负水头供水控水盆栽装置及灌溉系统的研究与应用

如何持续精确控制土壤水分一直是国内外研究的重点,目前控制盆栽与大田水分的方法都会使部分水分达到过饱和,而影响试验效果.基于负压控制原理研制出的负水头供水控水盆栽装置和负水头灌溉系统解决了这一难题,试验证明负水头供水控水盆栽装置可将土壤含水量持续维持在理想状态,可以实现土壤含水量的持续稳定控制与日蒸散量监测,结合天平的使用获得盆栽植株的鲜重增长动态;负水头灌溉系统能使灌溉下的土壤含水量呈非饱和状态,抑制土表湿润导致的无效蒸发和地下渗漏导致的无效灌溉和养分流失,也不会破坏土壤结构,节省了大量人力、物力,提高了水分利用率,增加了作物产量提高的潜力.负水头供水控水盆栽装置及灌溉系统在设施栽培中及科学研究中,具有很大的推广价值.  

日光温室内负水头灌溉条件下茄子生长及生理特性的研究

【目的】研究日光温室内负水头灌溉对茄子生长及生理特性的影响，为温室水分管理提供理论和实践依据。【方法】设定灌溉系统的负压值为70 hPa，每周常规灌溉的灌水量为负压自动灌溉系统下植株耗水量的1.5倍，在日光温室内进行负水头灌溉与常规灌溉下的茄子栽培试验，分析2种灌溉条件下植株的生长动态、一周内2种灌溉下土壤含水量的变化以及生育期内茄子生理特性的差异。【结果】70 hPa负压灌溉下温室土壤含水量基本控制在14.48%左右。负水头灌溉下茄子的株高、茎粗、叶片数和展开度的增长速度均高于常规灌溉，其中株高和叶片数与常规灌溉相比差异显著。2种灌溉方式下茄子叶片的光合、蒸腾作用及气孔导度的日变化趋势相同，均呈双峰曲线；负水头灌溉下茄子的光合速率、蒸腾速率及气孔导度均显著高于常规灌溉。负水头灌溉下茄子产量为常规灌溉的1.44倍，负水头灌溉和常规灌溉下的作物水分生产率分别为17.86，8.27 kg/m³，两者差异极显著，负水头灌溉的水分生产率为常规灌溉的2.16倍。【结论】负水头灌溉在持续供水的同时又能精确控制土壤含水量，有效减少土壤渗漏和地表蒸发，具有良好的节水效果且更有利于作物的生长，茄子的产量和水分生产率都得到了显著提高。  

负压灌溉下不同钾水平对小油菜生长的影响

【目的】负压灌溉是一种新型供水技术，能显著节水节肥，本文拟研究5个不同钾水平对小油菜生长的影响，并比较负压灌溉下不同压力对黏壤土含水量的影响，为小油菜钾肥的合理施用提供科学指导。【方法】以小油菜为研究对象，设置4个供水处理（0，-5，-10和-15 kPa）和无钾（K0）、1倍钾（K1，150 kg·hm^-2）、1.5倍钾（K1.5，225 kg·hm^-2）、2倍钾（K2，300 kg·hm^-2）、3倍钾（K3，450 kg·hm^-2）5个钾肥处理，确定小油菜在负压灌溉下最佳施钾量和供水压力。【结果】（1）负压灌溉不同压力下黏壤土含水量分别为28.52%、22.45 %、18.13%、15.4%，其中-5—-10kPa供水压力范围内土壤含水量为18.13%—22.45%，较为适宜作物生长，为最佳供水压力。（2）不同钾水平对小油菜产量影响显著，1.5倍钾处理产量最高，比1倍钾处理产量提高16.9%，但过量施钾产量反而显著下降。（3）不同钾水平对油菜硝酸盐含量影响显著，施钾显著降低硝酸盐含量，1.5倍钾处理硝酸盐含量比1倍钾低26.3%。（4）不同钾水平显著影响作物吸收氮磷钾的量，1.5倍钾吸收氮钾量比1倍钾处理分别高15.8%、76.3%，但吸收磷的量低于1倍钾。（5）施钾能显著提高作物钾肥利用率和钾肥农学效率，1.5倍钾钾肥利用率和农学效率比1倍钾提高173.32%和83.9%。（6）施钾比不施钾POD，SOD酶活提高69.8%和93%。不同钾水平显著影响抗氧化酶表达，相比1倍钾，1.5倍钾显著提高了POD、SOD、PPO、PAL表达量，但类黄酮和总酚表达与1倍钾处理无差异。【结论】负压灌溉下黏壤土最佳供水压力为-10—-5 kPa。在此负压灌溉条件下，从不同钾水平对小油菜生长、品质及养分吸收等指标来看，1.5倍钾处理为最佳钾肥施用水平。