春播蚕豆水分利用效率研究

设计4个水平的调亏灌溉试验处理,对临蚕5号蚕豆的产量水平、群体水平和叶片水平3个层次水分利用效率进行了研究。结果表明:籽粒产量水平的WUE为1.24 kg/m3,最大籽粒产量时的耗水量为4 988.9 m3/hm2;各个处理的群体水分利用效率均在开花期较高,苗期及成熟期则较低;叶片的水分利用效率和气孔阻抗呈二次关系曲线,而气孔阻抗随土壤含水量增大而减小,取得最大WUE时的土壤含水量应控制在田间持水量的62%左右。因此,通过控制土壤含水量来调节气孔阻抗是提高蚕豆水分利用效率的可行措施之一。     

滴灌条件下脱毒马铃薯灌溉制度试验研究

马铃薯是干旱内陆河石羊河流域主要农作物之一。为了推广应用滴灌技术,对脱毒马铃薯夏波蒂进行了滴灌条件下灌溉制度试验研究,试验按土壤含水率(占田间持水量的百分数)不同设6个处理,处理Ⅰ、Ⅱ的土壤含水率下限为田间持水量的45%,上限分别为田间持水量75%、80%,灌水次数设定为4次;处理Ⅱ、Ⅴ的土壤含水率下限为田间持水量的55%,上限分别为75%、80%,灌水次数设定为5次;处理Ⅲ、Ⅵ的土壤含水率下限为田间持水量的65%,上限分别为田间持水量的75%、80%,灌水次数设定为6次。研究结果表明:适宜马铃薯生长发育的土壤含水率下限不应低于田间持水量的55%,上限在田间持水量的75%~80%为宜,灌水次数5~6次为宜,脱毒马铃薯夏波蒂生育期120 d,生育期灌溉定额控制在3 000 m~3/hm~2左右。     

水氮耦合对芸豆生理及产量的影响

以芸豆品种英国红为材料,在盆栽试验条件下,设置2种灌溉量(W1:常规灌溉,W2:控制灌溉)和5种不同施氮量(N0:0kg/hm2,N1:25kg/hm2,N2:30kg/hm2,N3:35kg/hm2,N4:40kg/hm2),研究了不同水氮管理模式对芸豆生理及产量的影响,旨在为芸豆高产优质栽培提供理论依据。研究结果表明,在常规灌溉条件下,随着施氮量的增加,芸豆叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、硝酸还原酶活性呈先增加后降低的趋势,产量也呈先增加后降低的趋势,在处理W1N3最大。在控制灌溉条件下,随着施氮量的增加,芸豆叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、硝酸还原酶活性均在处理W2N4最大,产量在处理W2N4达到最大值,与对照相比,增加了72.54%。在该试验条件下,适宜的水氮组合有利于作物生长发育及产量的形成,达到了水肥的高效利用,但施氮过量也有可能导致增产幅度下降,试验认为W1N3(80%田间持水量、施氮35kg/hm2)为最优水氮组合。     

供水方式对春小麦根源信号和水分利用效率的影响

用圆柱状管栽实验研究了上层供水和下层供水对春小麦根源信号和水分利用效率的影响。供试春小麦品种为陇春8139-2和高原602.处理方式为：1)整个管体内土壤含水量保持在80%～90%田间持水量(FWC)(IF)；2)土壤表面以下10cm处浇水使管内整体土壤含水量保持在50～60%FWC(IT);3)在管体长7／10处浇水使管内整体土壤含水量保持在50～60%FWC(IB).相对于IF和IT处理，苗期到分蘖期IB处理叶气孔导度显著下降，但叶水势基本不变，表明有明显的非水力根信号现象。在拔节期及以后，IB处理土壤上层根生物量比例下降，中层根生物量增加，非水力根信号消失。IB处理的水分利用效率显著高于其它处理，这意味着播种前通过水量较多的灌溉增加深层土壤水分将有利于提高水分利用效率。     

