补灌条件下增施有机肥对小麦-玉米产量及水分利用效率的影响

探讨补灌条件下增施有机肥对小麦、玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响,为豫中补灌区合理利用水肥资源、小麦-玉米高产高效生产提供理论依据和技术支撑。2018-2020年进行田间定位试验,设3个灌水水平:不灌溉(W0),补灌1次(W1)(拔节期)、补灌2次(W2)(拔节期,抽穗-扬花期),每次灌水450 m^(3)/hm^(2)。设5个施肥模式:不施肥(N0)、纯氮210 kg/hm^(2)(N1)、纯氮300 kg/hm^(2)(N2)、纯氮210 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(N3)、纯氮300 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(N4)。(1)连续2 a灌水措施(W)、施肥模式(N)和灌水×施肥交互作用对小麦、玉米产量和全生育期耗水量均具有极显著影响,且低氮(N1)条件下增施有机肥有利于提高小麦、玉米产量和水分利用效率,其中小麦产量增加了1.75%~17.11%,玉米产量增加了2.42%~12.66%。(2)连续2 a 3种灌水水平条件下,N0处理小麦、玉米产量和水分利用效率低于或显著低于其他处理。(3)2019年小麦、玉米产量均以W1N4最高,分别为11 865.53 kg/hm^(2)和11 662.82 kg/hm^(2);2020年W2N4小麦处理产量最高,W1N3处理玉米产量最高。(4)小麦全生育期耗水量差异显著,连续2 a补灌2次处理的小麦、玉米全生育期耗水量均高于不灌溉相应处理。(5)2019年小麦、玉米水分利用效率均以W2N0最低,2020年W1N0小麦水分利用效率处理最低,W2N0处理次之,W2N0处理玉米水分利用效率最低。补灌或增施有机肥对小麦、玉米产量具有极显著影响,对小麦、玉米水分利用效率有一定积极影响。豫中补灌区推荐适宜小麦-玉米灌溉施肥模式为:小麦、玉米拔节期各补灌1次,施用纯氮300 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(氮肥底追比为底施∶拔节肥=7∶3)。

地膜小麦集水有限补灌技术研究

１９９７～１９９８ 年，在山西临汾、洪洞两地就地膜小麦集水有限补灌技术进行了研究。结果表明，不同时期、不同补灌量处理间产量存在显著差异。从补灌时期看，以拔节期补灌产量最高，其次为扬花期，再次为冬前。从补灌量看，在同一补灌时期，补灌量高者产量高，每公顷每次应不低于１５０ｍ３ 。

南疆咸水补灌区棉花根土界面降碱抑盐与增产增效技术

针对新疆南疆地区膜下滴灌棉花生产中微咸水补灌带来的盐分积累问题,在棉花高产栽培技术的基础上集成磷肥种类与土壤性质匹配技术、磷肥早施提高空间有效性的启动磷技术、硫酸铵诱导根际降碱解磷溶钙抑盐技术以及“激发碳”靶向调控解磷微生物功能的技术,建立了咸水补灌区棉花根土界面降碱抑盐与增产增效技术模式。对该技术模式的原理进行了阐述,并对该技术关键操作环节进行了相应的规范,包括磷肥品种选择,硫酸铵及基于目标产量养分需求量的化肥用量和激发碳的用量、施肥时间与方式,微咸水的矿化度、微咸水补灌的时间与灌水定额等,为南疆咸水补灌区膜下滴灌棉田绿色增产增效提供技术支持。

