调亏灌溉技术对葡萄果实品质的影响

由于全球变暖,水资源短缺的风险越来越大,优化传统栽培模式,实行节水灌溉势在必行。调亏灌溉是提高水分利用效率的关键技术。阐述了调亏灌溉机理,从葡萄树体生长状况、根系发育情况及相关蛋白表达调控等多个角度进行了综合分析;概述了分期调亏灌溉、根系分区灌溉和隔行交替灌溉3种调亏灌溉模式,探讨了不同灌溉时期对葡萄生长发育的影响,以及不同物候期对水分的需求及如何根据葡萄的生长周期合理安排灌溉时间;总结了调亏灌溉对葡萄果实中糖分、酸度、酚类化合物及香气物质等关键品质因素的影响。通过对调亏灌溉机理的深入研究,以及对不同灌溉模式和时期影响的探讨,为科学管理葡萄园,实现节水增效,促进农业可持续发展奠定理论基础。

调亏灌溉和秸秆覆盖对苦荞生物学特性和水分利用效率的影响

为探讨调亏灌溉和秸秆覆盖对苦荞生物学特性和水分调亏利用效率的影响,设置秸秆覆盖(裸地S_(1)、秸秆覆盖S_(2))和灌溉方式(常规灌溉M_(1)、轻度调亏灌溉M_(2)、重度调亏灌溉M3)组合共6个处理,比较各处理的土壤含水量、农艺性状、产量和水分调亏利用效率等差异。结果表明:与裸地处理相比,秸秆覆盖处理的产量和水分调亏利用效率分别提高了13.5%和32.9%。与全灌处理相比,轻度调亏灌溉处理的产量、水分调亏利用效率分别提高了5.3%和52.8%。调亏灌溉和秸秆覆盖互作后,M_(2)S_(2)处理下产量和水分调亏利用效率最高。M_(2)S_(2)的产量、水分调亏利用效率较M_(1)S_(1)分别增加16.1%,95.7%,主要是因为M_(2)S_(2)处理的净光合速率、单株分枝数、生物量及结实率较M_(1)S_(1)分别显著增加13.0%,12.1%,12.5%和8.3%。综上所述,轻度调亏灌溉和秸秆覆盖能显著提高苦荞产量和水分调亏利用效率,可为苦荞的节水高效栽培提供理论依据和技术支撑。

紫花苜蓿品种产量及营养品质对调亏灌溉的响应

【目的】探索甘肃荒漠灌溉区最适宜的节水型苜蓿生产灌溉技术。【方法】以12份不同品种紫花苜蓿为试验材料,设置中度水分胁迫(T1:田间持水量的45%~55%)、轻度水分胁迫(T2:田间持水量的55%~65%)和充分灌溉(T3:田间持水量的65%~75%)3个灌溉梯度。以充分灌溉为对照,观测不同水分处理下各品种产量与营养指标的差异,筛选适宜该区域节水苜蓿生产的品种与灌溉技术。【结果】水分生产力总体表现为:轻度水分胁迫(23.01 kg/(hm^(2)·mm)>充分灌溉(20 kg/(hm^(2)·mm))>中度水分胁迫(18 kg/(hm^(2)·mm)),轻度水分胁迫水分生产力提高了15%,中度水分胁迫降低了10%。品种间相比,WL319HQ在3个水分处理下水分生产力均达到最高。其中WL319HQ的水分生产力在轻度水分胁迫条件下最高,较其它两种水分处理分别提升3.8、5.7 kg/(hm^(2)·mm)。充分灌溉、轻度水分胁迫下WL319HQ的产量均显著高于其它供试品种。中度水分胁迫下苜蓿总体产量显著低于其它两种水分处理(P<0.05),其中产量最高的为甘农3号。所有试验组中,WL319HQ在轻度水分胁迫时,粗蛋白含量与粗脂肪含量最高,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量最低,相对饲喂价值显著高于其他水分胁迫处理。【结论】甘肃荒漠灌溉区在轻度水分胁迫(田间持水量的55%~65%)下种植WL319HQ有利于提高灌区草地生态生产力。

