分根灌溉对干旱区棉花生长干物质分配和产量的影响

本试验旨在观测分根灌溉(Partial Rootzone Irrigation,PRI)棉花能否在降低灌溉量的条件下维持一定的经济产量。田间实验的灌溉方式分为2种:交替隔沟灌溉(Alternative Furrow Irrigation,AFI)、固定隔沟灌溉(Fixed Furrow Irrigation,FFI)和常规灌溉(Conventional Furrow Irrigation,CFI)。结果表明,在降低30%灌溉量的条件下,棉花籽棉产量略有减少,AFI和FFI的籽棉总产量分别为CFI的92%和84%,但AFI比CFI的霜前花产量高出12%。PRI处理的棉花叶面积、株高及叶片、桃和茎的干物质量都低于CFI,但单株平均桃数与CFI没有显著差异。在降低灌溉量的条件下,由于霜前花价格比较高,AFI基本上能够维持棉花的经济产量不降低。

分根灌溉对草莓光合特性及水分利用效率的影响

针对目前我国水资源短缺、农业灌溉用水过度浪费等问题,以草莓品种赛娃为试材,探讨了分根灌溉对其光合特性及水分利用率的影响。结果表明:全灌溉处理用水量大,草莓生长优势不明显;半根灌溉和3/4根际灌溉的草莓净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率均接近正常。综合分析,半根灌溉既能大量节水,又不影响草莓的正常生长,是一种较为理想的节水灌溉方式。

分根灌溉下水氮耦合对草莓果实品质及产量的影响

本文采用盆栽分根固定干湿灌溉试验研究了水氮耦合对草莓果实品质及产量的影响。试验设置水分和氮肥2个因素,草莓根区设置湿润与干旱(A/B)两个区域,湿润一侧(A)全生育期内土壤相对含水量均为80%±5%,干旱一侧(B)土壤相对含水量设置为20%±5%(重度水分胁迫)、35%±5%(中度水分胁迫)、50%±5%(轻度水分胁迫)3个处理水平;施氮量设置0.5 g(N)×kg^(-1)(低氮)、0.75 g(N)×kg^(-1)(中氮)、1 g(N)×kg^(-1)(高氮)3个处理水平,对照处理(即常规生产模式,CK)A/B两区域均为80%±5%土壤相对含水量、中氮[0.75 g(N)×kg^(-1)]水平。研究结果表明:1)分根干湿灌溉显著减少了草莓全生育期灌溉水量,提高了草莓的水分利用效率(WUE),全生育期内干旱一侧(B)土壤相对含水量为20%±5%、35%±5%和50%±5%的水分处理总灌溉水量分别为14.77 L×株^(-1)、16.62 L×株^(-1)和18.47 L×株^(-1),较CK处理(24.62 L×株^(-1))分别减少40.0%、32.5%和25.0%;以中度水分胁迫中氮水平的草莓水分利用效率(WUE)最高,为13.55 g×L-1,较CK处理提高47.1%,而产量没有明显减少;耦合分根干湿灌溉和施氮处理,轻度水分胁迫中氮水平下草莓果实产量最高,较CK处理提高4.4%。2)从对草莓果实品质影响角度分析,中氮及中度水分胁迫处理的草莓果实中Vc含量、可溶性糖含量、有机酸含量和糖酸比分别比CK处理增加63.3%、12.5%、3.9%和8.3%。综合考虑不同水氮耦合处理对草莓果实品质、产量、水分利用效率及对农业环境安全的影响,以湿润一侧(A)保持土壤相对含水量为80%±5%、干旱一侧(B)保持土壤相对含水量为35%±5%,且0.75 g(N)×kg^(-1)施氮水平为设施草莓生产适宜的水肥管理模式。

分根交替灌溉对烤烟生理特性和烟叶产量的影响

利用射频反射仪(FDR),在人工控水条件下研究了分根交替灌溉对烤烟生长发育、生理特性及烟叶产量和品质的影响。结果表明,分根交替灌溉可增强烟株的根系活力,保持较高的光合速率,降低蒸腾速率,提高叶片瞬时水分利用效率;使烟株的株高和叶面积指数减小,茎粗增加,叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量升高;烟田灌水量节省41.07%,烟叶产量、产值分别提高1.96%和12.16%,水分利用效率提高73.81%。表明分根交替灌溉是烤烟有效的节水灌溉方式。

分根交替灌溉对桃树生长发育及水分利用效率的影响

以12年生桃树为对象,研究了分根交替灌溉(APRI)对半干旱气候条件下桃树生长、产量和水分利用效率的影响.结果表明:APRI处理的桃树湿润一侧土壤含水量随深度的增加而减小,而干旱一侧则随深度的增加而增大,二者含水量最大差值出现在土壤表层(0～25cm);每2周和每4周交替灌溉1次的APRI处理在黎明前叶水势明显低于常规对照(充分灌溉),但随着时间(白天)的推移,所有处理的叶水势都趋于降低,下午APRI处理与对照差异不显著.APRI处理桃产量比对照降低10%,但供水量减少了50%,水分利用率提高了75%;APRI处理明显降低了桃树植株的新梢生长量,但对果实直径没有显著影响.