充分灌与调亏灌溉条件下桃树滴灌的耗水量研究

本文研究了充分灌与调亏灌溉条件下桃树滴灌的耗水量。在田间设置有两个处理，其一是在整个生育期以蒸发量的80%进行充分灌溉；其二是在果实生长缓慢期以蒸发量的20%进行亏缺灌溉，而在其它季节以蒸发量的80%进行充分灌溉。利用石膏块土壤水分传感器和中子仪分别测量了根区土壤水势和土壤含水量的变化，并实测了果实生长量、枝条生长量和产量。利用水量平衡法得出了在上述两种滴灌条件下桃树不同生育期的日均耗水量与蒸发皿系数。与充分灌比较，调亏灌溉对产量没有影响，灌水量减少了32%，并有效抑制了枝条生长。     

水肥耦合对设施塔菜花产量、品质及水肥利用效率的影响研究

以设施塔菜花为试材,通过设置不同灌水施肥处理,开展水肥耦合对设施塔菜花产量、品质及水肥利用效率等影响研究,通过对设施塔菜花生长指标、产量、品质指标、土壤含水量及灌水量等指标的监测,分析水肥耦合对作物耗水量、水分利用效率及肥料偏生产力响应机制.结果 表明:灌水施肥对设施塔菜花株高、冠幅等生长指标以及可溶性糖、果实水分、叶绿素及Ve含量等品质指标的影响不显著;全生育期内各处理耗水量在135.45～159.68 mm,日均耗水强度在1.01～1.19 mm/d;灌溉以及水肥交互响应对塔菜花产量及水分利用效率均达到极显著水平,产量及水分利用效率均以W2N2(高水中肥)处理最大,较其他处理分别增加4％～61％、7％～60％,高水中肥处理可提高作物产量及水分利用效率;不同灌水量、施肥量以及水肥交互响应对塔菜花肥料偏生产力的影响均达到极显著水平,肥料偏生产力以W2N1处理最大,较其他处理增加54％～171％,高水低肥处理可提高塔菜花的肥料的利用率;综合观测成果提出设施塔菜花适宜土壤水分灌水下限为田间持水量的80％,适宜追肥量为230 kg/hm2,研究成果对指导北京地区果蔬种植及灌溉有一定的指导意义.     

辽北风沙区牧草需水规律的研究

为探究辽北风沙区牧草的耗水规律,制定合理的灌溉制度,设置微喷灌溉和不灌溉两个处理,研究微喷灌溉对苜蓿的生长及产量、不同土层深度土壤含水率、生育期内耗水量及水分生产率的影响。结果表明:微喷灌溉提高了表层土壤含水率,促进了苜蓿生长,增产效果较雨养不灌溉处理明显。在微喷灌溉条件下,苜蓿的灌溉定额为:分蘖分枝期、开花现蕾期、灌浆期各灌溉1次,成熟期灌溉3次,单次灌溉水量以土壤田间持水率的相对含水率作为依据,灌溉下限为田间持水率的60%,上限为田间持水率的90%,全生育期灌溉定额约为375mm,即3750m~3/hm~2。     

坝上地区沙棘林枯落物层和土壤层的水文效应

通过以坝上高原典型区域尚义县的沙棘林地为研究对象,从林地枯落物蓄积量和持水能力,土壤物理性状、土壤蓄水量和土壤入渗性能等方面,对沙棘林枯落物与土壤的水文效应进行了研究。结果表明:沙棘林地枯落物的蓄积量为1.50×103kg/hm2,枯落物有效拦蓄量达到3.86×103kg/hm2,有效拦蓄深为0.39mm。与裸沙地相比,沙棘林下与林间0～40cm土层内的平均容重降低13.87%和4.05%,而总孔隙度较裸沙地增大13.95%和2.37%;沙棘林可增加土壤的有效持水量和饱和持水量,其林下与林间0～40cm土层内的有效持水量为裸沙地同层次的有效持水量的3.73倍和2.28倍。沙棘林间和林下的土壤初渗速率和稳渗速率分别是裸沙地的1.79倍、1.34倍和1.67倍、1.29倍。说明沙棘林能够较好地改善该地区的土壤结构,具有良好的水文生态功能。     

