灌溉水盐分组成对番茄生长及土壤盐碱的影响

[目的]为探究适宜于干旱、半干旱区番茄大田栽培的灌溉水盐度和盐分组成。[方法]在宁夏银北灌区开展3年番茄膜下滴灌野外田间试验,设置3种不同盐分浓度(1,2,3 g/L)和5个Na∶Ca摩尔浓度比(1,3,5,7,9)的灌溉水源。[结果]在较低的灌溉水盐度(1 g/L)下,适当增加灌溉水Na∶Ca摩尔比有利于番茄植株的干物质和氮磷钾素积累;番茄单果重、商品果产量和总产量随灌溉水Na∶Ca摩尔比增加而线性下降,且灌溉水Na∶Ca摩尔比每增加1,番茄商品果产量下降5761.7~6036.7 kg/hm^(2);“高盐度(2,3 g/L)、低Na∶Ca摩尔比(1,3)”的灌溉水较“低盐度、高Na∶Ca摩尔比”的灌溉水,更有利于番茄增产;膜内表层40 cm土壤钠吸附比和表层100 cm土壤积盐量随灌溉水Na∶Ca摩尔比的增加线性增加。[结论]为在宁夏银北灌区大田栽培番茄生育期内减少积盐并获得相对高产,推荐土壤基质势控制下限-20 kPa下膜下滴灌的适宜灌溉水盐度为2 g/L且Na∶Ca摩尔浓度比为5。

不同灌溉方式下水氮供应对冬小麦水氮利用效率的影响

【目的】探究不同灌溉方式下水氮耦合对冬小麦产量、产投比(VCR)、土壤氮素残留(NR)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP)的影响,进而优化河南省冬小麦水氮管理制度。【方法】本研究以济麦22为研究对象,设定2种灌溉方式(宽垄沟灌(F),畦灌(Q)),3个灌水下限(60%田间持水率(W1)、70%田间持水率(W2)、80%田间持水率(W3)),3个施氮量水平(120 kg/hm^(2)(N1)、220 kg/hm^(2)(N2)、320 kg/hm^(2)(N3)),建立综合评价小麦产量、灌溉方式、水分利用效率、氮肥偏生产力、土壤氮素残留以及产投比的多目标优化模型,使用遗传算法进行寻优。【结果】①灌溉方式、灌水下限和施氮量对冬小麦水分利用效率、氮肥偏生产力、0~100 cm深度土壤硝态氮残留和产量均有极显著影响(P<0.01)。产量和水分利用效率均随灌水下限和施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。②FW2N2处理的产量、水分利用效率以及净利润达到最大值,分别为9686.93 kg/hm^(2)、1.97 kg/m^(3)、15142.93元/hm^(2),相较于FW1N1处理分别增加了44.71%、56.65%、56.59%,这说明恰当的水氮供应具有增产与节水有机统一的良好潜力。【结论】冬小麦最优的水氮耦合管理措施为:灌溉方式采用宽垄沟灌,灌水下限为70%田间持水率,施氮量232.64 kg/hm^(2)。

水分亏缺下有机无机肥配施比例对棉花水氮利用效率的影响

【目的】探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率和产量的影响,为河西走廊棉区合理利用有机肥提供理论依据。【方法】于2020-2021年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉(W1)和亏缺灌溉(W2);副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、25%有机肥+75%化肥(OF1)、50%有机肥+50%化肥(OF2)和75%有机肥+25%化肥(OF3),分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质积累量、氮素积累量和籽棉产量显著下降,而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高0-40 cm土层土壤含水量,降低棉花苗期和蕾期耗水,增加花铃期耗水量,提高棉花干物质和氮素积累量,并促进其向生殖器官中分配。充分灌溉条件下,25%有机肥配施处理(OF1)籽棉产量最高,两年平均较单施化肥(CF)提高10.5%;50%有机肥配施处理(OF2)与单施化肥(CF)无显著差异,但75%有机肥配施处理(OF3)显著降低。25%有机肥配施处理在各施肥处理中水氮利用效率最高,其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高8.9%、14.3%和28.9%。亏缺灌溉条件下,有机无机肥配施处理籽棉产量均高于单施化肥,其中50%有机肥配施处理表现最高,两年籽棉平均产量较单施化肥提高12.9%,同时50%有机肥配施处理水氮利用效率也表现为最高,其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高6.3%、35.5%和31.6%。【结论】适宜比例的有机无机肥配施能够协调土壤-作物水分养分供需关系,提高棉花籽棉产量和水氮利用效率。综合考虑产量、水氮利用效率和植棉效益,25%有机肥配施处理为河西走廊棉区适宜的有机肥配施模式。

