不同灌水时期组合对膜下滴灌马铃薯产量及水分利用效率的影响

通过设置不同的灌水处理,研究了不同灌水时期组合对膜下滴灌马铃薯产量及水分利用效率的影响,以期为确定膜下滴灌马铃薯适宜的灌水方案提供理论依据。在总灌水量为1 725 m³/hm²、灌水次数均为7次的情况下,以不灌水处理为对照(CK),分别设置4个不同灌水时期组合,分别为B1(6月15日灌水300 m³/hm²、6月25日灌水225 m³/hm²、7月5日灌水300 m³/hm²、7月15日灌水300 m³/hm²、7月25日灌水225 m³/hm²、8月4日灌水225 m³/hm²、8月14日灌水150 m³/hm²)、B2(6月5日灌水150 m³/hm²、6月15日灌水300 m³     

膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用对土壤水分敏感性不同的棉花品种为试材,采用土柱栽培法,探讨膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长与活性及产量的调节作用。结果表明:滴水前耕层土壤相对含水量在50%～55%、滴水后可保持在70%～75%的根区水分环境下,棉花根系的生长发育进程受到了一定程度的抑制,根系生物量降低,但提高了40～100cm土层根系分布的比例和根系活力,降低了根冠比,提高了经济系数,最终产量增加。不同品种对滴水量的反应差异较大,新陆早8号在常规滴灌和充分滴灌量下,子棉产量高于新陆早6号;在限量滴灌量下则显著低于新陆早6号。因此,依据不同品种对水分反应的差异,在滴水周期为7～8d、滴水定额为375～450m3.hm-2的条件下,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,可实现膜下滴灌棉田节水高产高效。     

不同生育期调亏滴灌对绿洲马铃薯产量、品质及水分利用效率的影响

为了探讨河西绿洲地区水分处理对膜下滴灌马铃薯生长动态、耗水特征、品质、产量和水分利用效率的影响,以青薯168为试验材料进行大田试验,分别在马铃薯不同生育期设置轻度和中度水分亏缺,测定马铃薯株高、叶面积、产量及薯块有机质含量等指标。结果表明:与充分灌溉CK比较,块茎形成期轻度(WD3)水分处理马铃薯未显著降低产量,而水分利用效率和商品薯率分别提高22.07%,10.09百分点,薯块干物质、蛋白质、淀粉及还原糖含量均未显著性降低,但串薯比例比CK增高达8.20百分点;块茎膨大期进行轻度(WD5)和中度(WD6)水分处理均造成马铃薯显著减产(P0.05),分别降低15.77%,18.93%,同时不利于薯块内有机物的积累,使薯块干物质、蛋白质和还原糖含量分别降低1.62百分点,28.50%,34.38%和3.38百分点,24.35%,46.88%;淀粉积累期轻度(WD7)和中度(WD8)水分处理对产量影响较小,但WD7处理使马铃薯商品薯率增高8.61百分点,薯块蛋白质和还原糖含量分别比CK增高3.11%和15.63%,但未使水分利用效率显著提高。因此,追求马铃薯较高的产量和水分利用效率,在块茎形成期轻度水分处理为最佳的灌水策略,而获得马铃薯较高品质,淀粉积累期轻度水分处理最佳。     

咸水膜下滴灌对棉花生长和产量的影响

试验研究了膜下滴灌方式下持续利用咸水灌溉对棉花生长和产量的影响。试验设置了3种灌溉水盐度水平:0·33(淡水)、3·62和6·71dS/m。结果表明:土壤盐分则表现出了不同程度的表聚。不同灌溉水盐度处理棉花的干物质积累无明显差异。咸水灌溉后,棉花的产量随着灌溉水盐度的增加有所降低,但差异不显著。说明棉花具有一定的耐盐性,少量咸水灌溉对棉花生长和产量的影响不明显。     

