秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长与水分利用效率的影响

为了推进秸秆复合管地下灌溉技术的应用,以冬小麦为供试作物,通过田间试验,研究了秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长及水分利用效率的影响。结果表明,与无灌溉对照相比,秸秆复合管地下灌溉、地表滴灌和地下滴灌对冬小麦的生长与产量的提升均有促进作用,其中秸秆复合管地下灌溉的提升效果最显著。与地表滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉显著提升了冬小麦起身期至抽穗期的株高、开花期之后的叶面积指数及地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.84%和9.23%,产量提升了15.55%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了21.88%与15.55%,净收益提高了77.95%。与地下滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉提高了冬小麦返青期后的株高、叶面积指数与开花期后的地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.15%和9.8%,产量提高了5.11%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了8.81%与5.11%,净收益提升了23.53%。秸秆复合管地下灌溉有助于促进拔节期以后冬小麦生长,提高冬小麦的产量与水分利用效率,经济效益较高,在补充灌溉区对大田密植作物具有较好的推广应用前景。

增温与灌溉对大豆水分利用效率与产量及产量构成因素的影响

本试验采用增温与灌溉双因素完全随机区组设计,以自动控制红外线辐射器模拟增温,设置3个增温水平,即T0(0℃)、T1(1.5℃)、T2(2℃),以读水表抽水漫灌方式进行灌水,按照大豆正常灌水量4 000 m^(3)/hm^(2)的100%、115%和130%设置3个灌溉定额,即W0(4 000 m^(3)/hm^(2))、W1(4 600 m^(3)/hm^(2))、W2(5 200 m^(3)/hm^(2)),增温幅度与灌溉定额两两组合,共9个处理,探究增温与灌溉对大豆水分利用效率和大豆成熟期产量及其构成因素的影响。结果显示,不同处理大豆水分利用率在苗期有显著性差异(P<0.05),但在开花期、结荚期和鼓粒期均无显著性差异。各处理组合对大豆产量及其构成因素影响最大的结果如下:T1W2处理使大豆单株结荚数较对照(T0W0)增加了27.77%,T1W2处理使大豆三粒荚数增加了30.09%,T1W2处理较对照大豆单株粒数增加57.40%,T1W2处理的单株产量增加了40.08%,大豆百粒质量在T1W2处理比对照高6.83%,各处理与W0T0处理相比变幅在-27.11%~20.15%之间。综上,增温会影响大豆水分利用效率和产量构成因素,但灌溉与其互作,一定程度上抵消了其对产量产生的负效应,对大豆生长和产量形成具有促进作用。本研究为制定合理灌溉定额以应对气候变暖对宁夏引黄灌区大豆种植的影响提供理论依据,为探索大豆在气温升高因子影响下实现稳产增产提供技术支撑。

灌溉与有机肥处理对冬小麦水分利用效率的影响

探究不同灌溉量和有机无机肥配施的组合处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响,为冬小麦的科学施肥管理提供参考。以关中地区冬小麦‘小偃22’为研究对象,通过田间试验,采用等氮原则对有机肥与无机肥进行不同比例配施(F1,100%无机肥;F2,24%有机肥+76%无机肥;F3,48%有机肥+52%无机肥),结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),共设计6个灌溉施肥组合处理(W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2和W2F3)。通过测定冬小麦的生长指标(植株株高和叶面积指数)、0~200 cm土层土壤体积含水率(以20 cm为深度间隔)和小麦的产量及构成要素(干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量和籽粒产量),分析灌水量与有机无机肥配施对冬小麦生长及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)充分灌溉(W1)条件下,F2、F3处理株高较F1处理分别提高3.4%~21.2%和0.8%~15.9%,叶面积指数提高5.7%~18.5%和16.8%~47.4%,干物质量提高12.1%~26.1%和21.1%~36.0%,穗长提高12.5%和14.5%,有效穗数提高6.6%和9.3%,千粒质量提高18.3%和24.4%,籽粒产量提高14.8%和28.6%,WUE提高14.6%和27.5%;亏缺灌溉(W2)条件下,与F1处理相比,F2、F3处理株高分别提高8.5%~16.2%和0.5%~10.6%,叶面积指数提高4.9%~20.7%和17.0%~50.0%,干物质量提高7.7%~25.7%和15.0%~34.6%,穗长提高12.3%和18.5%,有效穗数提高7.4%和18.0%,千粒质量提高15.3%和25.1%,籽粒产量提高13.1%和31.8%,WUE提高21.4%和35.2%。在相同灌溉水平下,有机无机肥配施处理可以提高土壤体积含水率。(2)W2F2处理对冬小麦株高增长最有效,灌浆期达最大值,较W1F1处理增长10.4%;W2F3处理对冬小麦叶面积指数、干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量影响最大,成熟期较W1F1处理分别提高23.6%、39.0%、20.3%、18.4%和33.1%。(3)W2F3处理对冬小麦籽粒产量和WUE的影响最为显著,W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理籽粒产量分别提高了35.5%、18.0%、5.3%、31.8%和16.6%;W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理WUE分别提高了52.6%、33.2%、19.7%、35.2%和21.4%。亏缺灌溉与48%有机肥+52%无机肥组合处理的冬小麦籽粒产量和WUE最高,该灌溉施肥管理方案为关中平原及环境相似地区冬小麦的科学施肥管理提供了科学依据。

