调亏灌溉对黑豆产量及水分利用效率的影响研究

以黑豆为试验材料,采用田间定位小区试验,在辽北风沙区研究不同生育期和不同调亏程度的调亏灌溉对黑豆生长动态、地上部分干物质积累、产量及水分利用效率的影响。结果表明,苗期和成熟期调亏灌溉处理SR较常规灌溉处理CK不改变黑豆株高和SPAD值的变化趋势,其黑豆叶面积指数显著高于全生育期连续调亏灌溉处理CR。SR处理的地上部分干物质积累显著高于CR处理,且与CK处理无显著差异。与CK处理相比,全生育期连续调亏灌溉显著降低单株荚数、单株粒数及粒重,从而显著降低黑豆产量。从相关分析结果可以看到,较好的生长态势保证了产量的稳定和增加。综合产量和水分利用效率指标,在辽北风沙区黑豆生产上宜采用苗期和成熟期调亏灌溉实现节水稳产。本研究结果可为该区域黑豆生产实践上高效水资源管理提供理论指导。     

调亏灌溉不同灌水量对玉米生长和产量的影响

为了探究调亏灌溉对玉米生长的影响,设计了玉米不同生育期亏水试验。试验结果表明,拔节-孕穗期复水后玉米株高生长速度最快,进行亏水处理对玉米根系有显著抑制作用。玉米不同生育期的水分亏缺对玉米株高和产量的影响程度排序分别为:拔节-孕穗期>三叶-拔节期>孕穗-灌浆期>灌浆-成熟期。在三叶-拔节期进行适宜程度的亏水处理可以明显提高灌溉水利用率,玉米不但不会减产,反而能提高玉米产量性状。该研究为寻找作物高产、节水的技术方法打下基础。     

宽垄沟灌对夏玉米生育进程及产量的影响

通过2013～2015年3年的大田试验,研究了宽垄沟灌和传统种植模式对夏玉米生育进程及产量的影响.结果表明:不同种植方式下,水分胁迫均对作物的生育进程有影响,夏玉米生育周期随着水分处理的增大而延长;与常规种植方式相比,宽垄沟灌方式下,夏玉米的生育周期延长了1～4d.过低或过高的水分胁迫均会抑制作物的正常生长,导致灌浆速度缓慢,适当水分处理(L-70)能有效促进籽粒增长,达到节水高产的效益.2013～ 2015年夏玉米的产量及其构成因子基本上都随着灌水量的提高而增加,较常规种植,宽垄沟灌方式下夏玉米平均增产率为2.38％～6.04％.说明宽垄沟灌能有效改善夏玉米穗部性状,促进籽粒灌浆,达到夏玉米节水高产的目标.     

辽北风沙区玉米苗期调亏灌溉试验研究

为探索辽北风沙区适宜的玉米调亏灌溉模式,本文采用测坑试验,以充分灌溉(CK)为对照,在苗期分别设置轻度(ML)、中度(MM)和重度水分亏缺(MH)处理,研究苗期不同程度水分亏缺对玉米株高、茎粗、叶面积指数、地上部干物质及产量的影响。结果表明,与充分灌溉相比,不同程度水分亏缺均提高了玉米株高;轻度和中度水分亏缺提高了玉米茎粗和地上部干物质量,而重度水分亏缺降低了玉米茎粗和地上部干物质量;轻度和重度水分亏缺对玉米叶面积指数无影响,中度水分亏缺显著提高玉米叶面积指数;不同程度水分亏缺均提高了玉米产量,且中度水分亏缺对产量的提升幅度最大。综上,辽北地区玉米苗期调亏灌溉以中度水分胁迫为宜。     

黑土区水肥一体灌溉化对玉米叶面积与叶绿素变化影响研究

通过精准控制测坑试验,研究膜下滴灌水肥一体化条件下玉米不同生育期叶面积指数LAI与叶片叶绿素变化规律。结果表明,低水灌溉条件下,在灌浆期低水中肥试验处理的LAI分别比低水低肥、低水高肥和低水无肥处理提高了8.9%、6.9%和10.2%。高水灌溉条件下,灌浆期高水中肥处理的LAI分别比高水低肥、高水高肥和高水无肥处理提高了18.9%、6.3%和28.8%。施氮量对玉米叶绿素的影响大于灌水量,随着灌水量增加,施氮量对玉米叶绿素的影响越小。10 mm和20 mm单次灌水量对玉米叶绿素含量无显著影响,不同施氮量水平对玉米叶绿素含量具有显著影响。建立的玉米叶面积指数方程和叶绿素含量方程达到了显著水平。     

