基于Meta分析的调控灌溉对中国北方葡萄产量及灌溉水分利用效率的影响研究

【目的】分析调控灌溉对中国北方葡萄产量及水分利用效率的影响,评价葡萄最佳灌溉定额的合理性。【方法】以充分灌溉为对照,基于59篇公开发表的学术论文中的316组葡萄产量与灌溉水分利用效率观测数据,采用Meta分析对调控灌溉条件下的田间试验结果进行分析,通过回归分析与亚组分析探讨了调控灌溉对葡萄产量和灌溉水分利用效率的影响;基于反距离权重法对最佳灌溉定额进行插值得到区域最佳灌溉定额。【结果】与充分灌溉相比,调控灌溉导致中国北方葡萄减产710.37 kg/hm^(2),灌溉水分利用效率提高1.19 kg/m^(3)。不同葡萄品种的灌溉水分利用效率对调控灌溉的响应不同,“阳光玫瑰”正效应最强,为30.13kg/m^(3);鲜食葡萄比酿酒葡萄的灌溉水分利用效率高61%。在壤土和砂质土壤园区,全生育期或着色成熟期的轻度调控灌溉更有利于稳产。【结论】调控灌溉下的中国北方葡萄产量降低但品质有所提高,葡萄最佳灌溉定额与生育期水分缺额基本匹配。

加气滴灌提高大棚甜瓜品质及灌溉水分利用效率

为揭示加气频率和滴灌带埋深等对甜瓜产量、品质及水分利用效率的影响,以甜瓜(陕甜一号)为研究对象,采用追加正交试验设计,研究不同加气频率、地下滴灌带埋深及灌水控制上限对大棚甜瓜果实形态、产量、品质及灌溉水分利用效率的影响。结果表明:对果实形态、品质及产量影响的大小顺序依次为加气频率、滴灌带埋深和灌水控制上限。对水分利用效率的影响大小顺序依次为灌水控制上限、加气频率和滴灌带埋深。根区加气能够显著改善果实产量及品质,滴灌带埋深为25 cm,每天加气1次品质及果实形态指标最好,产量最高。灌水量控制在田间持水量的80%时,果实可溶性固形物含量最高,但灌水量为70%田间持水量时,可溶性总糖、产量、水分利用效率最高。综合考虑,最优处理组合为滴灌带埋深25 cm,每天通气一次,灌水控制上限为70%田间持水量。

秸秆覆盖免耕储水灌溉对春小麦耗水特征及灌溉水分利用效率的影响

在河西走廊的黑河流域中心试验站进行了秸秆覆盖免耕(NTS)储水灌溉对春小麦耗水特征及灌溉水分利用效率影响的试验研究。结果表明:①就春小麦全生育期耗水情况来看,NTS并没有减少土壤水分的消耗,只使春小麦的耗水在时间和空间上有所改变;②NTS的全生育期日均耗水量最高,而全年的日均耗水量最低,这主要是由NTS在休闲期时明显的保墒作用所导致;③为获取高产和提高灌溉水分利用效率,耕作方式为NTS且冬季储水定额为1 200m3.hm-2的处理是最优的;④随着储水定额的增大,全生育期和全年的日均耗水量增大,而灌溉水分利用效率递减。若仅仅为提高节水效率和灌溉水分利用效率可以将冬季储水定额减少到750m3.hm-2。

咸水非充分灌溉下制种玉米水分利用效率研究

为了制定制种玉米的灌溉制度,在甘肃省石羊河流域开展了咸水非充分灌溉田间试验,通过测定土壤含水量和制种玉米生长指标,研究了咸水非充分灌溉对制种玉米耗水规律、产量、水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响。研究结果表明:制种玉米耗水量随着灌水量的减小而减小,随着灌水矿化度的增大而减小,适当降低灌溉水量和灌水矿化度,土壤水分能够得到充分利用;轻度缺水灌溉和微咸水灌溉对作物产量影响较小,与淡水充分灌溉相比,2ETc/3、3 g/L微咸水灌溉的制种玉米减产了10.3%。在研究区制定制种玉米灌溉制度时,灌溉水量采用370 mm左右的非充分灌溉和灌水矿化度采用3 g/L以下的咸水灌溉,制种玉米的产量减产幅度较小,并且能够提高水分利用效率和灌溉水分利用效率。

