基于通径分析原理的冬小麦缺水诊断指标敏感性分析

根据冬小麦田间试验结果，用通径分析的方法，把不同灌溉决策指标对干物质和叶片水分利用效率(WUE)的影响进行了分析。通过土壤水分含量、叶面蒸腾、光合有效辐射、光合作用速率、气孔导度和叶温对作物干物质产量的通径分析发现，影响干物质产量最大的是叶面蒸腾，其次是光合有效辐射和叶温。通过充分灌溉和干旱水分处理相应时刻太阳辐射、光合有效辐射、空气水汽压差、气孔导度和叶温对作物叶片WUE的通径分析发现，对于适宜水分处理来说，主要影响WUE因子不是上述5个指标，而是土壤水分状况起到决定因素；对于干旱处理来说，主要     

冬小麦生长季蒸散与水分利用效率变化特征

利用中国科学院栾城农业生态系统试验站的涡度相关仪器观测数据,分析了2008年华北平原冬小麦的蒸散以及群体水分利用效率(WUE)的变化特征.分析结果表明,土壤含水量变化对蒸散量影响显著,冬小麦各生育期平均日蒸散量最大值为6.6 mm,出现在灌浆期,最小值出现在返青-起身期为0.3 mm.群体水分利用效率整个生育期内在0.1～12.3 g/kg之间变化,在灌浆初期达到最高值.蒸散量和群体水分利用效率的总体变化趋势一致,CO2通量的变化趋势与WUE相同.     

华北地区滴灌控制基质势对生菜产量和水分利用的影响

利用三年试验资料研究了华北地区滴灌条件下,不同基质势处理(-10 kPa,-20 kPa,-30 kPa,-40 kPa,-50 kPa)对结球生菜产量、水分利用效率(WUE)及灌溉水利用效率(IWUE)等的影响。结果表明:随着滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势控制的降低,整个生育期结球生菜的灌溉水量、累计耗水量明显减少,而水分利用效率和灌溉水利用效率随着土壤基质势控制的降低明显升高,但不同处理生菜总产量无显著差异。三年监测数据表明,受生长期降雨影响,大部分时间土壤基质势实际都维持在-30 kPa以上。因此,露地滴灌种植生菜,缓苗后,可通过控制滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势下限高于-30 kPa来指导灌溉。     

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。     

土壤水分上下限对北疆滴灌春玉米产量和品质的影响

为确定滴灌春玉米(Zea mays L.)各生育期适宜的土壤水分上、下限,从而为新疆玉米灌溉管理升级提供理论依据,以“太玉339”为试材,采用正交试验设计方法,在玉米拔节期、扬花-灌浆期、灌浆-完熟期分别设置3种水分上、下限(50%～80%FC、60%～90%FC、70%～100%FC,FC为田间持水量),共设9个处理(T₁～T₉),分析其对春玉米不同生育阶段的生长指标、产量、品质、水分利用效率(WUE)的影响。结果表明：当玉米各生育期土壤水分保持在50%～80%FC时,其株高、地上干物质量、叶面积指数(LAI)和产量均显著减小,但会提高水分利用效率(WUE)。总体而言,T₃处理的产量最高,为17 114.51 kg/hm²;T₄处理的WUE最高,为3.11 kg/m³;在灌浆-完熟期提高水分上、下限有利于增加玉米粗蛋白、粗脂肪及淀粉的含量,其中T₃处理该3个指标均为最高,分别为11.02、4.11、69.96 g/100g。以产量、...     

炭基肥和调亏灌溉对大豆光合特性和耗水的影响

为探究炭基肥和调亏灌溉程度对大豆光合特性和产量的影响,采用盆栽试验,裂区试验设计,以东豆一号为研究对象,主区为BF0:0kg/hm2,BF1:300kg/hm2,BF2:600kg/hm2,BF3:900kg/hm2,裂区为开花期调亏灌溉三个水平(W1:土壤含水量为田间持水量的45%～50%,W2:土壤含水量为田间持水量的60%～65%,W3:土壤含水量为田间持水量的75%～80%),该生育期灌水上限为田间持水量的80%,该生育期结束恢复供水。结果表明:调亏灌溉会显著降低大豆各生育阶段蒸腾速率,不同处理对大豆叶片净光合速率和叶绿素含量的影响呈现先升后降的趋势,炭基肥和调亏灌溉的交互效应对复水后大豆叶片光合作用的补偿效应较为突出。在轻度调亏时,施加600kg/hm2炭基肥较未施肥的处理可显著降低大豆全生育期耗水,提高水分利用效率,最高水分利用效率处理可较最低处理提高52.86%,因此,600kg/hm2炭基肥和轻度调亏的交互效应对大豆节水效应较为突出。     

膜下滴灌条件下不同灌水量对棉花生长和水分利用效率的影响

在膜下滴灌条件下,设置3个不同灌水量处理方案:T1处理灌水2 200 m3/hm2,T2处理灌水1 760 m3/hm2,T3处理灌水1 320 m3/hm2。研究了不同灌水量对棉花的株高、叶面积指数、产量和水分利用效率的影响。结果表明:棉花的株高随灌水量的增大而增高,且差异显著(p<0.05);叶面积指数受水分的影响明显,与水分呈现出正相关;籽棉产量并不随灌水量的增大而增大,其表现为T2>T1>T3;水分利用效率以T2处理最高,为18.02 kg/mm/hm2,分别高出T1处理和T3处理14.10%和10.82%。由此可见,T2处理是一种耗水较低但产量和水分利用效率较高的灌水模式。     

膜下滴灌水氮耦合对玉米水分产量的影响研究

水资源短缺是农业可持续发展的重要挑战,也是导致土壤生产力降低,生态环境恶化的重要因素。为探究西北干旱灌区膜下滴灌玉米的最优灌溉定额和施肥水平组合,设置3个水分处理（T1、T2、T3）及3个氮肥处理（F1、F2、F3）,开展不同灌溉量和施氮量对膜下滴灌玉米水分产量的研究。实验表明：灌水对于玉米产量的影响程度大于施肥,随着灌水量的增加,产量平均增加20.93%和15.50%。对于水分利用效率WUE,T2F1最小,T3F2最大。基于最小二乘法原理,建立了玉米产量与灌溉量及施肥量之间的回归模型,确定了理论的最优灌水施肥组合,为该地区玉米水肥管理提供理论依据和实践经验。     

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.     