基于Meta分析灌溉对中国北方地区花生产量和水分利用效率的影响

探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数和灌溉阶段进行分组,以不灌溉作对照,利用Meta-analysis定量分析灌溉对花生产量和WUE的综合效应及其影响因素。结果表明:在北方地区,相比不灌溉,花生灌溉后产量和WUE可分别提高16.86%和2.62%(P<0.05),其中,在华北地区灌溉对花生产量和WUE的提升幅度高于东北地区。当采取畦灌、灌溉定额>90 mm、灌水次数≥4次或全生育期灌溉的措施时,花生的增产率更高,分别为20.42%、29.87%、25.89%和29.84%(P<0.05)。选择滴灌、灌溉定额<30 mm、灌水1次或花针期灌溉时,花生WUE提升更显著,分别为2.76%、8.39%、5.27%和7.96%(P<0.05)。随机森林结果显示:在北方地区,灌溉定额是影响灌溉对花生产量和WUE效应的最重要因素,其次为灌溉阶段。因此,建议北方花生种植区灌溉定额不超过150 mm,其中,东北地区适宜灌溉定额为30~60 mm,华北地区适宜灌溉定额为90~150 mm。采取滴灌方式进行灌溉、全生育期灌水2~3次或以花针期和结荚期灌溉为主,苗期为辅,更利于花生增产和WUE提升的协同,进而实现我国北方地区花生的高效灌溉。

景电灌区调亏灌溉对马铃薯产量和水分利用效率的影响

水资源的充足与否直接关系到作物产量的高低,对于干旱缺水地区,如何合理利用水资源、打破水资源时空分布不均衡成为非常重要的课题。水资源关系农业的发展,是经济社会的命脉,对于提高农作物的产量具有非常重要的作用。因此,合理的灌溉模式不仅能够确保作物稳产,还能提高水分利用效率。为提高马铃薯产量和水分利用效率,于2021年4—10月在景电灌区开展了不同生育期调亏灌溉对马铃薯产量和水分利用效率的影响试验。结果表明,苗期调亏灌溉处理马铃薯产量较对照正常灌溉略微降低(降幅仅5.05%),而水分利用效率和灌溉水利用效率分别较对照正常灌溉显著提高15.29%和23.92%。因此,在马铃薯苗期进行轻度调亏灌溉、而在其他生育期进行充分灌水是景电灌区马铃薯种植最佳灌溉策略。

