灌水量为1 350m3/hm2,当甜菜生育期耗水量为652.44mm时,块根产量最大,为98 681kg/hm2,水分利用效率也较高。     

条带种植模式下微喷带对冬小麦产量和耗水特性的影响

【目的】缓解华北平原淡水资源匮乏与冬小麦高耗水的矛盾,解决当地水资源利用率低的问题。【方法】以济麦22为试验材料,在条带种植微喷带灌溉设置了4个灌水量处理:在小麦拔节期、灌浆初期、灌浆中期(灌浆期5月下旬)3个生育时期设灌水15 mm(W1)、22.5 mm(W2)、30 mm(W3)、37.5 mm(W4),以等行距种植常规地面畦灌在拔节期和灌浆初期各灌60mm为对照(CK),分析了不同灌溉处理的耗水特性、籽粒产量及水分利用特征。【结果】小麦生育期内总耗水量在306.46～399.4 mm,W1、W2、W3、W4处理和CK土壤水占总耗水的比例分别为44.2%、42.97%、41.24%、40.15%和38.41%;随着灌水量的增加,灌溉水占总耗水的比例增加;冬小麦拔节至灌浆初期耗水量最大,占全生育期的45.33%～53.68%,条带种植模式各处理在播种至灌浆初期耗水所占比重较大,CK则在灌浆初期至成熟期较大。微喷带灌溉条件下冬小麦籽粒产量随着灌水量的增加而增加,W4处理产量最高达9 682.66 kg/hm2;W3处理的水分利用率最高,比CK提高了7.54%。【结论】微喷带灌溉灌水量在135～157.5mm,耗水量在367.5～400 mm时,冬小麦能获得最高的产量和水分利用效率。     

灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

研究恰当的灌水定额对于实现高效节水灌溉具有重要意义。采用完全随机试验设计,首先研究不同灌水定额对夏玉米生长、耗水量与产量的影响;再次利用改进的模糊综合评判法对夏玉米的产量构成因素、产量及水分利用效率指标进行评判,并与产量、水分利用效率评价法进行对比;最终获得河南豫中地区最优灌水定额。结果表明随灌水定额的增加,株高呈先增加后降低趋势,叶面积指数基本呈增加趋势;夏玉米的总耗水量和灌溉定额基本上呈协同增加(或降低)变化;夏玉米产量随灌水定额的增加,呈波动上升趋势;灌水定额75、90和105 mm处理的WUE普遍较高。利用改进综合模糊评判法与产量、水分利用效率评价方法获得结果基本一致,对夏玉米灌水定额综合评判具有可行性。通过产量、水分利用效率评价法与模糊综合评判法对3 a数据分析可知,T5处理最优。因此,在该地区苗期灌水定额60 mm,拔节后灌水定额105 mm时可实现夏玉米节水高产。     

不同灌溉制度对南疆棉田水盐分布及作物生长的影响

【目的】探究不同春灌策略下膜下滴灌棉田生育期适宜灌溉定额。【方法】通过大田小区试验,设计播前滴水春灌(春灌量90 mm)和常规春灌(春灌量180 mm)2种春灌模式,每种模式下在棉花生育期设计3种灌水定额(W1:30 mm、W2:37.5 mm、W3:45 mm)处理,研究春灌模式与灌水定额对膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化、棉花生长、干物质积累、产量和水分利用效率的影响。【结果】与常规春灌相比,滴水春灌能够保证棉花苗期出苗所需的土壤水分,且能显著提高生育期0～80 cm土层的土壤含水率;与苗期相比,滴水春灌棉花生育期0～40 cm土层出现积盐区,蕾期和花铃期0～40 cm土层电导率分别增加了7.84%和8.75%,滴水春灌生育期末0～100 cm土层土壤电导率较常规春灌增加8.37%;不同灌水定额下0～100 cm土层土壤电导率均呈增加趋势,但随着灌水定额的增加土壤剖面电导率显著降低,W1、W2、W3处理积盐率分别为30.11%、12.12%和11.11%;随着灌水定额的增加,株高和茎粗显著提升,干物质积累量明显增加,产量增加,而灌溉水利用效率(WUEI)减小,水分利用效率(WUEET)...     

