不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响

【目的】探明不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响。【方法】设计4个施氮水平(0、150、300、450 kg/hm^(2),分别记为N0、N1、N2、N3)和3个基于20 cm标准蒸发皿累积蒸发量(E_(pan))的灌溉水平(50%E_(pan)、70%E_(pan)、90%E_(pan),分别记为I1、I2、I3),研究不同水氮供应对温室番茄各穗层果实含水率(FW)、全氮量(FTN)、全钾量(FTK)和产量构成的影响。【结果】番茄不同穗层的果实养分和产量构成要素存在显著差异,其中第1穗层不协调的氮、钾比例不利于产量构成要素的提高,第2穗层氮、钾的协同作用促使该穗层坐果数和平均单果质量最大。增加灌水量显著提高了各穗层FW、坐果数和平均单果质量,但灌水量超过70%E_(pan)时,各穗层坐果数增幅较小。增施氮肥显著降低了各穗层FW,促进了各穗层果实对氮、钾的吸收,提高了坐果数和产量;当施氮量超过150 kg/hm^(2)时,各穗层坐果数和产量增幅较小。与N0处理相比,N1、N2、N3处理各穗层的平均坐果数分别提高了13.94%、10.38%、10.68%,产量分别提高了13.63%、10.66%、8.42%。【结论】本研究区域最优的水氮管理模式为:施氮量150kg/hm^(2)+灌水定额70%E_(pan)。

不同水分处理下液膜覆盖对夏玉米生长及产量的影响

针对塑料地膜对农业生产造成的严重污染问题,运用对照处理方法,探讨了液体地膜覆盖对夏玉米生长发育及产量等方面的影响。结果表明,液膜覆盖使夏玉米株高和茎粗均比对照偏大,其中,低水分处理下差异最为显著。夏玉米叶面积指数低水分处理时液膜覆盖在生育前期较对照偏大,生育后期偏小;而中、高水分下液膜覆盖叶面积指数在整个生育期内均比对照偏大。液膜覆盖使夏玉米光合速率和蒸腾速率显著增大,有利于光合产物的形成。低水分处理下液膜覆盖增产效果最好,增产率达到56.97%,产投比为1.695,高水分下液膜覆盖增产效果最差,增产率仅为15.57%,液膜覆盖产投比小于对照。研究认为,夏玉米液膜覆盖能有效抵抗干旱逆境从而达到节水增产的显著效果。

陕西关中地区ET_0计算公式的适用性评价

为明确参考作物蒸发蒸腾量(ET0)计算公式在陕西关中地区的适用性,该文按照FAO(1994)对Penman-Monteith公式的设定条件,采用称重式蒸渗仪测定ET0。以该实测值为标准,对具有代表性的ET0计算公式:FAO-17Modified-Penman(FAO-MP)、裴步祥修订的Modified Penman(PBX-MP)、Penman-Monteith(PM)、ASCEPenman-Monteith(ASCE-PM)公式进行对比分析,研究不同ET0计算公式在该地区的适用性及计算值产生偏差的原因。试验结果表明,ASCE-PM计算值与实测值最接近,线性回归系数为1.03(R2=0.87),绝对误差为0.31mm;其次为PM、PBX-MP、FAO-MP。气象因子对辐射项和空气动力项的不同影响造成各计算值与实测值的差异,其中,大气温度、日照时数及相对湿度对辐射项影响较大,风速对空气动力项影响较大。ASCE-PM公式可应用于陕西关中半湿润地区ET0计算。

滴灌定额对西瓜/棉花间作产量及水分生产效率的影响

该文将膜下滴灌灌水技术集成到西瓜/棉花间作系统中,探讨滴灌灌水定额15、22.5、37.5及30 mm处理(对照)对瓜棉间作作物生长、产量、水分生产效率及经济效益的影响。结果表明:灌水定额37.5 mm西瓜生育前期主蔓最长,棉花全生育期株高最高,灌水定额22.5 mm西瓜生育中后期主蔓长逐渐变大,灌水定额15 mm全生育期西瓜主蔓长和棉花株高值均最小;间作群体叶面积指数呈双峰曲线变化,共生期内灌水量越大,LAI均值越大,非共生期各水分处理LAI均值无显著差异;灌水定额22.5 mm棉花成铃数最多、最终脱落率最小(59.6%),灌水定额37.5 mm最终脱落率最高(62.3%);灌水定额22.5 mm显著提高了瓜棉间作产量、水分生产效率、经济效益,西瓜产量为59 697.0 kg/hm2,棉花产量为4 851.2 kg/hm2,水分生产率为28.20元/m3,总产出值高达163 054.8元/hm2。综上可见,该地区瓜棉间作适宜的灌水定额为22.5 mm,全生育期共灌水7次,可实现瓜棉间作高产和水分高效利用的统一,能为该地区瓜棉间作系统科学使用滴灌灌水技术提供参考。