水分胁迫及复水对绿洲膜下滴灌辣椒动态生长、产量及水分利用的影响

为了研究水分胁迫对露天膜下滴灌辣椒生长、产量形成和水分利用效率的影响,在辣椒苗期和开花坐果期均分别施加轻度水分胁迫(65%~75%田间持水量)、中度水分胁迫(55%~65%田间持水量)和重度水分胁迫(45%~55%田间持水量),全生育期充分供水处理(75%~85%田间持水量)为对照,分别测定各水分处理辣椒不同生育期末生长指标(株高、茎粗、叶面积指数和单株干物质积累量)以及青果总产量和水分利用效率,并用三次曲线模拟了辣椒各生长指标在全生育期内的动态变化过程。结果表明:三次曲线能够较好地反映不同水分处理下辣椒各生长指标随时间的动态变化。苗期和开花坐果期一定程度水分胁迫能导致辣椒在水分胁迫时段株高、茎粗和叶面积指数显著(P0.05)小于CK组,后期复水后,由于辣椒产生补偿性生长,苗期轻度和中度水分胁迫处理以及开花坐果期轻度水分胁迫处理辣椒,各生长指标增长速率在一定时间内超过CK组,最终辣椒产量和单株结果数均与CK组之间无显著差异(P0.05),且辣椒平均单果重分别比CK组显著高18.48%,22.49%,14.14%。苗期和开花坐果期水分胁迫,均能提高辣椒根冠比和果实干物质分配指数并减少辣椒全生育期灌水量和耗水量,特别是苗期中度水分胁迫处理,在不显著降低产量的情况下,灌水量和耗水量分别比CK组显著低12.36%和11.51%,且水分利用效率、灌溉水利用效率均最高,分别比CK显著高8.61%和9.66%,因此,在苗期施加中度水分胁迫,后期充分灌水是实现绿洲辣椒节水、高产和高效栽培的一种较优灌溉方式。     

不同灌溉量对膜下滴灌土壤水盐分布及棉花产量的影响

<正>灌溉水资源日益紧张,自1996年新疆石河子地区开始试验研究和应用棉花膜下滴灌技术,目前已发展棉花膜下滴灌面积67万hm2以上,而且每年以新增3万～4万hm2的增长速度发展。但是,大面积应用滴灌后,随之产生了一系列的技术问题,其中最为突出的是土壤中的盐分运移、分布和循环与大水漫灌时有很大的不同,作物根系分布发生了改变,如     

膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米产量及土壤水分的影响

为建立赤峰地区膜下滴灌玉米灌溉制度,指导农业生产,通过连续两年的田间试验,研究不同灌水定额对玉米产量的影响,分析了不同灌水定额的土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同灌水定额条件下玉米的产量、总耗水量、以及水分利用效率的差异。结果表明：膜下滴灌条件下玉米土壤水分运移变化多在60cm土层以上,尤其以0~20cm土层变化最为明显。膜下滴灌玉米产量和全生育期耗水量与灌水定额大小成正比,随灌水量的增加而增加,水分利用效率与之相反。综合连续两年的产量、耗水量及水分利用效率对比分析,认为赤峰地区膜下滴灌玉米的灌水量为150~180mm是较为适宜的,为指导赤峰地区玉米膜下滴灌合理灌溉及增产节水提供理论依据。     

中耕对膜下滴灌棉花生长发育的影响

通过对膜下滴灌棉花不同中耕处理的土壤处理性状和棉花的干物质积累，叶面积指数（LAI），产量的研究，结果表明：中耕处理使棉田土壤的物理性状得到改善，有利于棉花生长发育，干物质积累增多，叶面积指数增大且峰值出现早，持续时间长，棉花产量明显提高，中耕处理棉花产量比未中耕处理增加13.3%，棉田的氮肥当季生产效率和水分利用率也明显提高；但中耕次数的增加并没有使棉花产量提高。     

不同灌水次数对冬小麦产量构成因素及水分利用效率的影响

冬小麦全生育期设计人工灌溉1～6次水的6种处理和对照（不灌水）进行对比试验，结果表明：有效穗数和株高与灌水次数成正相关，而小穗数、穗粒数、穗粒重以灌4水处理最多（大），凸显出穗大粒多的产量优势；处理间产量呈“s”型曲线变化，灌水效率、水分利用效率呈抛物线型变化。分析不同灌水次数冬小麦的灌水效率和水分利用效率认为，华北平原冬小麦全生育期合理调配灌水期，推行3～4水的灌溉制度，亦即在自然降水偏多年份灌3水，正常偏少年份灌4水，就可实现高产高效的生产目的。     

