冬小麦拔节后霜冻害与叶温的关系

人工霜箱的控制试验表明 ,冬小麦叶片冻结后是否受到伤害取决于最低叶温。拔节后第 1～2 0天 ,叶片的霜冻临界叶温由 - 6.5℃提高到 - 4 .5℃。幼穗是否受伤与最低叶温的关系相当密切 ,同期幼穗轻度伤害的临界叶温由 - 8.3℃提高到 - 3.9℃ ,幼穗严重伤害的临界叶温由 - 8.3℃提高到- 5.4℃。建立了叶受害、穗轻伤、穗重伤的临界叶温随拔节后天数而变的数学表达式 。

冬小麦氮素吸收及产量对喷灌施肥均匀性的响应

为了为喷灌均匀系数设计标准的制订提供更充分的依据,分别于2002～2003和2003～2004年度在北京进行了喷灌施肥均匀系数和施肥量对冬小麦氮素吸收量和产量影响的田间试验。试验中生育期平均喷灌均匀系数变化范围为72%～84%。除了基肥外,其它肥料利用喷灌系统施入,生育期平均喷灌施肥均匀系数变化范围为71%～85%;喷灌施氮(N)量的变化范围为0～180kg·ha-1。试验结果表明,在所研究的均匀系数范围内,均匀系数对冬小麦氮素吸收量和产量的影响不明显。秸秆全氮含量和氮素吸收量均随施肥量的增加呈现出增加的趋势,但施肥量对冬小麦产量的影响不明显。

基于CTGC试验系统下面包小麦主要品质性状的研究

当前,全球气候变化背景下,CO2浓度升高和气候变暖可能已经并将持续对小麦(Triticumaestivum)品质产生影响。为此依据自行设计的模拟气候变化的试验装置系统(CTGC)1),研究大田条件下CO2浓度和温度增加对面包小麦主要品质性状的交互作用。结果表明:在433.3～610.2μmol·mol-1范围内,CO2浓度增加对面包小麦的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的影响不利;增温(+2℃多)表现为有利。当CO2浓度从433.3μmol·mol-1逐渐增加到551.5μmol·mol-1且温度增幅逐渐为+2℃时,CO2和温度对面包小麦的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的交互作用表现为增加;而当CO2浓度增幅较大(达到610.2μmol·mol-1),温度增幅不大(白天平均温度仅增加2℃多)时,交互作用则表现为减少。此外,CO2浓度增加使面包小麦的α_淀粉酶活性降低,温度上升则使之提高,两因素的交互作用则表现为α_淀粉酶活性提高。

滴灌施肥灌溉的水氮运移数学模拟及试验验证

基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程,建立了不同土壤中地表滴灌施硝酸铵(NH4NO3)时水分和硝态氮运移的数学模型及边界条件。利用商业化软件HYDRUS-2D对模型进行了求解。为了验证所建立的模型,分别在壤土和砂土两种土壤上进行了不同滴头流量、灌水量和肥液浓度下的湿润距离、土壤含水率和硝态氮分布试验。模拟结果与试验数据的对比表明,利用HYDRUS-2D求解所建立的模型得到的湿润距离随时间的变化过程、土壤含水率和硝态氮分布与实测值吻合良好。因此,HYDRUS-2D软件可以作为预测滴灌施肥灌溉条件下水分和氮素在土壤中运移的有效工具。

滴灌施肥时水肥顺序对番茄根系分布和产量的影响

利用田间试验,在日光温室内研究了滴灌施肥灌溉系统运行方式和施氮量对番茄根系分布和产量的影响。取先施氮和先灌水两种运行方式;施氮量取372 kg/hm2和204 kg/hm2两个水平。收获后取根样,用W inRH IZO软件对各处理的整根特征参数和根密度垂直分布进行分析。结果表明,随着施氮量的增加整根的根长、根表面积、根体积和根干重均显著增加,各层土壤的根密度也随之增加。施氮量一定时,先施氮处理中整根的根长大于先灌水处理,而根表面积、根体积和平均直径都小于先灌水处理。在垂直剖面上,先灌水处理使上层土壤的根密度增加,而先施氮处理使下层土壤的根密度增加。运行方式对根长和各土层根长密度的影响主要体现在直径小于1 mm的根系上,这部分根系占整个根系的比例和产量之间有很好的相关关系。各处理间产量的差异未达显著性水平。