水肥耦合对滴灌骏枣产量及果品等级的影响研究

【目的】探索南疆滴灌骏枣的产量及骏枣等级比例对水肥耦合的响应规律,为当地骏枣生产提供节水节肥优质的水肥配比模式。【方法】研究对象为南疆典型自压灌区昆玉市224团10 a成龄骏枣,参考当地生产实践,以灌水量770 mm、施肥量1125 kg/hm^(2)为对照,采用水(W1:540 mm,W2:630 mm,W3:720 mm)、肥(F1:562.5 kg/hm^(2),F2:810 kg/hm^(2),F3:1080 kg/hm^(2))双因素三水平试验,运用二元回归方程及归一化处理方法。【结果】灌水量对灌溉水分利用效率(IWUE)和骏枣单果质量、纵横径、等级比例影响均达到显著性水平(P<0.05),对产量影响达到极显著水平(P<0.01)。施肥量对骏枣等级比例影响达到显著性水平(P<0.05),对肥料偏生产力(PFP)、单果质量、纵横径影响达到极显著水平(P<0.01)。水肥交互作用对骏枣产量、IWUE、PFP、骏枣等级比例(除四级果率外)影响均达到极显著水平(P<0.01)。骏枣产量、IWUE均为W2F3处理最高,与CK具有显著性差异(P<0.05)。骏枣单果质量、纵横径为W2F2处理最优。骏枣特级、一级、三级与四级果率均为W2F2处理最优,W2F2处理除了在一级果率中与W2F3处理差异不显著,其余等级果率均具有显著性差异(P>0.05)。【结论】适宜水肥配比量是提高骏枣产量、外观品质、果品等级比例的关键因素。通过分析不同水肥配比与产量、骏枣等级比例数学模型,综合考虑骏枣提质增效目标,提出适宜水肥配比区间为灌水量(639.21~642.85mm),施肥量(N 374.38~384.02 kg/hm^(2)、P2O5187.19~192.01 kg/hm^(2)、K2O 280.79~288.02 kg/hm^(2))。

不同水肥配比对辣椒叶绿素荧光参数及产量和品质的影响

为获得戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培最适宜水肥用量管理指标,采用裂区试验设计,以陇椒2号为试验材料,研究了9种不同水肥配比对辣椒叶片最大量子产额(F_(v)/F_(m))、光系统Ⅱ潜在活性(F_(v)/F_(o))及产量和品质的影响。结果表明,田间持水量65%~80%的W2处理与理论施肥量F2(N 330 kg·hm^(-2)+P_(2)O_(5)180 kg·hm^(-2)+K_(2)O 285 kg·hm^(-2))组成的W2F2水肥用量组合,在辣椒结果前期、中期、末期的F_(v)/F_(m)与F_(v)/F_(o)均最大,分别为0.67、0.74、0.72和2.95、3.08、2.87;在辣椒株高、茎粗、单株结果数、单株产量和667 m2产量等性状的表现方面,W2F2均高于其他处理,分别为123.54 cm、1.78 cm、37.75个、1.65 kg和4075.50 kg;果实中可溶性糖、可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量(w)等品质指标也高于其他处理,分别为67.53 mg·g^(-1)、10.46%、4.46 mg·g^(-1)、1.86 mg·g^(-1)、325.43μg·g^(-1)。综上,W2F2水肥用量组合的辣椒保持较高的代谢活性,产量最高、果实品质最佳,这一结论可为戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培实现水肥高效利用及高产优质化生产提供理论指导。

