根系分区交替滴灌对棉花产量和水分利用效率的影响

 为了探讨旱区农业节水新途径，在甘肃省石羊河流域下游荒漠绿洲区采用常规滴灌和分根区交替滴灌方式研究不同灌溉方式对大田棉花生长发育、产量、水分利用效率以及土壤水分分布的影响。结果表明，交替滴灌处理棉花叶片气孔开度减小，减少了奢侈的蒸腾损失，灌溉定额较小时根系分区交替滴灌对棉花的株高抑制作用较明显，灌水定额较大时限制作用不显著。根系分区交替滴灌技术在大田条件下可使籽棉产量比常规滴灌处理提高21.1%，总水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高17.9%和20.9%。同等产量水平下与常规滴灌相比，交替滴灌可节省30.8%的灌水量。本研究表明根系分区交替滴灌是一种切实可行的节水灌溉技术，可在干旱缺水的棉花生产地区进一步研究和推广应用。     

亏缺灌溉对温室番茄产量与水分利用效率的影响

为了探讨西北旱区日光温室番茄节水高效灌溉模式,2008年进行了不同生育阶段水分亏缺对膜下沟灌番茄产量与水分利用效率的影响研究。结果表明,在番茄果实成熟与采收期亏水虽然可使果实早熟,增加收获期和市场高价位时期的重合度,但由于产量降低幅度较大,总体经济效益低,为不合理灌溉方案。相反,在对照处理灌水定额21 mm的基础上,苗期减少2/3灌水量、开花和果实膨大期减少1/3灌水量、果实成熟与采收期正常灌溉,是西北旱区日光温室番茄较适用的灌溉模式。即在番茄全生育期内灌水11～12次,灌溉定额为200～210 mm时,可实现市场产量170～180 t/hm2,毛效益31～34万元/hm2,水分利用效率和单方耗水毛效益分别为64～69 kg/m3和120～125元/m3,同时节约灌水量40～50 mm。     

“科瀚98”保水剂在春小麦—玉米带田上的应用试验研究

以“科瀚 98”高效抗旱保水剂为材料 ,采用沟施方法在干旱缺水的民勤沙漠绿洲区春小麦玉米带田中进行了保水剂应用研究。试验结果表明 ,沟施保水剂时 ,在土壤垂直剖面 2 0～ 4 0 cm处形成阻水层 ,且该层含水率较高 ,但对深层土壤含水率影响不大 ;在灌水量适宜时保水剂沟施对玉米叶面积、根密度、产量等均有正效应。但灌水量较小时施用保水剂效果不显著甚至会造成减产     

基于品质主成分分析的温室番茄亏缺灌溉制度

为了寻求温室番茄优质高效的亏缺灌溉制度,以温室冬春茬不同收获批次的番茄为试验材料,应用主成分分析法对番茄品质进行综合评价,并结合实际商品产量,提出平均品质综合主成分的概念,以此作为番茄综合品质的评定指标。结果表明,品质综合主成分可以代表88.41%的品质变异信息,且服从正态分布,具有较好的代表性与客观性,可用于番茄的品质评价。在番茄开花和果实膨大期采用1/3对照灌水量处理,其余阶段正常灌水（NSN）,即全生育期灌水12次,灌溉定额为196 mm时,番茄产量降低不明显,平均品质综合主成分最高,总体经济效益较好,同时节约灌水56?mm,应作为温室冬春茬番茄产量与品质相协调的亏缺灌溉制度。     

利用碳同位素分辨率表征沟灌番茄水分利用效率

为了进一步探索沟灌条件下作物水分利用效率提升机理,利用稳定碳同位素对水分利用效率（WUE）的指示特性,研究了隔沟交替灌溉（AFI）和常规沟灌（CFI）条件下大田番茄不同部位碳同位素分辨率（Δ13C）与叶片和产量水平水分利用效率的关系。研究结果表明：不同沟灌条件下果实成熟期的叶片碳同位素分辨率（ΔL）、果实碳同位素分辨率（ΔF）分别为19.27‰～20.25‰和18.07‰～20.04‰,ΔL与叶片水平瞬时水分利用效率（WUEi）、内在水分利用效率（WUEn）均呈负相关,且ΔL对WUEn的指示性优于WUEi。ΔL、ΔF均与产量水平水分利用效率（WUEET）呈负相关。AFI条件下ΔL与WUEn、WUEET的相关性较CFI更为显著,沟灌条件下果实成熟期的叶片碳同位素分辨率可作为表征作物WUE的量化指标。     

西北旱区温室辣椒产量和品质对不同生育期灌溉调控的响应

 【目的】提出基于水分-品质响应温室作物合理的节水优质高效灌溉模式。【方法】以陇椒1号为试验材料,在日光温室内对温室辣椒苗期、开花坐果期和果实成熟期分别进行灌溉调控,研究不同处理辣椒产量、果实品质和水分利用效率对灌溉调控的响应。【结果】温室辣椒产量对果实成熟期的灌溉调控最为敏感,在此生育期不宜实施灌溉调控。开花坐果期和果实成熟期,辣椒果实的可溶性蛋白含量和干物质含量对灌溉调控的响应程度较低,而果实维生素C含量、可溶性固形物含量和硬度对灌溉调控的响应程度较高。产量和品质与耗水量的关系可用对数函数来描述。【结论】通过灌溉调控将60 cm土壤含水量在开花坐果期控制在45%～60%田间持水量(θf),在苗期和果实成熟期控制在80%～90% θf,在节水和保证较高产量的同时,可以显著提高辣椒维生素C含量、可溶性固形物含量和硬度,是西北旱区温室辣椒可行的节水优质高效灌溉调控模式。     