景电灌区不同灌溉定额对春玉米产量及水分利用效率的影响

水分是限制农业生产发展的首要因素,尤其是水资源紧缺的干旱区,极大地限制了农业生产和经济发展。因此,探寻合理的灌溉管理模式,提高作物产量和水分利用效率,是缓解水资源紧张的必要手段。本研究设置6个灌溉定额(5000、4500、4000、3500、3000、2500 m3/hm2)于2022年4—10月在甘肃省景电灌区开展了春玉米不同灌溉定额试验。结果表明,灌溉定额4500 m3/hm2有利于春玉米的生长发育,提高春玉米产量,达到13827.19 kg/hm2,较其他处理增产2.05%~37.47%,同时在该灌溉定额下春玉米产量构成要素有所改善,其中穗粗最粗、行粒数最多、穗重最重,分别为61.82 cm、18.12粒、308.54 g,较其他处理分别提高5.80%~22.46%、2.43%~17.89%和2.41%~23.50%;该灌溉定额处理春玉米水分利用效率也有所提高。因此,景电灌区春玉米种植的最佳灌溉定额为4500 m3/hm2。

不同灌溉方式对冬种马铃薯土壤理化性状、水分利用效率及块茎产量的影响

【目的】探究不同灌溉方式对冬种马铃薯土壤理化性状、水分利用效率和块茎产量的影响,为完善广西冬种马铃薯灌溉技术及促进广西冬种马铃薯产业健康发展提供科学依据。【方法】以马铃薯品种丽薯6号为试验材料,设置膜下滴灌(A)、露地滴灌(B)、露地微喷灌(C)和不灌溉(对照,CK)4种灌溉方式(即4个处理),在苗期、块茎形成期和块茎膨大期测定各处理马铃薯地的土壤理化性状,在盛花期调查植株的主要农艺性状,在收获期测定块茎的产量和质量,并计算水分利用效率,筛选适宜广西冬种马铃薯高产高效生产的节水灌溉方式。【结果】与CK相比,处理A、处理B和处理C的土壤平均温度分别增加1.57、0.37和0.17℃;除苗期25.00 cm土层外,处理A在苗期和块茎形成期的土壤平均温度均极显著大于其他处理(P<0.01,下同);在马铃薯整个生长发育时期,处理A、处理B和处理C的土壤含水量分别较CK提高18.68%、11.43%和11.43%,除苗期和块茎膨大期0~10.00 cm土层外,处理A的土壤含水量均极显著大于其他处理;土壤孔隙度及碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量均表现为处理A>处理B>处理C>CK;处理A、处理B和处理C马铃薯的株高、主茎数、单株块茎数、单株块茎重和商品薯率均显著(P<0.05)或极显著大于CK,且除主茎数外均以处理A最大;处理A的块茎产量和水分利用效率分别为40.40 t/hm2和7.16 kg/m3,均极显著大于其他处理。【结论】冬种马铃薯采用膜下滴灌、露地滴灌和露地微喷灌均可有效提高土壤的水热及养分含量,提高水分利用效率,促进马铃薯植株生长和块茎产量提高,其中以膜下滴灌效果最佳,适宜在广西冬种马铃薯生产中推广应用。

灌溉方式与垄作种植对旱地马铃薯水分利用效率及产量的影响

为探究不同灌溉和垄作种植方式对旱地马铃薯水分利用效果和产量的影响,明确适宜旱地马铃薯产量和水分利用效率同步提高的耕作和灌溉处理组合模式,进一步为旱作马铃薯生产效能提供理论依据,于2019-2020年连续2个马铃薯生长季,在山西省岚县地区,以并薯26号为材料,设置水力驱动带状喷灌(G_(1))和滴灌(G_(2))2种灌溉处理和常规垄型种植(M_(1))、凹型垄面种植(M_(2))和露地平作种植(M_(3))3种种植方式的二因素试验,深入研究灌溉方式与垄作种植相互效应对旱地马铃薯水分利用和产量的影响。结果表明,灌溉方式与垄作种植对旱地马铃薯田耗水特性、水分利用效率及产量均具有明显的调控作用;M_(2)处理较M_(1)和M_(3)处理显著增加土壤水分利用效率,提高自然降水和灌溉水的利用率;在G_(1)处理下,M_(1)和M_(2)处理水分利用效率、产量分别比M_(3)处理增加了14.08%,13.58%和23.28%,21.92%;在G_(2)处理下,M_(1)和M_(2)处理水分利用效率、产量分别比M_(3)处理增加了11.88%,11.50%和22.05%,20.45%,且以凹型垄作+水力驱动带状喷灌处理组合G_(1) M_(2)产量最高;相同垄作处理下,G_(1)处理的水分利用效率和产量最高。综合考虑,灌溉方式和垄作种植对旱地马铃薯水分利用效率和产量的调控效应,凹型垄面种植+水力驱动带状喷灌处理组合(G_(1) M_(2))可作为适宜山西旱地马铃薯产量和水分利用效率同步提高的灌溉与耕作处理组合模式。

