水分亏缺对寒区水稻荧光参数、产量及水分利用效率的影响

【目的】优化水稻水分管理。【方法】采用盆栽试验,设置单生育期和2个生育期连续水分亏缺状态,分别设中度和重度2种水分亏缺水平,并以正常灌溉为对照(CK),共15个处理,分析了水稻的生长情况、荧光参数、产量以及耗水量。【结果】单生育期和2个生育期连续中度水分亏缺处理(土壤饱和含水率的70%~80%)均可显著提高水稻叶片F_v/F_m和F_v'/F_m',而重度水分亏缺处理(土壤饱和含水率的60%~70%)的F_v/F_m和F_v'/F_m'与CK相比无显著差异。水分亏缺处理可显著降低水稻耗水量,其中分蘖期水分亏缺处理降低水稻耗水量幅度较大。单生育期中度水分亏缺处理均不会造成水稻减产,并且可以显著提高水稻水分利用效率,其中分蘖期中度水分亏缺处理的水分利用效率最高,为1.460 g/kg。【结论】单生育期中度水分亏缺是水稻生长较适宜的水分状态。     

地下渗灌对枣树生长、产量和水分利用效率的影响

为研究不同灌溉定额下地下渗灌对干旱地区枣树生长、产量和水分利用效率的影响,以5 a生枣树为研究对象,设不同灌溉定额(828、1 248、1 668 m~3/hm~2)和不同灌溉方式(地下渗灌、地面滴灌、管灌)2因素3水平的田间试验。结果表明:灌溉定额相同时,与地面滴灌和管灌相比,地下渗灌能够促进枣树新梢直径、枣吊长度和座果率的增长,同时枣树产量提高2.84%～25.70%,水分利用效率提高8.02%～18.96%。地下渗灌条件下,灌溉定额从1 248 m~3/hm~2提高为1 668 m~3/hm~2时枣树产量和水分利用效率反而分别降低2.47%,8.84%。因此,地下渗灌在灌溉定额为1 248 m~3/hm~2时更适宜枣树生长,该处理产量最高(9 418.85 kg/hm~2),水分利用效率最高(3.84 kg/m~3),研究成果可为地下渗灌技术在干旱区推广提供理论依据。     

不同灌溉条件对甘蓝生长、水分利用效率和产量的影响

甘蓝苗期结束时浇一水,会延长莲座期,缩短结球时间。只在结球前期浇一水可比对照节水39.75 mm,增产8.7%,水分利用效率提高23.38%,根重密度提高8.3%,而叶球的干物质、可溶性糖和蛋白质积累高于对照,但与对照无明显的差别。同时,地膜覆盖条件下浇三水和不浇水都不利于产量形成,也达不到节水高产的效益。     

分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响

为探讨玉米节水灌溉方式的理论依据,通过桶栽试验研究了分根区交替灌溉(APRI)方式下,不同生育期水分亏缺对夏玉米生长、干物质累积质量、籽粒产量、总耗水量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:常规灌溉(CI)方式下,苗期和全生育期水分亏缺的株高、叶面积和总耗水量均显著低于充分灌溉,但苗期水分亏缺可以提高WUE.相同的灌水方式和亏缺时期,中度亏缺的根干物质质量、地上和总干物质质量以及籽粒产量均显著高于重度亏缺;相同的灌水方式和灌水水平,苗期水分亏缺的株高、叶面积、根干物质质量、地上和总干物质质量以及总耗水量均显著的低于灌浆期,但籽粒产量和WUE均显著高于灌浆期;相同的灌水水平和亏缺时期,APRI的根干物质质量和总耗水量均显著低于CI的,但APRI的籽粒产量和水分利用效率均显著高于CI的.本研究结果表明,APRI在苗期进行中度亏缺有利于营养生长的调控,并达到节水高产,提高WUE的目的.     