滴灌麦田水分利用效率及产量分析

在干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22号和高秆品种新春19号为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、耗水特性、产量及水分利用效率的影响,结果表明:扬花期为田间耗水量高峰期,孕穗期为耗水强度高峰期;不同土壤水分处理显著影响春小麦生长、产量和水分利用效率。     

膜下滴灌对棉田生态环境及作物生长的影响

通过田间试验研究了膜下滴灌对棉田生态环境状况及棉花生长发育及产量形成的影响。结果表明,膜下滴灌与常规灌溉相比,覆膜滴灌改变了棉花田间水分环境,为棉花的生长创造了良好的水、肥、气、热条件,有利于棉花生长发育;同时,可以减少地面蒸发,减少灌溉水的深层渗漏, 保持土壤肥力, 提高水分利用率, 增加作物产量,具有良好的经济、生态和社会效益。     

滴灌频次对化学脱叶棉花产量和品质影响机制的研究

为了明确脱叶效果较好且产量较高的滴灌频次,研究了不同滴灌频次对化学脱叶棉花土壤含水率、叶绿素荧光参数、脱叶效果及产量品质的影响。试验结果表明,滴灌频次7次（D7）处理为棉花生育后期提供较适宜的土壤含水量且有效调节20~40cm土层的土壤水分,调节化学脱叶棉花叶片荧光参数和产量,适当降低光合活性,促进棉花脱叶率与吐絮率增长,且降低挂枝率16.12%~24.95%,从而使产量增加7.61%~15.99%,同时纤维长度和纺织一致性分别增加了1.91%~3.87%、4.58%~14.72%。因此,滴灌频次为7次（D7）更适宜南疆化学脱叶的等行距机采棉种植。     

滴施缩节胺对棉花生长发育及产量的影响

为明确北疆棉区滴施缩节胺（DPC）的可行性,连续2年设置4个滴施DPC水平（D1：262.5g/hm²、D2：525.0g/hm²、D3：1050.0g/hm²和D4：2100.0g/hm²）,以喷施525.0g/hm² DPC为对照（CK）,分析滴施不同剂量DPC对棉花农艺性状、干物质积累量及分配、产量及纤维品质的影响。结果表明,棉花的株高随滴施DPC剂量的增加略呈降低趋势,D4处理的株高分别较D1、D2和D3处理降低了13.31%、12.71%和5.44%（2019年）。D2处理的棉花株高与主茎节间长均与CK处理无显著差异,但显著缩短了部分果枝的第2果节长度。滴施处理下,初花期生殖器官干物质占比随着DPC用量增加而增加,D4处理较D1处理增加了5.67%。与CK处理相比,盛铃期D2与D4处理的干物质积累量略有减少。2019年各处理间的产量构成因素及皮棉产量无显著差异;2020年D3处理籽棉产量相比其他滴施DPC处理平均增加了4.90%,CK处理单株结铃数与籽棉产量比滴施处理分别平均增加了0.37与484.94kg/hm²。各处理对棉花的纤维品质影响无显著差异。因此,北疆棉区滴施DPC可有效控制棉花生长,滴施剂量1050.0g/hm²时效果较好。     

棉花膜下滴灌决策支持系统研究*

实现棉花膜下滴灌水分实时管理与自动控制,是新疆节水技术发展的必然要求。结合新疆生产实践,自主研发的棉花膜下滴灌决策支持系统以数据库、模型库、知识库和方法库为技术核心,通过田间传感器进行数据实时采集、计算、分析与决策,由控制系统发送决策指令来控制灌溉设备开/闭,提高了灌溉的时效性。     