加气对西北旱区膜下滴灌棉花光合及水分利用效率的影响

为探明西北旱区滴灌棉花适宜的加气灌溉模式,试验以不加气灌溉为对照(CK),设置5个加气灌溉处理:苗期加气(AS)、蕾期加气(AB)、花铃期加气(AF)、蕾期加气+花铃期加气(ABF)、苗期加气+蕾期加气+花铃期加气(AW);研究了不同生育期加气灌溉对西北旱区棉花光合作用及水分利用效率的影响.结果表明,与CK相比,所有加气处理的光合特性及地上部生物量都显著提高,其中处理AW较CK的净光合速率显著增加22.68%,蒸腾速率显著增加41.19%,气孔导度显著增加33.42%,胞间CO 2浓度显著降低16.22%;花铃期加气灌溉使西北旱区棉花地上部茎、叶、蕾/铃干物质累积量分别显著增加29.26%,11.15%和33.41%.不同生育期加气灌溉下,棉花光合特性、地上部生物量以及产量最优的处理为AW和AF,且差异不具有统计学意义;但是处理AF的水分利用效率最高,为1.51 kg/m 3,显著高于处理AW.因此,从高效节水增产的角度考虑,在棉花花铃期进行加气(AF)可作为西北旱区膜下滴灌棉花的最佳加气灌溉模式.

不同灌溉方式对干旱区制种玉米产量及水分利用效率的影响

探索干旱区制种玉米的优良灌溉方式。以制种玉米为研究对象设置了4种灌溉模式,并于2022年在民勤县开展了畦灌、滴灌、常规沟灌、交替沟灌4种灌溉方式下制种玉米的大田试验,在民勤县制种玉米种植上采取交替隔沟沟灌可显著提高制种玉米的生理、产量和水分利用效率,全膜交替沟灌对比全膜畦灌产量提高12.22%、水分利用效率提高了45.35%,对比膜下滴灌产量提高了产量提高14.23%、水分利用效率也只降低了0.8%,对比全膜沟灌水分利用效率提高17.92%、产量增加17.57%。干旱区制种玉米采用交替灌溉的灌溉模式可以提高作物产量和水分利用效率。

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。

灌水施氮和缩节胺用量对南疆棉花产量品质和水肥利用效率的影响

为研究灌水量、施氮量和缩节胺用量对棉花籽棉产量、纤维品质和水肥利用效率的交互影响,于2020年和2021年在南疆库尔勒地区开展大田试验,设置3个灌水量(W1:60%ETc,W2:80%ETc,W_(3):100%ETc,ETc为作物蒸发蒸腾量),4个施氮量(N0:0,N200:200 kg/hm^(2),N_(300):300 kg/hm^(2),N_(400):400 kg/hm^(2))和2个缩节胺用量(D_(1):120 g/hm^(2),D_(2):240 g/hm^(2))。结果表明:灌水量、施氮量和缩节胺用量对籽棉产量、水分利用效率、肥料偏生产力和部分纤维品质指标影响显著(P<0.05)。灌水量、施氮量和缩节胺用量三者交互作用对肥料偏生产力和纤维品质影响显著(P<0.05)。株高、叶面积指数和干物质量也受灌水量、施氮量和缩节胺用量三者交互作用影响。W_(3)N_(300)D_(2)处理籽棉产量最高(2020年为7578 kg/hm^(2),2021年为7173 kg/hm^(2)),W1N_(400)D_(1)处理水分利用效率和W_(3)N0D_(2)处理肥料偏生产力最高,W_(3)N_(400)D_(2)处理的纤维长度、纤维强度和马克隆值均获得较大值,纤维品质最佳。基于TOPSIS综合评价方法对棉花产量品质和水肥利用效率进行综合评价,100%ETc灌水量、300 kg/hm^(2)施氮量和240 g/hm^(2)缩节胺用量组合最优,可作为南疆棉花适宜的水氮和化控管理模式。研究结果可为南疆棉花水肥高效利用提供理论依据和科学指导。