北京郊区不同水氮管理模式对冬小麦产量及水分和养分利用效率的影响

为了探讨不同水、氮管理模式对冬小麦产量和水分、养分利用效率的影响,于2002～2004年在北京东北旺农田试验场(该地区小麦生育期常年降水约为118mm,>0℃的有效积温约为1970℃)进行了灌溉、施肥2个因素27个处理组合的田间试验。结果表明,在本试验条件下,灌水效应不显著,但水、氮交互效应及氮肥效应显著,氮肥效应值较高,增产潜力较大。适量增施氮肥,有利于提高产量和水、氮利用率。优化水、氮模式和传统水、氮模式相比,产量差异不显著;优化施氮模式下氮肥利用率最高(56.3%～70.3%),限量灌溉模式下水分利用率最高(2.81～3.73kg/m3)。优化施氮模式与传统施氮模式相比,有着明显的经济效益;但传统灌溉模式与优化灌溉模式相比,由于节省了较大的人力物力成本,经济效益增加显著。

水分亏缺对不同小麦品种矿质元素吸收分布及水分利用的影响

在限制小麦灌溉面积的大背景下,为进一步稳产促优,本文探讨了华北地区水分亏缺对不同小麦品种矿质元素吸收、分布特性及其与植株水分利用和产量的关系。选用3个生态类型冬小麦品种(抗旱品种‘沧麦6001’、丰水高产品种‘邯麦9’和多抗超高产品种‘济麦22’),设置正常和水分亏缺两个水平的人工气候室箱体栽培试验,主要调查了小麦不同器官矿质元素含量、积累量变化、分配比以及矿质元素变化对水分利用效率和产量的影响。结果表明,矿质元素的含量和分配具有器官特异性,其中小麦叶片Ca、籽粒Cu和Zn、茎秆Na的含量、分配比最高;Fe含量、积累量及Fe分配比因品种、器官、水分差异而不同:正常水分下,‘沧麦6001’以茎秆、‘邯麦9’以叶片的Fe含量、分配比最高;‘济麦22’以茎秆和颖壳Fe含量较高,以叶片和颖壳Fe分配比较高。而水分亏缺下,‘沧麦6001’和‘邯麦9’Fe含量以籽粒最高,‘济麦22’以叶片最高;3品种Fe分配比均以籽粒最高。此外,水分亏缺增加了小麦籽粒Cu、Zn含量及分配比,籽粒Zn、Na和Ca积累量,显著增加‘沧麦6001’的水分利用效率和产量以及‘济麦22’的产量水分利用效率;而降低了‘沧麦6001’籽粒Mn、‘邯麦9’籽粒Cu和Mn、‘济麦22’籽粒Cu和Fe积累量以及‘邯麦9’水分利用效率、干物重、产量。综上,水分亏缺下,‘沧麦6001’更易高产高效,籽粒Fe含量增加,但需补充一定的Mn元素;‘济麦22’的水分利用效率增加,产量未显著下降,需补充一定Fe元素保证品质;‘邯麦9’产量和水分利用效率均显著下降,且籽粒中Cu和Mn积累下降明显。相关分析表明,Cu、Zn、Ca、Mn含量与干物重变化之间存在一定的相互调节作用,但未直接影响产量和水分利用效率,这可能与品种间差异及品种和水分互作影响有关。但矿质元素可能通过影响干物重间接调控水分利用效率的趋势是存在的,尚需进一步研究和验证。

