北京地区夏玉米滴灌下土壤水分分布及水分利用效率的研究

在北京地区开展滴灌条件下不同灌溉水量的夏玉米田间试验,通过测定土壤含水量和夏玉米产量,研究滴灌条件下不同灌溉水量对土壤水分分布及水分利用效率的影响.研究结果表明：由于2012年是丰水年份,在相同土层各灌水处理之间的土壤水分分布差异性较小;各灌水处理耗水总量随着灌水量的减小而减小,但在丰水年份均能满足夏玉米需水的需要,各灌水处理夏玉米全生育期内土壤蓄水供水基本平衡;各灌水处理水分利用效率随着灌水量的减小而增大,30豫（ ET0-P）的灌水方式可以获得较高的水分利用效率.因此,在研究区种植夏玉米若采用30豫（ ET0-P）的滴灌灌水方式进行灌溉,耗水量为368.5 mm,灌水量仅为42.9 mm,夏玉米减产幅度较低,提高了水分利用效率,从而实现高效用水的目的.     

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。     

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.     

两种氮肥浓度条件下小桐子生长和水力结构对氯盐胁迫的响应

为了探究两种氮肥条件下小桐子生长和水力结构对氯盐胁迫的响应,设置3种盐胁迫水平(土壤含盐量为S_1:2 g/kg,S_2:4 g/kg,S_3:6 g/kg),2种氮肥水平(N_1:260 kg/hm~2,N_2:520 kg/hm~2)和对照组CK(无盐无氮)开展温室大棚试验。结果表明:小桐子对土壤盐胁迫有一定的耐受力,但其生长均受到不同程度的盐胁迫影响,表现为基茎截面面积、总叶面积、干物质质量、导水率和水分利用效率均显著小于CK处理,各处理下的总干物质质量较CK处理减少9.99%～72.85%;高氮肥施用量可显著缓解土壤低盐胁迫对植物的伤害,与N_1相比,N_2水平下小桐子的基茎截面面积、总叶面积、总干物质质量分别增加了20.91%、24.56%和24.35%(P 0.05)。胡伯尔值和根冠比随着土壤盐胁迫程度增加而增大,盐胁迫对冠层的生长抑制大于根系的生长抑制;比导率随着土壤盐胁迫程度增加而显著降低,植物输水难度增加,生长受阻。可见,当土壤盐胁迫程度为中低水平时(2～4 g/kg),提高土壤氮肥浓度可显著提高种植小桐子的导水率和水分利用效率值,进而促进小桐子生物量积累,达到修复土壤的目的。     

海南灌溉试验站田间节水控制灌溉成果分析

<正>近年来,海林市海南灌溉试验站积极推广田间节水控制灌溉技术,不仅使农民增产增收,而且在节水的同时,促进了全市经济的稳步发展,可谓"水稻节水,八方受益"。一、水稻控制灌溉技术及试验概况水稻控制灌溉技术简称控灌,是指稻苗本田移栽后,田面保持5～25mm薄水层,在返青后的各个生育阶段田面不再建立灌溉水层,以根层土壤水分作为控制指标,确定灌水时间和灌水定额,土壤水分控制上限为体积饱和含水量,下限则视水稻不同生育阶段,分别取土壤体积饱和含水量的60%～80%适宜组合。这是根据水稻在不同生育阶段对水分需求的敏感程度和节水灌溉条件下水稻新的需水规律,在发挥水稻自身调节机能和适应能力的基础上,进行适时适量科学供水的灌水新技术。     

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。     

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、...     

覆膜旱作稻田水均衡及蒸腾耗水规律分析

水稻覆膜旱作(GCRPS)因具有显著的节水、增产效应而备受关注,但有关覆膜旱作稻田的水均衡关系及蒸腾耗水规律仍然还难以被准确刻画。为此,在湖北省十堰市开展了为期2年的田间试验,并在水稻6个主要生育阶段内对3个灌溉水平(TPRPS,传统淹水种植;GCRPSsat,薄膜覆盖并保持根区土壤接近饱和;GCRPS80%,薄膜覆盖并保持根区平均土壤含水量介于田持的80%~100%)、3个施氮水平(N0,不施氮;N1,150 kg N/hm2尿素;N2,75 kg N/hm2尿素+75 kg N/hm2鸡粪)共9个处理进行了水量平衡和蒸腾耗水分析。试验研究结果表明:(1)在不减产甚至增产的情况下,覆膜旱作不仅可以抑制深层渗漏与蒸发等非生理耗水,同时还能减少蒸腾耗水,节水效应非常显著,尤其是GCRPS80%;(2)水稻全生育期内的蒸腾耗水变化规律不受水分与氮素处理的影响,总体均表现为生育前期较低,盛期较高,至扬花期达到峰值,之后逐渐衰减;(3)最大分蘖期之前,覆膜增温效应显著促进蒸腾耗水,之后水分胁迫导致情形逆转;(4)扬花期之前,与不施氮相比,施氮可显著促进蒸腾耗水,但两个施氮处理之间的蒸腾耗水差异不大。     

