灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜产量和品质的影响

以20 cm蒸发皿水面蒸发量为灌水依据,结合西瓜不同生育阶段需水规律,研究灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜生长、产量和品质的影响。结果表明,西瓜植株的茎粗、叶片叶绿素含量、果实产量、品质和灌溉水分利用效率与灌水量、灌水频率存在密切的相关性,其中W_(2)F_(2)(灌水量75%Ep,灌溉频率6 d)处理综合表现最佳,该处理西瓜果实的可溶性固形物、葡萄糖、蔗糖、果糖和番茄红素含量等品质指标均最高,硝酸盐含量较低,产量达41247 kg/hm^(2),与产量最高的W_(3)F_(1)(灌水量90%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,灌溉水分利用效率为53.4 kg/m^(3),与最高的W_(1)F_(1)(灌水量60%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,其他指标均处于中间水平,为最优灌水技术方案。研究结果可为设施小果型西瓜绿色优质生产提供理论和技术支持。

紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性与适宜灌溉定额研究

研究主要探究不同灌溉方式紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性差距,并提出适宜的灌水定额。采用田间试验,设3个地下滴灌灌水定额(20、25、30 mm),2个埋设深度(10、20 cm)和2个滴头流量(1.38、2.0 L/h),研究了滴灌带流量、埋深在不同紫花苜蓿生育期内的灌水均匀度差异,同时进一步探究了不同灌水处理对紫花苜蓿株高、产量等参数的影响。滴灌带滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响相对较大。在相同的滴灌带滴头流量下,滴灌带埋设深度10 cm与20 cm对滴灌灌水均匀系数影响不显著。当耗水量为456.69 mm时,紫花苜蓿干草产量最大,为12847.78 kg/hm-2。基于节水效果、产量和高效等多生产因素的综合考虑,建议鄂尔多斯鄂托克前旗地区紫花苜蓿地下滴灌灌水定额为25 mm,灌水12~14次。

棉花自动化滴灌灌水频次对土壤墒情及产量的影响

为研究棉花自动化滴灌灌水频次对土壤墒情及产量的影响,于2019-2020年在新疆昌吉农业园区现代化灌溉示范区,对棉花自动化滴灌在相同灌溉定额(W=4800 m^(3)/hm^(2))、施肥量(尿素300 kg/hm^(2),二胺234.67 kg/hm^(2),硫酸钾117.33 kg/hm^(2))及其他农艺管理措施与大田保持一致时,试验设置4个处理,分别对各处理3个重复进行灌水频次试验研究。结果表明:灌水频次处理(T1:12次、T2:10次、T3:8次、T4:6次)时棉花籽棉产量分别为5751.72、5434.22、5353.71、5261.89 kg/hm^(2),水分利用效率为1.20、1.13、1.20、1.10 kg/m^(3),其0~40 cm深度平均土壤含水率为23.84%~34.51%、21.45%~32.97%、19.52%~32.67%、16.94%~32.37%;在气候、土壤、田间及管理措施等条件相同的情况下,推荐棉花生育期内灌水次数12次、灌水周期6 d作为棉花自动化滴灌灌水频频次和灌水周期。

