四湖地区稻田水肥管理对策研究

根据四湖地区稻田灌排水现状和存在的问题 ,结合多年试验资料 ,就四湖地区稻田水肥管理进行了分析研究 。

油菜持续受渍试验研究

为了探索易涝易渍地区油菜田的排水管理,利用测坑进行了油菜持续受渍试验.研究表明:1)油菜花期和花果期持续受渍对产量影响最为敏感;2) 花果期持续受渍胁迫影响油菜正常开花结实,导致有效角果数减少、产量下降;3)春季短期(7d以内)受渍对油菜产量影响不大,减产小于10.0%,当连续发生2～3个受渍过程时则对产量有显著影响,减产幅度达15.4%～36.8%.搞好春季排水管理对油菜生产具有重要意义.

棉花花铃期涝渍相随对棉花产量的试验研究

在南方易涝易渍地域 ,棉花花铃期适逢雨季 ,常受涝渍综合胁迫 ,对生长发育和产量均有较大影响。笔者利用测坑试验对该问题进行了研究 ,建立了涝渍灾害型农田 4种排水控制指标模式 ,初步提出了棉花花铃期的涝渍综合排水控制指标 。

油菜花果期以持续受渍为特征的排水控制指标试验研究

为了探索易涝易渍地区作物排水管理 ,以地下水动态指标 SEW3 0 反映作物的受渍程度 ,利用测坑和小区试验研究了油菜花果期持续受渍对产量和含油量的影响。研究表明 ,持续受渍对产量的影响远比含油量大 ,因此 ,宜以产量作为油菜排水控制指标的选择依据。统计分析表明 ,持续受渍程度 SEW3 0 与作物相对产量 Ry 之间有极显著的线性负相关关系。以 SEW3 0 作为评价作物持续受渍的指标 ,以作物减产 10 %～ 15 %作为选择排水指标的尺度 ,油菜花果持续受渍下的排水控制指标宜取 80～ 12 0 cm· d。

棉花花铃期以持续受渍为特征的排水控制指标试验研究

以地下水动态指标 SEWX 反映作物的受渍程度 ,利用田间小区试验研究了棉花花铃期持续受渍对产量与品质的影响。结果表明 :随着受渍程度加重 ,蕾铃脱落率上升 ,产量明显下降 ,此外 ,品质也受到一定影响。统计分析表明 :作物相对产量 RY与 SEW30 和 SEW50 之间有极显著的线性负相关关系 ,RY与 SEW50 之间的拟合优于 RY 与 SEW30 之间的拟合。考虑到持续受渍对作物产量的影响远比品质大 ,建议以产量作为作物排水指标选择的依据。如果以减产 1 0 %～ 1 5 %作为棉花排水控制指标选择的标准 ,则棉花花铃期的排渍控制指标 SEW30 应取 80～ 1 2 0 (cm· d)。

涝渍地暗管排水示范工程建设有关问题研究

结合中日专项技术合作四湖项目的具体实践,指出了暗管工程规划中排水调查的内容和重点,就如何评判暗管排水的必要性和确定暗管设计排水量进行了探讨,分析了暗管排水与规划单元排灌系统的关系。排水调查是农田基本建设实施过程中不可缺少的一个环节,就涝渍地治理改造而言,调查的重点是要弄清排水不良的原因和取得解决问题的基础资料。为了制定符合实际的农田排水规划实施方案,可从土壤类型、土壤承载力、降雨后地表积水状况、土壤透水性和地下水位等对规划单元内的农田是否需要暗管排水作出判断。对水田而言,在田面水排除后,依靠暗管要排除地表残留水和过剩的土壤重力水,据此决定暗管设计排水量。对于旱田,渗入土壤中以重力水存在的过剩水需要通过暗管排除,据此决定暗管设计排水量。暗管工程适于江河中下游地势低洼、排水不良的农田,当明排不能有效地降低地下水位满足作物生长时,有必要采取暗管排水。

四湖流域参考作物腾发量的变化特征分析

根据四湖工程管理局排灌实验站2001—2010年逐日气象资料,利用Penman-Monteith公式计算逐日参考作物腾发量,分析其变化特征和各气象因子对其的影响程度。结果表明,各气象因子对日参考作物腾发量的影响程度顺序为:日最高温度>日最低温度>日平均温度>饱和差>平均风速>日照时数。同时考虑日最高气温、日最低气温、日平均气温、饱和差、平均风速及日照时数6个气象因子,对日参考作物腾发量的模拟效果最好。

新型稻田排灌系统与稻田新结构

大区画农田水管理(KOPF′S)属于新型稻田排灌系统 ,与高水平的农田建设相适应。现有稻田结构不合理 ,影响先进灌排技术的效果 ,本文联系我国南方平原湖区实际 ,提出了建设适应现代农业发展的新型稻田结构 ,分析了KOPF′S技术与新型稻田结构的和谐统一性 。