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。     

分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响

采用管式-时域反射仪(Tube-Time Domain Reflectometry, Tube-TDR)和热脉冲技术，研究了分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响。研究结果表明，根区两侧同时灌溉(Both Partial Irrigation，BPI)时土壤水分向深层运动而远离根系层，不能被根系有效地吸收利用，而半边固定灌溉(Fixed Partial Irrigation，FPI)和两边交替灌溉(Alternate Partial Irrigation,API)时减少了水分向深层运动，有利于根系有效地吸收。干湿交替和部分根干燥能促进根系补偿效应的发挥，使根系具有更强的吸水能力，但是又由于FPI干燥部分的根系长期处于干旱之中，使根系老化而造成复水后不能恢复其吸水能力。树干液流与ET0呈线性相关，并且其回归方程的系数在BPI、API和FPI处理中依次呈递减的趋势，这说明了在同样的大气潜在蒸发能力条件下，采用不同的根区湿润方式时，桃树蒸腾液流对大气潜在蒸发能力的响应程度存在着明显的差异。根液流与ET0成非线性相关，其相关程度低于树干液流与ET0的相关程度，说明了树干液流比根液流与大气潜在蒸发能力之间的关系更为密切。API和FPI的平均产量与BPI的相比有所降低，但是其灌溉水量相对减少，说明了API和FPI能明显提高灌溉水利用效率。     

灌溉定额和灌溉水矿化度对土壤水盐动态影响研究

在甘肃省石羊河流域开展春玉米咸水灌溉田间试验,通过测定土壤含水量和含盐量,研究了灌溉定额和灌溉水矿化度对土壤水盐动态的影响.研究结果表明:灌溉定额与灌溉水矿化度均对土壤水分影响明显,随着灌溉定额和灌溉水矿化度的增加,土壤含水率越大;灌溉定额与灌溉水矿化度均对土壤盐分影响明显,土壤盐分累积量随着灌溉定额和灌溉水矿化度的增加而增大;收获后与播种前相比,0~100 cm土层,除淡水充分灌溉处理脱盐外,其余各灌溉处理均呈现积盐,并且随着灌溉水矿化度的增大,盐分累积量也越大,其中灌溉水矿化度为6 g/L的轻度缺水灌溉处理积盐量最大,最大值为0.838 g/kg.     

咸水灌溉下制种玉米水分利用效率的研究

为了探究石羊河流域地下咸水资源的利用方式,在西北干旱区的石羊河流域开展了咸水灌溉田间试验,通过测定土壤含水率和制种玉米产量指标,研究咸水灌溉对制种玉米耗水量、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:在相同灌溉水量条件下,不同灌水矿化度对制种玉米的耗水量影响不明显;随着灌水矿化度的增加,制种玉米的产量逐渐降低,3 g/L的微咸水灌溉与淡水灌溉相比,减产幅度在20%以下,而9 g/L的高矿化度的咸水灌溉减产幅度在30%以上;水分利用效率和灌溉水分利用效率具有与产量类似的规律.因此,在研究区短时期采用3 g/L以下的微咸水进行灌溉,对制种玉米减产幅度、水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响较小.     

大田玉米配水模式在西营河灌区的应用与研究

通过对大田玉米全膜平作、全膜垄作沟灌、全膜双垄沟播的灌水流量、灌水定额、节水效益、作物产量以及灌前、灌后土壤含水率的研究测定,认为玉米全膜垄作沟灌技术在河西地区推广有较好的效益和前景,随着石羊河流域综合治理的实施,灌区配置水权水量的减少,发展玉米全膜垄作沟灌农艺节水技术,显得十分必要。     

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。     

基于SHAW模型的河套灌区秋浇渠系优化配水模型研究

河套秋浇是为满足来年春播作物水盐需求而进行的保墒淋盐灌溉。针对传统基于作物需水预测成果进行渠系配水存在的预报依赖性强和中长期预报精度低问题,本文提出了一种不需要作物需水预测成果的渠系优化配水模型框架,该框架依据春播初期作物水盐要求,将SHAW模型嵌入优化配水模型,确定秋浇配水计划。河套灌区永济灌域2016年秋浇配水计划编制实例研究表明:与传统基于需水预测的配水方法相比,新方法得到的配水计划可以在不增加渠首引水量及渠道输水损失总量基础上显著提升淋盐效果,使春播初期0～40 cm土层水盐状态更加适宜于作物播种,春播初期土壤0～40 cm土层平均盐分超标由60%以上降低至5%以下,同时配水公平性也得到提升。     