冬小麦测墒补灌下土壤氮素迁移特征模拟研究

【目的】探究冬小麦测墒补灌条件下土壤氮素迁移特征。【方法】基于田间试验,设置4个灌溉处理,灌水上下限分别为田间持水率的60%~70%(W1)、70%~80%(W2)、80%~90%(W3)和不灌溉处理(CK),施氮量均为240 kg/hm^(2)。利用田间试验数据对RZWQM 2模型进行率定、验证,进而模拟水氮调控对土壤硝态氮累积量和氮素利用的影响。【结果】土壤剖面含水率、土壤硝态氮量和产量的标准均方根误差(NRMSE)分别为9.3%~25.0%、0.3%~29.7%、4.03%~11.19%,平均相对误差(MRE)分别为8.0%~24.2%、1.4%~30.4%、5.29%~11.98%,一致性指标(D)均高于0.65;基于验证后的RZWQM 2模型,在W1、W2、W3测墒补灌条件下,设置5个氮素施用水平(180、200、220、240kg/hm^(2)和260kg/hm^(2)),W2、W3处理的土壤硝态氮累积量较W1处理分别增加了30.9%~59.7%、49.6%~79.6%;W2条件下,将施氮量控制在220~240kg/hm^(2)更有利于土壤硝态氮在0~1m土层内的累积,累积量为108.30~125.10kg/hm^(2)。【结论】RZWQM2模型可用于模拟冬小麦测墒补灌条件下的土壤氮素迁移,测墒补灌W2和施氮量220~240 kg/hm^(2)为合理的水氮管理措施。

不同测墒补灌模式对黄淮海区域夏玉米生长及水分利用率的影响

为探索黄淮海区域夏玉米最优测墒补灌模式,采用田间试验方法在夏玉米大喇叭口期、抽雄开花期和籽粒灌浆期均分别设0~40 cm土层控制目标土壤相对含水量70%和75%补灌模式2个,以常规灌溉模式(目标土壤相对含水量100%)为对照,研究不同模式对夏玉米成熟期土壤养分、玉米长势、产量及其构成因素、水分利用等的影响。研究结果表明:1)与常规灌溉和70%补灌模式相比,75%补灌模式显著提高了夏玉米成熟期土壤全氮、有效磷、速效钾含量和玉米株高、生物量鲜重、含水量、穗粒数、千粒重和产量,最大增幅分别为8.38%、29.82%、26.74%和12.71%、16.73%、37.76%、18.38%、9.98%、2.56%、12.80%;2)75%补灌模式比常规灌溉模式显著降低了玉米植株耗水总量,节水10.32%,提高了水分利用率25.78%和灌溉水利用率69.71%,75%补灌模式比70%补灌模式水分利用率和灌溉水利用率分别提高了25.81%和14.22%。因此,本试验条件下,夏玉米大喇叭口期、抽雄开花期和籽粒灌浆期75%补灌模式是黄淮海区域夏玉米节水保肥、增产高效的最优测墒补灌模式。

甘肃砂田西瓜覆膜补灌效应研究

为证明集雨补灌对砂田西瓜是否有效,在甘肃省皋兰县进行了集雨补灌效应研究,结果表明:在西瓜全生育期,各处理的土壤水分呈波动性下降,0～120cm土层含水量下降幅度在2.59%～4.13%之间,补灌量愈大,土壤含水量的下降幅度愈小。砂田西瓜全生育期耗水较少,不同补灌量处理的耗水量在175.9～218.9mm之间,比小麦等大田作物低100mm以上。灌水量对结瓜期的耗水量影响很大,灌水量增加,结瓜期耗水量增大。不同补灌量处理的西瓜产量差异达显著水平,随灌水量的增加,产量、单瓜重和采收瓜数相应增加。补灌量对西瓜的含糖量也有影响,补灌量低于45mm,各处理之间含糖量的差异不大,补灌量为67.5mm,西瓜含糖量降低4.4%以上。适量补灌可以提高西瓜水分利用效率,其中滴灌67.5mm处理水分利用率最高,达到267.2kg·hm-2·mm-1,比不补灌处理提高17.0%。但随灌水量的增加,灌水效率降低,单方水产值减少。由于补灌对西瓜的产量、含糖量和水分利用率都有影响,只有适时适量补灌,才能即提高产量和水分利用率,又不降低品质。研究结果证明,砂田集雨补灌栽培西瓜是集雨水利用的一种较经济高效的方式,但最佳补灌量应控制在45mm左右为宜。