波文比仪与蒸渗仪测定作物蒸发蒸腾量对比

为了更准确地估算作物蒸发蒸腾量,该文结合波文比仪和大型称重式蒸渗仪,对波文比-能量平衡法估算的冬小麦蒸发蒸腾量(ETb)和蒸渗仪实测的冬小麦蒸发蒸腾量(ETl)进行了分析研究。结果表明,波文比计算值(ETb)和蒸渗仪实测值(ETl)的变化趋势基本一致,相关性比较好。波文比计算值(ETb)和蒸渗仪实测值(ETl)的日变化曲线都呈单峰型,早晚小,中午大,夜间多为负值,波文比计算值的日变化比较稳定,蒸渗仪实测值的日变化比较敏感。风速较大时,蒸渗仪实测值日变化随风速的增大而减小的趋势比较明显,波文比计算值日变化受大的风速影响较小;风速较小时,波文比计算值和蒸渗仪实测值的日变化与风速呈很弱的负相关关系。波文比计算值日变化和太阳净辐射日变化的关系比较密切,蒸渗仪实测值日变化和太阳净辐射日变化的关系不是很明显。波文比计算值更能稳定地反映出冬小麦蒸发蒸腾量的日变化规律。

黄淮海平原地区深松和灌水次数对冬小麦-夏玉米节水增产的影响

【目的】研究黄淮海平原地区冬小麦-夏玉米不同深松时机交互不同灌水次数对作物产量及水分生产效率的影响,为优化黄淮海地区土壤耕作方式提供理论依据。【方法】采用土壤耕作方式与灌水次数相结合的方法,设置秋深松+冬小麦2水(QS-2)、秋深松+冬小麦3水(QS-3)、夏深松+冬小麦2水(XS-2)、夏深松+冬小麦3水(XS-3)、对照(CK)共5个处理,研究深松与灌水次数对冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤物理性质、植株生长发育、产量、总产出值及水分生产效率等的影响。【结果】深松和灌水次数对土壤容重、土壤紧实度、土壤储水量、总产出值、水分生产效率均有不同程度显著影响。与对照相比,QS-2、XS-2、XS-3处理均显著降低深松后第1年土壤耕层(0—40 cm)及深松后第2年0—20 cm土层的土壤容重;深松各处理均显著降低第1年土壤紧实度,对第2年土壤紧实度影响效果不明显;秋深松后第2年QS-2处理的冬小麦整个生育期平均土壤储水量较CK显著增加18.14%,QS-3处理次之,夏深松后第2年XS-2、XS-3处理分别较CK显著提高24.7%、25.6%;秋深松能显著提高当季冬小麦生长发育,QS-2、QS-3处理地上生物量分别较CK增加了19.29%、27.06%,第2年QS-2和QS-3处理地上生物量较CK均有所提高,差异不显著,秋深松对第2年冬小麦生长发育影响效果减弱,夏深松第2年XS-2和XS-3处理的叶面积和地上生物量均较对照显著提高,夏深松能显著促进后茬冬小麦生长发育;QS-2处理对2年冬小麦-夏玉米总产出值和水分生产效率均显著提高,第1年总产出值和水分生产效率分别较CK提高27.21%、23.51%,第2年分别提高19.54%、18.84%,夏深松显著提高第2年冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率,XS-2处理分别提高18.50%、17.65%,XS-3处理分别提高19.57%、15.35%。【结论】黄淮海平原冬小麦-夏玉米连作采用冬小麦播前秋深松耕作方式,冬小麦全生育期灌水2次,有利于降低农田土壤容重、降低土壤紧实度、提高土壤储水效果、显著提高深松周期内冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率。建议在黄淮海平原地区平水年和丰水年(夏玉米季降雨充沛),冬小麦-夏玉米种植区采用秋深松+冬小麦灌2水耕作模式,实现高产与高效。

