滴灌条件下水肥耦合对干旱区红枣产量的影响

在环塔里木盆地的阿克苏地区,采用随机区组布置方案,进行田间小区试验,研究了滴灌条件下水肥耦合对红枣产量的影响。试验结果表明,施肥量固定时,灌水量与产量相关性较好;灌水量固定时,施肥量与产量相关性较好。水对生育期红枣产量的效应大于肥料,水肥合理时,水肥为协同作用,交互效应使红枣产量明显增加。红枣生育期水肥耦合的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 572 kg/hm2"。滴灌与水肥耦合节水技术集成的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 048 kg/hm2"。     

不同灌水定额对北疆苜蓿叶面积指数和产量的影响

【目的】研究紫花苜蓿在浅埋式滴灌条件下,不同灌水定额对叶面积指数生长特性和产量的影响及二者之间相互关系。【方法】通过开展大田试验,共设置5个水分处理,依次为300 m3/hm2(T1)、375 m3/hm2(T2)、450m3/hm2(T3)、525 m3/hm2(T4)、600 m3/hm2(T5),采用植物冠层分析仪测量了不同灌水定额的紫花苜蓿叶面积指数和产量,分析相互关系,运用回归分析法拟合生长模型并进行验证。【结果】紫花苜蓿叶面积指数随着灌水定额的增大而增大,生长规律呈现先快后慢,倒"L"型趋势,2茬末期均出现衰败现象,第2茬受天气转冷因素表现更加明显。灌水定额525 m3/hm2以上叶面积指数没有明显提高,对应T4处理产量最高,叶面积指数、产量、灌水定额三者相互之间均存在显著相关性,建立三者之间相互单因素回归分析方程,拟合度较高。WUE随着灌水定额的增大呈现单侧下降趋势。【结论】运用浅埋式滴灌技术开展紫花苜蓿灌溉试验,适宜的灌水量可以改善紫花苜蓿生长状态,提高作物产量,达到节水增效的目的。     

宁夏干旱带油用向日葵水肥耦合效应研究

在滴灌条件下,采用"3414"最优最有混合设计的部分实施方案,增加农家肥处理以作比较,并结合不同灌水定额,在宁夏中部干旱带开展了油用向日葵水肥耦合田间试验。揭示了不同灌溉定额条件下油用向日葵氮磷钾肥与农家肥肥料效应及其水肥耦合效应。结果表明:相同灌水量条件下,增施氮磷钾肥和农家肥均可提高产量,以氮磷钾处理最优,比无肥对照增产31%~38%;相同施肥条件下,实施灌水可提高产量,并灌水量为600m3/hm2的增幅总是比灌水量为1200 m3/hm2显著。适合当地的最优水肥耦合组合为:灌水量为600 m3/hm2,纯N用量为210kg/hm2,P2O5用量为90kg/hm2,K2O用量为60kg/hm2。产量达到4 074kg/hm2,比不灌水无肥对照增产63.8%,较灌水600m3/hm2的农家肥对照处理增产11.5%。     

基于灰色关联与TOPSIS耦合模型的甜瓜水肥灌溉决策

为对设施甜瓜高效集约化生产实施准确有效的水肥管理,以“千玉六号”甜瓜为对象,于2020年4—7月在陕西省杨凌区的双层大跨度温室内进行试验,设水肥两因素,依据蒸腾蒸发量（ETc）和目标产量法设计3个灌水量（W1：低水,75%ETc;W2：中水,100%ETc;W3：高水,125%ETc）及3个施肥量（F1：低肥,施肥量758.44kg/hm2;F2：中肥,施肥量948.05kg/hm2;F3：高肥,施肥量1137.66kg/hm2）,研究不同水肥条件对甜瓜生长、产量、品质及水肥利用效率的影响,运用综合评价方法确定最优灌水施肥制度。结果表明,水肥耦合对甜瓜各指标的影响不同,基于博弈论的组合赋权法对甜瓜生长、产量、品质及水肥利用效率4类因素12个指标进行综合赋权,其中总产量权重最大,为0.343,游离氨基酸含量最小,为0.007。基于灰色关联与TOPSIS耦合模型进行综合评价,中水中肥处理下复合贴近度最佳。水肥配施对甜瓜综合生长的交互作用显著,灌水量及施肥量对甜瓜综合生长的调控均呈先增加再降低的趋势,与实际生产相符。当灌水量为810.52~990.64m3/hm2、施肥量为853.25~1042.85kg/hm2时甜瓜综合生长得分最高,为最优的水肥配施方案。本研究可为当地设施甜瓜生产中水肥科学管理提供依据。     