基于模糊c均值聚类法的玉米农田管理分区研究

为提高大面积农田作物管理的精确性，以甘肃黄羊河农场玉米膜下滴灌示范区为研究对象，对大面积农田进行管理分区研究。综合考虑地形属性（高程、坡度、坡向）、土壤质地（砂粒、粘粒、粉粒含量）、土壤含水率（SWC）、速效氮含量（AN）、电导率（EC1:5）以及玉米产量，根据相关性分析结果筛选产量主控因子，使用主成分分析得到3个主成分作为分区依据，进而使用模糊c均值聚类法（Fuzzy c-means algorithm, FCM）进行管理区划分，以模糊性能指数和归一化分类熵作为最佳分区数的评判依据，分析管理分区后各分区间的差异。结果表明：玉米产量的主控因子分别为土壤粉粒含量、土壤砂粒含量、SWC、AN、EC1∶5和高程，使用模糊c均值聚类法进行聚类分区得到最优分区数为3个。管理区之间各主控因子呈现极显著差异性（P<0.01），且生育期内作物株高、叶面积指数（LAI）和SWC在不同分区中也有明显差异；同时，分区内的各因子变异性均有不同程度的下降。研究结果说明，农田分区管理可以依据不同分区特点制定管理策略，为“精准农业”的实施提供理论基础。     

黄腐酸土壤改良剂对大豆耗水动态、养分吸收和水肥表观利用率的影响

2012-2013年采用盆栽试验研究不同黄腐酸土壤改良剂施用量对大豆耗水动态、养分吸收及水肥表观利用率的影响。结果表明,施用黄腐酸土壤改良剂可降低大豆0~60d耗水量,其中以砂土上0~30d耗水量降低效果显著,提高了60~90d耗水量,且以中量黄腐酸处理对砂土和壤土上60~90d耗水量提高效果显著。砂土上低、中量黄腐酸土壤改良剂可分别显著提高大豆生物量水分利用效率10.1%和49.7%。黄腐酸土壤改良剂可分别显著提高壤土和黏土上种植的大豆生物量水分利用效率5.0%~44.3%和26.5%~40.9%。施用黄腐酸土壤改良剂可显著提高植物N吸收量7.2%~79.4%、P吸收量9.2%~66.4%、N肥表观利用率23.7%~162.4%、P肥表观利用率30.7%~194.9%、大豆产量8.1%~61.4%。中量黄腐酸土壤改良剂对砂土和壤土上种植的大豆养分吸收、肥料利用和产量提升效果最明显。砂土和壤土上提高大豆水肥表观利用率和产量最适宜的黄腐酸土壤改良剂施用量为30kg/hm2,黏土上为15kg/hm2。     

石羊河中游荒漠绿洲区土壤水分的分布特征

通过田间实验,研究了不同土壤层颗粒组成、土壤水分的分布特征及不同土壤层间土壤水分的关联性。结果表明：（1）土壤颗粒组成决定了不同土壤层的持水性能,是导致土壤水的分布及运动方式发生变化,影响水分在土壤中滞留时间的根本原因,土壤层中的砂砾所占百分数越大,粘粒含量就越少,含水率就越小,壤土中的土壤水分滞留时间远大于砂质土壤。（2）试验区3m内土壤层可分为水分散失带、水分滞留带和水分过渡带,水分滞留带是土壤水分暂时贮存的重要土层,也是为植被提供深层土壤水分的直接来源,对植被的生长及农作物生产有重要的影响,而土壤中粉砂质粘粒含量的高低决定了水分过渡带的形成及其对水分调节能力的强弱。（3）在地下水深埋区,灌溉是土壤水分重要的补给来源,也是影响土壤水分重分布的主要因素,在天然降水量大部分为无效降水的情况下,灌溉水是土壤水唯一的补给源。补给水分滞留带的灌溉水量的多寡,直接影响着水分滞留带的调节能力及作物和植被的生长。     

不同局部根区供水对棉花生长与水分利用过程的调控效应

 【目的】为了阐明根系分区交替灌溉对主根系作物生长和水分利用的调控机制。【方法】以温室盆栽棉花为试验材料，研究了全部根区均匀灌溉（BRI）、根系分区交替灌溉（APRI）、固定部分根区灌溉（FPRI）3种灌水模式对棉花生长发育和水分利用过程的影响。【结果】结果表明，根系分区交替灌溉可诱发棉花叶片的水分保护机制，在不明显降低光合速率的条件下降低植株叶片的奢侈蒸腾耗水，提高水分利用效率；根系分区交替灌溉可增强棉花的渗透调节能力，使叶片保持较高的膨压。【结论】根系分区交替灌溉能够调整作物营养生长与生殖生长的关系，有效控制作物生长冗余，调节光合产物在根冠间的比例和分配，棉花应用根系分区交替灌溉技术可优化根冠比，刺激根系生长和吸收功能的补偿效应。