膜下滴灌的不同补灌处理对花生田间水分、耗水量及产量的影响

为抵御辽宁省西部半干旱地区频发的旱灾,解决干旱迫使花生严重减产的问题。在充分利用自然降水的条件下,对辽宁省西部半干旱地区春播花生膜下滴灌补灌灌溉制度进行初步研究,研究在膜下滴灌条件下不同补灌定额和补灌次数对花生田间水分、耗水量以及产量的影响。结果表明：浅层土壤含水量和花生耗水量受补灌量的影响差异较为显著。其中10cm深土壤含水量在10%~25%之间较大幅度变化,而50cm以上深度土壤含水量维持在19%~20%,变化幅度较小。补灌量较少的耗水量较小,即CK处理最小,为247.35mm;补灌量和补灌次数适当的增加对花生增产具有一定的效果,其中处理T3I3表现最为显著,较CK处理增产40.5%,且水分利用效率最高（2.28kg·m-3）。因此在降雨300mm的枯水年,最佳的补灌时期和补灌量为（参考T3I3处理）：播前补灌4.5mm,苗期补灌2次,每次4.5mm,花针期补灌2次,每次9.75mm,结荚期补灌1次,灌水量为12.0mm。即说明制定适宜的补灌灌溉制度对花生增产具有重大意义。

陕北丘陵山区“四位一体”集雨补灌促进旱作农业发展

陕西是旱作节水省份,为有效保障丘陵山区旱作农业的发展,开展了山地“四位一体”集雨补灌项目。该文介绍了集雨部灌项目的基本情况,总结了天然降水与井水融合、水源过滤、光伏提水、后期管护、发展全程自动化等主要做法,为丘陵干旱半干旱地区同类耕地发展高质量农业探索新路径。

旱地绿豆高效栽培及节水补灌技术研究

通过不同耕作措施及不同补灌量对旱地绿豆高产技术进行研究。结果表明 ,地膜覆盖可显著提高地温 ,使绿豆出苗期、花期提前 ,生物量增加 ,补灌和地膜覆盖都可延长花期 ,使产量增加。其中“地膜+起垄 +膜上播种 +补灌”试验效果最好。

辽西半干旱区玉米有限补灌制度研究初探

对辽宁省西部半干旱地区对该区玉米的有限补灌制度进行了初步研究。在不同的补灌定额和补灌次数条件下对玉米的产量效应和耗水量以及水分利用效应进行了分析,通过分析表明,补灌定额与产量之间差异显著水平,耗水量与产量之间差异显著。开花期为作物需水最敏感的时期。并且补灌效果最好的是在开花期1次补灌,其次是灌浆期和拔节期2次补灌。并且以高产和节水以及水分高效利用为目地,确定出试验年降水量条件下的补灌制度为:补灌时间为开花期补灌,补灌定额为67.5 mm。

覆膜玉米的最佳补灌时期和适宜补灌量研究

对覆膜玉米拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期进行补灌,并在玉米大喇叭口期补灌不同给水量,结果表明:覆膜玉米的最佳补灌时期为抽雄期和大喇叭口期,大喇叭口期适宜的补灌给水量为60～90mm,达到节水、增产的目的,实现补偿供水的高效利用。

PYB1.6型多功能移动式节水补灌机春小麦补灌指标研究

1997年至2000年,研究了PYB1.6型多功能移动式节水补灌机在半干旱偏旱区海原县兴仁镇春小麦的补充灌溉指标.结果表明,在春小麦平作、垄沟栽培、穴播栽培、膜侧栽培等栽培方式下,利用该补灌机在小麦三叶期、拔节期、抽穗期、开花期补充灌溉,当预期产量为1050kg hm2时,其补充灌溉指标依次为58mm,42mm,38mm和35mm,节水率(以平作补灌为对照)依次为0,27.6%,34.5%和39.6%.