分根交替灌溉对桃树^(13)C分配和光合能力的影响

为探究分根交替灌溉对肥城桃^(13)C同化物分配的影响,以2年生肥城桃为试材,分根区处理设置1/4、2/4、3/4、4/4 4种灌水根区和500、1 000 m L 2种灌水量,交替周期处理设置2/4、4/4 2种灌水根区和4、8、16d 3种交替间隔,研究不同处理对各器官^(13)C分配率、光合指标和荧光参数的影响。结果表明,全根区(C)处理叶部和新梢的^(13)C分配率显著高于分根区(P)处理,分根区(P)处理果肉和根部的^(13)C分配率则显著高于全根区(C)处理,多年生枝和主干的规律不明显;2/4根区8d交替处理果肉和根部的^(13)C分配率最高,而新梢的^(13)C分配率显著低于其它处理;净光合速率和蒸腾速率随灌水根区和灌水量的减少降低,蒸腾速率较净光合速率降低的幅度更大,单叶水分利用效率随之提高,其中2/4根区8d交替处理的净光合速率和单叶水分利用效率显著高于其它处理;荧光参数受处理的影响较小。综上所述,2/4根区8d交替处理的净光合速率和单叶水分利用效率均较高,能促进光合产物向果实的分配并抑制新梢的旺长。本研究结果为分根交替灌溉在果树生产中的应用提供了理论依据。

控制性分根交替灌溉对玉米养分吸收的影响

用 PVC管栽试验研究 1 / 2固定灌水、1 / 2交替灌水与均匀灌水对玉米养分吸收的影响。结果表明 :交替供水方式较均匀灌水方式单位耗水量氮利用效率提高 4 .54% ,磷利用效率提高 4 .54% ;节水 2 7.6% ,水分利用效率提高 5.3%。

基于Meta评价控制性分根交替灌溉的作物水分利用效率

为了确定控制性分根交替灌溉(CRDI)对作物水分利用效率(WUE_C)的作用,收集CRDI的相关试验数据,应用Meta分析方法定量分析了不同区域、气候条件、种植条件、灌溉制度和作物类型下CRDI对WUE_C的影响.结果表明:在中国范围内,CRDI提升WUE_C为28.9%,西北地区WUE_C提升最为显著达到了49.29%;年均降水量在200～800 mm的区域,CRDI能够使WUE_C提升29.92%,而在南方地区和年均降水量>800 mm的区域,WUE_C提升不显著;在年均气温高于12℃的区域WUE_C提升更明显,可以达到36.98%;CRDI在温室大棚中WUE_C提升最为显著,达到了53.45%;CRDI技术应用到地面畦灌、固定灌溉、沟灌和滴灌后,其WUE_C分别提升37.03%,21.41%,16.59%和32.56%.可见控制性分根交替灌溉能有效提高WUE_C,但提升率会受到作物种植条件、种植区域的气候条件、灌溉方法和作物种类等因素的影响.

控制性分根交替灌溉——常规节水灌溉技术的新突破

介绍了一种既能满足作物水分需求、又能控制蒸腾的农田节水调控新思路控制性分根交替灌溉 ,阐明了控制性分根交替灌水技术的含义 ,概述了国内外一些相关的采用分根技术研究的历史动态 ,总结了控制性分根交替灌水技术近两年来的主要研究成果 ,分析了该技术在实施过程中可能存在的一些问题。