滴灌系统运行方式施肥频率对番茄产量与根系分布的影响

【目的】利用田间试验,在日光温室内研究滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率对番茄产量、品质及根系生长的影响。【方法】系统运行方式包括不同灌水和施肥次序组成的3种方案;施肥频率取每周1次,2周1次和4周1次3个水平。在生育期内对番茄的光合速率等参数进行观测,收获后测定番茄的根密度、果实的品质,并统计产量。【结果】施肥频率对番茄的产量影响显著,施肥频率从4周1次增加到每周1次时产量显著增加(P=0.012)。随着施肥次序向后推移,番茄的产量有下降的趋势,但差异未达到显著水平。施肥频率和运行方式对番茄各项品质的影响都不显著。施肥频率对根密度的影响主要是引起各土层根密度大小的变化,运行方式则对各土层根长占整个剖面根长总和的比例产生影响。在分析了运行方式和施肥频率对光合速率影响的基础上,计算整个生育期内的光合累积量,用来分析光合作用的变化对产量的影响。结果表明,产量和光合累积量有显著的相关性(P=0.043)。【结论】从提高产量和品质的角度看,施肥频率取每周1次较为适宜,滴灌施肥灌溉过程中的施肥时段应尽量前移。

基于称重式蒸渗仪的喷灌条件下冬小麦和糯玉米作物系数估算方法

利用位于北京的称重式蒸渗仪,对喷灌条件下的冬小麦和糯玉米需水规律进行了测定,进而计算了两种作物的作物系数。结果表明,冬小麦和糯玉米的作物系数与播种后天数之间的关系均可以用四次多项式来表征。根据FAO-56推荐的作物系数计算方法,计算了两种作物的分段单值作物系数和双作物系数,发现华北平原喷灌条件下冬小麦和糯玉米的作物系数在生育期内的变化可以用FAO-56推荐的模式来描述,但实测值一般大于FAO-56的建议值。为了能利用FAO-56推荐的模式较好地描述喷灌作物系数变化规律,依据实测资料对FAO-56建议的单值作物系数和基础作物系数进行调整后,模拟了两种作物需水量的变化,模拟的作物阶段需水量与实测值吻合良好。

滴灌系统运行方式对砂壤土水氮分布影响的试验研究

以一种砂粒含量高达95%的砂土为对象,开展了滴灌施肥灌溉条件下,灌水器流量、灌水量和系统运行方式对水分、硝态氮和铵态氮分布影响的室内试验。灌水器流量的变化范围为0 5～2 0L h,灌水量为6～7 7L;系统运行方式包括不同灌水和施肥次序组成的4种方案。研究结果表明,径向和垂直湿润距离随灌水量的增加呈幂函数关系增加;灌水量相同时,随灌水器流量的增大,灌水器周围的土壤含水率增加,垂直湿润距离减小,而径向湿润距离变化不大;灌水器流量一定时,垂直湿润距离随灌水量的增大而明显增加。对氮素分布的测试结果表明,硝态氮在湿润体边界存在累积现象;铵态氮在灌水器附近出现浓度高峰,且铵态氮集中在灌水器周围15cm范围内。滴灌施肥灌溉系统运行方式对硝态氮在土壤中的分布影响明显,建议采用最初用灌水施肥总时间的1 4灌水,再用1 2时间施肥,最后用1 4时间冲洗管道的运行方式,以便将施入土壤的氮素最大限度地保留在作物根区内,防止硝态氮淋失。

玉米冠层对喷灌水量再分配影响的田间试验研究

为了确定喷灌水量通过作物冠层时的分配规律,定量评价作物冠层对喷灌水利用率的影响,该文采用水量平衡法对喷灌条件下的玉米冠层上部、棵间、茎秆下流及冠层截留水量进行了田间观测。试验结果表明,喷灌水经玉米冠层再分配后所形成的棵间和茎秆下流水量分别占冠层上部水量的45.4%和43.0%。截留水量空间分布变化较冠层上部、棵间和茎秆下流水量为大,均值为3.6 mm,变异系数Cv平均值为0.5。由相关分析知茎秆下流水量和棵间水量均随冠层上部水量的增加而线性增加,但茎秆下流水量与冠层上部水量的关系更为密切。冠层上部水量、叶面积和株高对截留量的影响较小。

干旱区玉米滴灌需水规律的田间试验研究

在内蒙古干旱区的一种砂土及砂质壤土上 ,对玉米滴灌需水规律进行了田间试验研究。试验设置高灌水定额 ( 3 0～ 40 mm)、中灌水定额 ( 2 0～ 3 0 mm)和低灌水定额 ( 1 5～ 2 5 mm ) 3个处理 ,灌水周期相同 ,在需水高峰期为 3 d,其它时间为 4～ 7d。试验结果表明 ,中灌水定额处理的株高、叶面积和产量均明显高于低灌水定额处理 ,而高灌水定额与低灌水定额处理之间差异很小。因此对所研究土壤来说 ,建议采用灌水定额 2 0～3 0 mm,灌水周期 3～ 5 d的灌溉制度。这种情况下 ,玉米生育期需水量为 466mm (生育期有效降雨 1 0 1 .1mm)。对滴灌玉米作物系数的计算方法进行比较后发现 ,双作物系数法可以较好地描述灌水或降雨后地表蒸发对作物腾发的影响 ;在作物生育中期 ,分段单值平均法、双作物系数法的计算结果与实测值吻合良好。