盐渍化土壤向日葵水-肥耦合试验研究

以内蒙古河套灌区主要作物油料向日葵为研究对象,进行了田间试验,采用312-D最优饱和试验设计方案,随机排列,2次重复,以产量为目标函数建立了不同盐分水平下的回归模型,并进行分析。研究结果表明,在盐渍化地区土壤中水肥因子的影响效应轻度盐渍化土壤依次为水分、磷、氮,中度盐渍化土壤依次为水分、氮、磷。最佳水肥配比范围轻度灌水量为1 581～2 116 m3/hm2,中度灌水量为1 088～1 549 m3/hm2,氮为225 kg/hm2,磷为150 kg/hm2。     

不同水肥处理对马铃薯氮素利用率的影响

针对目前马领薯种植中氮肥利用率较低等问题,采用5因素5水平(1/2实施)的二次回归正交旋转组合试验设计方法,在宁夏中部干旱地区开展了马铃薯室外盆栽试验,分析了不同水肥配合对马铃薯的氮素利用率的影响规律。研究得出,试验条件下氮素利用率达到最大值时的各因素(灌水时期、灌溉定额、施氮量,磷肥和钾肥用量)最佳组合。即,试验条件下氮素利用率最大值时各因素最佳组合为:灌水时期为苗期,现蕾期,花期和成熟期四个生育期灌水,分别灌灌溉定额的25%;灌溉定额为900m3/hm2,施氮量为225kg/hm2;磷肥为225kg/hm2;钾肥为375kg/hm2。     

沙地水肥耦合对玉米生长及产量的影响

本试验针对沙地玉米生长设计灌溉定额及施氮量两个因素。灌溉定额分为3个水平,分别为2 925、2 250、1 590 m3/hm2;施氮量分为4个水平,分别为对照处理不施氮0、125、225和325 kg/hm2。低水平的四个施氮量:W3N0、W3N1、W3N2、W3N3,中水的四个施氮量W2N0、W2N1、W2N2、W2N3和高水的四个施氮量W1N0、W1N1、W1N2、W1N3。试验结论:土壤为沙地时,全生育期灌溉水量为2 925 m3/hm2,施氮量225~325 kg/hm2之间的水氮配合比对玉米的株高、茎粗、叶面积的生长最为有利。同一施肥水平下,增加灌水量有利于作物对氮肥的吸收,但灌水量太大,导致土壤养分向下迁移。合适的水肥配合比会使产量最优化,在W2N2处理下,即全生育期玉米灌水量为2250 m3/hm2施氮量为225 kg/hm2时产量最高,水分利用率最大,为本地沙地区节水灌溉适宜的水肥耦合的阈值区域。     