水气互作对温室番茄生长、产量和水分利用效率的影响

[目的]探寻温室番茄适宜水气组合及加气阈值,为温室番茄的高产提供理论基础及技术指导.[方法]采用微纳米气泡水结合地下滴灌系统,设置了3个灌溉水溶解氧质量浓度分别为井水对照3～5 mg/L (O1)、15 mg/L(O2)和25 mg/L (O3),每个溶解氧质量浓度下均设置3种不同灌溉控制水平,土壤含水率分别控制在田间...     

水分调控对麦茬棉产量和水分利用效率的影响

为研究麦后移栽棉对水分调控的响应,于2012年6月~2012年10月通过人工控水试验研究了水分供应对麦后移栽棉生长、产量和品质的影响。小区试验结果表明,蕾期轻度水分亏缺花铃期充分灌水处理(T2)的籽棉产量、成铃数以及单铃质量均为最大,但蕾期和花铃期轻度水分胁迫处理(T4)的产量与处理T2差异不显著,但水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了23.93%和34.01%;管栽试验结果表明,对照处理(T7)的单株成铃数的收获籽棉产量均最高,与对照处理相比,全生育期轻度水分胁迫处理(T8)减产3.98%,水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了9.70%和20.02%;桶栽试验结果表明,灌水定额为1.6倍ETp处理(T11)的籽棉产量和单株成铃数均最高,与处理T11相比,灌水定额为1.3ETp处理(T12)的籽棉产量仅降低了9.7%,而灌水定额为1.0 ETp处理(T13)的籽棉产量降低了30%。说明适宜的水分胁迫(灌水下限为60%~65%FC,灌水上限为80%~85%FC)有利于麦后移栽棉的高产和水分利用效率的提高。     

降水、灌溉和品种对玉米产量和水分利用效率的影响

8年田间试验结果表明,玉米产量明显受降水和灌溉的影响。玉米苗期灌溉最为关键,是保证高产的基础。在只灌溉苗水而没有其他灌溉条件下,夏玉米产量与7、8月份降水密切相关,而与生长季节的降水总量关系不明显。除了极干旱年份(季节降雨量小于200 mm)外,随着灌溉量增加,玉米水分利用效率(WUE)降低。玉米最优灌溉制度为:干旱年份,除了苗期的1次灌溉外,在拔节和扬花期分别实施2次灌溉;常年和湿润年份,除了出苗水外,在抽穗到扬花期的8月初实施1次灌溉。3年的田间试验结果表明,当地种植的不同玉米品种之间产量最大相差20%,水分利用效率差异在12%~19%。因此,将适宜的品种与优化的灌溉制度相结合,是提高华北平原夏玉米产量和水分利用效率的有效途径。     

不同水分处理对青贮玉米产量和水分利用效率的影响

采用人工控水试验研究了不同水分处理对青贮玉米生长、产量、耗水量以及水分利用效率的影响。试验设置3个处理,利用取土烘干法监测田间土壤贮水量的变化过程,并实测了青贮玉米形态指标和产量,利用水量平衡法得出了不同处理的耗水量。结果表明,轻度水分胁迫可以在减产11.26%的情况下节省25%的灌溉水,使WUE提高了18.32%。     

灌水量对烤烟产量和水分利用效率的影响

灌水时期不当或灌水量过大会降低烟叶的产量,同时造成水分的浪费,探究烟草适宜的灌水量至关重要。在蒸渗仪中开展试验,研究了不同灌水量对土壤水分、烤烟的水分利用效率和产量的影响。结果表明：烤烟 K326各处理不同土层含水率变化规律比较一致,（0,10]cm 土层含水率受气温、日照等气候因素较大;（10,20]cm 土壤含水率变化较剧烈;（20,60]cm 土壤含水率在整个生育期变化比较平缓,尤其在成熟后期各处理均出现不同程度的回升趋势,结合烤烟成熟期生理活动减弱、需水量减少,说明成熟期采取较小的灌水量比较适宜。成熟期烤烟的干物质产量在一定范围内随灌水量的增大而增加,如果继续加大灌水量将出现“报酬递减”现象。结合烟叶产量、烟株长势、耗水量和水分利用效率的结果,表明2700～3000 m3／hm2可以作为烤烟K326适宜的灌水量。在烤烟生产中,应均衡协调产量、水分利用效率与耗水量之间的关系,在高产前提下,适当减少灌水量,可达到既高产又节水的协调统一。     