喷灌冬小麦冠层截留试验研究

【目的】确定喷灌作物冠层截留量。【方法】采用称重法在无风条件下对喷灌冬小麦冠层存储能力进行了连续两年测定,并对其影响因素进行了分析。【结果】喷灌初始阶段冠层截留量随灌水量的增加而迅速增加,此后增速逐渐减缓直至达到冠层存储能力。冠层存储能力随冬小麦生长期的变化而变化。在正常植株密度条件下,冬小麦冠层截留变化范围为0.68～1.47mm。【结论】冬小麦抽穗前,冠层存储能力与植株鲜重呈线性正相关关系;从拔节期开始,冠层存储能力随叶面积指数(LAI)和株高的增大而线性增大。喷灌强度对冠层存储能力没有明显影响。

喷灌田间小气候对作物蒸腾影响的田间试验研究

为准确评价喷灌水利用率，以地面灌为对照，利用热平衡茎流计对喷灌冬小麦和夏玉米的蒸腾速率进行了连续2年监测，结果表明，喷灌对田间小气候的改善使得作物的蒸腾受到明显抑制，就一次灌水而言，从喷灌启始至蒸腾抑制作用消失，喷灌处理冬小麦蒸腾量仅占地面灌处理的7％-14％，由冠层截留水量蒸发导致的蒸腾抑制量为1．7～4．1mm；夏玉米喷灌处理蒸腾量占地面灌处理的23％～42％，蒸腾抑制量为0．5～2．8mm。将截留水量与蒸腾抑制量进行比较可知，喷灌夏玉米冠层截留作用可能产生一定量的水分损失，而冬小麦冠层截留水量则在小麦耗水过程中是完全有效的。

喷灌施肥灌溉均匀性对土壤硝态氮空间分布影响的田间试验研究

在2002～2003年冬小麦生育期内进行了喷灌施肥条件下均匀系数对土壤水氮时空分布及淋失影响的田间试验。试验中,喷灌均匀系数设置低、中、高三个处理,灌溉季节内的平均喷灌均匀系数分别为72%、79%和84%,施肥灌溉均匀系数分别为71%、78%和85%。对70和90cm深度处的土壤水势进行了监测以评估均匀系数对水氮淋失的影响,结果表明,在所研究的喷灌均匀系数范围内深层渗漏量很小。试验结果还指出,土壤硝态氮随时间和空间表现出很强的变化特征,均匀系数变化范围为23%～97%,变差系数的变化范围为0.04～1.00;灌溉季节内土壤硝态氮分布的均匀性主要取决于初始硝态氮分布的均匀程度,而喷灌均匀系数对土壤氮素的空间分布无明显影响。

土壤及喷灌水量不均匀性对干旱区春小麦产量影响的试验研究

在一种土壤特性变异程度较大的砂土及壤质砂土上 ,对干旱地区喷灌条件下春小麦生育期内的土壤水分空间分布、作物产量等进行了监测 ,研究了田间持水量及土壤机械组成的空间变化特性。对田间持水量及土壤机械组成的统计分布及空间变异规律的分析结果表明 ,田间持水量可以用正态分布和对数正态分布来描述 ,土壤细颗粒 (粒径 <0 .0 2 m m)含量服从对数正态分布 ;田间持水量随土壤细颗粒含量的增加而明显增大 ,细颗粒含量离散程度较大时 ,田间持水量的离散程度也较大。田间试验结果还表明 ,喷灌均匀系数和可利用水量 (田间持水量与凋萎系数之差 )的离散程度对作物产量及其分布均有影响 ,但对所试验地块而言 ,可利用水量的离散程度对作物产量的影响更明显 ,在制订喷灌均匀系数设计标准时 ,土壤特性的空间变异也应作为一个考虑因素。由于干旱地区作物生育期降水量明显小于湿润和半湿润地区 ,降水难以弥补灌水不均匀对产量带来的负面影响 。