不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。

水肥处理对基质栽培西瓜生长、水分利用效率及光合特性的影响

探讨水肥耦合效应对基质栽培西瓜生长状况与水分利用效率的影响,为基质栽培西瓜的高效生产提供科学依据。本试验在田间温室条件下,基质栽培西瓜"苏蜜8号",通过设置3个水分梯度和4个施肥梯度,研究不同水肥处理对西瓜产量、光合特性和灌溉水分利用效率的影响。试验结果显示,在中水处理(整季60L)下,施肥量为N-P_2O_5-K_2O (20g-10g-30g)的养分供应下,西瓜产量和植株生物量达最高值。水分、肥料及二者交互作用对西瓜产量和植株地下部生物量的影响都达到了显著水平(P<0.05),且影响大小顺序为肥料作用>水分作用>交互作用。灌溉水分利用效率随灌溉量的增加水分利用效率降低,在同一水分条件下,适量增肥可提高灌溉水利用效率。水肥交互作用对西瓜不同生育期内叶片净光合速率的影响均达显著水平(P<0.05),但对叶片蒸腾速率只有在膨瓜期内影响较大,在苗期影响蒸腾速率的主要因子是灌水量。

灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。

新引进品种压砂地栽培对西瓜光合产量及水分利用效率的影响

通过大田间试验,在压砂地采用膜下滴灌的灌溉方式对新引进的小型日本品种西瓜产量、品质、水分利用效率进行比较,对西北干旱半干旱地区压砂地小型西瓜种植提供理论指导。以“NK-TM”、“R-18、”“N-08”、“DD-87”4个日本品种西瓜为材料,在育苗方式不同(自根和嫁接)的情况下,试验一共有8个处理,研究了育苗方式(自根和嫁接)对日本小型西瓜生育期根植株生长指标和生理指标的影响。试验结果表明:在生育期内保持西瓜根部水分和肥料适宜状况下,4个品种小型日本西瓜嫁接苗相比自根苗种植,茎粗、蔓长、SPAD值、水分利用效率和经济效益差异明显。整体而言,小型日本西瓜“N-08”嫁接苗种植在整个生育期长势较好,植株健壮,抗病虫能力更强,有利于抵抗胁迫。综合考虑产量、灌溉水分效率、生理和生长指标,在4个小型日本西瓜品种中,“N-08”品种嫁接苗是宁夏中部干旱带压砂地种植小型西瓜最佳方式。该研究可为“NK-TM”、“R-18”、“N-08”、“DD-87”4个日本品种西瓜压砂地种植提供参考依据。

基于产量品质和水肥利用效率西瓜滴灌水肥制度优化

实现大棚西瓜量化管理是实现大棚西瓜精准化管理的基础,也是提高产量品质与水肥利用效率的重要途径。以西瓜为试材,在以关中塿土为主的壤土地区采用膜下滴灌的灌溉方式,通过二因子五水平正交旋转组合设计,灌水量依据西瓜蒸腾需水量(Eapotranspiration,ETc)分别设置0.49ETc、0.55ETc、0.70ETc、0.85ETc、0.91ETc 5个水平,施肥量依据目标产量(Fy)分别设置0.50Fy、0.65Fy、1.00Fy、1.35Fy、1.50Fy 5个水平,共16个处理,测定西瓜相关品质、产量、灌溉水分利用效率和肥料偏生产力;采用主观层次分析法、客观熵权法和基于博弈论的组合赋权法计算各指标权重,用近似理想法建立模型,分析水肥滴灌量对综合评价值的影响。结果表明,水肥协同影响西瓜综合评价值,且灌水量对其影响大于施肥量;综合评价值随水肥施入量增加均呈先升后降的趋势,当灌水量为0.73ETc,施肥量为1.03Fy时,西瓜综合评价值最高,达到0.74。因此,推荐在水肥资源相对充足的关中地区按0.73倍西瓜蒸腾需水量和1.03倍目标产量对西瓜灌溉施肥;而在水资源相对亏缺地区,应适当降低施肥量来提高西瓜综合评价值。