水肥一体化施肥对草莓产量的影响

[目的]为了研究水肥一体化施肥模式对草莓产量水平的影响。[方法]对大棚草莓常规施肥和水肥一体化不同施肥模式进行了比较试验。[结果]水肥一体化施肥模式中菌肥﹢20N∶10P2O5∶20K2O 10 d一次施肥,产量比常规施肥有0.01水平显著地增加;与其他水肥一体化施肥模式相比,产量也有显著增加。但是,从前后期产量的差异显著性分析来看,菌肥﹢20N∶10P2O5∶20K2O 10 d一次施肥处理与常规施肥以及其他不同施肥模式处理之间前期产量差异都不显著,而后期产量存在明显差异。不同施肥方式对草莓的开花结实率的影响不大,畸形果的发生以20-10-20配方施肥最小,并且畸形果的发生与常规施肥存在0.01水平显著性差异。[结论]大棚草莓水肥一体化施肥方式以菌肥﹢20N∶10P2O5∶20K2O 10 d一次施肥增产效果最好,而且产量增加主要是通过后期产量的提高来实现的;同时,菌肥﹢20N∶10P2O5∶20K2O 10 d一次施肥可以减少畸形果率的发生。

水淹层综合解释方法在马厂油田的应用

马厂油田进入注水开发中后期 ,由于油藏各向渗透性的差异 ,油水粘度差别及开发过程中水动力场的不平衡 ,势必造成注入水在纵向上的单层突进和平面上的舌进现象 ,油井在生产初期的主力层逐渐成为高压水淹层。利用电测和物性参数对水淹层进行定性、定量的综合解释 ,该方法确定了马厂油田的岩性、物性、电性、水淹层的评价标准 ,并在马厂油田得到充分应用。

地下滴灌条件下水钾耦合对紫花苜蓿的影响

为充分发挥地下滴灌技术的节水、节肥优势,进行了地下滴灌紫花苜蓿的水钾耦合试验。采用二因素完全随机区组设计,设4个钾肥水平(0、6g/m2、12g/m2、18g/m2)和W2(2d)、W3(3d)、W4(4d)3个灌水周期。结果表明:水、钾二因素对苜蓿株高、叶茎比及鲜草产量均有显著影响(P<0.05)。随着灌水周期的延长,苜蓿株高、叶茎比和鲜草产量均呈降低趋势,总体呈W2>W3>W4的关系。钾肥处理的株高、叶茎比和鲜草产量显著高于不施肥对照(P<0.05),随着钾肥施入量的增加,苜蓿株高、鲜草产量总体呈先增加后降低的趋势,叶茎比逐渐增高。苜蓿生长过程中最优地下滴灌灌水周期为2d,最优钾肥(K2O)施入量为12g/m2。

微咸水混灌对土壤理化性质及冬小麦产量的影响

根据中科院南皮生态农业试验站2002～2005年的冬小麦微咸水混灌田间试验资料,以淡水为对照研究了矿化度分别为3、4、5g/L的微咸水混灌对土壤积盐率、土壤饱和浸提液钠吸附比(SAR)、冬小麦产量和产量构成因素以及水分利用效率的影响,从而确定适宜的灌溉水矿化度上限。结果表明,微咸水灌溉后土壤积盐程度与灌溉水矿化度呈正相关;微咸水灌溉会使土壤饱和浸提液的SAR升高,且影响深度因灌溉水矿化度而异。通过对冬小麦产量和产量构成因素的分析可得,在非偏旱年利用微咸水灌溉的矿化度不宜超过3g/L,偏旱年不宜采用微咸水进行灌溉,或灌溉后应采取措施缓解盐分胁迫,水分利用效率与灌溉水矿化度呈负相关,综合各种因素可以认为3g/L是当地微咸水灌溉的矿化度的上限。

基于知识模型的农业水分生产率评价与区域灌溉策略分析

引入农业标准产量概念,建立农业水分生产率评价知识模型,以省域为分析单元,从灌溉强度和灌溉广度两个方面研究农业水分生产率的变化,评价区域农业水分生产率状态,并根据不同区域水分生产率形成要素特征进行灌溉策略分析。

