限量控制灌水对小麦光合作用及产量构成的影响

本实验于2002～2003年在莱阳农学院农学系试验站进行。试验结果表明:不同处理间,随灌水总量增加,小麦旗叶叶绿素含量增加,D、E、F三处理比较,叶绿素a含量F>E>D,叶绿素b含量表现为D>E>F。随灌水总量增加,气孔导度提高,D处理(灌水250mm)最高,再增加灌水,气孔导度下降。水分胁迫处理胞间CO2浓度有提高的趋势,旗叶光合速率表现为随灌水量增加而增加,当灌水达到250mm时达最高,再增加灌水,旗叶光合速率不再随之增高。对产量构成的影响表现为,亩穗数为F>E>D>C>B>A,穗粒数随灌水增加而增加,但处理D、E、F之间差异不显著。千粒重表现为D>E>F>C>B>A。籽粒产量以D处理最高,表现趋势为D>F>E>C>B>A。

不同灌溉方式氢、氧同位素分布与夏玉米水分利用特征

利用氢氧稳定同位素示踪法,研究了人工控水条件下小白龙常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量(X1、D1:15 mm;X2、D2:30 mm;X3、D3:45 mm)夏玉米土壤水稳定同位素分布特征,以及土壤耗水量、光合作用及水分利用特征。结果表明:随生育期的推进,根系吸水逐渐加深。在拔节期,均以0~20 cm土层的水分贡献率最大,达60%以上。在D1和D2条件下,60~80 cm和20~40 cm土层的贡献率分别占21.4%和23.8%。到灌浆期,与常规灌溉相比,滴灌条件下更利于促进根系对40 cm以下土层水分的利用,从而减少水分的无效蒸发。随生育期的推进与灌水量的增加,玉米的日耗水量明显增加,滴灌低于传统灌溉。与常规灌溉相比,滴灌D2处理更利于提高玉米光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶片水分利用效率。此外,滴灌处理明显提高了收获期玉米的生物量。最终,与常规灌溉相比,滴灌降低了玉米总的耗水量,产量提高了5.3%~21.7%和水分利用效率提高了9.2%~26.8%,均以D2处理最高。相关分析表明:玉米拔节期20~40 cm和灌浆期60~80 cm土层水分更利于促进玉米产量的提高,而拔节期60~80 cm和80~100 cm土层的水分更利于促进玉米水分利用效率的提高。

灌水控制下限对冬小麦产量和品质的影响

为制定冬小麦的优质高效灌溉指标,通过3个生长季(2005-2008年)的人工控水试验,研究了不同灌水控制下限对冬小麦生长、产量和品质的影响。结果表明,与对照相比,播种—拔节前期水分胁迫对冬小麦生长、产量及品质的负面影响不明显,且可节水11.68%～18.18%,水分利用效率提高8.33%～12.5%;拔节—抽穗前期水分胁迫对冬小麦生长的抑制作用最明显,使籽粒出粉率、蛋白质质量分数显著降低,面团形成时间和稳定时间显著缩短,产量降低6.56%～9.08%,但可节水24.29%～31.95%,水分利用效率提高6.19%～10.63%;抽穗扬花期水分胁迫对冬小麦生长没有明显影响,虽显著提高了籽粒蛋白质、湿面筋、氨基酸质量分数和出粉率,但减产9.96%～11.35%,水分利用效率仅提高了4.12%～5.62%;灌浆成熟期水分胁迫对冬小麦生长影响最小,籽粒蛋白质、湿面筋、氨基酸质量分数和出粉率均显著提高,但大幅度降低了产量,水分利用效率只提高了1.03%～5.95%。华北地区冬小麦优质高效节水灌溉指标是:播种—拔节前期、拔节—抽穗前期、抽穗扬花期和灌浆成熟期的灌水控制下限分别为50%、65%、70%和65%田间持水率。

温室膜下滴灌灌水控制下限与番茄产量、水分利用效率的关系

【目的】在探讨温室膜下滴灌不同生育时期灌水控制下限与番茄产量、水分利用效率的关系的基础上,找出适宜的番茄生育前、后两时期灌水控制下限组合。【方法】采用了日光温室小区作物栽培试验的方法,对试验数据做多元回归分析。【结果】番茄的耗水量多少、产量的高低是番茄生育前期和后期灌水控制水平综合作用的结果;后期灌水控制下限的高低对于全生育期灌水量的影响要高于前期,而前期灌水控制下限对产量的影响比后期更加明显;水分利用效率随番茄产量增加呈抛物线型变化,当产量为9.69×104kg·ha-1时,水分利用效率有最小值62.28kg·m-3。【结论】温室覆膜滴灌栽培番茄,应将各个生育时期的灌水控制下限控制在适宜范围内,综合考虑节水、增产和提高劳动生产率等多种因素,番茄生育前期和后期灌溉控制下限土壤水吸力值分别控制在20和60kPa左右为宜;与番茄生育后期相比更应加强对番茄生育前期的水分调控管理。研究结果可为温室覆膜滴灌蔬菜栽培的水分合理调控提供理论依据。