农田裂隙优先流对灌水模式/初始墒情响应机制及其模拟研究

农田灌溉管理过程中优先流降低水肥利用效率,加剧地下水污染风险。基于碘化钾-淀粉染色示踪试验,分析了地面灌DM、微喷灌WP1(20 mm/h)、微喷灌WP2(40 mm/h)处理下的裂隙优先流特征,验证了基于水量平衡的双域渗透模型的有效性,并采用4组初始体积含水率(0.20、0.25、0.30、0.35 cm^(3)/cm^(3))与5组灌水强度(12.0、24.0、36.0、48.0、60.0mm/h)旋转组合设计进行模拟应用分析。结果表明,WP1、WP2处理整体上水分以均匀的基质流形式入渗;DM处理下的土壤剖面染色区域在垂直方向上可明显划分为基质流区(0~6.9 cm)和优先流区(>6.9 cm)。此外,DM处理下的基质流深度、灌水均匀度显著(P<0.05)小于WP1、WP2处理,而其优先流指数及湿润锋弯曲度均极显著大于(P<0.01)WP1、WP2处理,这表明地面灌可以激活更多的优先流路径,增大优先流发育程度和空间异质性,降低灌水质量。基于水量平衡的双域渗透模型可有效预测不同灌水强度下的基质流深度和土壤剖面染色面积比变化趋势(R2≥0.9276、NSE≥0.8844、RSR≤0.0230),初始体积含水率和灌水强度旋转组合设计模拟结果表明,增加灌水强度或减小初始含水率会增加优先流的程度而降低灌水质量,故建议在农田灌溉管理过程中采用“高频少量”的灌水模式以减少优先流导致的水肥利用效率降低。该研究成果可为农田灌溉决策提供理论依据,其试验数据可为优先流模型优化与验证提供重要的数据支撑。

引黄滴灌不同含沙率对灌水器堵塞影响和试验研究

灌水器堵塞是影响黄河水滴灌灌水质量的关键因素。对8种不同灌水器与1‰(1 kg/t)、2‰(2 kg/t)、4‰(4 kg/t)3种含沙率进行模拟试验,重点研究了引黄滴灌不同类型滴灌灌水器的流量变化规律和堵塞效应。试验结果表明:灌水器的流量衰减率随着灌水历时的增加而增大,灌水300 h后衰减率整体达到43%~72%;流量衰减率随着含沙率的增加而增大,低泥沙含量时(1‰),75%的灌水器呈现中度堵塞情况,高泥沙含量时(4‰),100%的灌水器呈现重度堵塞。灌水器N-1.6与N-2.0B在3种不同含沙率下的灌水均匀度均达到80%以上,可以满足作物的灌溉需求。灌水器的流量衰减与灌水器的流道长度呈正相关,随着流道长度的增加,灌水器抗堵塞性能降低,流量衰减率增大。流道内沉积泥沙的中值粒径与灌水器设计流速呈负相关,随着设计流速的增加而减小。灌水器流道内0~30μm粒径的沉积泥沙体积比随含沙率的增加而不断降低。研究成果可为解决引黄滴灌灌水器堵塞问题提供参考。

不同灌水处理对春玉米土壤水分、耗水特征及产量的影响

【目的】探究不同灌水定额对春玉米全生育期耗水特征及产量的影响,优化克拉玛依地区春玉米节水灌溉制度,以提高当地水分利用效率。【方法】于2021年5—9月在克拉玛依农业综合开发区开展春玉米田间试验,设置6个灌水处理W1(225 m^(3)/hm^(2))、W2(300 m^(3)/hm^(2))、W3(375 m^(3)/hm^(2))、W4(450 m^(3)/hm^(2))、W5(525 m^(3)/hm^(2))、W6(600 m^(3)/hm^(2)),探究不同灌水定额对春玉米耗水特征及产量的影响。【结果】①各生育期不同灌水处理0~100 cm土层土壤含水率随土层深度增加呈“增-减-增”的变化趋势。W5处理在喇叭口期、抽雄散粉期、乳熟期、完熟期较W1、W2、W3、W4、W6处理0~100 cm土层土壤贮水量平均增加了2.35%~9.11%、0.21%~4.37%、0.39%~1.79%、0.60%~4.48%。②完熟期W5处理百粒质量显著高于W1处理和W2处理,但与W3、W4、W6处理无显著性差异。W5处理穗粒数较其他处理显著提高10.49%~36.01%,穗长较其他处理显著提高8.31%~27.12%。③综合评判模型计算得出W5处理(525 m3/hm^(2))综合评价指数最高。【结论】因此,全生育期灌水10次,灌水定额为525 m3/hm^(2)是克拉玛依地区最优灌水处理。