灌水模式对油葵耗水量产量及经济效益的影响

通过5种灌水处理模式和对照旱地油葵田间试验,探讨了灌水模式对油葵耗水量、产量、水分利用效率以及经济收入的影响。结果表明,油葵出盘前和灌浆后耗水量比其他时段多50％以上。在油葵不同生育阶段耗水量随着灌水量增加而增加;灌水定额120mm,灌两次水的灌水模式的产量最高,为2268kg／hm^2,而水分利用效率最大值出现在灌水定额66mm的灌水模式,灌水量增加反而使水分利用效率下降。经济分析结果表明,纯收入最高值出现在灌水模式93mm灌二水的处理,为2871元／hm^2,灌水定额增加或减少均导致经济收入下降。统计分析结果表明,干旱年份（全生育期有效降水量123mm）灌二水时,为了兼顾产量、水分利用效率以及经济收入,油葵最佳总灌水量以208-218mm为宜。全生育期有效降水量超过350mm的丰水年份不应该再灌水。     

春小麦免储水灌全膜覆盖穴播与保水剂配合节水技术研究

通过对甘肃河西地区春小麦免储水灌全膜覆盖穴播与保水剂配合节水技术的试验研究,测定了春小麦地土壤水分变化规律、小麦耗水规律及产量效应,分析配套施用保水剂对春小麦地土壤水分的影响。研究结果表明,在河西地区,小麦采用免储水灌全膜覆盖施用保水剂穴播技术能有效地减少农田在休闲期的土壤蒸发量,提高农田的水分利用效率,可减少首次灌水量30mm,全生育期耗水量减少80.0mm,节水16.60%,增产4.37%,水分利用效率提高21.70%。     

不同水量交替灌溉对木薯产量和水分利用的影响

为探讨作物旱后复水的补偿效应,采用不同水量交替灌溉方式研究木薯的生长、产量及水分利用效率的变化规律,设计了5种水分处理模式,分别为3种常规灌水处理(T1,T2和T3处理的灌水定额分别为10,20,30 mm)和2种交替灌水处理(T4处理:即对灌水定额10和20 mm进行轮回交替;T5处理:即对灌水定额10和30 mm进行轮回交替).结果表明:与T2处理相比,T5处理的总叶面积、总干物质质量、产量和水分利用效率分别显著增加31.1%,20.3%,64.6%和114.0%.与T3处理相比,T5处理节水33.3%,其总干物质质量下降较小,而根系干物质质量、水分利用效率和产量分别显著增加11.2%,119.0%和13.3%.因此,T5处理是有利于木薯产量和水分利用效率提高的最佳灌溉模式.     

寒地温室豆角耗水规律分析及节水灌溉模式优化

为了探索北方寒冷地区温室蔬菜的耗水规律,基于温室豆角滴灌试验,采用正交试验设计,研究了寒地温室不同生育期不同灌水定额对秋季豆角耗水规律及产量与水分利用效率的影响。结果表明:豆角在苗期耗水模数最高为37.75%,在开花期耗水强度最高为2.83mm/d;苗期灌水量对豆角产量的影响显著,产量及水分利用效率最佳的灌溉模式为:苗期灌水定额为12mm、开花期灌水定额为12mm、结荚期灌水定额为24mm、采摘期灌水定额为6mm,可提高产量7.63%,灌溉水利用效率提高98.26%,达到27.48kg/m3,该节水灌溉模式可实现豆角高产及水分利用高效的统一,为指导北方寒冷地区温室豆角的节水灌溉提供依据。     