滴灌施肥对温室油桃产量及水肥利用效率的影响

以温室油桃为试验材料,探明滴灌施肥条件下,不同灌水和施肥水平对油桃产量及水肥利用的影响。试验设置3个灌水水平,W1(90%θ_f)、W2(75%θ_f)、W3(60%θ_f)(θ_f为田间持水量),当任一水分处理的土壤含水率达灌水下限50%θ_f时开始统一灌水;设置3个NPK施肥水平:F1(130%F2)、F_2(N 200 kg/hm~2+P_2O_5 120 kg/hm~2+K_2O 240 kg/hm~2)、F3(70%F2),完全组合,并以当地灌水施肥方式为对照(CK)。结果表明:CK的产量较低,水肥利用效率低,滴灌施肥油桃产量、水分利用效率、偏肥料生产力受灌水和施肥水平及交互效应影响显著(P0.05)。低水低肥处理产量均较低,中水W2和中肥F2水平促进了产量的增加,而W1和F1水平增产效应不明显,甚至出现负效应;水分利用效率随灌水水平的提高先增后减,W1下各施肥水平的差异不明显,W2下F2水平的值最高,F3最低,W3下2017年和2018年的变化规律不同;对于偏肥料生产力,在同一施肥水平下,均由W3到W2而变大,W1水平的效应不稳定,在同一灌水水平下,高肥F1的值最小。经非线性模型拟合,得出基于高产、节水、节肥的灌水和施肥量范围分别为750～900 m~3/hm~2和510～610 kg/hm~2。     

水盐胁迫对油菜生长、产量和积盐量的影响

为了探寻油菜微咸水灌溉的适宜模式,设计紫色土盆栽试验,研究了不同矿化度水平(0.6、1.0、3.0、5.0 g/L)和水分处理(控制土壤水分分别为田间持水量θf的65%、75%、85%)对油菜生长、产量和积盐量的影响。结果表明:相同土壤水分条件下,随着微咸水浓度的增大,土壤含盐量呈增大趋势,当矿化度超过3.0 g/L时,油菜的形态指标和产量指标均受到严重影响;相同矿化度水平下,增大土壤含水量,能促进油菜的生长和提高产量,但是水分利用效率呈现先增大后减小的趋势;采用矿化度约为3.0 g/L的微咸水灌溉配合土壤水分控制在75%θf左右,是紫色土地区微咸水灌溉油菜的适宜模式。利用矿化度为3.0 g/L及以下的微咸水灌溉油菜,对油菜全生育期的生长是安全的。     

不同灌溉水平对枸杞光合特性及产量的影响

为在西北干旱区推广发展枸杞产业,采用试验方式,确定适宜枸杞产业的节水栽培模式。试验在秸秆覆盖与不覆盖两种条件下进行,分别设置了3个灌水水平,依次为6 400 m3·hm-2、5 120 m3·hm-2、3 840 m3·hm-2,测定和分析了土壤水分、光合特性、产量以及灌溉水利用效率,结果表明:(1)土壤含水量随灌水量的增大而增大,相同灌水条件下覆盖较不覆盖土壤含水量提高了6.8%~12.2%。(2)Fo值与灌水量呈反比关系,在覆盖条件下,Fm值和Fv/Fm呈现出先增加后减小的趋势;同等灌水量条件下,覆盖处理的Fm值和Fv/Fm均高于不覆盖处理,qN值变化与之相反。(3)各处理净光合速率呈"双峰型"日变化趋势,但W3处理第2个峰值显著低于其余各处理。相同灌水量下,覆盖较不覆盖处理其日均净光合速率分别提高了7.2%、24.0%、16.8%。(4)产量和灌溉水利用效率均以W2F为最优,分别为2308.32 kg·hm-2、0.45 kg·m-3。综上所述,灌溉定额为5 120 m3·hm-2且采取秸秆覆盖的W2F处理是一种最优的节水灌溉模式,值得推广应用。     