两种覆盖方式下灌水定额对土壤温度变化、棉花产量及水分利用效率的影响

【目的】探究不同覆盖方式和灌水定额对棉花生产的影响。【方法】于2017―2019年在新疆阿拉尔市开展大田试验,其中,2017―2018年膜下滴灌试验以新陆中46号为供试材料,设置24 mm(M1)、30 mm(M2)和36 mm(M3)3个灌水定额;2018―2019年无膜滴灌试验以中棉619为供试材料,设置36 mm(W1)、45 mm(W2)和54 mm(W3)3个灌水定额;分析不同处理对10 cm、20 cm、40 cm土层土壤温度和土壤含水量、籽棉产量以及灌溉水利用效率的影响。【结果】2种模式下棉田10 cm、20 cm和40 cm土层土壤含水量和籽棉产量均随灌水定额的增大呈增加趋势。M2、M3处理的籽棉产量分别较M1处理显著增加8.82%~11.47%和14.24%~18.96%;W2、W3处理的籽棉产量分别较W1处理显著增加15.18%~22.61%和32.53%~46.29%。土壤温度和灌溉水利用效率均随灌水定额的增大呈降低趋势。M2、M3处理的灌溉水利用效率分别较M1处理显著降低10.82%~12.94%和20.70%~23.84%;W2、W3处理的灌溉水利用效率分别较W1处理降低1.91%~7.85%和2.47%~11.65%。2018年灌水定额相同时,M3处理的土壤含水量、0~40 cm土层土壤温度、籽棉产量和灌溉水利用效率均高于W1处理。基于逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)的综合评价表明,膜下滴灌处理配套30 mm灌水定额,无膜滴灌处理配套54 mm灌水定额可取得较好的效果。【结论】提高灌水定额可以在一定程度上弥补无膜种植模式引起的籽棉产量降低,但会降低灌溉水利用效率。研究结果可为无膜滴灌植棉技术在当地的推广提供参考。

不同覆盖及灌水对农田冬季休闲期水热影响及调控效应

内陆干旱区农田冬季休闲期长达4个月,为提高农田冬季休闲期抑蒸保墒能力,探索适宜的冬季休闲期灌水及覆盖模式。在民勤绿洲红崖山灌区利用称重式蒸渗仪测定土壤水分、地温、耗水量、累计蒸发量等指标,研究不同覆盖及灌水条件下农田水热变化及耗水特性。结果表明,冬季休闲期覆盖+灌水处理可以减少土面蒸发、减少渗漏,将较多的冬季灌水储存在土壤中,其中T3、T4储水效果显著,有利于来年作物播种及苗期生长,还可调节地温变化幅度,减缓外界温度变化的影响,避免地温大起大落。覆膜和膜+草覆盖处理(T3、T4)可作为冬季休闲期有灌溉条件地区水分调控的适宜选择,而覆膜处理可作为冬季休闲期无灌溉条件地区水分调控的适宜选择。

减量灌水及有机无机肥配施对西北灌区玉米光合生理、籽粒产量及品质的影响

针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计,主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水),副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥),探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明,与传统灌水(I2)相比,减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index,LAI)、光合势(photosynthetic potential,LAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),提高了胞间CO_(2)浓度(Ci)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量;有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响,随有机肥比例增加,有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应;与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比,减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index,MLAI)提高了6.9%~7.1%,总光合势(total photosynthetic potential,TLAD)无显著变化;玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%,吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content,SPAD)、Pn、Tr和Gs,降低了Ci。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%,籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%,籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响,但综合2年结果,I1F2影响更显著。因此,减量20%灌水(3240 m^(3)hm^(–2))结合75%无机化学氮肥(270 kg hm^(–2))配施25%有机肥(90 kg hm^(–2))是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。