根系分区交替灌溉不同灌水上限对西瓜和甜瓜生长及水分利用效率的影响

为了探究设施西瓜和甜瓜膜下根系分区交替灌溉效应,选取西瓜品种‘早佳8424’、甜瓜品种‘青甜脆’为试验材料,以土壤田间持水量的60%为灌水下限,田间持水量的70%、80%、90%、100%为灌水上限,研究不同灌水上限处理对设施西瓜和甜瓜生长、产量、品质、养分吸收、水分利用效率的影响。结果表明:根系分区交替灌溉条件下,西瓜、甜瓜最佳灌水上限处理是90%田间持水量,该处理下西瓜、甜瓜中心可溶性固形物含量、维生素C含量、果实中含氮、钾量均显著高于其他处理,灌溉水分利用效率较100%田间持水量灌溉上限处理分别显著提高40.56%、33.35%,且产量下降不明显,有助于西瓜和甜瓜生长、养分积累和品质提升,同时达到节水的目的。综上,本研究可作为山西晋中地区设施节水提质增效的一种灌溉模式推广应用。

适宜的渗灌灌溉方式提高灌区水分利用效率及黄花菜产量

为探索宁夏红寺堡灌区地下渗灌灌溉方式影响水资源高效利用、黄花菜经济效益,采用不同灌溉方式(常规灌溉CK、单管单行D1、双管单行D2、地表渗灌S1、地下渗灌S2)对多年生黄花菜生长指标、产量、水分利用效率及土壤水分变化规律进行研究。结果表明:不同灌溉方式下黄花菜土壤垂直方向水分变化主要在0~60 cm内幅度较大,各处理随着深度的增加土壤含水率逐渐降低,水平方向各处理在20~40 cm处土壤含水率最大;各处理随着黄花菜生育时期的变化,叶片叶绿素相对含量逐渐增加,CK与其他处理叶片叶绿素相对含量和氮含量存在显著差异(P<0.05);S2处理在各生育时期株高最高,与其他处理存在显著差异(P<0.05),D2处理花薹最粗为4.59 mm,与CK、D2、S1处理无显著差异(P>0.05);CK处理属常规灌溉方式,耗水量最大402.01 mm,S2处理花蕾最长、单个花蕾重最重、产量最大分别为11.86 cm、4.38 g和15446 kg/hm^(2),与其他处理均存在显著差异(P<0.05);S1处理水分利用效率最大为4.66 kg/m^(3),与S2和D2处理之间无显著差异(P>0.05)。综上可见,在宁夏干旱地区,选择地下渗灌管埋深为10 cm、灌溉定额为2475 m^(3)/hm^(2),黄花菜单个花蕾重为4.38 g,黄花菜产量较高为15446 kg/hm^(2),水分利用效率较高为4.45 kg/m^(3),有助于提高黄花菜产量和水分利用效率,可实现黄花菜高效生产。

春汇/夏浇灌溉制度对盐碱土壤水盐运移及向日葵水分利用的影响

【目的】确定河套灌区向日葵适宜的节水控盐春汇—夏浇灌溉制度,提高灌区农业灌溉水资源利用效率。【方法】设置非生育期畦灌(春汇S,灌溉定额135、95mm)和作物生育期滴灌(夏浇W,灌溉定额135、100、68 mm)田间小区试验,研究了不同春汇/夏浇条件下的向日葵农田土壤水盐分布规律、盐分淋洗效果、作物生长特征及水分利用效率。【结果】S135W135处理下的整个生育期内平均土壤含水率较高,为17.10%,为饱和含水率的75.53%;S95W135处理下的土壤含水率变异系数最小,为22.40%。S135、S95处理下的土壤脱盐率分别介于50.50%~32.64%、38.87%~21.87%,春汇后S135和S95处理下的0~80 cm土层的土壤盐分量无显著差异;S135W100、S95W135处理下的灌溉水淋洗深度较高,脱盐效果较好,土壤脱盐率均显著高于除S135W135处理以外的其他处理,0~80 cm土层脱盐率为40.77%和33.37%,较S135W135处理分别提高68.39%、37.86%。S95W135、S135W100处理下的地上部干物质量显著大于其他处理,相比S135W135处理增加10.55%和9.94%。S135W100处理的作物水分利用效率最高(21.59%),较S135W135处理显著增加13.03%。【结论】常规春汇水量减少30%(95mm)与夏浇滴灌(135 mm)是河套灌区向日葵农田适宜的灌溉制度。