渗灌灌水控制下限对保护地土壤剖面磷素分布的影响

连续5a以相同方案于2000～2004年在沈阳农业大学科研基地进行保护地番茄栽培的渗灌试验,其5个处理的灌水控制下限土壤水分吸力值分别为10、16、25、40和63kPa,灌水控制上限土壤水分吸力值均为6kPa。研究结果表明:渗灌及其灌水控制下限能够显著影响不同形态磷素含量在土壤剖面中的分布。具体表现为土壤表层(0～10cm和10～20cm)的土壤全磷、无机磷和速效磷含量均高于其他土层,在30～40cm土层的含量为最低,灌水对土壤速效磷含量的影响主要发生在0～30cm土层;有机磷随着灌水向土壤底层发生迁移,其含量在土壤深层40～60cm为最高;各处理不同深度土层中的磷素均以无机磷为主。因此,灌水可以作为调节土壤中磷素的转化及其有效性的方式。

节点渗灌灌水控制上限对番茄生长及产量和品质的影响

采用日光温室小区栽培试验的方法,通过对番茄株高和茎粗、产量、果实品质等指标进行比较,探讨了温室栽培茄果的节点渗灌灌水控制上限适宜取值范围。结果表明:在土壤质地中等的试验地上,当节点渗灌管埋深30 cm、计划湿润层厚度30 cm、湿润比取0.5、灌水控制下限取土壤水吸力30 kPa时,将土壤水吸力12 kPa作为灌水控制上限,有利于番茄植株生长发育,可以达到较高产、优质、节水的目的。

灌水控制上限对辣椒生长及耗水量的影响

为了探究灌水控制上限对辣椒生长、产量及耗水量的影响,对盆栽辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量进行了监测研究。结果表明:不同灌水控制上限会对辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量产生不同程度的影响,若考虑辣椒长势和最终产量,灌水量控制在80%θ田上限为佳;若考虑节水,则将灌水量控制在50%θ田上限、灌水间隔为9d为佳;综合考虑辣椒产量与全生育期耗水量,应将灌水量控制在70%θ田上限、灌水间隔为7d,可以达到高产、节水的目的。

控制性根系分区交替灌溉对冬小麦水分与养分利用的影响

以移栽小麦为试验材料,采用盆栽的方法研究了3种不同灌水方式全面积均匀灌水(对照)、控制1/2区域交替灌水(CRDI)和控制固定1/2区域灌水对冬小麦水分与养分利用的影响。研究结果表明在同一灌水方式中土壤含水率下限小的冬小麦根冠比大,且根系总的干重也大;CRDI对根系生长有显著促进作用,使根均匀分布在土壤中,且根长密度较对照大;对于CRDI,当控制土壤含水率下限由65%θF变化为55%θF时,耗水量下降了35%,节水效果明显;土壤含水率较高,有利于冬小麦根系对土壤中离子态养分的吸收;土壤含水率下限相同时,3种不同的灌水方式中,土壤中H2PO-4和NH+4-N离子浓度均呈现出递减的趋势,而NO-3-N离子浓度却呈现出明显的递增趋势,在同一土壤含水率下,CRDI对养分离子的吸收优于其它两种灌水方式。

地面灌溉田间灌水控制技术与设备研究进展

改进地面灌溉田间灌水控制技术与设备是提高地面灌溉田间灌水效率的有效手段。系统地对田间灌水控制技术与设备在近十几年的研究成果进行了总结和归纳,指出了我国地面灌水控制技术与设备发展过程中存在的问题,并初步探讨了地面灌水控制技术与设备的发展趋势与研究方向。

节点式渗灌温室黄瓜适宜灌水控制下限的研究

以温室栽培小区节点式渗灌灌溉试验的方法,研究黄瓜生育前期和后期不同灌水控制下限对黄瓜田间耗水量、作物产量以及水分利用效率的影响,灌水控制上限为田间持水率,计划湿润层的湿润比为0.7。结果表明,灌水控制下限土壤水吸力值与灌水量、黄瓜产量和水分利用效率的数量关系可用二元二次方程表达;黄瓜前、后2个生育期灌水控制下限土壤水吸力值分别为20 kPa及35 kPa时,可实现节水、高产和高效的同步提高。