几种作物对涝渍胁迫的敏感性试验研究

为探索涝渍地水管理 ,促进农业发展 ,采取小区试验、测坑试验和实地典型调查等方法研究了大豆、棉花、油菜和中稻对涝渍胁迫的敏感性。试验表明 :在产量形成的关键时期受涝渍胁迫 ,棉花减产反应比大豆敏感 ,减产幅度大 ;油菜对涝渍的反应比水稻要敏感 ,涝渍地种植油菜的减产幅度是种植中稻的 2～ 3倍。

油菜排渍指标试验研究

油菜受渍试验表明 :油菜产量与油菜生育期内地下水埋深、油菜生育期内累积超标水位SEW30 以及关键生育期持续受渍天数有着密切的关系。油菜生育期内地下水埋深越浅、时间越长 ,累积超标水位值越大 ,油菜的减产幅度就越大。为了获得较高的产量 ,油菜生长期的地下水埋深宜控制在 70～ 10 0cm。为了不致造成较大减产 ,油菜花果期的SEW30 应控制在 60～ 80cm·d ;就全生育期来看 ,SEW30 应控制在 13 0～ 15 0cm·d。

作物涝渍排水试验及其设施建设

简要分析了以持续受渍和涝渍胁迫为特征的排水试验研究动态,根据作物涝渍排水试验研究的需要和研究实践,总结和探讨了适应新型排水试验的硬件建设和试验方法。

油菜受渍抑制天数指标试验研究

在测坑和小区中对油菜进行多过程受渍试验,研究发现油菜各生长阶段地下水连续动态与其相对产量存在显著负线性相关关系,油菜各生长阶段的受渍敏感因子和减产速率因子不同,以花期最大,结果期最小;油菜抑制天数指标与其相对产量存在显著负线性相关关系。对油菜累积减产指标进行探讨,发现油菜累积减产指标与其相对产量也存在显著负线性相关关系。

涝渍相随对棉花产量与品质的影响

利用测坑试验研究了棉花花铃期涝渍相随对产量及品质的影响。结果表明 ,棉花花铃期受涝渍相随的影响很大 ,不同涝渍处理棉花产量差异显著 ;涝渍胁迫对棉花品质有一定影响 ,但处理间差异不大。通过数学模型定量分析表明 ,涝渍连续过程中涝和渍对作物的影响程度不同 ,涝对棉花产量的影响远比渍大 ,渍前受涝越严重 ,减产越严重。

基于地下水埋深的江汉平原冬小麦防涝渍排水指标确定

2014—2015年在测坑(筒)分别开展孕穗期、灌浆期冬小麦遭受浅地下水埋深和先涝后渍胁迫试验,研究江汉平原冬小麦关键生育期适宜的地下水埋深。同时,构建不同排水标准计算方法,量化作物相对产量,提出先涝后渍胁迫下的排水指标。结果表明,孕穗期0、20和40 cm地下水位(持续受渍18 d)分别使小麦减产44.78%、17.31%和10.44%,而灌浆期相应减产67.72%、33.70%和10.34%。导致小麦减产的主要原因可能是穗粒数减少和千粒质量降低,建议江汉平原小麦田孕穗期和灌浆期地下水位维持在50 cm左右。先涝后渍过程中涝害使小麦减产幅度大于渍害,可以考虑以受涝历时和降渍历时为控制指标的排水模型、按时间划分涝害和渍害的排水模型,以及涝渍综合水深指标作为江汉平原小麦花后排除涝渍的排水模型。若允许小麦减产15%(即相对产量为85%)作为排水控制标准,建议小麦花后涝渍综合水深指标控制在275.6~283.6 cm·d。

花果期持续受渍对油菜生长、产量与含油量的影响

油菜是江汉平原广泛栽培的越冬作物,在春季雨水较多时常遭遇持续受渍胁迫,对产量有明显影响。为了探索春季油菜田的排水管理、取得较高产量,通过测坑试验和小区试验,初步研究了花果期持续受渍对油菜生长、产量和含油量的影响。结果表明:油菜花果期持续受渍,主要是通过单株的有效角果数、千粒重等因素影响产量;随着持续受渍时间的延长,各受渍处理的单株有效角果数减少,千粒重降低,产量下降;与对照相比,较短时间(比如2天)持续受渍对油菜生长发育、产量形成以及籽粒含油量影响不大,但较长时期持续受渍会对油菜的这些方面产生不良影响,此类水分胁迫是生产上重点防治的对象。因此,在考虑地下水位动态及其作用时间对油菜影响的排渍指标研究中,应主要从持续受渍程度对产量的影响方面建立关系,确定适宜的新型排渍指标。