绿洲灌区绿肥还田对减量灌水小麦产量的补偿机制

探讨绿肥对减量灌水春小麦产量构成及光合产物积累分配特征的响应和机制,可为构建新型小麦节水型种植制度提供实践和理论依据。依托2017年在甘肃河西绿洲灌区开始的小麦复种绿肥田间定位试验,于2021—2022年研究了不同绿肥处理方式下减量灌水小麦的群体生长动态、光合产物累积、转运分配和产量特性。试验采用裂区设计,设420 mm(I3,地方常规灌水量)、370 mm(I2,减量50 mm)和320 mm(I1,减量100 mm)3个灌水水平,绿肥全量翻压还田(WG)、绿肥仅根茬还田(WGR)和不种绿肥(W)3种绿肥处理方式,组成9个处理。结果表明,减量灌水降低了小麦产量和收获指数,绿肥还田可补偿因减量灌水造成的产量负效应。与I3相比,I1处理小麦籽粒产量、生物产量和收获指数分别降低11.5%、3.8%和8.1%,I2籽粒产量降低了3.4%;与W相比,WG籽粒产量、生物产量和收获指数分别提高10.9%、3.7%和8.0%,WGR籽粒产量和收获指数提高了4.8%和3.4%;与WI3相比,WGI2籽粒产量和收获指数分别提高7.2%和5.3%,WGI1和WGRI2的籽粒产量、生物产量和收获指数差异不显著,即麦后复种绿肥并全量还田可补偿减量灌水100 mm产生的产量负效应,可超量补偿在减量灌水50 mm的负效应。绿肥还田补偿减量灌水对小麦产量负效应的主要原因是:(1)绿肥还田提高了小麦生育后期的群体生长率(CGR)和净同化率(NAR),增大了小麦穗数、穗粒数与千粒重。与WI3相比,WGI2拔节至孕穗、孕穗至开花、开花至灌浆期CGR分别提高10.4%、10.5%和7.9%,WGRI2拔节至孕穗、孕穗至灌浆期CGR分别提高6.7%和5.7%,WGI1无显著变化;WGI2较WI3孕穗至开花、开花至灌浆期NAR分别提高4.5%、4.8%,穗数和千粒重分别提高5.7%和6.9%,WGI1、WGRI2较WI3穗数、穗粒数与千粒重差异不显著。(2)绿肥还田提高了减量灌水小麦的花后干物质积累量和对籽粒的贡献率。I2、I1较I3花后干物质积累量和对籽粒的贡献率分别降低8.8%、5.3%和23.1%、13.7%;WG、WGR较W花后干物质积累量和对籽粒的贡献率分别提高19.6%、8.9%和14.0%、9.3%;与WI3相比,WGI2、WGRI2花后干物质积累量差异不显著。在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥是实现小麦生育期减量灌水的可行措施,绿肥可通过优化小麦光合产物的累积和分配补偿由于减量灌水造成的小麦减产,绿肥全量还田的节水潜力更高。

干旱灌区减量灌水下玉米农艺性状、产量及水肥利用效率对间作绿肥的响应

于2020—2022年采用裂区试验设计,主区设玉米‖箭筈豌豆(M‖V)和单作玉米(SM)2个种植模式,裂区设高量(I3,400 mm)、中量(I2,340 mm)、低量(I1,280 mm)3个灌水水平,探究间作绿肥对减量灌水下玉米农艺性状、产量、土壤全氮含量、水分利用效率(WUE)及氮肥偏生产力(PFPF)的影响。结果表明,与SM相比,M‖V玉米株高、茎粗、穗位高分别增加6.3%~14.3%、5.4%~12.0%和12.5%~22.1%,玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数分别增加5.7%~20.2%、3.7%~13.6%、2.7%~5.9%和6.8%~17.7%;间作模式下,M‖VI2与M‖VI3处理间玉米株高、茎粗、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数差异不显著,各指标分别较M‖VI1处理显著增加6.7%~7.7%、4.9%~5.8%、7.7%~11.6%、6.2%~11.3%、2.0%~5.1%、1.0%~2.0%和5.2%~10.3%。M‖V较SM玉米增产效果显著,籽粒产量和生物产量分别提高7.7%~27.9%和5.7%~19.2%;间作模式下,M‖VI2与M‖VI3处理间玉米籽粒产量及生物产量无显著差异,两指标分别较M‖VI1处理显著增加5.7%~15.5%和4.7%~8.0%。M‖V较SM显著增加了0~40 cm土层土壤全氮含量、WUE和PFPF,增幅分别为5.8%~7.9%、12.4%~28.3%和7.7%~27.9%;间作模式下,M‖VI2与M‖VI3处理间PFPF无显著差异,较低灌水处理显著增加5.7%~15.5%,M‖VI2较M‖VI3处理WUE显著增加7.7%~10.8%。相关分析表明,间作箭筈豌豆可通过提升土壤全氮含量改善玉米株高、茎粗、穗位高、穗长、穗粗及穗行数,通过增加穗粒数和千粒重保障中量灌水(340 mm)条件下玉米产量不降低,从而提高水肥利用效率。因此,间作箭筈豌豆结合灌水340 mm可作为河西灌区水资源承载安全范围内的玉米间作绿肥高效生产模式。