遮阴下滴灌施肥对小粒种咖啡土壤质量和水分利用的影响

【目的】探究遮阴下不同水肥耦合模式对小粒种咖啡根区土壤质量及水分利用的影响。【方法】以小粒种咖啡为研究对象,在30%遮阴度下,试验设2因素(灌水和施肥)3水平完全设计,共9个处理。3个灌水水平:高水(W_(H):1.2 Ep)、中水(W_(M):1.0 Ep)和低水(W_(L):0.8 Ep);3个施肥水平:高肥(FH:530.00 kg·hm^(−2))、中肥(F_(M):353.33 kg·hm^(−2))和低肥(FL:176.67 kg·hm^(−2))。分析小粒种咖啡根区土壤养分、微生物数量、酶活性、干物质量及灌溉水分利用效率对水肥调控的响应规律,通过隶属函数和因子分析相结合对土壤质量进行综合评价,再以TOPSIS法综合分析,找出小粒种咖啡最佳水肥耦合模式。【结果】灌水水平和施肥水平对小粒种咖啡根区土壤养分、微生物数量、酶活性(除秋季过氧化氢酶)、根干物质量、树干干物质量、总干物质量和灌溉水分利用效率影响显著。FHW_(L)处理的硝态氮、速效磷和速效钾含量季均值最高;F_(M)W_(H)处理的土壤微生物数量和酶活性季均值最高。与FLW_(L)处理相比,FHW_(L)处理的土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量季均值分别增加72.61%、154.01%和7.37%,F_(M)W_(H)处理的土壤细菌、真菌和放线菌数量季均值分别增加121.81%、61.73%和41.43%,且脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性季均值分别增加46.67%、42.74%和22.55%。土壤硝态氮含量与过氧化氢酶活性存在显著正相关;土壤细菌、真菌和放线菌数量分别与脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性存在显著正相关。隶属函数和因子分析相结合的方法表明,F_(M)W_(H)处理土壤质量指数最高(0.75)。F_(M)W_(H)处理的总干物质量(38011.50 kg·hm^(−2))最大,F_(M)W_(L)处理的灌溉水分利用效率(7.88 kg·m^(−3))最大。TOPSIS法表明,F_(M)W_(M)处理的土壤质量、干物质和灌溉水分利用效率综合效益排名第1,其次是F_(M)W_(H)处理。【结论】在30%遮阴度下,F_(M)W_(M)处理为改善土壤质量且促进小粒种咖啡高效生产的最佳水肥耦合模式。

膜下滴灌不同种植密度对玉米生长及水分利用的影响

通过膜下滴灌田间试验研究玉米不同种植密度对玉米生长特性、产量、土体剖面水分分布、灌溉水分利用率(IWUE)及效益的影响。以利民33号为供试作物,设7.5、8.25、9万株/hm^2 3个种植密度,分别对玉米叶长宽、株高、叶面积指数、产量及其构成要素、水分及利用率进行比较分析。结果表明:密度为7.5万株/hm^2的土壤含水率最大,8.25万株/hm^2的土壤含水率最小。各生长期0~80 cm土层土壤含水率变化趋势基本相同,均随时间呈波动变化。密度8.25与7.5、9万株/hm^2处理相比,分别降低耗水量82.04、74.23 m^3/hm^2,提高灌溉水分利用效率1.13、2.14 kg/m^3,同时玉米的长势较好,获得较高的产量和效益。种植密度影响玉米的生长、产量及灌溉水分利用率进而影响生产效益。本试验条件下较适宜的种植密度为8.25万株/hm^2,可获得较好的种植效果。