幼果期调亏对不同覆膜柑橘产量品质及水分利用效率的影响

调亏灌溉具有节水保肥、提质增效等特点,该研究尝试在调亏灌溉基础上引入地表覆膜技术,利用覆膜的保水控水作用,解决水分亏缺带来的土壤水分不足及后期减产问题。以鄂西地区树龄10 a的柑橘树(红肉脐橙,枳砧)为研究对象,探究覆膜条件下水分亏缺对柑橘品质、产量及水分利用效率(water use efficiency, WUE)的影响。试验于2019-2021年在幼果期设置轻度(L:80%~90%田间持水量)、中度(M:70%~80%田间持水量)、重度(S:60%~70%田间持水量)3个程度水分亏缺水平,另设置A(日本透湿性膜)、B(杜邦特卫强膜)、C(中国银黑双色膜)和不覆膜4个覆盖水平,以不覆膜充分灌溉为对照进行试验。结果表明:水分亏缺和覆膜均可显著改善柑橘果实品质(P<0.05),其中M-A和M-B处理是提高柑橘品质的最优处理。水分亏缺和覆膜对产量及WUE的影响也达到显著水平,两者均能有效提高WUE,L和M处理均显著增加了柑橘产量,而S处理显著减小了柑橘产量,且两者的交互作用对产量及WUE影响也显著,其中M-A和M-B处理的产量和WUE均达到最高水平,2019、2020、2021年M-A和M-B处理的产量分别为44 793.6、45 325.1、43 126.8 kg/hm^(2) 和44 870.5、44 727.7、41 783.5 kg/hm^(2),WUE分别为7.31、7.68、7.08 kg/m^(3) 和7.47、7.47、6.89 kg/m^(3)。因此,最优处理为柑橘品质、产量和WUE均达到较高水平的M-A和M-B。该研究可为鄂西地区柑橘产业的灌溉管理和提质增效提供理论依据。

种植方式和灌溉模式对双季稻水分利用的影响

为探究不同种植方式和灌溉模式对双季稻全生育期(播种—收割)产量及水分利用的影响。通过选取手工栽插(HT)、抛秧(ST)、机插(MT)、直播(DS)4种种植方式和淹水灌溉(FI)、间歇灌溉(Ⅱ)2种灌溉模式进行大田试验,对直播稻与移栽稻全生育期稻田水量平衡及水分利用效率的变化趋势开展研究以期评价多元种植方式下双季稻的的需耗水特征。结果表明,双季稻不同水分管理产量大小关系均表现为:HT>ST>MT>DS;水分利用效率均呈现移栽稻大于直播稻、Ⅱ大于FI的趋势,不同灌溉模式下抛秧水分利用效率最高,较HT、MT、DS分别降低了3.85%~8.86%、5.59%~9.55%、34.04%~45.76%。双季稻的灌水量、渗漏量、蒸发蒸腾量、耗水量均为Ⅱ小于FI。不论FI还是Ⅱ,双季稻灌水量、渗漏量、蒸发蒸腾量以及耗水量均表现为直播稻高于移栽稻,且直播稻苗期渗漏量、蒸发蒸腾量、耗水量显著高于移栽稻,拔节孕穗期、抽穗开花期与其他处理差异较小。移栽稻各处理育秧期水量平衡各参数占全生育期比例均以HT处理最高,其耗水量占全生育期的比例为1.82%~4.51%,早稻排水量均占全生育期的3.97%,晚稻移栽后稻田无排水(育秧期占比100%)。移栽稻育秧期水分利用与消耗在全生育期水分管理中亦是极重要的一部分,不同灌溉模式以间歇灌溉+手工栽插的结合最优,在实现高产的同时,显著提高了水分利用效率。