不同灌水量下玉米的产量可持续性对间作绿肥的响应

明确间作绿肥对不同灌水量下玉米产量可持续性的影响,对构建节水增效型玉米间作豆科绿肥模式具有重要支撑作用。于2018—2022年开展田间定位试验,采用裂区试验设计,设置玉米间作箭筈豌豆(M/V)和单作玉米(SM)2种种植模式,以及玉米地方习惯灌水量(I3:4000 m^(3)hm^(-2))、减量15%(I2:3400 m^(3)hm^(-2))、减量30%(I1:2800 m^(3)hm^(-2))3种灌水水平。研究了间作绿肥对不同灌水量下玉米产量及产量构成因素、相对多作物抗性指数、产量可持续性指数、关键土壤养分指标和经济效益的影响。结果表明,间作绿肥可在减量15%灌水条件下较单作玉米提高玉米穗粒数和千粒重,从而提高玉米籽粒产量,2019—2022年,间作玉米在减量15%灌水水平下较单作玉米的穗粒数和千粒重分别提高8.7%~16.4%和7.1%~13.4%,籽粒产量提高9.3%~23.6%,同时与间作玉米地方习惯灌水量处理的籽粒产量无显著差异。间作绿肥使玉米在减量灌水条件下的相对多作物抗性指数均大于0,且随种植年限的增加而提高,进而降低了减灌条件下产量的变异系数、提高了产量可持续性指数,间作玉米产量变异系数较同一灌水量单作玉米降低77.9%~82.8%、产量可持续性指数提高12.2%~19.9%。玉米间作绿肥可以增加土壤养分,与单作玉米相比土壤有机质、速效氮含量分别增加6.4%~15.8%、12.1%~35.6%,土壤速效磷含量在减量15%和减量30%灌水水平下分别增加了19.4%、11.3%,玉米间作绿肥在减量15%灌水水平下的土壤有机质、速效氮和速效磷含量与地方习惯灌水量处理无显著差异,均显著大于其他处理。在2020—2022年,间作玉米在减量15%灌水水平下较单作玉米的纯收益提高了10.5%~34.2%;在2021—2022年产投比提高了7.8%~10.4%,与间作玉米地方习惯灌水量处理无显著差异。间作绿肥主要通过增加土壤有机质,改善土壤氮、磷养分条件而增强玉米产量可持续性。总之,间作绿肥能够缓减因灌水量减少造成的产量损失,增强减量灌水下玉米产量稳定性和可持续性指数。本研究中玉米间作箭筈豌豆灌水量3400 m^(3)hm^(-2),可作为试区玉米可持续生产模式及其适宜灌水量的参考。

不同灌水对黄淮冬小麦茎秆、产量及水分利用效率的影响

为了筛选节水品种,为品种生产种植提供管理指导,选取黄淮地区生产推广品种,在只施底肥(W_(0)),底肥+拔节水(W_(1))和底肥+拔节水+孕穗水(W_(2))3种模式下,分析不同品种的株高及茎秆结构变化,产量构成变化和水分利用效率变化。结果表明:(1)相对于W_(0),W_(1)处理下品种株高、穗下节、倒2节和倒3节增加显著,以穗下节增幅最大,而基部节间变化不显著,W_(2)较W_(1)株高增高,各节间有增加但不显著。相对于W_(0),W_(2)处理下‘周麦18’和‘洛麦28’株高增幅最大,分别增加36.49%和35.30%;W_(1)、W_(2)处理下‘郑麦129’基部节间长最大,生产上利用时应注意肥水管理防止倒伏;(2)相对于W_(0),W_(1)处理下品种单株成穗数和穗粒数增加显著,千粒重降低显著,产量增加显著。而相对于W_(1),W_(2)处理下千粒重和产量增加显著,其他差异不显著;(3)相对于W_(0),W_(1)处理下品种水分利用效率增加显著,且以‘丰德存12’和‘洛麦28’水分利用效率最高;相对于W_(1),W_(2)处理下品种水分利用效率显著低于W_(1),仍以‘丰德存12’和‘洛麦28’水分利用效率最高。

