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。

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。

加气渗灌模式下灌水定额与棉秆还田深度对棉花生长及产量的影响

为了探究加气渗灌模式下灌水定额和棉秆还田深度对棉花生长和产量的影响,本文以新陆中88号为研究对象,探究灌水定额和棉秆还田深度对棉花株高、茎粗、干物质量以及叶绿素相对含量的调控效应。结果表明,棉花受灌水定额影响较大,植株株高、茎粗、干物质量和叶片叶绿素相对含量均随着灌水定额的增大呈增加趋势。总体来看,在同一灌水定额条件下,25 cm土层处理的叶绿素相对含量大于15 cm和35 cm处理;棉秆还田深度为25 cm时,棉花株高、茎粗以及单株棉花籽棉产量均为最佳。

膜下滴灌条件下毛管铺设模式与灌水定额对水分运移及玉米产量的影响

膜下滴灌技术的优势及应用效果明显,在全国各地均有推广应用。为了进一步降低投资,节约资源,探索节水高产的毛管布置模式,在民勤绿洲红崖山灌区以“敦玉13”为材料开展毛管铺设与灌水定额对作物的影响及水分运移特征试验。通过测定玉米出苗率、土壤水分运移规律、干物质积累与分配、产量、水分利用效率及种植效益等指标,分析了不同毛管铺设及灌水处理对玉米出苗、土壤水分运移消耗、水分高效利用的影响与产量效应。结果表明,膜下滴灌毛管铺设模式对玉米出苗率的影响较为明显,1膜2管和1膜3管玉米出苗率明显高于1膜1管;在1膜2管时,不同灌水定额下灌溉水均可横向扩散到作物种植区,而1膜1管时,灌溉水均不能横向扩散到作物种植区,影响了作物出苗及生长;1膜2管和1膜3管玉米干物质积累量明显高于1膜1管,对有限水分的利用效率较高,其穗粒数、穗粒重、产量等均高于1膜1管处理;1膜1管、1膜2管在节约灌溉材料方面优势较为明显,但1膜1管产量降低较为明显。综合结果来看,在玉米膜下滴灌种植中,建议采用1膜2管模式(膜宽145 cm),灌水定额36~42 mm,生育期灌溉定额以2 520~3 360 m^(3)/hm^(2)为宜,灌水频率依据气候等条件保持在7~8次。

不同灌水定额对欧李抗逆性状、耗水特性及水分利用效率的影响

通过研究不同灌水定额下欧李抗逆性状及耗水特性,本试验探索了欧李在宁夏中北部半干旱地区栽培的可行性和最优灌水定额。结果表明:成年欧李树在灌水定额为7 mm时仍能完成生育全过程,表明其具有较强的抗旱性;随着灌水定额的增加,丙二醛含量和细胞膜透性均呈先降低后升高的变化趋势,游离脯氨酸和叶绿素a含量均呈先升高后降低的变化趋势。综合分析欧李抗逆性、耗水特性及水分利用效率可知,灌水定额为20 mm处理是兼顾产量和节水效益的最佳处理,与灌水定额为7 mm处理相比,虽然水分利用效率不高,但产量增加84.08%。总体来看,在该地区将欧李作为经济林兼作生态林的栽培树种,具有良好的经济效益和生态效益。

滴灌条件下不同灌水定额对欧李果实理化指标和营养元素含量的影响

通过对滴灌条件下不同灌水定额对欧李果实理化指标及营养元素含量变化的试验研究,探索水分对欧李果实生长的影响程度,为欧李作为经果林进行栽培提供理论依据。欧李作为抗旱耐寒、营养价值极高的品种,其果实钙含量远高于其它水果已得到业界普遍认可,茎、叶、果等均有很高利用价值,叶子可制作茶叶,果实可酿造果酒、饮品,在水资源严重缺乏的宁夏北部干旱区推广有着较高的经济和生态价值,效益前景可观,有着节水增效、增产增收、防风固沙的预期效果。研究结果显示,不同灌溉定额对欧李果实理化指标和营养元素的影响除总酸外总体表现为符合一元二次函数曲线规律,R值均在0.9左右,呈开口向下的抛物线形态,各项指标都出现差异,特别对总糖、总酚及硒的影响较大,总体表现为欧李理化指标和营养元素含量与灌溉水平间呈现正相关。通过数据分析基于欧李果实营养元素含量的最优灌水定额得出,当灌水定额趋于16.57m 3·667m-2时,更有利于欧李果实理化指标和营养元素含量的积累和品质的提升。