水肥供应对番茄产量和水分利用效率的影响

研究灌水量和氮、磷、钾肥用量对番茄产量和水分利用效率的影响,为番茄的高效生产提供依据。以金鹏1号番茄为试验材料,采用盆栽试验,对不同灌水量和氮、磷、钾肥用量条件下的番茄产量和水分利用效率进行分析。结果表明,灌水量增加,番茄产量和灌溉水利用效率先增后降。增施氮肥或钾肥,番茄产量和灌溉水利用效率呈先增加后降低趋势,当施氮量或施钾量达最高水平(分别为0.96g N/kg土、0.84g K2O/kg土)时,番茄产量和灌溉水利用效率均最低。施磷量增加,番茄灌溉水利用效率明显增大。增加灌水量能显著提高番茄产量,灌水过多导致减产,且灌溉水利用效率下降,造成水分的浪费。合理施用氮、磷、钾肥不仅能起到增产的效果,在一定程度上还能改善番茄水分状况,提高番茄灌溉水利用效率。     

不同生育期水分亏缺对春青稞水分利用和产量的影响

对不同生育期水分亏缺程度对春青稞(Hordeum vulgare)水分利用效率和产量的影响进行了桶栽试验研究。试验处理设充分灌溉处理(2个水分控制下限和秸秆覆盖)以及在全生育期和5个不同生育期的4个水分亏缺程度(轻度、中度、重度和极度)处理,共27个处理。结果表明,在充分灌溉条件下,75%田间持水率水分下限控制处理的春青稞收获指数、籽粒产量和作物水分利用效率大于80%水分处理;秸秆覆盖处理的籽粒产量和水分利用效率在所有试验处理中最大。在全生育期水分亏缺条件下,春青稞籽粒产量均小于充分灌溉处理,且随着水分亏缺程度的增大而显著减小;轻度至重度水分亏缺处理可获得更大的作物收获指数和水分利用效率,但极度水分亏缺却导致最低的籽粒产量、收获指数和水分利用效率。除成熟期水分亏缺处理外,不同生育期水分亏缺处理条件下,春青稞籽粒产量和作物水分利用效率基本随着水分亏缺程度的增大而减小;拔节期、分蘖期和灌浆期水分亏缺对籽粒产量的不利影响较大。地表秸秆覆盖或全生育期轻度至重度水分亏缺处理可提高春青稞水分利用效率。     

磁化水灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的影响

【目的】探索冬小麦生长发育、植株生理特性及产量形成对磁化种子和磁化水灌溉的响应。【方法】2017—2019年冬小麦(供试品种为"周麦22")生长季在河南新乡开展了田间试验。试验共设3个处理:磁化种子+磁化水灌溉(T1)、常规种子+磁化水灌溉(T2)和常规种子+常规灌溉水灌溉(T3),其中T3处理为对照处理,对比分析了不同处理对冬小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】2个生长季的田间试验结果表明,与T3处理相比,T1和T2处理的冬小麦株高分别增加了6.16%和4.38%,最大叶面积指数增加了11.73%和6.53%,最大叶片SPAD值增加了5.74%和4.18%(2017—2018年)。在不增加灌溉用水的条件下,与T3处理相比,T1和T2处理的有效穗数分别提高了3.09%～6.56%和2.88%～4.95%;穗粒数分别提高了5.28%～6.75%和4.05%～5.87%;籽粒产量分别提高了439.40～717.10、372.16～577.75kg/hm~2,增产率达到了6.14%～8.99%和5.20%～7.24%。【结论】磁化水灌溉能够促进冬小麦生长发育,提高有效穗数和穗粒数,进而提高籽粒产量和水分利用效率。     