全膜覆盖玉米集水补灌最佳时期的研究

试验对覆膜玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄开花期、灌浆期进行补灌,结果表明:覆膜玉米的最佳补灌时期为大喇叭口期,平均产量550.8kg/667m2,较对照增产121.1kg/667m2,增幅28.2%,达到节水、增产的目的,实现补偿供水的高效利用。

旱农区不同种植模式作物最佳补灌时期和适宜补灌量研究

对不同种植模式作物进行补灌的产量及水分效应研究表明 ,在自然降雨基础上补灌 45 mm和 90 mm水 ,各种植模式的产量及水分利用效率均较对照大幅度提高。初步确定出在作物生长前期降雨较多的丰水年 ,三种种植模式的适宜补灌定额为 90 mm。三种种植模式中作物的最佳补灌时期及适宜补灌量分别为 :单作小麦播前沟灌 8mm,孕穗期补灌 82mm;单作地膜玉米在大喇叭口期一次补灌 90 mm;带田小麦播前沟灌 4mm,拔节期和孕穗期各补灌 19mm,带田地膜玉米在拔节期和大喇叭口期各补灌 2 4 mm。该结论适宜于北方旱地农田推广应用。

膜侧小麦最佳补灌时期及适宜补灌量的研究

通过多点田间试验和降水产量积分回归函数分析,对宁南山区膜侧冬小麦水分亏缺补偿效应进行了研究。结果表明,相同水量在不同生育时期实施补灌,以拔节期和返青期的增产效果和水分效应最大,其次为越冬期;在同一生育时期以不同水量实施补灌,90mm补灌量的小麦产量和水分生产效率同时最高,60mm的供水效率最高。因此,膜侧冬小麦最佳补灌时期为返青～拔节期,其次为越冬期,适宜补灌量为60～90mm。在最佳补灌时期实施适量补灌,能够达到节水、增产和高效补偿供水的目的。

黄土高原西北部砂田西瓜集雨补灌效应研究

在黄土高原西北部地区对砂田西瓜的集雨补灌效应进行了研究。试验采用滴灌方式 ,设 0 mm (D0 )、2 2 .5mm(D1 )、45.0 mm(D2 )和 67.5mm(D3 ) 4个灌水量处理。区组内各处理随机排列 ,四次重复。试验结果表明 :在西瓜全生育期 ,每个处理 0～ 1 2 0 cm土层的土壤水分含量均呈下降趋势 ,下降的幅度随着补灌量的增加而减小。全生育期补灌 67.5mm的处理土壤含水量最高 ,比没有补灌的对照处理高 2 .2 %。土壤水分的变化在 0～ 40 cm土层比较活跃 ,其次是 40～ 80 cm土层 ,而 80～ 1 2 0 cm土层的含水量变化相对比较稳定。对砂田西瓜进行补灌可以提高产量和水分利用效率。补灌 45mm和 67.5mm的处理比对照分别增产36.3%和 45.7%。补灌 67.5mm处理的水分利用率最高 ,为 2 6.7kg/ m3 ,比对照增加 1 7.0 % ;该处理的净利润和每单位 (m3 )水的净利润也最高 ,分别达 43.677元 / hm2 和 1 8.48元 / m3 ,比不补灌的对照处理高2 9 .9%和 1 5.3%。补灌量对西瓜的含糖量也有影响 ,补灌量低于 45mm,各处理之间含糖量的差异不大 ,补灌量为 67.5mm,西瓜含糖量降低 0 .44%。补灌对西瓜的产量、含糖量和水分利用率均有影响 ,砂田西瓜只有补灌量控制在 45mm左右 ,才能既提高产量和水分利用率 。