灌溉次数和施氮量对甜高粱生产性能及光合特性的影响

为探讨宁夏引黄灌区甜高粱优质高效生产最佳灌溉次数和施氮肥量,试验采用双因素裂区试验设计,研究灌溉次数(W_(1):灌溉1次,W_(2):灌溉2次,W_(3):灌溉3次)和施氮梯度(F_(0):不施肥,F_(1):300 kg·hm^(-2),F 2:450 kg·hm^(-2),F_(3):600 kg·hm^(-2))对甜高粱生产性能、营养价值及光合特性的影响,并利用主成分分析方法(Principal component analysis,PCA)进行综合评价。结果表明:在灌溉次数相同条件下,随着施肥量的增加,甜高粱干草产量呈先增加后降低趋势,且在W_(1)F_(1)处理下达到最大值,为27110.54 kg·hm^(-2);W_(2)F_(1)处理的甜高粱粗蛋白含量最高,W_(1)F_(0)处理的相对饲喂价值最高,分别为7.32%和157.33;随着灌溉次数和施肥量的增加,灌溉水分利用效率、肥料偏生产力均呈先增加后降低趋势,且在W_(1)F_(1)处理时达到最大,分别为21.21 kg·m^(-3)和93.05 kg·kg^(-1)。PCA综合分析得出,灌溉1次(1050 m^(3)·hm^(-2))、施氮量为300 kg·hm^(-2)时,甜高粱综合表现最好,为最佳水肥调控组合,可在宁夏引黄灌区推广应用。

间歇灌溉下不同生育时期施硅对水稻生长发育的影响

【目的】探究间歇灌溉模式下不同生育时期施硅肥对水稻生长发育及产量的影响并确定适宜的施硅肥时期。【方法】选取“津原85”为研究对象,采用田间小区试验,在间歇灌溉模式下设6个施硅肥处理(不施硅肥(CK)、分蘖期施硅肥(F1)、拔节期施硅肥(F2)、孕穗期施硅肥(F3)、抽穗期施硅肥(F4)、扬花灌浆期施硅肥(F5))。研究间歇灌溉下不同处理对水稻生长性状及产量的影响。【结果】间歇灌溉下增施硅肥对水稻生长发育、产量及灌溉水分利用效率均具有促进作用,使水稻叶面积指数增长1.15%~11.36%,干物质量增长9.17%~24.24%,产量增长2.05%~8.63%,灌溉水分利用效率增长2.16%~8.63%。不同生育时期施硅肥对水稻的影响也不同,其中分蘖期施硅肥效果最佳。【结论】间歇灌溉模式下,通过增施硅肥可促进水稻生长发育,提高产量及灌溉水分利用效率;可将分蘖期作为间歇灌溉下“津原85”水稻适宜的施硅肥时期。

基于土壤水势的灌溉对水稻生长和产量的影响

以杂交水稻两优培九为试验材料,依据土壤15 cm深处的土壤水势,设定灌水下限依次为-10-、30、-50-、70 kPa 4种灌水处理,并以常规淹灌为对照,研究在不同灌水处理对水稻生长特性、产量及品质的影响。结果表明,与常规淹灌相比,4种灌水处理对水稻的生长特性和产量性状都得到了不同程度的促进。综合2年的数据,可以得出土壤水势值为-3 0 kPa时各项指标均表现良好,生长和产量情况较为稳定,是一种较为理想的灌溉模式。

西辽河平原农田灌溉水有效利用系数测算分析

文章主要对西辽河平原大型灌区莫力庙灌区2022年农田灌溉用水有效利用系数测算分析工作进行论述,并分析了莫力庙灌区2016~2022年灌溉水有效利用系数年际变化和西辽河平原农田灌溉用水情况。