喷灌灌水与施肥对春小麦水分动态及产量的影响

为了探索河西走廊春小麦适宜的喷灌灌溉施肥制度,以当地畦灌模式为对照对比分析了不同灌水方式、灌溉施肥水平下土壤水分动态分布及产量效应并对春小麦产量进行了回归分析.研究了喷灌条件下灌水前后土壤水分分布动态、不同生育期内土壤含水率变化特征及不同灌水量水平下土壤水分下渗状况,分析了不同灌水、施肥水平对产量及产量构成要素的影响.结果表明,喷灌灌水定额为75 mm时,有部分水分下渗至春小麦主要根系活动层以下,但较畦灌量小;喷灌灌水定额在45~60 mm时,灌水后大部分水分储存在0~40 cm土层;春小麦整个生育期内,中等灌溉水平40~80 cm土层土壤水分变化不明显;春小麦产量及其构成要素对灌溉量响应大于施肥量,灌溉量过大时,产量有下降趋势;喷灌条件下,中等灌溉、追肥水平下产量较畦灌高1105%,节水增产效果显著.另外,根据产量拟合方程并结合水分利用效率,喷灌中等灌水、施肥水平为该地区适宜发展的灌溉施肥制度.     

不同种植模式和灌水定额对棉花生长和产量的影响

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距（M1:1膜3行）、宽窄行（M2:1膜6行）2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额（W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm）,分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃分布、挂枝数、产量和水分利用效率的影响。【结果】种植模式显著影响棉花株高和茎粗,M1处理的株高和茎粗相比M2处理提高了30.29%和13.45%;株高和茎粗随灌水定额的增大而增大,W2处理和W3处理的株高和茎粗差异较小,显著高于W1处理。M1处理有利于增加棉花上部铃和内围铃,且中、上部铃随着灌水量的增加而增加。M1处理的单株成铃数、衣分和籽棉产量相比M2处理分别增加了65.72%、1.46%和3.33%,皮棉产量增加了6.87%。产量随着灌水定额的增加而增加,但水分利用效率差异不显著。【结论】推荐南疆地区机采棉采用等行距（M1）种植模式,最优的灌水定额为37.5mm(W2),可以促进棉花生长,实现增产。     

微喷灌不同供水条件对石羊河春小麦耗水和产量的影响

通过大田试验,研究了不同灌溉定额和灌水次数下,微喷灌春小麦土壤含水率、耗水量、LAI和产量的规律。结果发现,相同灌溉定额下,随着灌水次数的增加,0～40 cm耕层土壤含水率依次递增,40～100 cm耕层含水率依次递减,小麦的LAI和产量均表现为9次7次5次;相同的灌水次数不同的灌溉定额下,小麦的耗水量表现为M400M350M300,LAI和产量均先增大后减小,灌溉定额350 mm时最大。M350N9处理与M350N7和M350N5处理相比,小麦的LAI提高了9.7%和15.8%,产量提高了1.6%和10.2%。微喷灌灌溉定额和灌水次数对小麦产量的互作效应明显,当灌溉定额为350 mm、灌水次数为9次时,微喷灌春小麦产量和水分利用效率达到最大值(7 943 kg/hm~2、1.96 kg/m~3)。     

不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响,在通许试验基地进行了节水灌溉方式(滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙)及灌水量(45、90、135mm)的大田试验,分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明:小麦收获时土壤储水量表现为滴灌微喷灌喷灌小白龙,总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少;小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势,且在微喷灌方式下明显高于其他处理,而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳;灌水能增加小麦产量,水分利用效率随灌水量的增加而降低;以滴灌135 mm的产量最高,水分利用效率以滴灌45mm处理为最高。4种节水灌溉方式中,滴灌更有利于增产和节水,其次为微喷灌。     