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。     

不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为有效分析和探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及其水分利用效率的影响,对滴灌、喷灌、微喷灌和小白龙节水灌溉方式及其灌水量(45 mm、90 mm、135 mm)开展大田试验,并分别在小麦的拔节期和灌浆期之前进行灌水。结果表明:在小麦收获时,土壤的储水量表示为滴灌微喷灌喷灌小白龙,耗水量最少的为滴灌和微喷灌;小麦的千粒重伴随着灌水量的不断增加而呈现出下降的趋势,而在滴灌方式下,小麦的穗长、穗粒数表现较好。因此,灌水可以显著提高小麦的产量,并且水分利用效率会随着灌水量的不断增加而降低,其中在采取滴灌(135 mm)的时候,小麦的产量最高,而水分利用效率则以滴灌(45 mm)最高。因此四种节水灌溉方式下,滴灌方式更有利于小麦增产和节水。     

滴灌水分亏缺对冬小麦麦后复播油葵生长和产量的影响

在北疆地区进行了冬小麦麦后复播油葵滴灌试验, 结果表明, 油葵苗期亏水对地上干物质积累有一定影响, 现蕾期亏水严重影响花盘分化生长, 同时抑制油葵地上干物质积累, 显著降低油葵叶面积; 灌浆期是油葵需水关键期, 该阶段亏水显著降低油葵单株粒重和千粒重, 产量也随之降低15.9%; 开花期亏水能够提高油葵座果率, 增产幅度为7.5%, WUE提高15%左右, 节水增产效果显著.     

调亏灌溉对玉米生长及水分利用效率的影响

2011年在兰州市灌溉试验站彭家坪试验基地对玉米进行了调亏灌溉试验研究,旨在探讨调亏灌溉技术对玉米生长、产量性状、耗水规律及水分利用效率的影响。研究结果表明,玉米的适宜调亏阶段为苗期或拔节期,可采用轻度调亏措施来提高水资源的利用效率。适时、适度的调亏灌溉对玉米产量性状影响较小,减产并不显著。调亏处理的土壤水分均低于适宜水分的处理,且与调亏程度正相关。     

灌水模式对高寒荒漠区混播人工草地产量及耗水特性的影响

探究灌水模式对高寒荒漠区混播人工草地产量和水分利用的效应,以获得该地区人工草地节水增产提质的灌溉制度。试验选用燕麦、箭筈豌豆进行混播,设计四种灌水处理。结果表明,灌水可显著提高人工草地产量;从全生育期看,灌水量对土壤贮水消耗量占总耗水量比例的影响较降水量显著;随灌水量增加,人工草地干物质水分利用效率和粗蛋白水分利用效率均呈先升后降趋势;采用灌拔节水+开花水的灌水模式,不仅可以获得高产高品质,还能显著提升草地水分利用效率。研究可为建立高寒荒漠草原区人工草地节水灌溉制度提供一定借鉴。     

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。     

考虑缺水滞后效应的作物-水模型研究

本文依据作物生理学有限缺水理论，考虑作物不同生育阶段缺水对叶面积系数、腾发量变化及产量影响的滞后效应，假设这种滞后影响过程的现在阶段只与将来阶段有关，而将来阶段与过去阶段无关，经单阶段和多阶段缺水的两种田间灌溉试验，求得改进的加法模型即考虑缺水滞后效应的作物水模型（ＬＥＭＣＲＷ），与常见的３种国外ＭＣＲＷ比较具有较广泛的适应性和较好精度，只要正确选用不同的敏感指标，可供单阶段和多阶段缺水对产量影响的非充分灌溉模拟．     

滴灌条件下不同覆膜方式的玉米产量和WUE

通过2009年在黑龙江省杜蒙县一心乡进行的田间小区试验,研究了＂大垄双行覆膜＋膜下滴灌＋垄向区田＂和＂行间覆膜＋滴灌＋垄向区田＂两种技术集成措施在苗期、拔节期和灌浆期这三个生育期内灌不同量的水对玉米产量及其构成要素、水分利用效率等的影响,并分别提出了基于产量和水分利用效率的玉米不同生育阶段的最佳灌水量。     