微润灌对冬小麦生长和水分利用效率的影响

【目的】探明微润灌对大田密植型作物生长与灌溉水利用效率的影响。【方法】以冬小麦为研究对象,采用大田完全随机试验,通过微润灌与滴灌(地下滴灌、地表滴灌)、无灌溉对比,研究了微润灌对冬小麦生长、旗叶特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】微润灌冬小麦株高、干物质质量、群体增长率、旗叶特性、产量、作物水分利用效率及灌溉水分利用效率均高于未灌溉处理,与滴灌对冬小麦生长的影响具有相似性,在灌溉大田密植型作物冬小麦方面具有较强的适用性。与滴灌相比,微润灌节水效果显著,灌水量约为滴灌的3/4,微润灌可延长冬小麦生育期约5 d,也可提高冬小麦株高、干物质量、群体增长率、旗叶特性、产量、作物水分利用效率及灌溉水分利用效率。【结论】为确保冬小麦生长指标及产量达最优,建议实践应用中,在作物关键需水期(抽雄期、灌浆成熟期)应适当增大微润灌工作压力。     

水肥耦合对温室番茄产量、水分利用效率和品质的影响

为指导日光温室番茄高产节水优质的灌溉施肥,以番茄为研究对象,设置3种施肥方式(总施肥量相同,施肥时间不同,其中F₁:不施底肥,番茄移栽后随水追施总肥量的30%,剩余70%平分6次追肥,F₂:底肥施1/2,剩余平分6次追肥,F₃:全施底肥不追肥)和3种土壤水势的灌水下限(W₁:-30 kPa,W₂:-50 kPa,W₃:-70 kPa),研究滴灌条件下水肥耦合对番茄耗水量、产量、水分利用效率和品质的影响.结果表明:施肥方式对番茄的耗水量差异不具有统计学意义,而灌水下限对耗水量有极显著性影响,且耗水量与灌水量呈极显著的正相关关系(P<0.01);与产量最大处理F₂W₁相比,F₂W₂处理产量降低6.91%,但节水14.83%,水分利用效率提高8.51%;TTS质量分数与平均单果重呈极显著负相关,而与除糖酸比外其他影响品质指标呈显著性正相关关系;综合考虑产量、WUE及TTS质量分数,利用TOPSIS综合评价方法,确定了温室滴灌条件下番茄节水调质的最优灌溉施肥模式为:移栽前施入底肥为总肥量的50%,移栽后灌水20 mm,进入开花坐果期以后,20 cm土层的土壤水势控制在-50 kPa以上,每次灌水定额为10 mm,剩余肥料每隔1次灌水追肥1次,将剩余50%的肥料分6次追肥.研究成果为制定日光温室番茄节水高产优质的灌溉模式提供了理论依据.     

降解膜覆盖对油菜根系、产量和水分利用效率的影响

通过2 a田间试验设置普通地膜覆盖(PM)、生物降解膜覆盖(JM)和露地对照(CK)3个处理,系统分析和比较了不同类型地膜覆盖对地下5 cm和25 cm深度处的土壤温度、0~100 cm土壤储水量、冬油菜生长状况、根系形态特征、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,在播种后150 d前,PM和JM处理的增温保墒效果相当,均显著大于CK(P0.05),在播种后150 d后,生物地膜逐渐降解,其增温保墒效果显著低于PM(P0.05);JM处理冬油菜不同生育期的株高、叶面积指数、地上部干物质量和成熟期不同深度处的主根直径与PM处理均无显著差异(P0.05),但都显著大于CK(P0.05),冬油菜分枝数、主花序和分枝花序的角果数、籽粒数也表现出相同的特点。与PM处理相比,JM处理更能促进冬油菜主根下扎,有效增加20~30 cm土壤深度的侧根质量密度。JM处理的节水增产效果与PM无显著差异(P0.05),2种地膜覆盖下冬油菜的产量和水分利用效率均显著大于CK(P0.05),PM和JM处理2 a冬油菜的平均产量和平均水分利用效率分别比CK增加45.91%、37.02%和81.68%、53.86%;与PM处理相比,JM处理还能有效降低油菜籽粒中对人体健康不利的芥酸和硫苷含量。从应用效果来看,JM可以代替PM应用于冬油菜的种植栽培。     