不同种植模式和灌水定额对棉花生长和产量的影响

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距(M1:1膜3行)、宽窄行(M2:1膜6行)2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额(W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm),分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃分布、挂枝数、产量和水分利用效率的影响。【结果】种植模式显著影响棉花株高和茎粗,M1处理的株高和茎粗相比M2处理提高了30.29%和13.45%;株高和茎粗随灌水定额的增大而增大,W2处理和W3处理的株高和茎粗差异较小,显著高于W1处理。M1处理有利于增加棉花上部铃和内围铃,且中、上部铃随着灌水量的增加而增加。M1处理的单株成铃数、衣分和籽棉产量相比M2处理分别增加了65.72%、1.46%和3.33%,皮棉产量增加了6.87%。产量随着灌水定额的增加而增加,但水分利用效率差异不显著。【结论】推荐南疆地区机采棉采用等行距(M1)种植模式,最优的灌水定额为37.5mm(W2),可以促进棉花生长,实现增产。

基于熵权-TOPSIS的滴灌春玉米灌水定额研究

为准确得到适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额,设置了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)) 6个水平的灌水定额,研究灌水定额对春玉米生长发育和产量的影响。选取部分生长指标、产量指标、节水指标作为评价指标,结合耗水规律和指标显著性进行分析,并采用熵权-TOPSIS综合评价法,优选适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额。结果表明:滴灌春玉米的关键生育期为抽雄散粉期,该生育期最优灌水定额为525 m^(3)/hm^(2);耗水量和耗水强度的增长速率在灌水定额大于525 m^(3)/hm^(2)后明显下降;通过各指标显著性分析得出,灌水定额为450~525 m^(3)/hm^(2)时,较适宜北疆春玉米的生长;熵权-TOPSIS综合评价结果显示,灌水定额为525 m^(3)/hm^(2)时,贴近度最高,评价结果最好,此时玉米产量为16 178.71 kg/hm^(2)。综上所述,北疆滴灌春玉米的最优灌水定额为525 m^(3)/hm^(2)。

灌水定额和周期对北疆制种棉花生长、产量及种子质量的影响

为探寻北疆膜下滴灌制种棉花最优的灌水定额和周期,于2023年4月到10月在新疆维吾尔自治区水利厅水土改良实验场开展大田试验,试验设置了3个灌水定额(80%ETc、100%ETc、120%ETc, ETc为棉花蒸发蒸腾量)和3个灌水周期(5、7、9 d),采用双因素全组合试验设计,共9个处理,研究不同灌水定额和灌水周期对制种棉花株高、茎粗、产量、水分利用效率和种子质量的影响。结果表明,120%ETc、5 d周期的处理适宜北疆膜下滴灌制种棉花株高、茎粗的生长,其产量显著高于其他处理(P<0.05),而100%ETc, 5 d周期的处理则在水分利用效率和发芽率上显著高于其他处理(P<0.05)。基于熵权-TOPSIS综合评价结果表明,灌水定额100%ETc与灌水周期5 d的组合为北疆地区制种棉花生产的最优灌溉组合,这一组合能有效促进棉花生长,提升棉花的产量和种子质量。

基于灌水定额下的设施黄瓜肥水高效耦合技术分析

传统的施肥技术滴灌和沟灌肥料利用率较低,果实品质欠佳。为培育品质高、产量多的黄瓜。本文研究采取定额滴灌的方式建立3种水肥耦合模式,探究最佳水肥比例,在其它环境均相同的情况下,滴灌水肥量由Z1至Z3呈3种不同梯度,以黄瓜的生长长度、重度、单株结果产量、单株高度、果实品质为量化指标。研究显示,滴灌3种不同梯度的水肥量所显示黄瓜指标Z2>Z3>Z1,Z2表现最优,Z1表现最弱,说明在定额滴灌条件下,优化水肥耦合技术,可以生产品质优、效益高的产品。