花铃期高温受涝对棉花的交互效应及排水指标确定

湖北平原地区棉花花铃期恰逢强降水和高温易发期,棉田易遭受雨涝和高温热害双重胁迫,研究棉花对涝和高温及其复合胁迫的响应,可为该区棉花生产防灾减灾管理提供依据。2013和2014年在可控制灌排的有底混凝土测筒中于棉花花铃期设置持续受涝和高温+受涝处理,旨在研究江汉平原棉花花铃期持续受涝和高温+受涝对其形态、生理活动及产量的影响。结果表明:常温或者高温时,花铃期淹涝3 d棉花开始显著变矮、倒4叶可溶性糖和可溶性蛋白质含量开始显著增加;常温时淹涝6 d果枝数开始显著降低,倒4叶丙二醛含量开始显著增加,而高温时是3 d;常温或者高温时,淹涝12 d倒4叶叶绿素a含量才显著降低;常温时淹涝12 d倒4叶叶绿素含量才显著降低,而高温时是15 d;花铃期受涝、高温和高温+受涝均使籽棉产量显著下降,其影响程度顺序为涝+高温胁迫>涝胁迫>高温胁迫,主要原因是桃数和单铃质量显著下降。若以棉花减产20%作为排水标准,假设在受涝过程中出现连续4 d的高温,则应在3.4 d内排除田面涝水,田间涝水排除后应在3 d内将地下水位降到80 cm以下。

花铃期棉花对地下水埋深和高温的响应及排渍指标确定

为了探究高温胁迫下棉花对不同地下水埋深的响应差异,并在此基础上提出适宜的排渍指标,2012-2013年利用自动调控地下水位的测坑,在花铃期设置地下水埋深0、30、50 cm（持续受渍10 d）,同时进行连续6 d的高温处理,观测棉花主要表观形态特征、生理代谢指标及产量。结果表明：地下水埋深0和30 cm降低了棉花株高,增加了主茎复合红绿比,而高温胁迫对二者影响不明显。高温胁迫下,地下水埋深越浅,倒4叶叶绿素含量和光系统II潜在光化学转换效率越低,其关系可用线性关系模型描述,且地下水埋深〈80 cm的累计值对二者的影响居首,高温胁迫次之。地下水埋深处理过程中,倒4叶超氧物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性先升高后降低,过氧化氢酶（catalase,CAT）活性持续降低,丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量急剧增加。地下水埋深处于0和30 cm时,高温胁迫加剧了棉花膜脂过氧化反应程度,叶片SOD和POD活性更低,MDA含量更高,但增强了棉花在地下水埋深50 cm的抗逆能力。地下水埋深处理、高温胁迫及其复胁迫主要通过减少单株成铃数、单铃质量使棉花产量降低,而对衣分含量影响普遍不明显。从整体减产程度来看,地下水埋深处理＋高温胁迫（33.7%）〉地下水埋深处理（26.2%）〉高温胁迫（7.5%）。若以允许棉花产量减少15%~20%为排渍标准,假设在地下水埋深处理过程中连续出现6 d、每天近6 h的高温天气,则棉花花铃期地下水埋深〈80 cm的累计值为216.0~321.2 cm·d。研究可为湖北平原湖区及类似地区棉田排水管理提供科学参考。

几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究

以减产幅度作为作物各生育阶段对持续受渍的敏感性评价指标 ,进行了棉花、大豆、油菜 3种作物不同生育阶段持续受渍试验。初步研究表明 ,持续受渍对作物产量影响最大的时段棉花在蕾玲期 (减产 2 9.98%～ 31 .2 9% ) ,大豆在初花期和花荚期 (减产 31 .1 9%～ 34 .4 9% ) ,油菜在花期 (减产 39.5 9% )。需要指出的是 ,棉花的吐絮初期、大豆的结荚期、油菜的苔期和花果期等排水管理也不容忽视 ,这些阶段较长时间持续受渍也会引起较为严重的减产 ,减产幅度达 1 8.38%～ 2 8.6 2 %。

以大豆结荚期地下水连续动态为排水控制指标的研究

以地下水动态指标SEW3 0 反映作物的受渍程度 ,利用田间小区试验和测坑试验研究了夏大豆结荚期持续受渍对产量与品质的影响。结果表明 ,随着受渍程度加重 ,大豆减产幅度增大 ,籽粒粗脂肪含量呈上升趋势 ,粗蛋白含量呈下降趋势 ;各处理之间的产量差异显著 ,而粗脂肪含量和粗蛋白含量的差异不大 ;外在品质指标秕荚率与受渍程度关系密切 ,各处理之间差异显著。由于作物相对产量和秕荚率均与SEW3 0 密切相关 ,在选择夏大豆结荚期排水控制指标时 ,应以受渍对作物产量的影响为主 ,同时参考对秕荚率的影响。如果以减产 10 %～ 15 %作为大豆排水控制指标选择的标准 ,则相应的大豆结荚期排渍控制指标以 15 0～ 2 0 0cm·d为宜。

农田排水面临的形势、任务及发展趋势

排水系统不完善或排水不当会引起土地退化。不仅湿润地区需要排水,即使在世界上需要灌溉的半干旱和干旱地带,排水也不容忽视。因为由灌水产生的局部潮湿环境,亦需要通过人工排水来改善。从世界范围来看,农田排水尚不能适应农业的发展,在除涝防渍和盐碱土改良方面仍任重道远。农田排水技术从应用基础研究、排水方式、工程材料、施工与管理的手段等方面在迅速发展,应努力缩小我国同世界发达国家的差距。