不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为了探索适宜于赤峰地区滴灌玉米的灌水定额,在赤峰市松山区当铺地乡南平房村示范基地进行了大田试验,试验设置4个灌水定额水平,分别为180(GGDE1)、240(GGDE2)、300(GGDE3)、360(GGDE4)m3/hm2,研究了不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长状况、玉米产量和水分利用效率WUE的影响,分析了玉米耗水量与产量、边际产量、玉米水分利用效率之间的关系。结果表明:灌水定额300m3/hm2的处理玉米的株高、叶面积在玉米苗期、灌浆期表现出比其他灌水定额处理好;膜下滴灌玉米产量随灌水量的增加先增加后减小;穗重、行粒数、百粒质量等产量构成因素同样随灌溉定额增加呈递增趋势;穗长和穗行数规律性不强,各处理间差异不显著;玉米产量、水分利用效率均与玉米耗水量呈二次抛物线关系,玉米全生育期耗水量400.83~449.63mm是进行灌溉确定滴灌灌溉定额的主要研究区域。     

不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,轻度水分胁迫下果实产量为36.3×10~3 kg/hm~2,中度和高度水分胁迫下,果实产量相较于轻度水分胁迫分别减少了11.3%和31.7%;秸秆覆盖和地膜覆盖比无覆盖条件下果实产量分别增加25.3%和16.5%。秸秆覆盖条件下,水分利用效率、净蒸散利用效率及灌溉水利用效率最高,分别为19.7、47.5和16.7kg/m~3,地膜覆盖条件下则略为低一些,无覆盖条件下最低。针对最大水分利用效率和最大产量的耗水量临界值,相较于无覆盖和地膜覆盖,秸秆覆盖条件下临界值差别最小为60mm。不同水分胁迫下秸秆覆盖方式可明显改善土壤的水分状况,促进番茄生长,显著提高作物产量和水分利用效率。     

不同灌溉模式对水稻生长、水分和辐射利用效率的影响

为研究不同灌溉模式对寒地黑土水稻农艺性状、光合特性、水分利用效率以及辐射利用效率的影响,设置了控制灌溉、浅湿灌溉和全面淹灌3种灌溉模式,于2017—2018年在黑龙江省庆安灌溉试验站进行了试验。结果表明：两个生长季内,控制灌溉水稻各生育时期叶面积指数比全面淹灌分别增加了7.94%～23.67%和5%～14.47%,控制灌溉下地上部干物质量的积累量比全面淹灌增加了12.13%和7.98%,控制灌溉和浅湿灌溉的冠层光合有效辐射截获总量较全面淹灌分别增加了74.05、23.65μmol/（m2·s）和63.35、16.85μmol/（m2·s）;除乳熟期外,其余生育期控制灌溉叶片叶绿素含量（SPAD）显著高于浅湿灌溉与全面灌溉;3种灌溉模式下最大初始转换效率从分蘖期开始上升,拔节期和抽穗期达到最大值,在乳熟期开始下降,非光化学荧光淬灭系数、光化学荧光淬灭系数前期略有波动,在乳熟期迅速下降,光合电子传递速率从分蘖期到乳熟期逐渐下降。两个生长季内,控制灌溉下产量略高于全面淹灌,但灌溉用水量较全面灌溉分别减少了31.45%和31.67%,水分利用效率比全面淹灌提高了46.45%和46.20%,辐射利用效率分别较全面淹灌增加了1.042%和1.036%,表明控制灌溉为黑龙江省半湿润区最佳灌溉模式。