烤烟控制性分根交替灌水的生理基础研究

针对我国干旱烟区水资源供需矛盾的现状,采用盆栽试验,研究分析了控制性分根交替灌水对烤烟生长发育和水分利用效率的影响,结果表明:控制性分根交替灌水量达到对照灌水量的2/3处理,烤烟干物质重减少15%,而耗水量下降了33.3%,水分利用效率大幅提高,节水效果明显;灌水量为对照灌水量的1/2时,节水效果不好,其水分利用效率低于对照处理。

滴灌灌水控制下限对温室番茄产量、品质、水分利用效率的影响

采用温室小区栽培试验的方法,设置4个滴灌灌水处理,其控制下限土壤水吸力分别为20、30、35、40 k Pa,各处理灌水控制上限土壤水吸力均为6 k Pa。研究了滴灌不同灌水处理对番茄产量、品质、水分利用效率的影响。结果表明,在温室肥力较低的棕壤试验地上,灌水控制上限、下限土壤水吸力分别为6、30 k Pa时,番茄节水、高产、优质、省工效果最佳。

保护地番茄渗灌适宜灌水控制上限的研究

用田间小区试验的方法,研究了保护地栽培番茄渗灌不同灌水控制上限(单次灌水量)对番茄耗水特点、灌溉水水分利用效率等的影响。渗灌管埋深为30 cm、计划湿润层30 cm且其湿润比取0.5、灌水控制下限为土壤水吸力30 kPa。试验结果表明,灌水控制上限取土壤水吸力8 kPa、单次灌水量取145 m3/hm2时,有利于番茄植株生长发育,可以实现高产、节水的目标。

膜下滴灌不同灌水控制下限对设施土壤团聚体分布特征的影响

【目的】灌溉是设施土壤水分的主要来源,也是影响土壤结构稳定性的重要因子。探究不同灌水控制下限对设施土壤团聚体分布特征和稳定性的影响,为设施农业合理水分调控、促进设施土壤结构改善提供理论依据。【方法】选用6年膜下滴灌试验地为对象,供试作物为番茄(Lycopersicon esculentum Mill.),种植模式为沟垄覆膜。设置了3个灌水控制下限,其土壤水吸力值分别为20、30及40 k Pa(分别记为D20、D30、D40),灌水控制上限均为6 k Pa。各小区以埋设深度30 cm的张力计指示土壤水分变化,确定灌水时间和灌水量。通过干筛法和湿筛法测定了土壤团聚体的组成,>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)、以及土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(El T)。【结果】在0—30 cm土层,D40处理的土壤电导率(EC)、阳离子交换量(CEC)和容重都显著低于D20和D30处理(D40<D30<D20);D20处理的p H显著低于D30和D40处理(D40>D30>D20)(P<0.05)。通过干筛法和湿筛法对团聚体数量和大小的测定发现,在0—30 cm土层,土壤机械稳定性团聚体主要集中在>2和1—0.25 mm粒级(23.01%—39.98%),而水稳性团聚体主要集中在1—0.25和0.25—0.053 mm粒级(31.08—47.27%)。在0—20 cm土层,D30处理的R0.25、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于D20和D40处理;但在20—30 cm土层,D20处理的水稳性团聚体的含量高于D30和D40处理。不同灌水控制下限下的土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(El T)随土壤深度增加而增加,且RDS与El T的变化规律相似。在0—20 cm土层,D30处理的土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(El T)显著低于D20和D40处理(P<0.05)。但在20—30 cm土层,D20处理的土壤结构破坏率(RDS)比D30和D40处理分别低了12.2%和16.8%。干筛下在10—20 cm土层内,D20、D30、D40处理的分形维数最小,分别是2.13、2.08、2.19;湿筛下在10—20 cm土层内,D40、D30、D40处理的分形维数最小,分别是2.31、1.99、2.12。结果表现出,与D20和D40处理相比,D30处理显著降低了团聚体中的分形维数(D)。【结论】在保证设施番茄产量和节约用水的条件下,将土壤水吸力30 k Pa作为膜下滴灌灌水控制下限,有利于土壤结构的形成和稳定。