土壤水分胁迫条件下水稻气孔阻力分析研究

气孔特性是植物生理生态状态的一个十分重要的指标。研究土壤水分胁迫条件下气孔阻力对叶片水平上水分利用效率的研究具有十分重要的意义。文章通过3种试验处理对水稻气孔阻力进行了分析和研究,分析了不同水分调控模式下水稻气孔阻力的变化规律,为寒区水分利用效率研究提供了试验依据,其成果为达到可为黑龙江省水稻推广节水灌溉提供理论与实践依据的目的。     

汤旺河灌区水稻控制灌溉试验研究

根据汤旺河灌区5a的试验资料,系统分析了控制灌溉对寒区水稻的产量、灌水量、耗水量,及水分利用效率的影响。结果表明:相对于对照(CK),不蓄雨水的控灌Ⅰ处理会造成水稻小幅减产,而蓄雨水的控灌Ⅱ处理可使理论产量增加6.3%,样方产量增加10.6%;控灌处理的灌水量和耗水量均小于对照,且控灌Ⅰ的灌水量和耗水量最小,比CK年平均节水267.6mm,年平均减少耗水334.2mm;控灌处理的灌溉水利用效率(IWUE)和水分利用效率(WUE)均高于CK,控灌Ⅱ的IWUE高于控灌Ⅰ,但其WUE低于控灌Ⅰ;综合考虑控制灌溉对水稻产量和水分利用效率的影响,宜在寒区示范和推广控灌Ⅱ的水稻调控灌溉模式。     

喷灌水分处理对冬小麦产量及籽粒品质的影响

为探索华北平原冬小麦籽粒产量、品质及水分利用效率对水分胁迫的响应规律,通过2个生长季(2010—2012年)的大田试验,重点研究喷灌条件下,不同水分供应模式对冬小麦地上部生物量、经济产量、籽粒品质及水分利用效率的影响。结果表明:与全生育期充分供水处理相比,返青—拔节期适度水分亏缺以及灌浆成熟期适度水分亏缺处理的收获指数、水分利用效率以及灌溉水利用效率均有不同程度的提高,籽粒产量略有增加或减产幅度较小,同时不同程度改善了籽粒品质;综合考虑经济产量、籽粒品质以及水分利用效率和灌溉水利用效率,试验条件下返青—拔节期适度水分亏缺和灌浆—成熟期轻度水分亏缺可作为当地喷灌冬小麦适宜的优质高效灌水模式。     

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。     

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。     

控制灌溉的水稻气孔限制值变化规律试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项江西示范区的现场试验资料,分析了晚稻叶片气孔限制情况的日变化、全生育期变化规律及其与外界影响因子包括土壤水分和叶气温差的相互关系,分析了控制灌溉条件下水稻气孔限制值对蒸腾速率、净光合速率以及叶片水分利用效率的影响。结果表明：气孔限制值在不同的土壤水分条件下表现出不同的日变化规律,较低的土壤水分导致了较高的气孔限制;全生育期气孔限制值随土壤水分降低而升高,灌水后出现降低;气孔限制值随叶气温差的增加而增加;适度水分控制条件下气孔限制值的增加带来了净光合速率的增加,气孔限制值超过0.2后,净光合速率增加趋势变缓,蒸腾速率出现一定的下降趋势,而叶片水分利用效率持续增加。     

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。     

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。     

地下膜调控润灌对冬小麦耗水规律及水分利用效率的影响

通过测坑及田间试验,探究地下膜调控润灌条件下冬小麦各生育期的耗水量、耗水强度及模系数,研究不同供水条件对作物产量和水分利用效率的影响,提出该灌水技术条件下所研究作物的适宜灌水定额和灌溉制度。研究表明：在试验设定的灌水量范围内,较小的灌水定额可获得较高的水分利用效率;综合考虑产量和水分利用效率,地下膜调控润灌条件下冬小麦较优的灌水处理为S_M处理,即灌水定额为450 m³/hm²,灌水时期分别是返青、拔节、抽穗、灌浆4个时期,灌水次数为4次,灌溉定额为1 800 m3/hm²;在S_M处理下,冬小麦产量可达到9 520.03kg/hm²,水分利用效率可达到2.85 kg/m³。该试验结果可为缺水地区冬小麦种植探究高效可行的灌溉方式提供合理的参考依据。     

不同灌水定额对景电灌区春玉米光合生理特征及经济效益的影响

文章分析了不同灌水定额对春玉米光合生理特征、产量、水分利用效率及经济效益的影响。结果表明:灌水定额减小影响了玉米叶片的正常光合作用,导致整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降的同时还促使了光合速率日变化的峰值提前,不利于光合产物的积累。综合考虑春玉米产量、水分利用效率、经济效益等指标,当灌水定额为360m~3·hm~(-2),灌水10次,灌溉定额为3600m~3·hm~(-2)时,能够在稳产的基础上显著提高水分利用效率和灌溉水分利用效率,并能提高春玉米产量和经济效益,该灌溉制度为景电灌区种植春玉米提供理论依据。