膜下滴灌对西瓜/棉花间作产量及水分生产率的影响

针对西瓜/棉花间作种植模式,对比分析了滴灌、沟灌灌水方式下间作作物生长状态、耗水规律、产量及水分生产率等的变化。结果表明,对于西瓜/棉花间作种植模式,膜下滴灌灌水方式优于沟灌灌水方式;膜下滴灌处理群体叶面积指数大于沟灌处理;对于间作西瓜,共生期内膜下滴灌处理较沟灌节水62.9mm;对于间作棉花,全生育期内滴灌处理较沟灌节水129.9 mm;滴灌处理下西瓜产量、棉花籽棉产量、间作水分生产率较沟灌提高了14.9%、9.2%、40.39%。在研究区,瓜棉间作种植模式采用膜下滴灌灌水方式对农业生产有积极的推进作用。

不同覆盖措施下夏玉米土壤水分动态及产量效应

通过大田试验,对比分析了河南商丘地区免耕条件下秸秆覆盖、"留茬+秸秆覆盖"及灭茬不覆盖措施对夏玉米田间土壤水分动态及产量的影响。结果表明,夏玉米生育前期,秸秆覆盖、"留茬+秸秆覆盖"能有效降低土壤温度及减少土壤棵间蒸发量。"留茬+秸秆覆盖"具有明显的集雨保水效果,对深层土壤含水率的影响更为明显。全生育期内,"留茬+秸秆覆盖"处理下耗水量最小,仅为305.9mm,产量、水分利用效率分别较CK提高7.7%、16.9%;秸秆覆盖处理下耗水量为320.6mm,产量、水分利用效率分别较CK提高5%、8.7%。河南商丘地区种植夏玉米以"留茬+秸秆覆盖"措施为宜。

冬小麦不同水分处理下液膜覆盖的节水增产效应分析

主要探讨了液体地膜覆盖对冬小麦生长发育、节水增产效应等方面的影响。结果表明,在叶面积指数方面,当灌水下限为田持的50%时,抽穗期以前,液膜覆盖的叶面积指数均较对照偏大,之后则偏小,灌水下限为田持的80%时,整个生育期内液膜覆盖较对照偏大。在分蘖动态方面,返青期到拔节期这一阶段,液膜覆盖较对照分蘖数明显增多。当灌水下限为田持的60%时,液膜覆盖能明显提高冬小麦的产量及水分利用效率,并且此处理下,产投比增加,冬小麦经济效益显著提高。研究认为,液膜覆盖使得冬小麦在适宜灌水条件下显著达到节水增产的效果。

紫花苜蓿冠气温差与蒸腾速率变化规律的试验研究

本文主要研究不同水分处理条件下紫花苜蓿冠气温差和蒸腾速率的变化规律。结果表明,全生育期内,冠气温差和蒸腾速率变化规律基本一致,各典型日两者日变化趋势基本呈现"M"型。当灌水下限较高时,冠气温差基本呈负值且日变化和蒸腾速率较一致;当灌水下限较低时,冠气温差基本呈正值,蒸腾速率较小且日变化幅度较平缓。冠气温差较小时,随冠气温差增大蒸腾速率呈上升趋势,而当冠气温差大于0℃以后,随冠气温差增大蒸腾速率不再增加,甚至出现一定的下降趋势。

水分下限对西瓜/棉花间作水分生产效率及土地利用率的影响

以华北地区西瓜/棉花间作群体为研究对象,于间作共生期内西瓜不同生育阶段设置不同灌水下限,分析了不同水分下限对西瓜/棉花间作水分生产效率及土地利用效率的影响。结果表明,西瓜/棉花间作具有显著的间作优势,其中,西瓜膨大期灌水下限为田间持水率的70%(PD70处理)时,保证了西瓜产量较高的同时显著提高了棉花籽棉产量,PD70处理水分生产效率虽低于单作西瓜处理,但高于其他间作处理和单作棉花处理,该处理总产出值亦较其他处理偏高。间作各处理土地当量比均大于1,其中,PD70处理显著高于其他处理。因此,该地区西瓜/棉花间作系统在共生期西瓜膨大期灌水下限为田间持水率的70%有利于间作系统的协调生长,可以达到节水高产高效的目标。