调亏灌溉对滴灌核桃树根系空间分布特征的影响

【目的】分析小于2 mm的根系滴灌核桃有效吸水根系分布特性,建立有效根长密度函数,研究不同调亏灌溉对核桃树根系空间分布特性,为滴灌核桃精准调亏灌溉提供理论依据。【方法】以14年生温185核桃树为试材,采用30 cm×20 cm×20 cm的分段分层法,取样分析有效吸水根系(d<2 mm)分布特征,研究调亏灌溉对滴灌核桃树有效根系空间分布的影响。【结果】在不同调亏灌溉处理中,W_(0)、W_(3)、W_(4)的核桃树有效总根长分布总体变化趋势表现为单峰曲线,且各个调亏处理在20~40 cm有效总根长最大,分别为50959、74067、55678 cm。不同处理下垂直方向根长密度一维符合指数分布,且水平方向根长密度符合多项式分布。W_(0)、W_(3)、W_(4)各处理有效根长均表现出土层深度在20~40 cm,在距离核桃树行向30~60 cm处最大,分别为11794、22753、14119 cm。【结论】不同调亏灌溉处理下,滴灌核桃树根系有效生长密度表现为W_(3)>W_(4)>W_(0),调亏滴灌灌溉模式使核桃吸水根系更靠近地表生长。

调亏-增氧灌溉对超级稻根系生长的影响

为提高农田灌溉用水利用效率,明确调亏-增氧灌溉对超级稻根系形态特征、生理特性、植株农艺性状及产量的影响,以超级稻中早39作为盆栽试验对象,设置灌溉增氧水0~30 mm、调亏灌溉土壤体积饱和含水率的百分比60%~80%和80%~100%3种调亏组合,测定分蘖中期、分蘖后期、拔节孕穗期的株高、有效穗数、植株干重、总根长、根表面积、根平均直径、总根尖数、根系活力和根系丙二醛(MDA)含量指标。结果表明:(1)调亏-增氧灌溉可提升超级稻根系活力,延缓分蘖后期、拔节孕穗期根系活力的减弱,有效降低超级稻根系MDA含量;(2)调亏-增氧灌溉有利于超级稻有效穗数的增加和植株干重的积累;(3)调亏-增氧灌溉对超级稻根表面积、总根长、根平均直径、总根尖数有明显提高。总之,调亏-增氧灌溉对超级稻根系生长影响显著,促进水资源利用效率,促进水稻产量形成。

调亏灌溉对‘阳光玫瑰’葡萄产量品质和水分利用率的影响

为了探索杨凌地区最佳的‘阳光玫瑰’葡萄果实生长及品质的水分调控阈值。在‘阳光玫瑰’葡萄的花期、果实膨大期和着色成熟期分别设置轻(田间持水量65%的土壤含水量)、中(田间持水量55%的土壤含水量)两种干旱胁迫,以全生育期充分供水为对照,研究不同生育期调亏灌溉对‘阳光玫瑰’葡萄生理生长状态、果实产量、品质指标及水分利用率的影响。结果表明,与充分供水相比,花期中度干旱胁迫提高果实品质和产量,每667 m^(2)产量增加5.52%,水分利用率提高8.58%;果实膨大期轻度干旱胁迫每667 m^(2)产量减少4.42%;着色成熟期中度干旱胁迫显著提高果实品质,但每667 m^(2)产量减少0.39%,水分利用率提高2.49%。综合生长指标、水分利用率、产量及品质指标四个方面得出花期中度水分胁迫最佳灌溉制度。

调亏灌溉对苜蓿产量品质效应的荟萃分析

为探究不同影响因素条件下苜蓿产量和品质对调亏灌溉的响应,为苜蓿种植提供理论依据,通过整合已发表的相关田间试验数据,采用荟萃分析(meta-analysis),定量研究以充分灌溉为对照的调亏灌溉下苜蓿产量、品质的综合效应及其主要影响因素。结果表明:与充分灌溉相比,调亏灌溉的苜蓿产量降低19.3%(95%置信区间-22.5%~16.0%),但品质极显著(P<0.01)提升,粗蛋白含量平均提高14.5%(95%置信区间12.4%~16.6%),酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别平均降低10.8%(95%置信区间-12.3%~-9.2%)和13.2%(95%置信区间-14.4%~-11.9%)。综合产量和品质效应,在年平均气温0~5℃和>10~15℃、年降水量<200 mm和>400~800 mm的地区,种植密度>20~25 kg·hm^(-2)时,调亏灌溉有利于苜蓿稳产,且品质较高。在不同的农业生产区,以滴灌配合分生育期调亏、调亏度75%~85%(以田间持水量为基准)能够维持苜蓿较优的生产效应。