不同灌水定额对2种油莎豆生长、产量及水分利用效率的影响

【目的】探究南疆地区灌水定额对不同品种油莎豆生理生长、产量及水分利用效率的影响,制定科学合理的灌溉制度。【方法】采用河南圆粒(HY)和内蒙古圆粒(NY)2个油莎豆品种,设置W1(18 mm)、W2(27 mm)、W3(36 mm)和W4(45 mm)4个灌水定额,分析土壤储水量、各生育期的株高、分蘖数、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率变化。【结果】2个品种油莎豆土壤储水量和耗水量均随灌水定额增大而增加,W4处理储水量和耗水量较W1处理分别增加24.84%、60.57%(HY)和18.46%、55.61%(NY)。HY油莎豆株高、分蘖数、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片蒸腾速率(Tr)和产量均随灌水定额增大呈显著增加趋势(P<0.05),W4处理较W1处理分别增加24.60%、15.11%、28.14%、34.86%、40.49%和13.92%,胞间CO_(2)浓度(Ci)随灌水定额增大呈减小趋势,W1处理较高。而NY油莎豆株高、分蘖数、Pn、Gs、Tr和产量均随灌水定额增大呈先增加后减小趋势,W2处理较W1处理分别增加26.07%、20.26%、19.69%、38.38%、44.92%和20.83%,Ci随灌水定额增大呈先减小后增大趋势,W2处理较低。不同处理油莎豆水分利用效率和灌溉水利用效率均随灌水定额增大呈减小趋势,W1处理显著优于其他处理。主成分分析表明,净光合速率和水分利用效率可作为油莎豆水分和品种筛选的指标。【结论】河南圆粒灌水定额为45 mm,内蒙古圆粒灌水定额为27 mm时更有利于油莎豆的生长,提升产量和水分利用效率。

滴灌灌水器特征参数对砂土湿润进程的影响

明确灌水器特征参数和土壤粒径组成对湿润进程的影响是进行滴灌系统设计的基础与前提.提出了使用单位湿润体的灌水强度(AQTV)量化土壤湿润进程,探究了灌水器流量(1,3,6 L/h)、灌水量(5,10,20 L)和覆膜对不同粒径组成砂质土壤(北京大兴DX、内蒙古乌盟WM、新疆伽师JS、内蒙赤峰CF)AQTV的影响.结果表明:不同粒径组成砂壤土的AQTV均随灌水器流量增大呈上升的变化规律,并且与粒径组成中(0.100,0.250]mm的土壤颗粒占比呈显著性负相关关系(P<0.05);随着灌水量增加,4种砂壤土中AQTV均呈逐渐下降趋势.当灌水量为5 L以及10和20 L时,AQTV分别与≤0.002 mm的黏粒以及(0.500,1.000]mm的砂粒组分占比呈显著正相关关系.覆膜滴灌提升了处理DX,WM和CF的AQTV,这可能是由于3种砂壤土大粒径砂粒或黏粒相对较高的原因.此外,随着灌水器间距增加,土壤水分交汇区域与含水量减小,土壤水分在水平和竖直湿润距离减小.