分根区交替灌溉对马铃薯叶片超微结构及生理性状的影响

[目的]研究分根区交替灌溉对马铃薯叶片超微结构及生理性状的影响。[方法]以马铃薯早熟品种费乌瑞它为研究对象,研究分根交替灌溉对马铃薯叶片细胞超微结构、植株农艺性状、生理性状的影响。[结果]分根交替灌溉处理在受到干旱胁迫时马铃薯植株叶片较常规灌溉处理气孔器密度低、闭合程度大,叶绿体和线粒体的受损程度小,叶片细胞保证了细胞器的功能,使马铃薯植株表现较强抗旱性。氧化酶活性变化规律,在不同灌溉条件下随着含水量降低,分根交替灌溉处理较对照处理更能增强细胞抗氧化活性。分根交替灌溉处理的SOD、POD、CAT活性在各含水量时期均高于CK处理,随土壤含水量降低植株抗氧化能力更强;MDA活性较对照处理低,因此,受氧化胁迫轻。分根交替灌溉能有效促进马铃薯植株整体生长势。控水灌溉复水后,植株整体变化和累积速率高于CK处理,保证马铃薯产量。以上结果表明,分根交替灌溉诱导马铃薯植株的细胞超微结构和生理酶活性的正向调节,增强了马铃薯对于干旱刺激的应激反应能力,提高马铃薯植株的抗旱能力。[结论]该研究为非充分灌溉下的马铃薯高效抗旱节水栽培技术的研究提供理论依据。

分根交替灌溉对烤烟抗旱性的影响

以烤烟K326为试验材料,采用盆栽试验研究了分根交替灌溉、亏缺灌溉和充分灌溉对烤烟的产量、相关化学成分以及水分利用效率的影响,探讨分根交替灌溉提高烤烟产量和品质的生理基础。结果表明:分根交替灌溉的烤烟水分利用率及其抗旱相关生理指标比充分灌溉的均有显著改善,其叶片数量、根长、叶绿素含量和烟碱含量均高于亏缺灌溉和充分灌溉;烤烟的根系活力和电导率明显高于亏缺灌溉和充分灌溉,表明分根交替灌溉在提高烤烟烟叶的品质的同时也提高了烤烟耐旱能力。

分根交替灌溉处理枳的根系形态和内源激素含量变化

为揭示分根交替灌溉的生理机制,以2月龄枳(Poncirus trifoliata)实生苗为材料,除去其大部分主根,促发侧根后,利用分根根箱,把枳根系分成两部分,分别置于各自生长的根室中,然后对两边根室进行水分控制,分析处理后根系形态和内源激素变化。结果表明:与两根室均灌水20mL/d比较,两根室交替灌水40mL/d和20mL/d处理均显著抑制了根系的长度、投影面积、表面积和体积,且两根室交替灌水20mL/d处理要低于40mL/d处理的根系形态。此外,交替灌溉40mL/d和20mL/d处理显著抑制根系茉莉酸甲酯(MeJA)和吲哚乙酸(IAA)积累,但显著地刺激根系脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)含量的增加,根系赤霉素(GA)含量无显著变化。

分根交替灌溉技术研究综述

在我国水资源短缺的情况下,分根交替灌溉具有良好的发展前景。综述了分根交替灌溉的理论机制及其研究进展,展望了其发展前景。

不同灌溉模式下草莓对水分胁迫的生理响应研究

【目的】探究不同灌溉模式下草莓对水分胁迫的生理响应,确定草莓节水灌溉适宜模式。【方法】采用3种灌溉模式:充分灌溉(FI,CK)、分根灌溉(PRI)和亏缺灌溉(DI),PRI和DI模式下设置3个水分胁迫水平:轻度(LS)、中度(MS)和重度(SS),研究了不同灌溉模式下水分胁迫对草莓叶片叶绿素量、光合与蒸腾速率、渗透调节物质和丙二醛(MDA)量的影响。【结果】DI与PRI灌溉模式下,草莓叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)量都显著低于CK,且随着基质水分胁迫程度的加剧而呈下降趋势;与DI模式相比,PRI模式下草莓叶片叶绿素量相对较高;随着水分胁迫程度的增强,DI和PRI草莓叶片蒸腾速率下降幅度明显,分别为35.2%~44.7%和21.0%~47.0%,而净光合速率变化不明显;MS和SS水平下DI和PRI的水分利用效率(WUE)分别较CK高101.8%~117.9%和68.8%~149.8%;不同水分胁迫水平下,PRI草莓叶片脯氨酸(PRO)累积量显著高于CK(19.0%~26.0%),且在LS和MS水平下显著高于DI;PRI草莓叶片MDA累积量仅在SS水平下显著高于CK(30.2%),而DI草莓叶片MDA累积量在MS和SS水平下显著高于CK,分别为34.4%和56.4%。【结论】PRI模式草莓比DI模式具有更强的渗透调节能力和耐旱性,PRI-MS组合为草莓节水灌溉适宜模式。

新疆摸索出分根交替灌溉技术

中国科学院新疆生态与地理研究所科研人员利用作物生理特点，摸索出分根交替灌溉技术，通过减少作物生物耗水实现亩均节水30％。该技术与以往工程节水技术相比，省去了前期高额投入，适宜在我国北方的灌溉农业区推广。