喷灌定额和灌水频次对冬小麦产量及品质的影响分析

为了解圆形喷灌机不同灌溉定额和灌水频次对冬小麦产量及籽粒品质的影响,于2014—2016年在北京市顺义区进行了水肥一体化大田试验,共设置3种灌水处理(W1、W2、W3),其中2014—2015年灌溉定额分别为135、112.5、90 mm,2015—2016年分别为154.5、132、109.5 mm。每种处理在冬小麦的返青-拔节、拔节-抽穗和抽穗-灌浆期土壤含水率分别达到田间持水量的70%、75%和75%时进行灌水。每个生育时期又按灌水定额设置为1次灌水(C1)和均分成2次灌水(C2),其中C2处理2次灌水时间间隔为9 d。试验结果表明,冬小麦拔节-抽穗期的阶段耗水量和日均耗水量均最大,W1处理产量最高。2015—2016年灌溉定额与灌水频次对水分利用效率的影响均不显著,但水分利用效率有随灌溉定额增加而降低的趋势,最大水分利用效率为W3处理的2.28 kg/m3。在W1和W2处理下,分2次灌水有利于提高冬小麦的穗数、产量和容重等指标,其中W1C2组合获得最高产量9 286.4 kg/hm2。灌溉定额与灌水频次组合对产量的效应中,灌溉定额起主导作用。建议北京地区冬小麦在圆形喷灌机条件下采用W1C2灌水方案,在返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆期分别灌水45、55.5、54 mm,且均分成2次灌水。     

拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】探索黄淮地区冬小麦适宜水氮管理模式。【方法】通过田间小区试验,研究了不同灌水量(90 mm (W1)、60 mm (W2)、0 mm (W3))和施氮量(300 kg/hm2(N1)、225 kg/hm2(N2)、150 kg/hm2(N3))对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响。【结果】灌水量从0增加到90 mm,冬小麦耗水量增加了67～106 mm,降水和土壤供水量占耗水量的比例降低;随施氮量增加,冬小麦耗水量和土壤供水占耗水量的比例增加,降水所占比例降低。相同灌水条件下,灌水量和降水量占总耗水量比例随施氮量增加而降低;施氮量从150 kg/hm2增加到300 kg/hm2,土壤贮水量消耗占总耗水量的比例从1.6%～4.9%增加到8.3%～9.9%。拔节期灌水、追施氮肥提高了拔节—开花期、开花—成熟期阶段耗水量和平均日耗水强度;与W3N3处理相比,随灌水和施氮量的增加,拔节—成熟期的耗水量增加了7.4%～63.5%;增加灌水量降低了冬小麦水分利用效率、土壤水利用效率和灌溉水利用效率,提高了降水利用效率。在W1条件下,N1、N2处理的水分利用效率、降水利用效率和灌溉水利用效率分别比N3提高了18.18%～22.98%、24.66%～26.32%和24.68%～26.32%;在W2、W3条件下,水分利用效率、降水利用效率、灌溉水利用效率随施氮量的增加逐渐增加,土壤水利用效率随着施氮量增加逐渐减小。【结论】在试验条件下,综合考虑籽粒产量和水分利用效率,拔节期灌水90 mm、施氮225 kg/hm2和拔节期灌水60 mm、施氮300 kg/hm2为产量和水分利用效率兼优的灌溉施肥组合。     

灌水对滴灌红枣产量、品质及水分利用的影响

为了获得南疆沙区红枣适宜的滴灌灌溉制度,以新疆第一师沙区骏枣为试验材料,考虑灌水量(W1:900 mm,W2:1 050 mm,W3:1 200 mm)和灌水次数(F1:10次、F2:14次、F3:18次)2个因素,设置9个滴灌处理和一个漫灌(CK:1 500 mm)处理进行大田试验,结果表明,灌水量和灌水次数对沙区红枣产量、品质、水分利用效率、土壤水分分布和土壤贮水量均具有一定的影响.灌水量对土层深度100 cm以下土壤贮水量相对100 cm以上影响更加显著,灌水次数主要影响土层深度100 cm以上的土壤贮水量,土壤贮水量垂直变化整体上随着灌水量、灌水次数的增加而增加.红枣耗水量、产量和水分利用效率受灌水量和灌水次数影响均呈规律性变化,1 050mm灌水量各处理产量、水分利用效率显著高于其他滴灌处理;相似产量和品质条件下,滴灌比漫灌节约灌水量30%,有效提高水分利用效率43%.     