膜下滴灌对棉花生育后期叶片与苞叶光合特性的影响

在新疆气候生态条件下,选用新陆早33号和新陆早46号棉花品种,设置2个膜下滴灌量处理,测定棉花叶片和苞叶的光响应曲线、CO2响应曲线、荧光参数等相关光合生理指标,探讨生育后期棉花叶片与苞叶光合能力的差异及对滴灌量的响应。结果表明,棉花生育期间,高温强光下苞叶最大羧化速率与最大电子传递速率的比值(Jmax/Vc,max)较高,气孔导度(Gs)较低。棉花生长发育后期,苞叶面积、含水量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光系统II实际光化学效率(?PSII)、Rubisco含量显著低于叶片,但随着生育进程降幅显著低于叶片。与常规滴灌处理相比,节水滴灌处理棉花叶片含水量降幅显著高于苞叶;叶片叶绿素含量、Pn和Rubisco含量显著降低,而苞叶的变化不显著。棉花生育后期苞叶面积、含水量、叶绿素含量、Pn、ΦPSII、Rubisco含量的稳定性高于叶片,表明生育后期叶片衰老较快,但苞叶仍能保持较稳定的光合能力,对光合物质的贡献逐渐增大,常规滴灌下达7.22%~8.83%,节水滴灌下达10.24%~12.53%。     

滴灌条件下不同供水方式对日光温室桃树耗水量、产量和水分利用效率的影响

对滴灌条件下,不同供水方式对温室桃树耗水量、产量及水分利用效率的影响进行了系统研究,结果表明,随着灌水次数和灌水量的增加,滴灌温室桃树各物候期阶段耗水量呈增加趋势;在整个年生长周期中,各处理土壤水分消耗的变化均呈双峰曲线,需水高峰期分别出现在花芽分化期和果实发育期;在各灌水处理中,T4处理产量和水分利用效率最高,分别达41 521.5 kg/hm2和54.46 kg/(mm.hm2);日光温室桃树耗水量与产量、水分利用效率间均呈二次曲线关系,经相关性分析,相关系数分别为0.894 9,0.915 3,达0.01极显著相关水平。     

不同滴灌制度对棉花/马铃薯模式中马铃薯产量和WUE的影响

为了探索华北地区棉花与马铃薯套作模式下节水高效的灌溉制度,2011-2012年,连续两年研究了不同滴灌定额(75、90、105和120 mm)对棉花/马铃薯模式中马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,马铃薯的产量与滴灌定额呈正比,且与块茎形成期和块茎膨大期的降雨、灌溉定额显著相关,2011和2012年其相关系数分别为r=0.960 (P<0.05)、r=0.998 (P<0.01)。2011年,不同处理的马铃薯产量差异不显著,2012年,滴灌120 mm处理的马铃薯产量最高,达到24 921.2 kg hm^–2,比滴灌75 mm处理提高了15.2%,差异显著;马铃薯的耗水量随滴灌定额的增加而增加,不同处理之间差异显著,但不同处理的马铃薯水分利用效率差异不明显。初步表明,适当增加滴灌定额、合理调整灌溉时间结构有利于马铃薯产量和水分利用效率的提高。     

北疆春玉米覆膜、滴灌技术效应研究

为了明确覆膜和滴灌对北疆密植玉米产量、田间灌溉水利用效率（IWUE）和经济效益等因素的影响,于2017-2018年在新疆奇台农场设置膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌和露地沟灌4种灌溉方式开展技术效应研究。结果表明:不同灌溉方式处理玉米产量、IWUE和经济效益均表现为膜下滴灌>露地滴灌>覆膜沟灌>露地沟灌。2017年,膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产36.8%、27.8%和16.8%;2018年,在600mm灌溉量下膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产31.7%、22.4%和11.1%;在900mm灌溉量下,各处理产量比露地沟灌分别提高了20.7%、14.2%和7.3%。2017-2018年,滴灌处理的IWUE比沟灌提高16.9%~22.1%,经济效益提高了24.5%~35.3%;覆膜处理的IWUE比露地提高了7.8%~11.3%,经济效益提高了7.3%~13.0%。因此,在干旱灌溉区域密植结合膜下滴灌技术有利于获得高的产量、IWUE和经济效益,膜下滴灌是使得该区域春玉米高产、高效的最佳生产方式。     

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。