冬小麦蒸发系数变化规律研究

作物蒸发蒸腾量(ET)是进行合理灌溉和水资源配置的重要依据。为了更方便地估算作物蒸发蒸腾量,以大型称重式蒸渗仪实测的冬小麦蒸发蒸腾量(ET)为依据,分析了水面蒸发量(E0)与实测蒸发蒸腾量(ET)的相关性,并研究了蒸发系数的变化规律。结果表明:水面蒸发量(E0)和蒸渗仪实测值(ET)呈线性关系,冬小麦全生育期内二者的相关系数R2=0.7708,蒸发系数α=1.37。在冬小麦的整个生育期内α先是由大变小,接着再增大直到在抽穗—灌浆期达到最大值,之后再慢慢减小。

参考条件下苜蓿冠层阻力变化规律试验研究

冠层阻力是参考作物蒸发蒸腾量计算公式中的一个重要参数,对准确计算参考作物蒸发蒸腾量(ET0)及诊断作物缺水等都有非常重要的意义。本研究以FAO(1994)推荐的ET0公式(Penman-Monteith公式)假定条件为出发点,结合ET0值的实测资料,对经过修剪的苜蓿冠层阻力进行试验分析。结果表明:在参考条件下,冠层阻力随着作物生育期的延长,呈递增趋势。日变化过程呈现"U"型,最低点出现在中午(低于50 s/m),最高点出现在早晨8∶00和傍晚18∶00(高于100 s/m)。

基于Penman修正式和Penman-Monteith公式的作物系数差异分析

该文针对直接采用20世纪90年代初确定的中国主要作物的作物系数估算作物需水量存在的主要问题,分析了作物系数需要校正的原因:Penman修正式和Penman-Monteith公式在计算ET_0时差异较大,且对生育期较长的越冬作物的影响要高于生育期较短的夏季作物。同时利用河南省18站多年气象资料,分析了引起两公式差异的因素:辐射项处理的不同是引起两公式差异的主要原因。秋冬季,采用两公式计算的月ET_0、ET_rad值差异均高于春夏季,空气动力学项对ET_0值的影响与风速有关,较高的风速可能导致空气动力学项的影响高于辐射项;采用Penman-Monteith公式计算ET_rad值时,受季节、站点情况影响小,稳定性高,18站均表现为:平均气温对ET_rad的影响最小,1、11、12月相对湿度对ET_rad的影响较大,2-10月日照时数对ET_rad的影响较大。并根据2种不同的ET_0估算方法的关系,提出了基于Penman-Monteith公式的作物系数校正方法,对于提高作物需水量的估算精度有重要意义。

隔沟交替灌溉条件下玉米根系形态性状及结构分布

为揭示根系对土壤环境的适应机制,研究了隔沟交替灌溉条件下玉米根系形态性状及结构分布。以垄位和坡位的玉米根系为研究对象,利用Minirhizotrons法研究了根系(活/死根)的长度、直径、体积、表面积、根尖数和径级变化及其与土壤水分、土温和水分利用效率(WUE)的相关关系。结果表明,对于活根,在坡位非灌水区域复水后根系平均直径减小,而根系日均生长速率、单位面积土壤根系体积密度、根尖数和表面积均增大,并随灌水区域土壤水分的消退逐渐减小;对于死根,在坡位非灌水区域复水后根系日均死亡速率、根系体积密度、根尖数和表面积变化均减小,其中根系死亡速率和死根直径随土壤水分的消退逐渐降低,而死根体积密度、根尖数和表面积分布随土壤水分降低呈增大趋势;在垄位,根系形态分布趋势与坡位一致,除根系直径与与坡位比较接近外,其他根系形态值均小于坡位。将根系分成4个径级区间分析根系的形态特征,结果表明在根系长度和体积密度分布中以(2.5-4.5)×10-1mm径级的根系所占比例最大,在根尖数和根系表面积分布中以(0.0-2.5)×10-1mm径级的根系为主。通过显著性相关分析,死根直径、体积密度、活根表面积等根系形态与土壤含水率、土壤温度和WUE间均存在显著或极显著的正相关关系,部分根系形态指标(如根系的生长速率、活根体积密度)只与坡位土壤含水量、土壤温度具有明显的相关性,表明隔沟交替灌溉对坡位根系形态的调控作用比垄位显著。

