营养液浓度对番茄生长、品质以及耐贮性的影响

为探索适合番茄生长的营养液浓度,实验以番茄‘天硕308’为原料,采用珍珠岩基质桶栽的方法,研究4种不同Hoagland营养液浓度(S1:1/4S、S2:2/4S、S3:3/4S、S4:4/4S,S表示营养液配方标准浓度)对番茄植株生长和果实品质及果实贮藏保鲜的影响。结果表明:番茄株高增长随生育进程的动态变化符合Logistic生长模型,当营养液浓度为S3时,番茄株高有最大值(124.367 cm),且快速生长持续时间最长;番茄叶片叶绿素含量在生育期呈现"单峰"曲线变化,峰值均出现在开花坐果期;番茄叶片丙二醛和脯氨酸含量随营养液浓度呈先降后升趋势。番茄果实可溶性糖、番茄红素、VC含量随着营养液浓度的增加呈先增加后降低的趋势,S3处理可有效提高番茄果实可溶性糖、番茄红素、VC含量,较S1处理组分别增加40.51%、38.70%和12.72%。贮藏期间,各处理组番茄果实的番茄红素、可溶性糖、VC以及丙二醛含量均呈现先上升再下降的趋势;适宜浓度的营养液采前处理可有效抑制贮藏期间果实硬度的下降,贮藏16 d时果实硬度为:S3处理组(3.593 k/cm^2)>S4处理组(2.843 k/cm^2)>S2处理组(2.740 kg/cm^2)>S1处理组(2.300 k/cm^2)。该研究可为调配营养液浓度、提高果实品质、提高耐贮性提供参考。

调亏灌溉对西北地区不同种植密度玉米耗水和产量的影响

为研究种植密度与调亏灌溉对玉米蒸发蒸腾和产量的影响,该研究2017—2019年连续3 a设置2个种植密度(常规低密度、高密度)和不同灌溉处理开展田间试验。2017年设当地灌溉(W1)、充分灌溉(W2)、全生育期轻度亏缺(W3)、抽穗期充分灌溉其余生育期轻度亏缺(W4)4个水分处理;在2017年试验结果基础上,2018年调整了试验设计,设充分灌溉(W2)、营养生长阶段(苗期末、拔节期)轻度亏缺(W5)、营养生长阶段中度亏缺(W6)3个水分处理;2019年设充分灌溉(W2)、营养生长阶段和灌浆末期轻度亏缺(W7)、营养生长阶段和灌浆末期中度亏缺(W8)3个水分处理。测定和计算了玉米植株茎流、棵间蒸发、冠层覆盖度、产量等指标。结果表明:玉米单株茎流速率受种植密度和水分亏缺的影响明显,复水可以缓解水分亏缺造成的茎流速率降低。高种植密度下,玉米植株对水分胁迫的反映更为敏感,相同水分亏缺程度会造成更严重的减产。相较于低种植密度(当地密度),充分灌溉下(W2)增大种植密度使2017、2018、2019年玉米产量分别提升15.82%、34.89%、22.64%;高密度处理下,相较于当地的经验灌水模式,在作物营养生长阶段后期及灌浆后期进行轻度亏水处理可在产量下降不显著的情况下节水约23.14%。因此,增大种植密度并在作物营养生长阶段后期及灌浆后期进行轻度亏水,可在显著增大产量的同时大幅减少耗水,结果为西北地区玉米节水增产提供科学依据。

种植行距与灌水量对西北日光温室番茄生育和产量的影响

研究膜下滴灌番茄不同种植行距与灌水量对番茄生育及产量的影响,试验在大小行沟垄种植形式的基础上设置3种种植行距分别为L1(60cm)、L2(45cm)和L3(30cm);以蒸发皿累积蒸发量E为标准设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E共4个灌水水平,共12个处理。研究了不同种植行距与灌水量对番茄不同生育期生长生理指标及产量的影响,探讨了不同生长生理指标与产量间的关系。结果表明:低种植行距处理(L3),会造成植株徒长及过高的叶面积指数,抑制作物群体的光合生理活动,导致较低的产量和灌溉水利用效率。过低的灌水量(0.6E)会抑制番茄植株的光合生理活动,且随生育期的进行表现出明显的水分胁迫的累积作用。叶面积指数和净光合速率对产量的影响最为直接,提高作物的净光合速率是实现作物增产的重要途径;株高茎粗与叶面积指数间具有良好的回归关系(P=0.004 6),高茎粗低株高植株具有较为适宜的叶面积指数,有利于产量的形成。相较于产量最高的种植行距与灌水量组合L1-1.2E处理,L1-0.8E和L2-0.8E处理可在产量仅降低4.28%和9.00%的情况下提高灌溉水利用效率36.00%和29.29%。该结果为西北地区日光温室番茄科学种植与灌水提供依据。