探究保水装置对树苗根区水盐及灌水周期的影响

目的:滴灌技术的普及使盐分不断积累在湿润体边缘,导致土壤盐碱化,同时田间渠道无水及时灌溉林带,防风林带的死亡率剧增,该文提出一种节水冲洗林带根区盐分的方法。方法:在呼图壁二十里店镇的棉田选择一块地,在滴头流量、灌水时间及灌水次数相同的条件下,对榆树苗根区采用保水装置处理和不处理的两种对比试验,研究根区水盐的变化及灌水周期的影响。结果:根区采用保水装置处理时,该装置保护林带的树皮、降低根区土壤的蒸发量,灌水周期可延长25天,成活率可高达98%。灌水6次后,在湿润体内水平距40 cm、不同深度取土检测盐分的结果表明:榆树苗根区用保水装置处理比不处理相比多淋洗1.68 g/kg的盐分,根区土壤盐分的降低很明显。结论:根区土壤盐分的降低量不仅与土壤性质、根区土壤温度、易溶盐的多少及灌水量有关,而且水样的盐分和pH值也有关系。

灌水定额分配对耐盐碱水稻生育特征的影响

【目的】探明宁夏银北地区不同耐盐碱水稻品种对灌水定额响应特征。【方法】以宁夏银北地区大面积推广的2个耐盐碱水稻品种:宁粳56号(NJ56)和吉粳105号(JJ105)为研究对象,设置4个灌水定额分配方式:W1(出苗前期3000 m^(3)/hm^(2)、苗期1050 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1800 m^(3)/hm^(2)、拔节期2100 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1350 m^(3)/hm^(2)、灌浆期900 m^(3)/hm^(2))、W2(出苗前期2700 m^(3)/hm^(2)、苗期1650 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1200 m^(3)/hm^(2)、拔节期1500 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1800 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1350 m^(3)/m^(2))、W3(出苗前期2400 m^(3)/hm^(2)、苗期1800 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1050 m^(3)/hm^(2)、拔节期1800 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1050 m^(3)/hm^(2)、灌浆期2100 m^(3)/hm^(2))、W4(出苗前期2100 m^(3)/hm^(2)、苗期1500 m^(3)/hm^(2)、分蘖期2100 m^(3)/hm^(2)、拔节期1350 m^(3)/hm^(2)、抽穗期500 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1650 m^(3)/hm^(2)),研究灌水定额分配方式对宁夏银北地区耐盐碱水稻生长、产量及品质的影响,并进行综合评价得出最佳灌水定额和耐盐高产水稻品种。【结果】①吉粳150号水稻W1处理下的垩白粒率和垩白度最高,分别达到68.67%和19.30%,W2处理下水稻出苗率较高,达到84.47%,W3处理下精米率、蛋白质量、胶稠度最高,分别达到81.76%、9.40%、9.13。②宁粳56号水稻W1处理下水稻分蘖成穗率、实际产量、灌水利用效率、含水率、直链淀粉量均最高,分别达到75.67%、10388.78 kg/hm^(2)、101.85%、10.50%、20.07%,W3处理下千粒质量最高,达到24.83 g,W4处理水稻穗长和单穗粒质量最高,分别达到21.35 cm和2.81 g,宁粳56号水稻和吉粳105号水稻的W4处理碱消值同时达到7。【结论】最佳灌水量为W4(出苗前期2100 m^(3)/hm^(2)、苗期1500 m^(3)/hm^(2)、分蘖期2100 m^(3)/hm^(2)、拔节期1350 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1500 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1650 m^(3)/hm^(2)),最佳宁粳56号水稻,是宁夏盐碱地治理节水抑盐调控效果较好的灌溉技术。