渗灌不同灌水控制下限及灌水定额对保护地土壤酶活性的影响

本文以番茄为供试作物,将供试作物生育时期分为前后两个阶段,以不同生长阶段灌水控制下限、上限组合(单次灌水量)为试验处理,按四因素三水平正交设计进行保护地番茄栽培小区渗灌灌水效果试验,研究灌水参数对土壤酶活性的影响;探讨了灌水控制下限、单次灌水量组合影响土壤酶活性的机理。结果表明:番茄生长前期灌水控制下限土壤水吸力值越大、单次灌水量越少,后期灌水控制下限土壤水吸力值越小、单次灌水量越多,土壤脲酶活性增强,中性磷酸酶活性越弱。番茄生育期内不同灌水控制下限与单次灌水量组合处理间土壤含水量差异明显,土壤含水量变化直接决定着土壤通气性、温度及作物根系的活性,进而影响着土壤中的酶活性。

介绍一种自制的温室土壤水分检测型灌水装置

利用漏水检测器、碳棒（铅笔芯）等廉价易得的材料可自己动手制做土壤水分检测型灌水装置。该装置制做方法简单，适用于温室内多种盆栽植物的小规律自动控制灌水。

基于SWAP和MODFLOW模型的引黄灌区用水管理策略

大部分引黄灌区并没有实现地表水和地下水的合理利用,存在着水源浪费和地下水过度开采等问题。为了合理调配水资源,该文以河南柳园口灌区为背景,运用SWAP和Visual-MODFLOW分别建立了土壤水分运动模型和地下水三维非稳定流模型,用实测资料进行了率定和验证。利用SWAP模型模拟了2006年至2007年不同灌溉标准条件下的灌溉制度,提出了适宜的灌水控制标准,并且根据提出的灌水控制标准对多年的灌溉制度及不同地下水埋深下的灌水量及产量状况进行了模拟,得到了地下水埋深适宜范围。由SWAP模拟的灌溉制度确定地下水开采并且根据不同的种植结构和井渠灌溉比拟定了7个方案,利用MODFLOW模型对灌区地下水系统对各方案的响应进行模拟。结果表明,北部引黄量的30%采用抽取地下水并把节省的引黄量输送到南部,可以使地下水埋深基本控制在适宜的范围之内,并能有效地减少潜水蒸发。

渗灌控制下限对温室栽培非洲菊生长的影响

用温室小区栽培试验的方法探讨节点式渗灌灌水下限对非洲菊叶片数、叶片长度、花径和切花量以及水分生产效率的影响,结果表明:在壤质土壤上,渗灌管埋深30 cm、计划湿润层深20 cm、湿润比取0.7、灌水控制上限取田间持水量时,将土壤水吸力60 kPa作为控制灌水的下限,有利于非洲菊生长发育,可以达到高产、优质、节水的目的。

棉花成苗和幼苗生长对咸水滴灌的响应特征

【目的】解决咸水灌溉植棉成苗率低的难题。【方法】采用膜下滴灌灌水方式,研究了不同灌溉水矿化度(1、3、5、7、9 g/L)和不同灌水控制下限(田间持水率的70%和60%)相组合对棉花苗期土壤水盐变化及棉花出苗过程、成苗率和幼苗生长的影响。【结果】0~30 cm土层土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增大,土壤水分变化不明显;随着灌水控制下限的提高,土壤水分和盐分分别呈增加和降低的趋势,但变化幅度不大。与1 g/L灌水处理相比,3 g/L咸水滴灌加快了棉花的出苗进程,平均成苗率提高了6.06%;5 g/L咸水滴灌对棉花出苗影响不大,成苗率增加了0.45%;7 g/L和9 g/L咸水滴灌延迟了出苗过程,平均成苗率降低了3.66%和12.97%,其中仅9 g/L与1 g/L灌水处理间的差异达到显著水平。不同处理棉花幼苗的生长指标呈现出随灌水控制下限的提高而增大的趋势;2组灌水控制下限条件下,棉花苗期的单株叶面积、茎粗和地上部干质量等指标的大小顺序均是3、1、5、7、9 g/L,其中7、9 g/L与1 g/L处理间的差异达显著水平。棉花相对成苗率与灌溉水矿化度之间呈显著的二次函数关系,相对成苗率为1和0.9时,对应的灌溉水矿化度特征值分别为6.0 g/L和8.4 g/L。【结论】采用≤7 g/L的咸水滴灌不会对棉花成苗率产生显著影响,适度提高灌水控制下限、增加咸水灌溉次数,可促进棉花幼苗生长。

节水灌溉与数值测控技术研究

以SPAC理论多年来的试验成果为基础,给出了预报土壤湿度的两种方法:水量平衡法和水动力学法。据此确定未来的灌水时间和灌水量及相应的作物产量。采用数值测控技术及上述方法进行数据处理,可远程了解作物生长及其环境状况或控制喷、滴灌设备在大田或温室内实施灌溉。并根据环境数据的变化预报温室内是否有病虫害发生,试图将其消灭在萌发状态,以求达到节水、优质、高产之目的。