土壤水分变动对冬小麦干物质分配及产量的影响

以冬小麦品种北农 6号为材料 ,采用温室管栽试验 ,研究了土壤水分变动条件对冬小麦干物质增长分配率及产量的影响。结果表明 ,水分胁迫 1致使植株的干物质累积减少、产量降低 ,2对叶片干物质累积的影响大于茎鞘 ,3对穗干物质累积的影响小于茎鞘和叶片。因此 ,水分胁迫促进了光合产物向籽粒的调运。复水后 ,植株各器官的干物质累积和产量都有不同程度的提高 ,形成了适应新水分条件的根、冠结构和功能。但是 ,不同时期恢复供水 ,对植株各器官干物质增长和产量形成的促进作用有所不同。拔节期复水对根重、叶重和穗重增长的促进作用都很大 。

辽西半干旱区玉米大豆间作对作物产量及水分利用的影响

为探明玉米大豆间作的作物增产、土地生产力提升和水分高效利用机理,优化辽西半干旱区适宜的玉米大豆间作模式,于2018−2019年在国家农业环境阜新观测实验站,采用田间定位试验方法,设置了玉米大豆间作2行﹕2行(M2S2)、4行﹕4行(M4S4)、6行﹕6行(M6S6),玉米单作(M)和大豆单作(S)5种种植模式,研究玉米大豆间作对作物产量、土地生产力、土壤水分空间分布及水分利用效率的影响。结果表明,5种单、间作模式作物总产量表现为M>M6S6>M4S4>M2S2>S,间作模式中作物对总产量的贡献率表现为玉米>大豆,玉米贡献率为79.0%~87.3%,大豆贡献率为12.7%~21.0%;M6S6和M4S4间作模式土地当量比(LER)分别为1.13~1.19和1.06~1.07,均具有间作产量优势,其中M6S6间作优势最强;M2S2间作模式土地当量比(LER)小于1,表现为间作劣势;土壤水分空间分布结果表明,0−50cm土层间作玉米与大豆存在水分竞争,60−100cm土层玉米和大豆存在水分互补;3种间作模式均提高了单位面积的玉米水分利用效率,除M6S6间作模式外,M4S4和M2S2间作模式均降低了大豆水分利用效率;M6S6和M4S4间作模式水分当量比(WER)分别为1.18~1.21和1.05~1.06,水分生产力提高5%~21%,均具有间作水分利用优势,其中M6S6间作优势最强,M2S2间作模式水分当量比(WER)为0.99~1.01,间作水分利用优势不显著。综合分析认为,玉米大豆间作模式中M6S6间作产量优势和水分利用优势最强,能够显著提高农田土地生产力和水分利用效率,在辽西半干旱区农业生产中具有更好的应用价值。

风沙半干旱区仁用杏间作对作物产量和水分利用的影响

为了探明仁用杏与作物间作对作物产量和水分利用的影响,提出适合东北风沙半干旱区最优的农林间作模式,2012-2013年在大田试验条件下对仁用杏作物间作进行试验,设置仁用杏花生间作、仁用杏谷子间作、仁用杏甘薯间作、仁用杏单作、花生单作、谷子单作和甘薯单作7个处理,对不同处理下作物产量、水分利用效率、土壤水分和水分当量比4个指标进行观测。结果表明,仁用杏作物间作对作物产量影响显著(P<0.05),间作花生、谷子、甘薯产量比单作平均减少65.1%、54.3%、64.7%,而对仁用杏的产量影响不显著。土壤水分的空间分布表明,仁用杏谷子间作水分竞争关系最小,仁用杏与甘薯间作水分竞争强烈。仁用杏作物间作系统的水分当量比均大于1,表现出较好的水分优势,其中仁用杏谷子间作系统的水分优势最明显,水分当量比达1.45,分别比仁用杏花生间作、仁用杏甘薯间作高8.2%和9.9%。综合分析认为,仁用杏谷子间作最适宜当地生态环境,在东北风沙半干旱区持续雨养农业发展中具有很好的应用前景。