低温胁迫及灌水对不同抗低温小麦品种根系生长和活性的影响

为了解春季低温胁迫下小麦根系形态性状和生理功能的变化及其与品种抗低温能力的关系,同时明确低温灾害来临前灌水对小麦根系伤害的缓解效应,采用室外盆栽方式,以强抗低温品种百农207和弱抗低温品种周麦18为材料,研究了不同抗低温小麦品种的根系生长发育特征及灌水对低温胁迫的缓解效应。结果表明,拔节期低温胁迫(T1)处理下,小麦单株总根长、根体积、根干重和根系活力随生育期的推进均呈先升后降的变化趋势,单株次生根数呈下降趋势;孕穗期T1处理下,单株总根长、根体积、次生根数和根干重均呈下降趋势,根系活力呈上升趋势。拔节期和孕穗期T1处理下,强抗低温品种百农207的根系性状变化幅度较小,单株次生根数、根系活力和产量均显著高于弱抗低温品种周麦18。相对于T1处理,灌水+低温胁迫(T2)处理下单株次生根数增加,其中弱抗低温品种周麦18变化显著。经相关分析、多元逐步回归和通径分析,春季T1处理下,抗低温品种具有较高的单株次生根数和根系活力,其中拔节期和孕穗期的T1处理下孕穗期根系活力、开花期单株根干重及孕穗期单株次生根数对产量贡献较大,T2处理下孕穗期和蜡熟期的单株次生根数贡献较大。综合来看,春季低温胁迫下,较高的根系活力和单株次生根数对小麦产量具有重要作用,而低温胁迫前灌水主要通过提高小麦生育后期的单株次生根数而增加产量。

膜下滴灌不同灌水下限对花生生长发育的影响及DMA数字模型构建

探究辽西地区花生膜下滴灌最佳灌溉制度,建立以有效积温为自变量的不同灌水下限花生干物质积累动态模型,以期为花生高产节水节效栽培管理提供参考依据。采用大田试验以花生白沙1016为试验材料,设置4个灌水处理,雨养处理(CK)、W50、W60、W70(灌水下限分别为田间持水率的50%、60%、70%),通过观测花生株高、LAI和干物质积累量(DMA)变化,分析不同灌水下限对花生生长发育的影响,并建立基于有效积温为自变量,DMA为因变量的花生生长动态模型。结果表明:花生在花针期、结荚期的生长速度较快,对水分的敏感度较高,生育后期的生长速度较慢,W70处理较其他处理的花生株高、LAI和DMA有显著的提高,其产量最高达到5 181.81 kg/hm^(2)、水分利用效率最大为1.79 kg/m3。所以田间持水率70%为该地区膜下滴灌条件下花生最适宜的灌水参数,并建立了其基于归一化的有效积温为自变量的相对DMA预测的Gompertz方程:■。

不同灌水条件下分层施肥对土壤养分垂直分布与小麦根系生长和功能的影响

【目的】探究施肥方式对土壤养分和小麦根系生长的影响,塑造良好的根系构型,为麦田的科学施肥和高产高效生产提供理论依据。【方法】试验于2021—2023年在河南农业大学原阳科教示范园区进行,采用池栽定位试验,设置3个施肥处理(F_(0):不施肥;F_(1):N、P、K肥浅施;F_(2):N、P、K肥1/3浅施+2/3深施)和3个灌水处理(W_(1):底墒水;W_(2):底墒水+拔节水;W_(3):底墒水+拔节水+扬花水),共计9个组合处理,测定0—100 cm不同层次的土壤养分和根系性状。【结果】在不同灌水频次下,土壤耕层养分含量较高,随着土层加深,有效养分减少,0—60 cm土层养分含量表现出F_(2)>F_(1)>F_(0)。分层施肥(F_(2))明显增加了20—40 cm土层肥力,较浅层施肥(F_(1))相比,不同灌水频次下开花期至成熟期的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾含量分别平均提高了16.03%、7.67%、8.82%、6.32%。80—100 cm土层硝态氮和全氮含量上升,灌水增大了富集效应;0—100 cm土层速效钾含量呈“S”分布,且成熟期含量升高,出现钾素外排现象。小麦根系主要集中在0—40 cm土层中,分层施肥(F_(2))显著提高了根系在20—40 cm土层根系的形态分布和功能,根长密度、根表面积密度、根体积比、根干重密度、根系活力和根系生理势两年均值比浅层施肥分别提高38.42%、16.93%、25.65%、43.07%、33.12%、31.10%。相关分析表明,0—20 cm土层各养分指标与根系形态指标呈极显著的正相关关系(P<0.01),0—60 cm土层根系生理势在与土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾均呈极显著正相关关系。【结论】分层施肥结合3次关键水实现了根系分布与土壤氮磷钾分布的高度协调,增强了根系在20—40 cm土层的分布比例,有利于土壤氮磷钾的协同吸收和产量提高。