不同覆膜模式下调亏灌溉对土壤积温和玉米生长的影响

为了揭示不同覆膜模式下调亏灌溉对土壤温度、玉米生长和产量的影响效应,于2021年在兰州市永登县试验站基地开展玉米覆膜与调亏灌溉试验,设计覆盖普通白色地膜(M1)、黑色地布(M2)、生物降解膜(M3)、液态地膜(M4)4种覆膜模式,设置充分灌溉(D1)和轻度水分胁迫(D2)2种补充灌溉制度,共8个处理。以普通白色地膜覆盖结合充分灌溉(D1M1)为对照,分析各处理对土壤温度、玉米生长和产量的影响。结果表明:普通白色地膜(M1)增温效果最好,液态地膜(M4)增温效果最差;相同覆膜模式下,不同水分胁迫处理间土壤温度差异不显著。不同覆膜模式对玉米生长和产量等影响有所不同,轻度水分胁迫对玉米产量影响不显著,覆膜模式和水膜交互作用对玉米产量影响极显著(P<0.01),表现为覆膜模式的影响大于水膜交互作用的影响。D2M1(白色地膜覆盖结合轻度水分胁迫)处理产量最高,为19761.32 kg/hm^(2),显著高于其他处理。D1M3(生物降解膜覆盖结合充分供水)处理产量稍高于对照,考虑环境友好因素D1M3种植模式有利于灌区可持续发展。

不同生育期调亏灌溉对春小麦的影响

为探究苗期—拔节期(阶段Ⅰ)、拔节期—抽穗期(阶段Ⅱ)、抽穗期—成熟期(阶段Ⅲ)等3个阶段不同亏水-复水模式对春小麦品质、产量及水分生产率的影响,分别设置了3种不同亏水程度的处理,每个处理设3个重复。结果表明:阶段Ⅰ,W1、W2、W3产量较CK分别降低了6.04%、7.29%、17.71%,各处理之间穗长、千粒重、产量差异显著(P<0.05),该阶段水分亏缺会不同程度降低春小麦的穗长、千粒重和产量。阶段Ⅱ,W4、W5、W7产量较CK分别降低了9.80%、10.20%、14.79%,各处理之间穗长、千粒重、产量差异显著(P<0.05),该阶段水分亏缺会不同程度降低春小麦的穗长、千粒重和产量。阶段Ⅲ,W6、W8、W9产量较CK分别降低了3.32%、4.41%、10.21%,各处理之间穗长差异不显著,产量和千粒重差异显著(P<0.05)。

基于不同权重法联合TOPSIS模型的温室茄子调亏灌溉制度综合评价

为优化设施作物调亏灌溉策略,实现节水增产提质目标,以温室茄子为研究对象,参考0~60 cm土层平均田间持水量(θf),在苗期、开花坐果期和成熟采摘期分别设置2种水分调亏水平(重度水分调亏50%~55%θf、轻度水分调亏70%~75%θf),以80%~85%θf作为对照(CK处理),研究不同调亏水平对植株生长(株高和叶面积指数LAI)、产量构成(地上干物质量AB、单果质量WS、平均横径TD、平均纵径LD和产量)、果实品质(可溶性糖SSC和可溶性蛋白质SPC)和水分利用(耗水量ET、水分利用效率WUE和灌溉水利用效率IWUE)的影响,利用TOPSIS模型引入信息量权重法和CRITIC权重法对不同调亏处理进行了综合评价。结果表明,温室茄子在苗期施加轻度水分调亏有利于株高和LAI的提高,开花坐果期轻度水分调亏显著影响AB、WS、TD和LD,但苗期或成熟采摘期施加轻度水分调亏对产量形成无影响;开花坐果期施加轻度水分调亏下产量、WUE和IWUE最高,并且ET较CK处理减少11.6%;苗期或开花坐果期施加重度水分调亏有利于提高SSC,而提高SPC不宜施加重度水分调亏;利用TOPSIS模型多目标综合分析法对不同调亏灌溉处理进行了评价,发现苗期和开花坐果期80%~85%θf、成熟采摘期70%~75%θf的土壤水分管理模式可实现产量、品质和水分利用效率的最优化。因此,在成熟采摘期施加轻度水分调亏而其他生育期保持CK处理是温室茄子栽培的最佳调亏灌溉策略。

节水农业发展调亏灌溉技术探讨

随着农业的不断发展和规模的逐渐扩大,节水需求愈发迫切。在此背景下,提升节水能力和灌溉效率成为亟待解决的问题。为此,聚焦调亏灌溉技术,深入分析了其在农业发展中的具体应用。介绍了调亏灌溉的基本概念,详细探讨了调亏灌溉技术在农业领域的实际应用情况,包括其优势和实施效果。旨在为相关工作人员提供参考和借鉴。

调亏灌溉对滴灌核桃树生长结果的影响

核桃是我国最主要的果树之一,种植面积大,市场需求量大。但由于核桃生长期长、对水的需求较大,因此灌溉管理是影响核桃生长发育及产量的重要因素。滴灌是一种节水、高效、精确的先进灌溉技术,在果树栽培中得到广泛应用。基于此,探索调亏灌溉对滴灌核桃生长发育与产量形成的影响,旨在为提高核桃生长效率与产量提供实践指导。