基于AquaGIS模型的盈科灌区制种玉米农业用水效率分析

盈科灌区是黑河流域中游绿洲典型灌区之一,该灌区农业用水效率较低,农业用水矛盾十分突出。制种玉米是灌区主要种植作物,研究制种玉米的优化灌溉制度对实现该区域农业用水可持续发展具有十分重要的意义。利用分布式作物模型AquaGIS模型,基于盈科灌区土壤质地的空间变异性对该灌区制种玉米灌溉制度进行了优化,提出了适合灌区实际配水情况的最佳灌溉制度。通过灌溉制度优化,灌区制种玉米蒸散发量减少36~53mm,水分生产率WPET增加5%左右,灌溉水生产率WPI增加25%~48%,极大地提高了灌区农业用水效率。同时,对该灌区不同水文年灌溉制度进行优化,综合对比灌区制种玉米WPET、WPI和产量,其中丰水年灌溉3次、平水年灌溉4次、枯水年灌溉5次可以实现农业用水效率最高,为灌区高效节水灌溉提供理论指导。     

滴头选型对玉米生长发育及产量的影响

以分析滴头流量对玉米生长发育及其产量的影响为目标,在石河子科学观测实验站选择郑单958开展玉米膜下滴灌试验,选择四种内镶式滴头和一种迷宫式滴头,从出苗率、株高、叶面积指数、叶绿素含量、干物质、产量等方面分析滴头流量对玉米生长的影响。结果表明:一周后新疆大田作物普遍采用的迷宫式2.4 L/h出流量滴灌带(L5)和内镶式1.38 L/h出流量滴灌带(L4)出苗率较高,但内镶式3.0 L/h出流量滴灌带(L1)总出苗率最高;内镶式2.4 L/h出流量滴灌带(L2)株高最高,内镶式2.0 L/h出流量滴灌带(L3)叶面积指数最高,内镶式滴灌带处理的产量均高于迷宫式滴灌带。滴灌玉米拔节期、吐丝期和成熟期整株生物量均随着滴头流量减小而呈现单峰增长趋势;L2处理产量最高,较L1增产幅度为27.29%。本试验条件下,滴头流量2.038 L/h时滴灌玉米理论产量最高为15 377.66 kg/hm~2,建议玉米膜下滴灌滴头流量选择内镶式2.0~2.4 L/h之间的滴灌带。该试验结果对干旱区发展高效农业节水灌溉具有参考价值。     

太行山前平原冬小麦优化灌溉制度的研究

本文根据4年的连续试验，研究了冬小麦不同生育时期水分亏缺及其亏缺程度对其产量影响和不同灌水次数、灌水时间对冬小麦产量和水分利用效率的影响，确定了冬小麦不同生育时期土壤水分下限指标，建立了优化的冬小麦灌溉制度。太行山山前平原高产区冬小麦常年灌溉次数在3～4水，如果实施优化灌溉制度，干旱年灌三水、平水年灌两水、湿润年灌1水，灌水定额60mm，可减少生育期灌水次数1～2次，冬小麦产量提高7%～10%，水分生产效率提高11%～24%，这对减缓本区地下水位的下降有重要意义。     

作物生长与土壤水氮运移联合模拟的研究Ⅱ——模型验证与应用

在华北平原中国农业大学东北旺实验田开展了水肥耦合灌溉实验,设置了传统和优化水肥4个组合处理,同时应用作者提出的联合模拟模型SPWS对2000年夏玉米生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及水氮限制条件下夏玉米的叶面积指数、干物重、吸氮量及籽粒产量进行了模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。水氮平衡分析结果表明,优化灌溉和优化施肥管理措施均能明显减小水分渗漏、硝酸盐淋失和氮素的气体损失,且均有不同程度的增产作用,其中优化水肥处理下水氮利用率分别为1.33kg/m3和31.6kg/kgN,为4个组合处理中最高。     

作物需水量与灌溉制度模拟

从作物需水量的基本概念出发，以水量平衡原理为基础，建立了模拟农田根层土壤水循环的计算机模型-ISAREG.这一模型具有多种功能，可模拟根层土壤水分变化，评价给定的灌溉制度，计算作物需水量和灌溉需水量，也可用以制订多种供水限制条件下的优化灌溉制度．用望都灌溉试验站的小麦、玉米、棉花3种作物两年的试验观测资料对上述模型进行了验证．