限量灌溉对小桐子生长和水分利用效率的影响

为探索限量灌溉对盆栽小桐子幼树生长、各器官贮水能力和水分利用的影响,进行了4种灌水处理(W1:0.3θf;W2:0.5θf;W3:0.7θf;W4:0.9θf。θf为田间持水量)的盆栽试验。结果表明:小桐子能在较低土壤水分(0.3θf)下存活,具有较强的抗旱性。各器官单位干质量的贮水能力表现为叶柄>带侧枝主秆或冠层>叶片>根系。与W4处理相比,在W2处理节水达29.09%,其平均叶面积下降25.8%,而根冠比增大6.1%,根系、带侧枝主秆、叶片、冠层、全株的贮水能力分别提高15.4%、1.3%、7.4%、0.6%、1.8%,根干质量、冠层干质量仅分别降低11.4%、17.7%,W2处理的平均灌溉水利用效率和总水分利用效率分别提高15.5%和14.9%。可见,W2处理不仅提高水分利用效率,而且促进贮水调节能力的提高,从而增强了调控小桐子幼树体内水分平衡和抗干旱胁迫的能力。     

日光温室渗灌条件下水分对茄子的节水效应研究

为了探求日光温室渗灌条件下茄子的灌溉制度,文章研究了不同水分胁迫对茄子株高、茎粗、叶面积、产量、灌水量、需水量及水分利用效率的影响。结果表明:苗期蹲苗,灌水下限开花着果期控制在田间持水量的55%~65%,结果期控制在田间持水量的65%~75%茄子节水效应最好。     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米的生长、产量及水分利用效率的影响

探究适宜多砾石砂土地区膜下滴灌玉米高产、高效节水的灌溉制度,针对该地区滴灌玉米缺乏相关灌溉制度的突出问题,采用大田小区对比试验的方法,研究不同灌水定额(300 m3/hm2(W1)、375 m3/hm2(W2)、450m3/hm2(W3)、525 m3/hm2(W4)、600 m3/hm2(W5))对玉米生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明:提高灌水定额对玉米生理指标有促进作用,能够加速籽粒发育;灌水定额与产量、水分利用效率呈单峰曲线变化,与耗水量呈线性变化。灌水定额大于525 m3/hm2时,对生理指标和产量无显著影响。灌水定额低于450 m3/hm2时,作物生长发育受到抑制,严重影响了产量构成要素,使玉米最终产量受到限制。在W4处理下产量与水分利用效率达到峰值。综合试验分析表明,在多砾石砂土地区选择灌水定额为525 m3/hm2的灌溉制度较适宜。     

农田灌溉

1.土壤水与土壤含水量吸附于土壤颗粒上和存在于土壤孔隙中的水,称为土壤水。土壤水有吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水等四种类型。土壤水是循环水的一部分,也是作物需水的基本来源。土壤水主要来源于大气降水和灌溉等。大气中的水汽凝结和借毛管力上升的地下水,也可成为土壤水。研究土壤水的变化规律,对农田灌溉、除涝防渍、治理盐碱地和改善生态环境有一定作用。土壤含水量是研究土壤水运动和变化规律的基础数据。土壤含水量常用重量含水量和容积含水量表示。孔隙全部被充满水的田间土壤,经过一定时间排水后所能持留的水量叫田间持水量,通常以该土层内的平均土壤含水量表示。它是有效土壤水范围的上限。在灌溉管理中以田间持水量作为控制灌水定额的允许最大土壤含水量。这种情况下     