调亏灌溉对作物生长生理特征的影响研究综述

我国是一个农业大国,人均用水量仅为0.2万m^(3),农业用水量约占全国用水量的70%,在用水严峻的情况下探索调亏灌溉技术在农业种植过程的应用将对提高作物产量、水分利用率具有重要意义。本文将对近年来调亏灌溉技术在国内外的发展进行简要回顾,阐述了其作用机理,通过作物不同生育期在应用调亏灌溉技术下的生理特征、生长特征,影响调亏灌溉的因素进行分析,为进一步推广和应用调亏灌溉技术提供理论依据。

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。

不同生育期调亏灌溉对景电灌区马铃薯农田土壤温度的影响

土壤温度是保证作物稳产增产的基础,探寻合理的灌溉管理模式并确保土壤温度适宜是提高产量的手段之一。本试验于2021年4—10月在甘肃省景电灌区开展马铃薯不同生育期调亏灌溉试验,共设置4个调亏灌溉处理,分别是幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期调亏灌溉,同时以全生育期充分灌溉为对照。结果表明,调亏灌溉处理土壤温度高于同时期充分灌溉处理,且土壤温度变化幅度在5、10、15 cm土层范围内较大,此范围土壤的温度受外界影响较大,而深层土壤温度变化幅度较小。因此,适宜的调亏灌溉不仅能够确保给马铃薯正常供水,还能提高土壤温度。

调亏灌溉对景电灌区马铃薯生长及干物质积累量的影响

马铃薯不同生育期对水分的需求不同,为了探讨不同生育期调亏灌溉对马铃薯生长的影响,2021年4—10月在景电灌区开展了相关试验。试验结果表明,与充分灌溉相比,不同时期调亏灌溉后马铃薯茎粗、叶片干物质积累量、茎秆干物质积累量和块茎干物质积累量等指标均有一定程度的降低。其中,苗期调亏灌溉经过后期复水,各项指标(除茎秆干物质积累量外)降低幅度均较小,而块茎膨大期调亏灌溉经过复水后马铃薯块茎干物质积累量降低明显。因此,可在马铃薯苗期适当调亏灌溉,而在块茎膨大期应充分供水,以确保马铃薯正常生长和块茎干物质积累。

梅雨季节高温高湿环境下调亏灌溉对设施番茄生产的影响

2021年6-7月梅雨期间在南京信息工程大学日光温室开展田间试验,以充分灌溉(100%ET_(0))为对照(CK),在番茄开花结果期设置T1(90%ET_(0))、T2(75%ET_(0))和T3(50%ET_(0))3个调亏灌溉处理,测定不同灌溉水平下番茄的生长指标、营养品质、感官品质和产量。结果表明,番茄的株高、叶面积、根茎叶干物质积累量等生长指标均随灌溉量的减少呈现先增加后减少的趋势,T1处理各项指标均最大,T2处理次之,显著高于CK和T3处理。番茄产量表现为T1>T2>CK>T3,T1和T2处理分别比CK增产23.21%和9.33%,而T3处理则比CK减产19.36%。番茄可溶性蛋白、可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量以及糖酸比等营养品质指标,果实颜色、光泽、气味、果皮厚度、甜度等感官品质指标也随灌溉量的减少呈现先增加后减少的趋势,T2处理可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、果实颜色、气味、甜度和果皮厚度为各处理最大,T1处理次之。采用隶属函数法评价各处理果实营养品质和感官品质,结果均表现为T2>T1>T3>CK。综合番茄植株的生长状况、果实的营养品质、感官品质和产量认为,T1处理可显著促进番茄植株生长,提高产量并改善品质,为南京梅雨季节高温高湿环境条件下设施番茄开花结果期的推荐灌溉量。