不同种植行距和灌水量对中国西北地区日光温室短季节栽培番茄品质的交互影响

【目的】研究中国西北地区日光温室膜下滴灌番茄不同种植行距与灌水量对番茄各品质指标的影响,提出番茄综合品质最优时的种植行距与灌水量组合,为本地区日光温室番茄的栽培管理和灌溉提供科学依据和技术指导。【方法】试验在陕西省杨凌农业高新技术产业示范区绿百合果蔬专业合作社的日光温室内进行,供试番茄品种为‘HL2109’。通过日光温室试验,在大小行沟垄覆膜种植形式的基础上设置3种种植行距分别为L1(60 cm)、L2(45 cm)和L3(30 cm);以两次灌水间隔期间Φ20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量E为基数,设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E四个灌水量,每当蒸发皿的累积蒸发量达到(20±3)mm时即进行灌水处理;试验采用完全随机区组设计,共12个处理,每个处理3次重复。分别运用改进模糊灰色关联度法和CRITIC法对番茄综合品质进行评价分析,综合两种评价结果,运用多元回归分析寻求综合品质最优时的种植行距与灌水量的组合。【结果】种植行距与灌水量均对番茄品质产生影响,且在可溶性固形物、维生素C和番茄红素上呈现极显著的交互作用,而番茄果实的外观品质指标并不存在灌水量和种植行距间的交互作用。过高的灌水量会降低番茄果实的外观品质,且过高或过低的灌水量均会降低可溶性固形物、VC和番茄红素的含量。改进模糊灰色关联度法和CRITIC法对番茄综合品质评价的结果具有较好的一致性,综合品质最优处理均为L2-0.8E,最差处理均为L1-1.2E;番茄综合品质随灌水量和种植行距的增大呈凸型抛物线变化趋势。番茄各单一品质指标的权重比例虽然在两茬试验中略有变化,但番茄红素、VC、糖酸比3个指标的权重始终为前3名。【结论】当操作行行距为80 cm,株距为35 cm时,种植行距取37-47 cm,灌水量0.8E-1.0E为中国西北地区温室番茄综合品质最优的种植行距和灌水量组合。

沟灌方式和灌水量对温室番茄综合品质与产量的影响

【目的】探讨沟灌方式和灌水量对温室番茄综合品质、产量、灌溉水利用效率(IWUE)以及综合效益的影响,优化西北地区温室番茄的沟灌方式和灌水量,为该地区温室番茄产业的可持续发展提供科学依据。【方法】通过田间试验,设置常规沟灌(CFI)和交替隔沟灌溉(AFI)两种沟灌方式,以两次灌水的间隔期Φ20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量E为基数,设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E四个灌水量梯度,共8个处理,采用主成分分析法和灰色关联度法对番茄品质进行综合评价,以主成分综合得分和灰色加权关联度量化番茄的品质指标,采用变异系数法对番茄的品质、产量、灌溉水利用效率(IWUE)赋权,通过TOPSIS法对各处理下温室番茄的综合效益进行评价。【结果】沟灌方式和灌水量均对番茄品质产生影响,主成分分析法和灰色关联度法对番茄品质综合评价的结果不完全一致,但两者都得出AFI-0.6E、AFI-0.8E为品质最优的两个处理;AFI-0.6E处理相较于产量最高的AFI-1.2E处理减产达22.56%,而AFI-0.8E处理相较于AFI-1.2E处理仅减产9.42%,且AFI-0.8E与AFI-0.6E的IWUE无显著差异;TOPSIS综合评价的结果表明AFI-0.8E处理为综合效益最高的处理。【结论】采用交替隔沟灌溉,灌水量设为0.8E,在提高番茄的综合品质的同时又可以使产量和IWUE处于较高水平,从而获得最大的综合效益,为温室番茄优质、高产、高效的沟灌方式和灌水量的组合。