水肥耦合对温室葡萄产量和水肥利用的影响

为研究滴灌条件下水肥耦合对温室葡萄产量、水分利用效率以及肥料偏生产力的影响,以早熟葡萄品种"6-12"为研究对象,在陕北风沙区开展了不同水肥处理田间试验。灌水设置高水W1(3 810 m3/hm2)、中水W2(3 045m3/hm2)、低水W3(2 280 m3/hm2) 3个水平,施肥设置高肥F1(930 kg/hm2)、中肥F2(840 kg/hm2)、低肥F3(750 kg/hm2)3个水平,完全组合共9个处理,每个处理3个重复。结果表明:灌水量对葡萄产量、水分利用效率和肥料偏生产力的影响均大于施肥量的影响,施肥对肥料偏生产力的影响显著;葡萄产量、水分利用效率和肥料偏生产力均受到水肥交互作用的影响,在一定范围内增加水肥用量有利于产量和水肥利用率的提高,但过高的水肥供给会带来明显的负效应。建立了灌水量和施肥量与葡萄产量、水分利用效率以及肥料偏生产力之间的函数模型,均达到了显著水平,能够较好地反映水肥用量与葡萄产量、水分利用效率以及肥料偏生产力之间的关系。通过计算机模拟寻优,综合考虑葡萄产量、水分利用效率和肥料偏生产力的大小,得出适宜本地区温室葡萄栽培的水肥用量为:灌水量2 784～3 462 m3/hm2,施肥量784～893 kg/hm2。     

秸秆还田下不同水肥对玉米气孔形态特征及其分布格局的影响

为确定黄淮海平原地区秸秆还田下玉米生长所需的最佳水肥量,通过布设秸秆还田下的大田水肥试验,探究了灌水量和施肥量对不同生育期玉米的气孔形态特征及其空间分布格局的影响.研究结果显示:①拔节期和灌浆期玉米远轴面的气孔密度均明显高于近轴面的气孔密度,表明玉米叶片的远轴面与近轴面对灌水量和施肥量的响应并不一致.②玉米拔节期气孔宽度、气孔面积和气孔形状指数均明显大于灌浆期,表明气孔形态特征在玉米不同生育期对水肥的响应存在明显差异,且玉米拔节期气孔对水肥的响应比灌浆期更敏感.③在玉米拔节期,灌水量750 m3/hm2和施肥量750 kg/hm2(W750F750)处理下玉米叶片的气孔分布最为规则,而灌浆期玉米气孔在灌水量750 m3/hm2和施肥量600 kg/hm2(W750F600)时呈现最规则的分布格局.结果表明,秸秆还田条件下,最优灌水量(750 m3/hm2)和施肥量(600 kg/hm2)处理的玉米气孔形态特征及其空间分布格局最有利于提高其气体交换效率,从而增加黄淮海平原玉米叶片的净光合速率和粮食产量.     

不同水肥调控措施对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的水肥调控措施,在石羊河流域中游地区开展田间试验,设置了灌水定额(A)、灌水次数(B)、次追肥量(C)和追肥次数(D)的L9(34)正交试验.结果表明,当灌水定额大于400 m3/hm2时,对制种玉米大喇叭口期的深层(60~100 cm)土壤水分含量影响显著,同时能明显延长制种玉米的营养生长周期,促进物株高增长;不同试验因素相比,灌水定额效应最大,依次为灌水次数、追肥次数和次追肥量,次追肥量的效应最小.垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播种、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆期、成熟期),灌水定额为500 m3/hm2,灌溉定额为3 000 m3/hm2,拔节期追施N肥1次(追肥量200 kg/hm2)为最优水肥调控措施.     

水肥耦合在贺兰山东麓酿酒葡萄上的应用效果研究

针对贺兰山东麓酿酒葡萄产业发展中存在的水肥利用率低下等问题,通过田间试验研究水肥耦合对酿酒葡萄生长发育及品质的影响。结果表明:灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加新梢长、粒径和果穗长。灌水6 450m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加副梢长、NDVI值、SPAD值,并显著提高株高、单粒重和产量。灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加叶片鲜干比、叶柄鲜干比,该方案下水分有效利用率、气孔导度、光合速率及蒸腾速率最高。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2能显著促进果实膨大,提升了糖酸比,但对可溶性糖、单宁、花色苷及总酚等品质因素影响不显著。总之,在施肥960kg/hm~2时,以4 950m~3/hm~2为基础,增加灌水量促进了养分吸收,改善了树体长势。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2提升了糖酸比,改善了果实品质。     

圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量的影响

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响,本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置2个因素,3个灌水量水平S1、S2、S3(1 950、1 725、1 500m3/hm2)和2个施氮水平F1、F2(286.20、336.30kg/hm2),根据土壤含水率占田间持水量(FC)的百分率来设置灌水水平,在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明:当灌水量一定时,冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加,但其耗水量、产量受肥料的影响不显著;当施肥量一定时,冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1,比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中,灌水量起主导作用,建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。     

不同水肥处理对冀西北高原日光温室架豆产量及品质的影响

以“绿剑”架豆为研究对象,进行水分与肥力双因素完全随机试验,设置2个灌溉水平和4个施肥水平,并以当地灌溉施肥习惯设置为对照,共计9个处理,探究不同水肥处理对冀西北高原日光温室架豆产量及品质的影响。结果表明,当灌溉水平相同时,架豆产量随肥力的增加,先升高后降低,W1F3产量达到最高,与当地灌溉施肥习惯（CK）相比,产量提高3-42%,优质率提高2-16%,水分利用效率提高40-00%,同时节水44-05%,节肥37-00%;架豆果实的粗蛋白和VC含量随肥力的增加先升高后降低,随水分的增加而降低,灌溉和施肥水平两因子及它们的交互作用对架豆果实的粗纤维含量的影响均不显著。在研究区域内,建议架豆生产中使用如下水肥制度:苗期灌水1次,灌水定额150 m3/hm2,不施肥;抽蔓期灌水施肥1次,灌水定额180 m3/hm2,施用复合肥180 kg/hm2;初花期进行蹲苗;结荚期灌水9次,灌水定额180 m3/hm2,灌水周期6 d,随水施肥3次,每次施用高钾复合肥180 kg/hm2及硝酸钙75 kg/hm2。      

地下水埋深对再生水灌溉的夏玉米生长影响

为探讨地下水埋藏较浅地区再生水灌溉对夏玉米生长的影响,利用地中蒸渗仪控制不同地下水埋深(2、3和4 m),对夏玉米进行再生水灌溉试验,灌水量设900 m3/hm2和1200 m3/hm2二个处理,并与清水灌溉进行对比。试验表明,与对照相比,再生水灌溉叶面积指数和株高最大值出现时间要提前近10 d左右;不同地下水埋深的低水和高水处理叶面积指数变化趋势相同,都为埋深2 m>埋深3 m>埋深4 m;地下水埋深2 m3、m处理,低水和高水的株高非常接近,且都大于相应灌水量4 m地下水埋深处理;地下水埋深2 m、3 m处理再生水灌溉理论产量明显大于对照。     

拱棚辣椒水肥一体化技术试验研究

【目的】制定拱棚辣椒水肥一体化施肥制度。【方法】设置3个施肥量和3个灌水量,按生育期进行调整,完全随机设计试验,旨在研究不同灌水量与施肥量对拱棚辣椒土壤酶活性、土壤硝酸盐量、果实品质等指标的影响。【结果】苗期—开花期灌水量和施肥量分别为201 m3/hm2和60 kg/hm2,开花—果实膨大期灌水量和施肥量226.5m3/hm2和119.7 kg/hm2,果实膨大期—拉秧期灌水量和施肥量分别为300 m3/hm2和180.0 kg/hm2,辣椒植株根系活力最强,为18.905μg/h;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性最强,分别为182.59、874.1 mg/(g·24h)、7.5 mg/(g·min)、0.15 mg/(g·72h);土壤硝态氮量最低,为5.91 mg/kg;辣椒根干质量、根冠比最大,为20.2 g、0.22;辣椒可溶性蛋白量、可溶性糖量、维生素C量最高,分别为32.24、37.9、130.42 mg/g。【结论】苗期—开花期、开花—果实膨大期、果实膨大期—拉秧期3个时期,灌水量是201、226.5、300 m3/hm2,施肥量是60、119.7、180 kg/hm2,拱棚辣椒土壤酶活性,辣椒品质均比其他处理高。     