调亏灌溉对贺兰山东麓赤霞珠葡萄主干茎流规律及品质的影响

为探究水分供应对赤霞珠葡萄主干茎流规律及果实品质的影响,明确水分运输特征,筛选宁夏贺兰山东麓适宜的水分供应模式,以5 a生酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为试验材料,设置3900 m^(3)/hm^(2)(T1)、4500 m^(3)/hm^(2)(T2)、5100 m^(3)/hm^(2)(T3)、5700 m^(3)/hm^(2)(CK)4个水分灌溉水平,开展调亏灌溉对贺兰山东麓葡萄产区赤霞珠葡萄主干茎流规律及浆果品质影响的研究。结果表明:赤霞珠葡萄主干茎流速率、单株茎流量总体呈现昼高夜低的变化趋势。晴天茎流较阴天启动时间早、响应迅速、峰值高、高流速持续时间长。无论在晴天还是阴天均存在夜间茎流,且白天茎流速率高的处理夜间茎流速率亦高。调亏灌溉T1处理比对照(CK)节水31.58%,不仅能促进赤霞珠葡萄主干茎流速率、单株茎流量及单日蒸腾量,而且葡萄浆果的可溶性糖、可滴定酸、总酚、单宁和总花色苷含量分别提高了2.68%、6.81%、27.94%、20.92%和3.03%。因此,综合分析认为,T1调亏灌溉措施,不仅能实现大幅节水,而且能显著提高赤霞珠葡萄浆果品质。

基于AHP-EWM-TOPSIS的温室辣椒 最佳调亏灌溉方案优化研究

辣椒对土壤水分非常敏感,传统的灌溉方式以单一追求高产为目的,对农作物进行大量灌溉,辣椒产量的提高往往伴随品质的下降。为选出能平衡产量和品质的最优调亏灌溉方案,本试验以辣椒为研究对象,以全生育期充分供水(75%~85%θ_(f),θ_(f)为田间持水量)作为对照(CK),在3个调亏时期(苗期M、花期H和果期G)分别设置2种调亏程度(轻度水分调亏LS:65%~75%θ_(f),重度水分调亏SS:55%~65%θ_(f))和2种调亏历时(短期调亏:连续亏水4 d,长期调亏:连续亏水8 d),研究不同调亏处理对辣椒生长、产量和品质的影响。结果表明,在各生育期进行调亏灌溉均会减小辣椒株高、茎粗、叶面积及营养器官干物质。与花期和果期相比,苗期水分调亏对辣椒生长指标及营养器官干物质的抑制程度最大,尤其在苗期长期重度水分调亏(MSS-8)下,营养器官干物质最少,较CK下降27.85%。另外,苗期和花期适度的水分调亏有利于提高辣椒生殖器官干物质和产量,其中,苗期短期轻度(MLS-4)、苗期长期轻度(MLS-8)及花期短期轻度(HLS-4)水分调亏处理使辣椒生殖器官干物质和产量有不同程度的提高。在MLS-8处理下,生殖器官干物质和产量最大,分别较CK增加17.60%和17.01%。但果期不同强度的水分调亏均导致生殖器官干物质和产量显著降低,其中,在果期长期重度水分调亏(GSS-8)下,生殖器官干物质和产量最小,分别较CK下降43.88%和41.56%。此外,苗期亏水会显著降低果实品质,而花期和果期水分调亏对辣椒品质有促进作用。其中,GSS-8处理下VC含量、果色指数及辣椒红素增加的最多,分别较CK增加7.50%、5.71%和10.30%。为综合反映决策者偏好和客观试验结果,以更加科学、全面的方法选出最优调亏灌溉方案,应用AHP-EWM-TOPSIS多目标综合分析方法对各调亏灌溉方案进行打分,发现花期短期水分轻度调亏方案(HLS-4)得分最高,对温室辣椒产量及品质的改善效果最佳。因此,HLS-4方案是本试验中的最佳调亏方案。

不同调亏灌溉处理对高产矮秆小麦光合性能的影响

【目的】探明不同调亏灌溉处理对高产矮秆小麦光合性能的影响。【方法】基于盆栽试验,以百农207(BN207)、百农307(BN307)以及百农607(BN607)高产矮秆小麦为供试材料,以充分灌溉为对照(CK),设置3个中度调亏灌溉处理,分别为:苗期—越冬期、拔节期—抽穗期、扬花期—灌浆中期进行中度调亏灌溉(W1);苗期—越冬期、扬花期—灌浆中期进行中度调亏灌溉(W2);苗期—越冬期、拔节期—抽穗期进行中度调亏灌溉(W3)。分析不同处理下小麦产量、叶片光合速率(Pn)及叶绿素荧光动力学参数的差异。【结果】与CK相比,3个小麦品种在W3处理下的产量、生物量、叶片叶绿素相对量(SPAD)及光化学活性均显著提升。在同一调亏灌溉处理下,不同品种间的光合性能存在差异。BN207品种在长期调亏灌溉下具有抵御光合电子传递限制的能力,BN607在生长前期进行适度的调亏灌溉更有利于增强其生长后期对水分亏缺的适应能力,BN307在苗期—越冬期和拔节期—抽穗期进行中度调亏灌溉有利于提升Pn。【结论】在苗期—越冬期、拔节期—抽穗期进行中度调亏灌溉有利于提升小麦产量与光合性能。