节水高产栽培小麦品种光合性状分析

在常规节水条件下,通过对不同小麦基因型材料光合性状指标的测定,分析节水增产的主要限制因素,探讨光合性状指标与高产限制因素之间的关系,并依此进行聚类分析,综合评价高产品种的光合性状特征。研究结果表明,目前生产条件下,穗粒重对产量的影响大于单位面积穗数的作用,而穗粒重的提高主要依赖于穗粒数的增加;开花期的穗面积、旗叶光合速率和单茎叶面积是决定穗粒重的重要因素;粒叶比与穗粒重和经济产量均呈显著正相关,大穗型、小叶形、高粒叶比是节水高产品种的突出特征。

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。

不同灌水量对甜菜生长及糖分积累影响的研究

灌水是新疆干旱区甜菜生产的关键因素，土壤水分状况对甜菜生长和糖分积累有显著影响。研究表明：良好的供水有利于甜菜生长，增加块根产量，但含糖率会明显下降。叶丛快速生长期是甜菜生长的需水临界期，这一时期缺水将严重影响产量。控制供水，尤其是控制后期供水可提高块根含糖率。在本试验条件下，甜菜合理的灌溉为全生育期灌水6－7次，总灌水量300－350m3／亩，叶丛快速生长期充足灌水，每次亩灌水量60m3，后期灌水量逐渐减少，每次亩灌水量在30－45m3。

间作与施氮对秸秆覆盖作物生产力和水分利用效率的影响

2012年3—10月在甘肃省河西走廊石羊河绿洲灌区进行大田试验,研究了不同施氮水平[0、140 kg(N)·hm-2、221 kg(N)·hm-2和300 kg(N)·hm-2]对小麦//玉米间作系统生产力、间作优势和水分吸收利用的影响。研究结果表明:当施氮量达221 kg(N)·hm-2时,小麦单作籽粒产量(5 036 kg·hm-2)和水分利用效率(25.13 kg·hm-2·mm-1)达最大值;当施氮量达300 kg(N)·hm-2时,小麦间作籽粒产量(3 078 kg·hm-2)和水分利用效率(39.76kg·hm-2·mm-1)、玉米单作籽粒产量(9 921 kg·hm-2)和水分利用效率(38.96 kg·hm-2·mm-1)、玉米间作籽粒产量(6 895 kg·hm-2)和水分利用效率(46.31 kg·hm-2·mm-1)达最大值;当施氮量为0 kg(N)·hm-2时,小麦相对于玉米的竞争力(0.049)达最大值;当施氮量为300 kg(N)·hm-2时,小麦//玉米间作的土地当量比(1.33)达最大值;当施氮量为140 kg(N)·hm-2时,小麦相对于玉米的水分竞争比率(0.98)达最大值。与单作相比,小麦//玉米间作具有显著的间作产量优势和水分利用优势。间作方式中小麦的竞争能力大于玉米;小麦、玉米两作物对水分生理需求时间有效性差异是小麦//玉米间作高效利用水分资源的基础,合理施氮能促进间作种植产量优势和水分利用优势的发挥。

含水量及空气温度对蛹虫草菌丝及子实体生长的影响

为了探索蛹虫草栽培期主要阶段适宜的含水量及空气湿度,以培养基料水比为1∶1.0、1∶1.2、1∶1.5、1∶1.8、1∶2.0,转色空气湿度为70%、80%、90%,出草空气湿度为75%、85%、95%分别进行发菌、转色和出草的对比试验,比较观察菌丝萌发、生长、转色、出草及感染等情况。结果表明,培养基最佳含水量为料水比1∶1.5,菌丝萌发快、生长健壮、满瓶时间最短,感染率为0;转色阶段最适空气湿度为80%,转色最快、效果最好,感染率为0;出草阶段最适空气湿度为85%,出草品质最好、产量最高,感染率为0。