灌水量和生物炭施加量对柑橘品质及水分利用效率的影响

为揭示不同水分管理模式下生物炭对鄂西地区柑橘品质及水分利用效率(WUE)的影响,以20 a生红肉脐橙为研究对象,于2018-2020年设置3种供水水平(W1:雨养模式;W2:果实膨大期3 L/周、转色增糖期1 L/周;W3:果实膨大期后9 L/周、转色增糖期3 L/周)和5种生物炭施加量水平(B0:0%;B1:4%;B2:8%;B3:12%;B4:16%)进行大田试验,研究灌水量和生物炭施加量对柑橘品质指标、产量及WUE的影响。结果表明:施炭量为0%~12%时,单果重、果皮厚度、可食率、果汁率、可溶性固形物、VC、可滴定酸和固酸比等指标随施炭量增加显著提高(P<0.05),果形指数无明显变化;生物炭对柑橘产量与WUE均有明显改善能力,而灌溉仅对提升产量有影响,对改善WUE无明显效果。对柑橘品质、产量及WUE进行综合性分析,可知B3W3处理是果实品质效益最大化与WUE最佳的炭水耦合模式。

淮北地区干旱胁迫对冬小麦不同土壤中生长及水分利用效率影响与差异性分析

为探究不同干旱胁迫在各生育期中对冬小麦在砂姜黑土和黄潮土中生长发育的影响与差异,基于2022年五道沟水文实验站桶栽干旱试验,在冬小麦返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-乳熟期进行水分控制,设置轻旱、中旱、重旱3个胁迫水平及全生育期无旱对照(CK),分析各生育阶段不同干旱胁迫对冬小麦在砂姜黑土和黄潮土中株高、耗水量、产量、水分利用效率(WUE)的影响与差异。结果表明:①两种土壤冬小麦各生育阶段受旱影响下,株高小于对照组,重旱对株高的抑制最显著,拔节-抽穗期受旱对株高造成持续抑制影响;收获时黄潮土各处理株高均低于砂姜黑土,但干旱影响下,黄潮土各生育阶段受旱组株高抑制水平均小于砂姜黑土。②两种土壤各生育阶段耗水量随干旱加重而减少,重旱减少趋势最显著,且耗水量减少均会使总耗水量低于对照组,但黄潮土各受旱组基于对照减少水平均小于砂姜黑土。③两种土壤随干旱加重减产加剧,砂姜黑土各处理组产量均大于黄潮土,但黄潮土返青-拔节期、拔节-抽穗期相比砂姜黑土有一定抗旱能力;抽穗-乳熟期,砂姜黑土抗旱能力优于黄潮土。④各处理砂姜黑土WUE均高于黄潮土,抽穗-乳熟期差距最显著,该生育阶段受旱对黄潮土冬小麦的影响比砂姜黑土更大。

不同灌溉制度对玉米根系生长及水分利用效率的影响

为了探讨不同灌溉制度对玉米根系生长和水分利用效率的影响及基因型间差异,在大型活动防雨棚和棚外田间条件下,利用一组玉米遗传材料杂交种户单四号、父本803和母本天四进行了研究。结果发现玉米杂交种在根系生长、分布和水分利用效率上表现出显著的杂种优势。在充分灌溉条件下,玉米杂交种在浅层的根长密度大于亲本,但在水分亏缺条件下,玉米杂交种根长密度在整个剖面上都显著大于亲本;同一玉米基因型在不同的灌溉制度下根长密度在土壤剖面的分布也不同,拔节期不灌溉条件下玉米根系在深层土壤中的分布较充分灌溉条件下大,保证了玉米对深层土壤水分的充分吸收,而后期灌水延缓了表层根系生长的衰退,产生明显的补偿效应;拔节期干旱而抽雄期和灌浆期灌水显著提高了3种基因型玉米的水分利用效率。通过合理灌溉优化玉米根系分布特性以提高玉米吸水能力和水分利用效率,是节水栽培上的可行途径。