基于田间调查数据分析漳河灌区水稻灌溉水生产力分布异质性及其影响因素

在漳河灌区农田尺度的基础上,基于农户调研结果和文献调研的大田数据,分析当地水稻灌溉水生产力及其影响因素的空间异质性,利用相关性分析和偏最小二乘回归分析进行灌溉水生产力关键影响因子的筛选。结果表明:(1)漳河灌区总、四干渠控制村组水稻产量最小,灌溉水生产力则表现为三干渠控制村组最大而总干渠控制村组最小;(2)灌溉水生产力与单位面积灌水量、生育期日平均太阳辐射和土壤粉砂粒含量呈现极显著负相关,与日平均气温和土壤黏粒含量呈现极显著正相关;(3)灌溉水生产力受单位面积灌水量、施氮量、生育期内日平均气温、日平均太阳辐射和土壤黏粒含量的影响较大。因此,管理措施和气象因素是改善漳河灌区水稻灌溉水生产力的关键因素。研究结果可以为改善当地水稻管理水平、提高灌溉水生产力提供数据支持。

不同种植密度和土壤水分条件下大田玉米冠层光结构分析

以石羊河流域普遍种植的玉米品种先玉335为供试材料,设置7万株·hm^-2和10万株·hm^-2两种种植密度,充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)3种水分条件,测定不同层次冠层光合有效辐射的分布并分析冠层光结构指标在生育期的变化。结果表明:大田玉米下部冠层光分布较优,光结构指标数值约为上部冠层的1.1倍,整体而言,增大种植密度(10万株·hm^-2)增强了冠层光能截获能力,光合有效辐射截获量(IPAR)在34.02~39.38 MJ·m^-2·d^-1,光合有效辐射截获率抽穗期~灌浆期较低密度条件下升高0.40%~4.67%;种植密度增大(10万株·hm^-2)引起群体尺度上光结构的明显劣化,消光系数(K)约为低密度条件下的83%,光合有效辐射在冠层内的衰减不均衡;拔节期低密度种植(7万株·hm^-2)促进光结构指标的改善,随生育期推进,尤其在抽穗期密植(10万株·hm^-2)时下部冠层的光合辐射利用效率降低约50%,这与作物自下而上的叶片衰老及光衰减不均衡有关;密植条件下(10万株·hm^-2),水分亏缺处理导致辐射利用率平均降低3%,冠层各项指标受水分条件的影响较大。因此,为改善大田玉米冠层光结构,在密植条件下确保生育期中后期的充分供水十分重要。

玉米冠层辐射分布和产量对种植密度和水分的响应研究

【目的】探究玉米冠层光分布和产量对种植密度和水分条件的响应。【方法】试验选用石羊河流域普遍种植的先玉335为供试品种,设置D1(7万株/hm^(2))和D2(9万株/hm^(2))2个种植密度,以及充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)3个水分梯度,共6个处理。观测各生育期的叶面积指数、相对叶绿素量、辐射截获率、干物质积累以及产量等指标的变化。【结果】相对叶绿素量受水分影响显著,随灌水量减少而降低,但受密度影响不显著;D2密度较D1密度有更大的叶面积指数(LAI),能显著提高玉米群体对辐射的截获率,改善群体的光能利用,增加群体的干物质积累量,促进冠层辐射利用率(RUE)的提高。2个密度下,产量均随灌水量减少而降低,但D2密度下的降幅小于D1密度。在D1密度下,充分灌溉的产量为13.39 t/hm^(2),轻度亏水和中度亏水分别降低2.63%和7.03%。在D2密度下,充分灌溉的产量达到了16.39 t/hm^(2),轻度亏水和中度亏水分别降低2.37%和6.73%。在3个水分条件下,D2密度较D1密度分别增产了22.44%、22.76%和22.84%,D2密度水分利用效率显著高于D1密度;在相同密度条件下,水分利用效率都呈W2处理>W3处理>W1处理;在低密度下轻度亏缺的收获指数最大,而高密度下,中度亏缺的收获指数要大于其他处理。【结论】适度提高种植密度有利于构建合理高效的光合群体结构,增加玉米群体干物质积累、产量和WUE。适度亏缺灌溉可以在不明显减产的情况下有效提高水分利用效率。