喷灌水量分布均匀性评价指标的试验研究

利用多喷头组合喷洒试验研究了分布均匀系数ＤＵ 与喷灌均匀系数ＣＵ 之间的关系。试验表明，ＤＵ 随ＣＵ的增大而线性增加，当ＣＵ等于规范规定值７５％ 时，ＤＵ值约为６６％ 。通过田间试验探讨了喷灌均匀系数对水量在土壤中分布均匀程度的影响。发现喷灌水量在土壤中的分布比其在地表的分布均匀得多，这一结果为合理降低喷灌均匀系数设计值提供了一个新的研究空间。该文还对作物冠层对喷灌水量分布的影响进行了田间试验，结果指出，冠层截留可以使喷灌水量分布的均匀性得到一定程度的改善。

地面灌溉技术参数对氮素运移分布影响的研究进展

地面灌溉是应用最广泛的灌水方法,通过优化地面灌溉设计和管理减少水氮淋失,正在成为研究的热点问题,该文对有关成果进行了综述。由于地面灌溉的尺度较大,加之土壤水力参数和溶质运移参数的空间变异,使得地面灌溉施肥条件下溶质(N)运移分布的田间试验研究,无论在技术上还是在投入上都具有一定难度。有关沟灌、畦灌和水平畦田灌溉施肥时水氮分布的田间试验结果指出,肥料(N)分布没有入渗水深分布均匀,且与土壤初始含水率、流量、土壤入渗参数、田面糙率和施肥时机等因素密切相关。在模拟研究方面,文献中报道的模型有纯对流模型、对流-弥散模型、基于活塞流的水平衡模型和传递函数模型等。鉴于地面灌溉条件下水氮运移的复杂性,在水氮运移分布的数学模拟、灌水技术参数和施肥方式对水氮淋失的影响以及灌溉施肥质量评价指标体系等方面尚需要进一步研究。

基于能量平衡的喷灌作物冠层净截留损失估算

为了定量评价喷灌作物冠层截留损失,以地面灌为对照,利用热平衡茎流计对喷灌冬小麦和夏玉米冠层截留水量蒸发产生的蒸腾抑制效应进行了连续两年的田间观测,结果表明：各次灌水,喷灌冠层截留水量的蒸发明显影响田间小气候进而抑制作物蒸腾.喷灌冬小麦和夏玉米蒸腾抑制量变化范围分别为1.65～4.09 mm和0.50～2.75 mm.在此基础上,基于能量平衡原理,结合波文比能量平衡系统,计算出的冬小麦冠层净截留损失不足0.1 mm;夏玉米净截留损失变化范围在1～2 mm之间,占灌水量的4.3%～6.5%.

草莓开花期发生霜害的温度

用人工霜箱对草莓(Fragariaananassa)叶片和花托进行模拟春霜实验。结果表明草莓叶片有忍耐胞间结冰的能力,最低叶温-6.4℃以上,结冰持续90分钟以内的叶片解冻后还能存活。花托不能忍耐胞间结冰,是通过保持过冷却状态以回避结冰伤害。花托温度越低,发生霜害的累积百分率越大,半开花的花托温度降到-5.4℃时累计有50%发生结冰而造成霜害。盛开的花及鲜重大的花发生霜害的温度较高。

干旱地区喷洒水利用系数的田间试验研究

为了科学地评价喷灌在干旱地区的适宜性 ,在内蒙古包头春小麦生育期内对喷洒水利用系数进行了监测 ,结果指出 ,通过选择适宜的灌溉时间 ,喷洒水利用系数可以达到 0 .85以上。对影响喷洒水利用系数的环境因素进行分析后得出 ,风速的影响最大 ,相对湿度次之 ,气温的影响很小 ;在此基础上建立了喷洒水利用系数与上述 3因子之间的回归模型。为了估算整个灌溉季节的喷洒水利用系数 ,对所研究地区 1991～ 2 0 0 1年灌溉季节 (4～ 9月份 )内的日平均风速进行了统计分析 ,发现不大于 3 m/ s的日数占灌溉季节总日数的 90 %以上 ,因此 ,选择日平均风速不大于 3 m/ s的时间灌溉可以满足作物的需水要求 ,这种情况下 ,整个灌溉季节的喷洒水利用系数可以达到 0 .83。由此可见 ,在条件与包头类似的干旱地区 ,从提高水的利用率的角度出发 。

稻田甲烷排放量估算和减缓技术选择

根据中国不同生态类型地区的稻田甲烷排放通量，估算了中国稻田甲烷排放总量。结果表明，１９９０年中国稻田甲烷排放总量为１１．３３５Ｔｇ。提出了一些减缓稻田甲烷排放措施，包括：（１）使用稻田甲烷抑制剂；（２）肥料管理；（３）水分管理；（４）筛选低排放率、高产的水稻品种。