不同灌溉制度对棉田盐分分布与脱盐效果的影响

以直径20cm蒸发皿蒸发量为基础，采用双因素组合随机区组设计，研究了不同灌溉制度对膜下滴灌棉田土壤盐分分布与脱盐效果的影响。结果表明：增大灌水频率与灌水定额，有利于对棉花根区盐分在水平方向的淋洗，5d和8d灌水频率对水平方向含盐量有影响的土层深度分别为0～20cm和0～30cm；5d灌水频率的土壤盐分随深度的增加呈现先降后升趋势，8d灌水频率0～100cm深度内各土层含盐量相差不明显，中等灌水定额（T60）0—60cm土层含盐量小于高水（T80）和低水（T40）处理；与播前相比，棉花收获时0—20cm含盐量降低，但30—60cm土层含盐量增加，0～60cm土层含盐量总体表现增加，中等灌水定额（T60）处理含盐量变化幅度最小，脱盐率为0．44％。灌水处理对0～100cm深度土壤总含盐量无明显影响。此外，灌水量过高与过低均不利于提高棉花产量，与其他处理相比，高频（5d）中定额灌溉（T60）处理不但可以获得合理的盐分分布与脱盐效果，且籽棉产量最高，为9．18t／hm^2，是实现抑盐、控水、高产、高效的适宜棉花灌溉制度。

灌溉制度对机采棉生长、产量及品质的影响

1膜2管6行是新疆机采棉的主要种植模式。为确定该模式适宜的灌溉制度，采用田间试验研究了灌溉频率（F5、F8）与灌水定额（180、160和140）对棉花生长、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明，高频高定额（F5180）与高频中定额（F5160）灌溉可有效降低棉花株高，增加叶面积指数，提高蕾铃生物量在地上部中的比例。灌溉频率相同时，灌水量过高-9过低均不利于棉花增产；灌水定额相同时，高频（F5）较低频（F8）灌溉增产0．59％～1．56％。灌溉制度对棉花纤维品质无显著影响。灌水定额显著影响棉花耗水量及水分利用效率，而灌溉频率对二者影响不显著。研究认为高频（F5）和中灌溉定额（160）是南疆地区机采棉种植模式适宜的灌溉制度，即在全生育期内灌水12次．灌溉定额300mm左右。

喷灌条件下液膜覆盖对玉米干物质积累及水分利用效率的影响

为了探讨喷灌和液膜覆盖对玉米生产的调控作用,在大田喷灌条件下,分析了3个土壤水分灌溉下限对液膜覆盖玉米生长发育过程的影响。通过对比试验,研究了液体地膜盖对玉米产量结构和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,高、中、低水分处理(灌水量分别为51.8、35.0、31.4mm)生物累积量分别达到16699.99、14216.38和13239.14kg/hm2,液膜覆盖高水分处理有利于干物质的累积,玉米的干物质累积曲线呈"慢-快-慢"趋势。液膜覆盖显著提高了玉米的百粒质量,在玉米籽粒产量方面,液膜覆盖高、中、低水分处理分别较对照提高了3.48%、1.48%和3.79%,在水分利用效率方面,液膜覆盖高、中、低水分处理分别较对照提高了6.59%、7.30%和9.17%。研究认为,喷灌条件下液膜覆盖具有明显的节水增产效果。

不同水分状况下化控对棉株蕾铃数和产量品质的影响

采用桶栽试验,研究不同水分状况下喷施2种植物生长调节剂——艾氟迪(AFD)和缩节胺(DPC)对棉花蕾铃数量、叶片叶绿素相对含量、籽棉产量、纤维品质的影响。结果表明,在本试验条件下,土壤含水量的高低是决定籽棉产量的重要因素,水分高则产量高。喷施调节剂后棉株叶绿素含量明显高于未喷施处理。喷施DPC对棉株蕾铃生长影响较小,土壤含水量较高时喷施DPC可使棉花增产,但纤维品质下降。喷施AFD对棉株蕾铃生长影响较大,使棉蕾铃数在生育期内的变化从大幅升降趋势变为先升后降的平缓趋势或缓慢上升趋势,对棉蕾开花成铃有显著促进作用,但抑制了新蕾生成,使得伏前桃产量明显增加,秋桃产量大幅下降,导致籽棉产量减少,棉花纤维品质略微改善。

沟灌条件下土壤水热传输与转换研究进展

沟灌地表的不均匀结构使土壤水热运动具有空间性,地表水汽交换与光温条件随之改变。该文概述了近年来国内外沟灌土壤的水热传输与转换的研究进展,主要包括地-气界面的水汽交换、沟垄表面的光温分布和沟灌土壤的水热传输。深入阐明沟灌土壤的水热传输机制,是沟灌条件下土壤水热资源高效利用的基础。