不同滴头流量和灌水频率对玉米产量、耗水及水分利用效率的影响

针对河西走廊地区水肥利用效率低、膜下滴灌灌水技术参数尚待改进的现状,在河西走廊地区进行了不同灌水技术参数下的玉米田间试验,探究不同灌水技术参数下玉米耗水量、产量及水分利用效率的变化规律,试验设置了不同的滴头流量(2.0、2.5、3.0 L/h)和灌水频率(6、8、10、12、14 d)。通过试验研究发现,玉米耗水量随着灌水频率的降低呈现先增大后减小又增大的趋势,大滴头流量低频灌溉会使耗水量有所增加。耗水量随着滴头流量的增大呈现先增大后减小的趋势。玉米产量和水分利用效率随着灌水频率的降低呈现先增大后减小的趋势,在8~10 d的灌水频率时达到最大值。玉米产量和水分利用效率在2.5 L/h滴头流量下均处于较低水平,水分利用效率随着滴头流量的增大呈现先减小后增大的趋势。因此,在灌水频率较高(6~8 d)或较低(14 d)时,宜选用2.0或2.5 L/h的滴灌带,在中等频率(10~12 d)灌溉时,宜选用3.0 L/h的滴灌带。

沟灌方式与灌水量对温室番茄生长指标的影响

采用温室内田间试验,设置常规沟灌(CFI)和交替隔沟灌溉(AFI)两种沟灌方式,依据Φ20cm标准蒸发皿的水面蒸发量,通过选取0.6(K1)、0.8(K2)、1.0(K3)、1.2(K4)4个作物-皿系数Kcp,设置4个灌水量梯度,共8个处理,比较不同处理对番茄株高、茎粗、叶面积指数和根冠比的影响。结果表明,AFI相较于CFI会抑制番茄植株的株高,但会增加茎粗;灌水量对株高呈显著的正效应,CFI、AFI下拉秧前的最大株高(148.40、144.80cm)均在最大灌水量(K4)下获得;茎粗随灌水量的增加呈先增后减的趋势,在K2灌水量下CFI、AFI处理分别获得拉秧前的最大茎粗13.93和14.74mm;沟灌方式和灌水量的耦合效应对株高、茎粗的影响始终不显著(P>0.05)。叶面积指数(LAI)受沟灌方式的影响不显著,但是会随着灌水量的提高而明显增大,两种沟灌方式均在最大灌水量(K4)下取得最大LAI。根冠比在AFI处理下明显大于相同灌水量下的CFI处理,随灌水量的增加呈先增后减的趋势,CFI下在K3灌水量时达到最大值0.070 6,AFI下在K2灌水量下达到最大值0.073 4。通过综合分析沟灌方式和灌水量对番茄株高、茎粗、叶面积指数以及根冠比的影响表明,交替隔沟灌溉相较于常规沟灌更有利于番茄植株的生长;过高(Kcp取1.2)或过低(Kcp取0.6)的灌水量均不利于番茄植株的生长,适中的灌水量(Kcp取0.8或1.0)不仅会使番茄植株健壮,同时也会使LAI处于一个较为合理的大小。

膜下滴灌毛管布置方式和灌水量对温室番茄早期产量和品质的影响

通过日光温室番茄膜下滴灌试验,以20cm标准蒸发皿累积蒸发量为基础,研究不同滴灌毛管布置方式和灌水量组合对番茄早期产量和品质的影响。结果表明,不同毛管布置方式对番茄成熟期有显著的影响,1管2行处理番茄成熟期明显早于1管1行处理;1管2行处理的早期产量也显著大于1管1行处理;在相同的毛管布置方式下,番茄产量随着灌水量的增加呈现先增高后降低的趋势,番茄品质指标大体上也呈现出与产量相同的趋势,但是不同的品质指标对水分的响应程度不同。