微喷灌水定额对烟田土壤物理性状和养分运移的影响

以不灌水和传统沟灌为对照,研究了不同微喷灌水定额对河南宝丰壤质土壤物理性状和养分运移的影响.结果表明,与传统沟灌相比,微喷可有效控制每次灌水定额,降低土壤容重,微喷定额为24～36 mm,不仅能有效补充土壤水分,又可使土壤湿润层保持在耕层范围内.灌溉后24 h各灌水处理0～30 cm土层中碱解氮含量均高于不灌水,且随着灌水定额的增加,碱解氮含量呈增加趋势,圆顶期则呈现相反的变化,以不灌水最高.传统沟灌水分下渗过深,造成土壤速效养分的淋失,灌水后24 h测定,耕层土壤碱解氮含量低于微喷36 mm处理,速效钾含量低于其他处理,而碱解氮含量在20 cm以下土层、速效钾含量在30 cm以下土层中含量提高.

不同滴头流量及灌水定额下红枣树耗水规律

通过大田试验研究了不同滴头流量及灌水定额下红枣树的耗水规律，结果表明：各处理红枣树的全生育期耗水规律呈现单峰曲线变化，峰值出现在8月10日前后，各处理红枣树的日均最大耗水量在4.00～5.74 mm之间变化，各处理红枣树花期至成熟落叶期的作物系数在0.399～1.036之间变化，累积耗水量在287.0～413.5 mm之间变化；采用相同滴头流量时，红枣产量和WUE均随灌水定额的增大而增加，但增加的幅度逐渐减小；采用相同灌水定额时，增加滴头流量能够提高红枣产量和WUE，但在a=0.05水平下，未达到显著水平。

不同灌水定额条件下的覆膜开孔蒸发实验研究

在研制了室内蒸发动态观测实验系统的基础上,分析了土表覆膜开孔率和灌水定额不同条件下,蒸发土壤含水率剖面的动态特征。通过累积蒸发量的计算分析,基于Gardner关于裸土蒸发的累积蒸发量与时间关系成正比的理论关系,建立了不同覆膜开孔率和灌水定额影响下累积蒸发量随时间变化的三因素模型,从而成为传统Gardner关系的进一步扩展。在此基础上,进一步分析了覆膜开孔率和灌水定额对相对累积蒸发量和单位膜孔面积累积蒸发量的影响,并得出了相对累积蒸发量和单位膜孔面积累积蒸发量与覆膜开孔率和灌水定额之间的定量函数关系。

滴灌灌水定额对西北旱区春小麦耗水和产量的影响研究

在甘肃省武威市中国农业大学石羊河试验站进行大田试验,研究了5种不同的滴灌定额(30、35、40、45、50mm)对西北旱区春小麦耗水和产量的影响。初步试验结果表明,灌水定额在30~50mm范围内,总灌水量、春小麦各生育期及全生育期的耗水强度和耗水量均随灌水定额的增加而增加。水分利用效率(WUE)在灌水定额为40mm时最高,为1.91kg/m3,但由于该处理春小麦在开花~成熟期仍处于亏水状态,产量低于W4和W5处理。春小麦产量随灌水定额的增加而增加,灌水定额为50mm时达到最高8 031kg/hm2。综合考虑水分利用率和产量等因素,滴灌条件下,灌水定额为45mm,灌溉定额为350mm时,西北旱区春小麦可达到节水增产的目标,且比当地常规灌溉条件下高产田增产3%~14%,节水32%。

基于SISM模型和畦灌技术的冬小麦最小灌水定额研究

为确定满足畦灌技术约束下的冬小麦最小灌水定额,采用地面灌溉水流运动模拟模型SISM,结合华北地区畦灌现状,考虑畦田长度、坡度、田面标准差、微地形空间分布差异及入畦单宽流量等要素,设计53088种畦灌技术要素组合,以地面灌溉水流覆盖整个田块和最小灌水深度Zmin>0为控制条件,对不同技术要素组合下的灌水过程进行模拟,分析畦灌技术要素和灌水性能指标值的对应关系,结合畦灌数值模拟试验结果,提出3种代表性畦田长度(50、100、150 m)下田面标准差、坡度、入畦单宽流量等畦灌要素的建议范围。在不考虑畦田布置优化方案的条件下,3种代表性畦长畦灌最小灌水定额不宜低于84、117、148 mm;在地面灌溉技术及畦田布置方案优化的条件下,3种代表性畦长畦灌最小灌水定额不宜低于71、75、79 mm。