覆膜集雨与限量补灌对土壤水分及冬小麦产量的影响

依据北京昌平2005-2006年冬小麦田间试验,探讨覆膜集雨和限量补灌措施对土壤水分及产量影响。结果表明:限量补灌明显的增加了田间土壤水分和耗水量,1.6m土层耗水量比对照增加45.8%,比覆膜增加29%～39%,产量是对照的1.63～1.95倍,比单纯覆膜增产32%～58%,结合覆膜比单纯补灌略增加上层土壤水分,但产量效应不明显;在覆膜面积占种植面积40%,降雨是常年水平一半的条件下,覆膜集雨提升上层土壤水分,降低深层土壤水分,1.6m土层耗水量较对照增加3.68%～12.23%,且对深层水的利用是对照的1.55～1.69倍,小麦抗旱能力增强,增产63%～95%,1m土层水分生产效率提高55.8%～73.8%;在都有覆膜的前提下,追肥比早秋施肥和一次基肥更好地保持了苗期土层水分。总体来看,覆膜结合补灌追肥和限量补灌措施抗旱增产效果显著,值得在华北地区旱地农田推广应用。

不同土层测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响

2011—2012和2012—2013年连续2个小麦生长季,在大田条件下,设置0～20 cm(D1)、0～40 cm(D2)、0～60 cm(D3)和0～140 cm(D4)4个土层测定土壤含水量,以各土层平均土壤相对含水量拔节期65%和开花期70%为目标相对含水量,全生育期不灌溉为对照处理(D0),研究依据不同土层的土壤含水量测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响。结果表明:D2的开花期叶面积指数和单位土地面积上旗叶叶面积、开花后7 d和14 d的旗叶净光合速率和实际光化学效率均高于其他处理,而气孔限制值低于其他处理;D2的成熟期干物质积累量、开花后干物质向籽粒的分配量和开花后同化物分配对籽粒的贡献率亦高于其他处理。两年度D2的籽粒产量分别为9367.4 kg hm–2和9727.5 kg hm–2,均显著高于其他处理;同时,D2的水分利用效率高于D0、D3和D4处理,与D1处理无显著差异。因此,于小麦拔节期和开花期依据0～40 cm土层的土壤含水量测墒补灌是同步实现高产和高水分利用效率的有效措施。

陕北、渭北苹果降水产量关系与补灌时期初步研究

分析陕北、渭北地区旱地苹果全年和不同月份气候干湿状况的地区分异 ,研究不同分区典型县区苹果的降水产量积分回归函数 ,探讨其降水对产量的影响规律 ,确定了不同分区苹果的最佳补充灌溉时期。

测墒补灌对冬小麦氮素积累与转运及籽粒产量的影响

2007-2009年,在田间条件下,以冬小麦品种济麦22为材料,以0-140 cm土层平均土壤相对含水量为指标设计4个测墒补灌试验处理:W0(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期65%+开花期65%)、W1(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期70%+开花期70%)、W2(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期80%+开花期80%)和W3(土壤相对含水量为播种期90%+拔节期80%+开花期80%),研究不同水分处理对冬小麦氮素积累与转运、籽粒产量、水分利用效率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明:(1)成熟期小麦植株氮素积累量为W1处理最高,W3处理次之,W0和W2处理最低,W0和W2处理间无显著差异;氮素向籽粒的分配比例为W2处理显著低于W1处理,W0、W1、W3处理间无显著差异。开花期和成熟期营养器官氮素积累量、营养器官氮素向籽粒中的转移量、成熟期籽粒氮素积累量均为W1>W3>W2>W0,各处理间差异显著。(2)随着小麦生育进程的推进,0-200 cm土层土壤硝态氮含量先降低后回升再降低,在拔节期最低。成熟期W0和W1处理0-200 cm土层土壤硝态氮含量较低,W2和W3处理120-200 cm土层土壤硝态氮含量较高。(3)W0处理小麦氮素吸收效率、利用效率和氮肥偏生产力最低;随灌水量的增加,氮素利用效率呈先升高后降低趋势;W1处理小麦对氮素的吸收效率和利用效率较高,氮肥偏生产力最高。W0处理水分利用效率较高,但籽粒产量最低;灌水处理籽粒产量、灌溉水利用效率和灌溉效益两年度均随测墒补灌量的增加而显著降低。在本试验条件下,综合氮素利用、籽粒产量、灌溉水利用效率及土壤中硝态氮的淋溶,W1是高产节水的最佳灌溉处理,在2007-2008年和2008-2009年度补灌量分别为43.83 mm和13.77 mm。