调亏模式下灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

为寻求合理的夏玉米调亏灌溉控制指标,通过防雨棚下测坑试验,对比分析不同灌水控制下限和灌水定额组合下夏玉米生长发育、耗水及产量形成的差异.结果表明:夏玉米生育前期的叶面积指数LAI值随灌水定额增大呈上升变化,重旱条件下其LAI和株高均较低,受轻旱后及时复水仍可保证正常株高;夏玉米的总耗水量和籽粒产量随干旱程度加剧呈下降趋势,灌水定额变化对二者影响明显,但无趋势性变化;灌水定额为75,90,105 mm处理的水分利用效率WUE普遍较高,同一灌水定额下中旱处理的WUE均高于轻旱处理.结合生产实际,以高产兼顾高水分生产率为目标,推荐拔节前60 mm、拔节后75 mm为节水高效的灌水定额,苗期45%田间持水量FC、拔节期50%~55%FC、抽雄期60%FC、灌浆期50%FC为合理灌溉控制下限标准.     

吐鲁番地区不同灌水量和毛管间距对葡萄生长和产量的影响

2013年对吐鲁番葡萄采用滴灌方式进行灌水实验,灌溉定额分别为720、850和960mm,滴灌带间距设置为40和60cm,监测并分析葡萄生长期生长指标、耗水和产量等数据。结果表明:滴灌带间距为60cm时的葡萄在各项生长指标和产量上优于滴灌带间距为40cm的处理;各灌溉定额处理的葡萄整个生长期耗水由低到高再降低,耗水量和耗水强度随灌水量增加而增大,其中葡萄的浆果膨大期耗水量最大,其他依次为浆果成熟期和枝蔓成熟期、新梢生长期、花期和萌芽期;灌溉定额850mm的W2处理产量和水分利用效率也最高,优于灌溉定额960mm的W3处理,增加灌水量在一定范围内可以增加葡萄产量。在综合考虑产量与水分利用效率的情况下,滴灌带铺设间距为60cm,灌溉定额为850mm为宜。     

覆膜和灌水量对农田水热动态和制种玉米生长的影响

覆膜和节水灌溉是我国西北旱区应对水资源短缺、提高作物水分生产率的主要措施。为了探索覆膜与灌溉制度对农田水热和制种玉米生长的综合影响,揭示农田耗水及水分利用效率的变化规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了制种玉米田间试验,设置覆膜与水分2个控制因素,覆膜分别为完全覆膜(M1)与不覆膜(M0)2个水平,水分设置W1、W2、W3、W4和W5 5个水平,分别为当地传统灌溉定额的100%、85%、70%、55%和40%,灌水方式为滴灌,共10个处理。结果表明:相同灌水条件下覆膜相对于不覆膜处理,可减少棵间蒸发,增高生育前期土壤温度,使株高和叶面积指数的增长速率高于不覆膜,提前7~10 d达峰值,增产达6.5%~44.6%,水分利用效率提高16.9%~50.4%。但覆膜可阻滞降雨入渗,以单次典型降雨32.4 mm为例,覆膜较不覆膜降雨入渗百分比降低22.4%。相同覆膜条件下,土壤贮水消耗量随着灌水量的减少而增多,因此土壤贮水量随着灌水量的增加而增加。灌水量越多,制种玉米株高、叶面积指数和最终干物质累积量越高,而水分利用效率则越低。覆膜条件下,W1处理产量最高,W3次之,且两者之间无显著性差异,水分利用效率则为W5处理最高,W3次之。M1W3处理可以在保证较高产量的同时,水分利用效率较MIW1提高17.6%。综上,在当地制种玉米生产中,虽然覆膜可能减少地表降水入渗,但可以使生育期提前、减少棵间蒸发,对于节水增产有一定的促进作用。     