不同水分处理对玉米根系分布及产量的影响研究

为了从机理上揭示土壤水分对玉米生长及产量的影响,文中采用了室内盆栽的形式,在玉米三叶期后开始控制灌溉的含水量下限,对其进行不同水分处理。试验对玉米的根长密度、总根长、根系干重、产量构成因子、产量及灌溉水利用系数进行了系统的分析。结果表明:不同水分处理不改变玉米根系随土层增加所呈现的对数递减的分布形式,却改变了其在不同土层的分配比例;水分处理W1玉米总根长及根系干重均大于W2,但差别不显著;W3玉米总根长及根系干重较W1、W2均显著减小;相对于其他处理,W1水分充足,其玉米产量最高,穗粒数最多,且玉米籽粒最饱满;W2较W1玉米产量、穗粒数及百粒重均有所降低,但降低的程度不显著;W3和W4玉米均严重减产,且籽粒干瘪不饱满。各水分处理灌溉水分利用效率排序为W2>W1>W3>W4。综合考虑玉米生长指标及灌溉水利用效率,确定在玉米生育期内以田间持水量的70%作为灌溉下限较为合理。     

基于模糊综合评判法的稻作水肥耦合综合评价

针对控制灌溉条件下黑土区稻作水肥耦合方案优选过程中存在单项指标的优劣评估结果单一,难以客观评价等问题,本文提出了基于模糊综合评判法的综合评价模型。通过盆栽试验,选取水稻产量、水分利用效率、千粒重、有效穗数四项指标,利用该模型对不同水肥处理方案进行综合评价。结果表明:施N量118.9 kg/hm2,K2O 79.26 kg/hm2,P2O5 15.57 kg/hm2,分蘖后期土壤含水率占土壤饱和含水率的70%是最佳水肥耦合方案,产量与水分利用效率比正常水肥处理分别提高43.9%、44.4%,结果可靠,可用于稻作水肥耦合评价。     

不同耕作与灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响

为了探究北京地区夏玉米适宜的耕作和灌溉施肥方式,开展了夏玉米野外田间试验,试验设置了4个处理,分别为不起垄高灌中肥处理(AE)、不起垄低灌高肥处理(BF)、不起垄低灌中肥处理(BE)和起垄不灌低肥处理(CD)。通过测定夏玉米生育期内的土壤含水率、生长及产量指标,研究不同耕作与灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响。研究结果表明:起垄CD处理夏玉米生育期内的土壤含水率变化不明显,不起垄处理夏玉米生育期内的土壤含水率变化明显,在垄作方式相同情况下土壤含水率随着灌溉水量和施肥量的增加而增大;夏玉米产量随着灌溉水量和施肥量的增加而增大,不起垄AE处理的产量最大,为10 768 kg/hm~2,起垄CD处理与不起垄AE处理相比,夏玉米产量减产12.86%,起垄CD处理对夏玉米的产量的影响较小;起垄CD处理与不起垄AE处理具有相同的夏玉米水分利用效率,为2.29 kg/m~3。因此,在试验区种植夏玉米,采用起垄不灌溉低肥的方式可以提高夏玉米的水分利用效率,对夏玉米生长及产量影响较小,可以达到节水节肥的目的。     

干旱区大田玉米控制性交替隔沟灌溉需水量及需水规律研究

根据多年试验资料,针对石羊河流域干旱缺水的实际,分析了玉米控制性交替隔沟灌溉的高产需水量与需水规律,为拟定玉米的高产灌溉制度提供了依据。试验结果表明:控制性交替隔沟灌溉玉米,生育期灌水2100m3/hm2,需水量4185～4275m3/hm2,产量可达13000kg/hm2左右,水分利用效率达2.8kg/m3以上。在保持高产水平条件下,较常规沟灌灌水量减少30%以上,耗水量减少12%以上,具有明显的经济社会生态效益,是一种经济可行的节水高效新途径。     

黑土稻作水肥耦合对水分生产函数和产量的影响试验研究

为了探究水肥耦合对水分生产函数和水稻产量的影响,于2013年在庆安县和平灌溉试验站进行水稻田间试验,采用最优饱和D3-11设计方案,通过Jensen模型和回归模型进行数据分析、拟合方程,对水稻耗水规律和产量进行分析。结果表明:钾肥用量为95kg/hm2,磷肥用量为100kg/hm2,控制水稻分蘖后期土壤含水量下限值占饱和含水量的70%时,水稻可获得最佳产量。