滴灌施肥对大棚西瓜生长、产量及品质的影响

该文从优质高产、高效和节水节肥的三重目标出发,通过大田试验,研究在西北旱区对大棚膜下滴灌施肥条件下不同生育时期水肥组合对西瓜生长、产量、灌溉水分利用效率和果实品质的影响,从而确定西瓜适宜滴灌施肥的水肥用量。试验设置3个灌溉量水平:450 m3/hm2(W1)、900 m3/hm2(W2)、1350 m3/hm2(W3),3个施肥水平:N 81.53 kg/hm2+P2O5 33.43 kg/hm2+K2O 101.09 kg/hm2(F1),N 163.05 kg/hm2+P2O5 66.85 kg/hm2+K2O202.18 kg/hm2(F2),N 244.58 kg/hm2+P2O5 100.28 kg/hm2+K2O 303.27 kg/hm2(F3),共9个处理。结果表明:在相同肥料处理条件下,提高灌水量有利于西瓜株高生长,但茎粗减小,发生徒长。F2W2处理能使西瓜叶片叶绿素含量在各个生育期保持较高水平。在西瓜苗期,增加水肥用量的F3W3处理提高了西瓜叶片净光合速率和蒸腾速率,但与F2W2处理差异不显著。坐果期后,F2W2处理的西瓜光合能力较强,获得了较高的产量和水分利用效率,较提高灌水量和施肥量的F3W3处理增产3.6%,灌溉水分利用效率(irrigation water use efficency,iWUE)提高35.73%。在果实品质方面,F2W2处理的西瓜中、边可溶性固形物、可溶性蛋白质和番茄红素等质量分数表现最好,F2W1处理的西瓜可溶性总糖质量分数最高,F3W2处理的西瓜总维生素C质量分数最高,但与F2W2处理差异不显著,且F2W2处理西瓜产生最佳的糖酸比,口感极佳。综合分析表明,F2W2处理的西瓜生长健壮,光合作用强,优质高产,且水分利用效率较高,是利于西北旱作膜下滴灌条件下西瓜生产中适宜的水肥组合。

不同灌水量对盆栽棉花干物质积累和分配的影响

为研究不同灌水量对转基因抗虫棉生物量的影响,在盆栽条件下,以华杂棉H318为试验材料,参照自然蒸发量,设置5个灌溉处理(T1、T2、T3、T4、T5),研究不同灌水量对棉花干物质积累和分配的影响。结果表明,随灌水量增加,生殖器官干质量和铃数呈上升趋势,根系和地上部分生物量增加。"果节/叶面积"以T5最大,"铃数/叶面积"T1最高,"生殖器官干质量/叶面积"随灌水量减少而降低。T3处理根冠比和生殖器官干物质分配率较高,生物量灌溉水利用效率最大。在提高水分利用效率的前提下,T3为最佳的灌水比例。

微咸水滴灌条件下水氮互作对枸杞生长及产量的影响

为了高效地利用丰富的咸水资源,减少肥料过量而造成的环境污染,通过大田试验对枸杞微咸水滴灌条件下的水肥耦合进行研究。试验共设置3个灌水水平(W1:2 325 m^3/m^2、W2:2 850 m^3/hm^2、W3:3 375 m^3/hm^2)和3个施氮水平(N1:525 kg/hm^2、N2:750 kg/hm^2、N3:975 kg/hm^2),分析了不同水氮处理对枸杞生长、产量、灌溉水分利用效率及肥料偏生产力的影响。研究表明,适当提高灌水量和施氮量可以促进枸杞植株的生长。在同一灌水水平下,N2、N3较N1百粒重分别增加7.3%~11.4%、1.9%~4.0%;在同一施肥水平下,百粒重W2>W3>W1。在各处理中,W2N2的产量最高,为5 547.22 kg/hm^2,其余各处理相比W2N2枸杞产量减少1.94%~33.27%。减小灌水量和增大施肥量时,i WUE增大,PFP减小;反之,i WUE减小,PFP增大。当水氮处理为W2N2时既能保证高产,又能使i WUE和PFP达到较高水平,因此枸杞适宜的水氮配施量为2 850 m^3/hm^2、750 kg/hm^2(W2N2)。

灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜产量和品质的影响

以20 cm蒸发皿水面蒸发量为灌水依据,结合西瓜不同生育阶段需水规律,研究灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜生长、产量和品质的影响。结果表明,西瓜植株的茎粗、叶片叶绿素含量、果实产量、品质和灌溉水分利用效率与灌水量、灌水频率存在密切的相关性,其中W_(2)F_(2)(灌水量75%Ep,灌溉频率6 d)处理综合表现最佳,该处理西瓜果实的可溶性固形物、葡萄糖、蔗糖、果糖和番茄红素含量等品质指标均最高,硝酸盐含量较低,产量达41247 kg/hm^(2),与产量最高的W_(3)F_(1)(灌水量90%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,灌溉水分利用效率为53.4 kg/m^(3),与最高的W_(1)F_(1)(灌水量60%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,其他指标均处于中间水平,为最优灌水技术方案。研究结果可为设施小果型西瓜绿色优质生产提供理论和技术支持。