覆膜和灌水量对农田水热动态和制种玉米生长的影响

覆膜和节水灌溉是我国西北旱区应对水资源短缺、提高作物水分生产率的主要措施。为了探索覆膜与灌溉制度对农田水热和制种玉米生长的综合影响,揭示农田耗水及水分利用效率的变化规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了制种玉米田间试验,设置覆膜与水分2个控制因素,覆膜分别为完全覆膜(M1)与不覆膜(M0)2个水平,水分设置5个水平W1、W2、W3、W4和W5,分别为当地传统灌溉定额的100%、85%、70%、55%和40%,灌水方式为滴灌,共10个处理。结果表明:相同灌水条件下覆膜相对于不覆膜处理,可减少棵间蒸发,增高生育前期土壤温度,使株高和叶面积指数的增长速率高于不覆膜,提前7～10d达峰值,增产达6.5%～44.6%,水分利用效率提高16.9%～50.4%。但覆膜可阻滞降雨入渗,以单次典型降雨32.4mm为例,覆膜较不覆膜降雨入渗百分比降低22.4%。相同覆膜条件下,土壤贮水消耗量随着灌水量的减少而增多,因此土壤贮水量随着灌水量的增加而增加。灌水量越多,制种玉米株高、叶面积指数和最终干物质累积量越高,而水分利用效率则越低。覆膜条件下,W1处理产量最高,W3次之,且两者之间无显著性差异,水分利用效率则为W5处理最高,W3次之。M1W3处理可以在保证较高产量的同时,水分利用效率较MIW1提高17.6%。综上,在当地制种玉米生产中,虽然覆膜可能减少地表降水入渗,但可以使生育期提前、减少棵间蒸发,对于节水增产有一定的促进作用。     

不同水氮管理模式下玉米光合特征和水氮利用效率试验研究

【目的】提高水氮利用效率、玉米产量和经济效益。【方法】设置3个灌水定额水平(W0:0 mm、W1:40 mm、W2:80 mm),4个施氮量水平(N0:0 kg/hm2、N1:180 kg/hm2、N2:230 kg/hm2、N3:280 kg/hm2),分析比较了不同水氮管理模式对拔节期春玉米光合速率、叶片瞬时水分利用效率(WUEi)、成熟期地上部分干物质量、产量、水分利用效率(WUE)、氮素积累量以及对氮素利用的影响。【结果】施氮可以显著提高拔节期光合速率,当施氮量由230 kg/hm2提高到280 kg/hm2,光合速率的增幅减小。施氮对WUEi有促进作用,而灌水定额在40～80 mm之间时,增加灌水定额不利于WUEi提高。N2W1处理的成熟期地上部分干物质累积量和产量较N0W0处理分别提高54.27%和78.36%。玉米水分利用效率在2.31～3.61 kg/m3之间,在各施氮水平下WUE表现为W0水平W1水平W2水平。灌水施氮处理植株和籽粒的氮素累积量明显高于N0W0处理的,施氮对成熟期籽粒和植株的氮素累积均有显著影响(P0.05)。W1水平下植株氮素积累量与W0水平差异显著,但与W2水平差异不大。W1水平下的籽粒氮素积累量最大,与W0水平差异显著。氮肥偏生产力随施氮量的升高而减小,在同一个施氮水平下,氮肥偏生产力表现为W1水平W2水平W0水平。N2W1处理的氮素籽粒生产效率最高,除N3处理外,当灌水定额增加时,氮素籽粒生产效率有所增加,但增幅变小。【结论】增加施氮量可以提高产量和干物质量积累,提升水分利用效率,而氮素利用效率随着施氮量的增加呈先增加后减小的趋势,氮肥偏生产力与施氮量负相关。建议当地采取灌水定额40 mm,施氮量230 kg/hm2的灌水施氮方式。