分根交替灌溉对桃树^13C分配和光合能力的影响

为探究分根交替灌溉对肥城桃^13C同化物分配的影响，以2年生肥城桃为试材，分根区处理设置1／4、2／4、3／4、4／44种灌水根区和500、1000mL2种灌水量，交替周期处理设置2／4、4／42种灌水根区和4、8、16d3种交替间隔，研究不同处理对各器官^13C分配率、光合指标和荧光参数的影响。

根系分区交替滴灌对棉花产量和水分利用效率的影响

为了探讨旱区农业节水新途径,在甘肃省石羊河流域下游荒漠绿洲区采用常规滴灌和分根区交替滴灌方式研究不同灌溉方式对大田棉花生长发育、产量、水分利用效率以及土壤水分分布的影响。结果表明,交替滴灌处理棉花叶片气孔开度减小,减少了奢侈的蒸腾损失,灌溉定额较小时根系分区交替滴灌对棉花的株高抑制作用较明显,灌水定额较大时限制作用不显著。根系分区交替滴灌技术在大田条件下可使籽棉产量比常规滴灌处理提高21.1%,总水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高17.9%和20.9%。同等产量水平下与常规滴灌相比,交替滴灌可节省30.8%的灌水量。本研究表明根系分区交替滴灌是一种切实可行的节水灌溉技术,可在干旱缺水的棉花生产地区进一步研究和推广应用。

再生水分根交替滴灌对马铃薯根-土系统环境因子的影响研究

分根交替（PRD）滴灌技术是很有节水潜力的灌水技术。利用再生水,采用分根交替滴灌技术对马铃薯根长密度、根重密度及土壤水盐的空间分布影响进行了研究。结果表明,马铃薯根系主要分布在0-60 cm的土层内,以植株为中心,呈放射状沿不同方向减小。通过研究所建马铃薯根长密度的空间分布函数能较好地反映根系的三维分布趋势。PRD灌溉可以刺激马铃薯根系生长,水分利用效率提高39%。进行PRD灌溉时应重点考虑滴头位置处及垄坡上的水盐变化,最好能起到节水控盐的双重作用。再生水PRD地下滴灌是对传统地表滴灌的优化和提升。

再生水分根交替地下滴灌对马铃薯品质和重金属积累影响

以大田马铃薯为试验材料,研究了再生水地下滴灌充分灌溉(FSI)、分根交替灌溉(APRSI)、沟灌充分灌溉(FFI)和分根交替灌溉(APRFI)4种灌水方式对马铃薯块茎品质、重金属积累和产量等的影响。结果表明,APRSI可显著提高马铃薯块茎中淀粉和有机酸含量,与清水对照和再生水充分滴灌相比,淀粉含量分别增加0.37%和0.15%,有机酸含量分别提高4.17%和8.70%;APRSI处理的马铃薯块茎中Cr、Pb、Cu含量较清水对照降低12.5%、5.56%、3.15%,而比FSI降低了20%、10.53%、10.4%;地下滴灌不同灌水处理对马铃薯产量影响不显著,但对水分利用效率较清水和充分灌溉分别提高21.01%和21.90%。因此,再生水地下分根交替滴灌滴灌可提高块茎品质,减轻重金属Cr、Pb和Cu在块茎中的积累,达到二级处理以上要求的再生水对马铃薯进行地下滴灌是一种实用的安全高效灌溉技术。

有限性灌溉对设施草莓产量及水分利用效率的影响

在日光温室环境及盆栽条件下,通过与全灌(FI)比较,研究了亏缺灌溉(DI)及分根交替灌溉(PRD)对草莓产量和灌水利用效率(IWUE)的影响。试验从开花期开始到果实成熟期结束,共分5个处理,全灌(FI);分根灌溉PRD分2个处理水平,即PRD1和PRD2;限制灌溉DI也分两个处理水平,即DI1和DI2。与FI处理相比,DI1和DI2处理的叶水势和气孔导度明显偏低,单株叶面积、鲜果重、平均单果重也显著低于FI处理,但水分利用效率却比FI处理的高(分别高15.8%和29.3%);PRD1处理的叶水势与FI处理的相当,且高于其它处理,而气孔导度比FI,DI1和DI2处理的明显降低,与PRD2处理的相近。PRD1处理的鲜果重、平均单果重与FI处理的相当,比DI1,DI2和PRD2处理的显著提高;与FI处理相比,DI1,DI2,PRD1和PRD2处理分别节水31.5%,50.0%,31.5%和50.0%,水分利用效率分别提高了15.8%,29.3%,44.4%和84.4%。从草莓产量和水分利用效率各指标可以看出,PRD1处理比DI1,DI2和PRD2处理表现出明显的优势,其综合效益最佳。