宁夏引黄灌区不同灌水处理下春小麦光响应曲线模型研究

为提高春小麦光能利用效率、优化田间管理,开展滴灌条件下宁夏引黄灌区春小麦适宜的光响应曲线模型研究。试验以春小麦为研究对象,设置滴灌条件下5个灌水量梯度,分别为1 350 m3/hm2、1 950 m3/hm2、2 400 m3/hm2、2 850 m3/hm2、3 150 m3/hm2。测定5个处理下春小麦的光合响应过程,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、叶子飘模型、动力学模型分别对春小麦光响应曲线进行拟合比较,筛选出最优模型,并对不同灌溉处理下春小麦的光合特征参数进行计算。结果表明：随着灌溉量的增加,小麦叶片净光合速率呈增加趋势,且孕穗期大于灌浆期,各模型对处理1灌浆期光响应过程模拟的均方根误差(RMSE)介于1.19~1.55 μmol/(m2·s)之间,而处理4的均方根误差为0.85~1.12 μmol/(m2·s),其他误差指标类似,均表现为灌水量适宜的模拟效果较好。叶子飘模型拟合得出的光响应曲线精度更高,更接近于春小麦实际的光合特征,是适合宁夏引黄灌区春小麦生长的最优光响应模型。在宁夏引黄灌区滴灌条件下,适当增加灌水量,可增加春小麦对光的适应能力和有效辐射利用率,灌水量3 150 m3/hm2的处理暗呼吸速率和光补偿点最大。可见滴灌条件下灌水量大于2 400 m3/hm2时可增大春小麦光饱和点,增加有效光合范围,为增产奠定基础。     

水氮对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响

以马铃薯品种冀张薯8号为供试材料,在宁夏半干旱区固原旱地进行了膜下不同滴灌量和施氮量对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响试验研究。结果表明:膜下滴灌可明显提高0~40cm土层土壤水分,水肥一体化适时、适量供给马铃薯,为马铃薯块茎生长至快速膨大阶段创造了适宜的水肥环境条件,加之地膜覆盖保墒,使其在水肥最佳状态下生长发育,达到了节水、节肥、增产的作用。氮肥施肥量75~300kg/hm~2,膜下滴灌450m3/hm~2,土壤水分10.03%~17.97%,较225m3/hm~2处理增加80%~59.5%。优化出马铃薯膜下滴灌定额450m3/hm~2、氮肥225kg/hm~2最佳栽培模式,马铃薯产量2.630 175万kg/hm~2,较无氮肥处理增产36.95%,氮素生产效率31.54kg/kg,水分生产效率69.88kg/(hm~2·mm)。     

基于Meta分析的黑龙江省水稻水土肥资源协同优化调配

水稻灌溉水量、氮肥和种植面积的高效管理有助于提升农业经济效益,提高资源利用效率和改善生态环境。以黑龙江省13个市（区）为研究区域,利用Meta分析量化不同灌溉方式和施氮量对水稻产量和温室气体（CO2、CH4、N2O）排放的影响,并建立水肥生产函数。在此基础上,以经济效益、温室气体排放量、水肥利用效率为目标函数构建多目标优化模型,以优化分配各地区的水肥资源,调整水稻种植面积。优化结果表明：控制灌溉和施加氮肥不同程度影响产量和温室气体排放,优化后水稻种植面积减少3.76%,水利用效率提高18.4%,灌溉水量均值为4513.54m3/hm2,氮肥施用量减少11%,氮肥利用效率提高32%,氮肥施用量均值为100kg/hm2;经济效益增加8.1%,温室气体排放降低10.6%。本模型可以量化表征区域尺度基于控制灌溉的水肥施用与产量及温室气体排放的响应关系,协同优化稻田水土肥资源最佳配比,平衡经济、温室气体排放和资源利用效率,有助于黑龙江省水稻不同目标间的水肥资源优化和种植面积调整,促进农业可持续发展,可为水稻水土肥资源优化与管理提供参考。