不同滴灌灌水定额对小麦的耗水特性和产量的影响

通过大田试验,探究滴灌条件下不同灌水定额的小麦耗水规律。结果表明,各处理间小麦的日均耗水量都呈双峰曲线变化,总耗水量呈先增大后减小的趋势。在灌水相对充足的条件下,耗水强度从小到大依次为完熟期<拔节期<抽穗扬花期<孕穗期<乳熟期<灌浆期。拔节期一定的水分胁迫有益于小麦水分利用效率和单穗粒数的提高,灌浆期的耗水量对最终产量尤为重要。研究表明,T1(225m^3/hm^2)、T2(300m^3/hm^2)、T3(375m^3/hm^2)处理由于耗水量过低造成小麦减产。综合比较T4(450m^3/hm^2)、T5(525m^3/hm^2)、T6(600m^3/hm^2)处理,T5处理是最有利于节水增产的处理。该试验结果可为北疆地区滴灌小麦探究最优的灌溉制度提供合理的参考依据。

渗灌条件下保护地黄瓜不同生育期适宜灌水定额

采用保护地黄瓜栽培小区试验的方法,将黄瓜全生育期分为前期、后期两个阶段,按生育阶段控制上、下限对黄瓜进行组合灌溉,通过比较黄瓜产量和水分生产效率,探讨了用节点式渗灌灌溉温室栽培黄瓜灌水定额(灌溉湿润比)的适宜取值范围。结果表明:在砂质粘壤土上,当节点式渗灌管埋深为25cm、计划湿润层深15～40cm(厚度25cm)、灌水控制上限和下限分别定为土壤水吸力6kPa(田间持水量)和30kPa时,将计划湿润层湿润比设定为前期0.37～0.38(灌水定额54～56m3/hm2)、后期0.34～0.37(灌水定额50～55m3/hm2),并依此进行灌溉,具有较好的高产、优质、节水效果。

不同灌水定额对膜下滴灌玉米的生长、产量及水分利用效率的影响

探究适宜多砾石砂土地区膜下滴灌玉米高产、高效节水的灌溉制度,针对该地区滴灌玉米缺乏相关灌溉制度的突出问题,采用大田小区对比试验的方法,研究不同灌水定额(300 m3/hm2(W1)、375 m3/hm2(W2)、450m3/hm2(W3)、525 m3/hm2(W4)、600 m3/hm2(W5))对玉米生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明:提高灌水定额对玉米生理指标有促进作用,能够加速籽粒发育;灌水定额与产量、水分利用效率呈单峰曲线变化,与耗水量呈线性变化。灌水定额大于525 m3/hm2时,对生理指标和产量无显著影响。灌水定额低于450 m3/hm2时,作物生长发育受到抑制,严重影响了产量构成要素,使玉米最终产量受到限制。在W4处理下产量与水分利用效率达到峰值。综合试验分析表明,在多砾石砂土地区选择灌水定额为525 m3/hm2的灌溉制度较适宜。

不同灌水定额对北疆小麦生长和产量的影响

通过大田试验,用以探究滴灌下不同灌水定额对小麦生长和产量的影响。初步探究结果表明:总体上小麦的生长指标和产量均随着灌水定额的增加呈先升高后下降的趋势,并在灌水定额为525m^3/(hm^2·次)(T5)时达到最大值。灌水量为525m3/hm^2是一个分界线,当灌水量小于525m^3/hm^2时,灌水量的提升将促进小麦的生长发育和产量的增加;当灌水量高于525m^3/hm^2时,灌水量继续提升将不再有利于小麦的生长发育,甚至可能抑制产量的增加。灌水定额为525m3/hm^2(T5)和600m^3/hm^2(T6)的小麦产量及产量构成因素均无显著差异,但经综合对比表明:525m^3/hm^2(T5)经济效应高于600m^3/hm^2(T6),故525m^3/hm^2(T5)为最佳灌溉制度。同时该试验结果可为北疆地区滴灌小麦探究最优的灌溉制度提供合理的参考依据。