灌溉定额与灌溉水矿化度对春玉米水分利用效率影响研究

通过在甘肃省石羊河流域开展春玉米咸水灌溉田间试验,研究了灌溉定额和灌溉水矿化度对春玉米耗水量及水分利用效率的影响.研究结果表明:春玉米耗水量随着灌溉定额的增大而增大,随着灌溉水矿化度的增大而减小.而从充分利用土壤贮水的角度考虑,非充分灌溉能够提高土壤播前贮水的利用量,而咸水灌溉则会降低土壤贮水利用量;非充分灌溉有利于提高春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率,而咸水灌溉会降低春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率.本次试验得到淡水轻度缺水灌溉处理的水分利用效率和灌溉水分利用效率最大值分别为2.90 kg/m~3和4.23 kg/m~3.与淡水充分灌溉处理相比,在研究区若采用灌溉定额为340 mm和灌溉水矿化度为0.71 g/L的灌溉方式,春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率可提高25%以上,同时可节水170 mm.     

各生育期不同灌水下限对茄子生长、产量及水分利用效率的影响

为指导节水灌溉和增产,在茄子苗期、开花结果期和成熟采摘期进行不同灌水下限处理来研究各生育期不同灌水下限对茄子生长、产量及水分利用效率的影响。试验结果表明：株高、茎粗、叶面积、地上部干重、总根长、总根鲜重和干重均随着灌水下限的降低而降低。与正常灌溉相比,苗期和开花结果期适当降低灌水下限对茄子的生长、产量和水分利用效率的影响不明显。而成熟采摘期时对水分最为敏感,此时降低灌水下限对茄子的生长、产量和水分利用率的影响较为显著。综合灌水量、茄子生长、产量、水分利用效率几个方面考虑,苗期灌水下限60豫,开花结果期灌水下限65豫,成熟采摘期灌水下限70豫是最合适的灌水下限。     

再生水灌溉研究进展

从再生水灌溉对土壤、作物、地下水和土壤斥水性4个方面简述国内外再生水灌溉的发展概况和研究进展。已有研究表明：再生水灌溉对土壤肥力和土壤酶活性的影响尚未有定论;再生水对农作物生长的影响尚有分歧;再生水灌溉对地下水水质具有一定的影响,并显著影响地下水水环境;长期的再生水灌溉会引发土壤斥水性的产生,且土壤斥水持续时间与土壤有机质质量分数呈正相关。目前存在的问题有：再生水灌溉对土壤和农作物的影响研究不一致,如何消除再生水灌水对地下水和土壤斥水性的影响。认为由于再生水中含有作物正常生长的必要营养元素,若能克服再生水灌溉存在的问题,可缓解淡水资源的压力和减少化肥的使用,避免环境的污染。     

东北寒区黑土稻田土壤水分剖面二维运动规律研究

为揭示东北寒区黑土稻田分层土壤水分二维运动规律,选择黑龙江省庆安灌溉试验站稻田土壤开展控制灌溉水层及地下水位条件下分层土壤与均质土壤室内入渗试验。设计装置分层收集侧渗水量,定量识别分层土壤垂直渗漏与侧向渗漏,并基于HYDRUS-2D软件建立水分二维运动模型。结果表明土壤水力特性参数反演效果较好,模型模拟值与实测值吻合;土壤的分层结构抑制了水分入渗,降低了水平侧渗速率及垂直渗漏速率,分层土柱犁底层基本无侧渗输出,耕作层与底土层稳定后的侧渗速率分别为0.007和0.023 cm/h。进行水量平衡分析,分层土柱入渗稳定后侧向渗漏占总渗漏的72.45%,主要通过底土层输出(63.42%);引入"单宽侧渗量"表示不同控制条件下土壤的侧渗输出,灌溉水层的增加显著增大了耕作层与底土层土壤的单宽侧渗量,控制灌溉水层有利于减少侧渗,提高用水效率;犁底层厚度增加主要贡献底土层的单宽侧渗量,反之,地下水位埋深增大则降低了底土层的单宽侧渗量,因此维持稻田适宜的犁底层厚度及地下水位埋深有利于减少深层渗漏损失。