微润灌对作物产量及水分利用效率的影响

为探明微润灌对作物生长及产量的影响,以夏玉米和冬小麦为研究对象,采用完全随机试验设计,对比研究微润灌不同毛管间距布置(20 cm、40 cm、60 cm)、地下滴灌和无灌溉对大田作物产量、水分利用效率和土壤电导率的影响。结果表明:与地下滴灌相比,微润灌用水量约为地下滴灌的1/4~4/5;由于灌水差异较大,作物产量有所降低,夏玉米产量显著下降(P0.05),冬小麦产量下降,但未达显著水平(P0.05);两作物水分利用效率有所提高,但差异不显著(P0.05);灌溉水分利用效率均显著提高(P0.05)。随微润管布置间距的减小,作物产量呈增加趋势,作物水分利用效率与灌溉水分利用效率均呈减小趋势。综合考虑分析,在较为缺水的塿土区微润管最佳布置间距60 cm,此时可不显著降低产量同时提高水分利用效率。此外,微润灌布置间距对土壤电导率的影响较小。采用微润灌与地下滴灌处理时,随土层深增加,作物各生育期土壤电导率无显著差异(P0.05)且变化趋势基本一致,表明微润灌与地下滴灌对土壤的影响具有一致性。微润灌下作物产量与灌浆成熟期10~20 cm土层土壤电导率和10~80 cm土层土壤平均电导率之间相关性显著。因此,采用灌浆成熟期10~20 cm土层土壤电导率或10~80 cm土层土壤平均电导率预估微润灌下的作物产量具有可行性。上述研究可为微润灌技术推广应用提供依据。     

沟覆盖材料对垄沟集雨种植土壤温度、作物产量和 水分利用效率的影响

为寻求半干旱地区垄沟集雨环保的沟覆盖材料,改善土壤水分和温度状况,提高降雨资源利用效率,采用完全随机设计大田试验,以玉米和高粱作为供试作物,以沟无覆盖作为对照,研究垄沟集雨不同沟覆盖方式(无覆盖、液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖)对土壤温度、土壤水分、作物产量、水分利用效率等的影响。结果表明,与沟无覆盖相比,液体地膜和生物可降解地膜覆盖种植玉米的沟中作物全生育期表层(0~25 cm)土壤温度分别提高0.2℃和1.0℃,种植高粱的沟中表层土壤温度分别提高0.2℃和1.1℃,秸秆覆盖种植玉米和高粱的沟中表层土壤温度分别降低1.1℃和1.3℃;液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖0~140 cm土壤贮水量种植玉米分别提高0.4 mm、21.5 mm和8.6 mm,种植高粱分别提高2.3 mm、21.0 mm和10.9 mm。液体地膜覆盖和生物可降解地膜覆盖玉米青贮产量分别提高增加0.4%和10.4%,玉米籽粒产量分别增加1.6%和11.3%,玉米地上生物量分别增加0.7%和7.3%;高粱青贮产量分别增加0.2%和10.9%,高粱籽粒产量分别增加1.1%和11.8%,高粱地上生物量分别增加1.6%和9.4%;秸秆覆盖的玉米青贮产量、玉米籽粒产量、玉米地上生物量、高粱青贮产量、高粱籽粒产量和高粱地上生物量分别减少2.9%、2.2%、1.9%、0.7%、1.4%和1.0%。液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖种植玉米的水分利用效率分别提高0.9 kg·hm~(-2)·mm-1、0.5 kg·hm~(-2)·mm-1和4.9 kg·hm~(-2)·mm-1,种植高粱分别提高0.3 kg·hm~(-2)·mm-1、0.4 kg·hm~(-2)·mm-1和2.7 kg·hm~(-2)·mm-1。综合分析表明,生物可降解地膜适宜作为半干旱黄土高原区垄沟集雨沟覆盖材料。     

调亏灌溉对温室小型西瓜水分利用效率及品质的影响

以小型西瓜为试材, 在日光温室内采用E601型蒸发器蒸发量值控制灌溉水量,在西瓜的不同生育阶段设置3个调亏水平。研究表明: 在整个生育阶段,土壤含水率呈下降趋势,在果实膨大期低水分处理对植株的生长发育构成了严重的水分胁迫;不同生育阶段调亏处理,光合日变化及单叶水分利用效率变化趋势相同,低水分处理使气孔阻力增大, CO2扩散受阻,光合速率最低,但单叶水分利用效率最高;苗期采用低水分处理在一定程度上刺激了根系的生长,减少了植物的营养生长,有利于开花坐果期复水后植株的加速生长,而在果实膨大期和果实成熟期采用低水分处理不利于其产量和品质的形成。果实膨大期采用低水量的2个处理（0.5Ep）比对照处理（1.0Ep）可溶性总糖含量分别提高了19.68％和17.79％,但产量仅分别为对照的76.72％和72.43％。说明调亏灌溉能够调整作物营养生长与生殖生长的关系,减少作物生长冗余,调节光合产物在根冠间的分配,同时有利于改善果实品质、提高作物水分利用效率。     

大气CO2增加对水稻光合、蒸腾及水分利用率的影响

本研究采用开顶式培养室对两个水稻品种矮香糯(O.sativa var.aixiangnuo)和安农S(O.satica var. anong-S) 在模拟大气CO₂浓度升高环境中叶片光合速率、蒸腾速率及水分利用率的变化作了初步研究。结果表明 ，生长在650±30mg.kg^-1CO₂浓度下的水稻其光合速率、水分利用率提高，蒸腾速率降低 ，气孔阻力增加，且品种间差异极显著。     

调亏灌溉对温室梨枣树水分利用效率与枣品质的影响

以日光温室生长条件下的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材，试验设置试验期间充分供水处理，即对照(T1)，开花—座果期轻度调亏处理(T2)，果实膨大期中度调亏处理(T3)和果实成熟期重度调亏处理(T4)，研究调亏灌溉对梨枣树水分利用效率与枣品质的影响。结果表明：温室内外的参考作物蒸发蒸腾量(ET₀)变化趋势相同，温室内的ET₀值高于外部，二者呈极显著的线性关系，R²值达到0.9501；不同调亏处理均降低了相应调亏时期的土壤水分消耗速率，同时也降低了梨枣树的叶片蒸腾速率和光合速率，开花—座果期和果实成熟期调亏处理提高了叶片水分利用效率，而果实膨大期调亏处理降低了梨枣树的叶片水分利用效率；各调亏处理并未对枣品质的所有指标起到提高和改善作用，成熟期未灌水处理在对平均单果重、枣Vc含量和可溶性蛋白含量产生负面影响很小的情况下，提高了枣的有机酸含量和可溶性固形物含量，总体上改善了枣的品质；综合考虑不同调亏处理对梨枣树各项指标的影响，果实成熟期重度调亏处理在减产不显著条件下，改善了枣的品质，明显提高了水分利用效率，是实施调亏灌溉的最佳阶段。     

海岸基干林带木麻黄蒸腾速率和水分利用效率的动态变化特征

采用Li-6400便携式光合系统,观测福建东山岛海岸基干林带木麻黄的蒸腾作用和水分利用效率在不同时间尺度上的动态变化。结果表明：1）基干林带木麻黄的蒸腾速率日动态为单峰曲线,湿季峰值出现在12：00,干季峰值出现在14：00,日均值湿季（1.33 mmol/（m2·s））〉干季（1.022 mmol/（m2·s））,湿季蒸腾速率的日变化与气温和光合有效辐射呈显著正相关,干季与气温和气孔导度呈显著正相关;2）蒸腾速率的季节动态为单峰曲线,6月最高,1月最低,不同季节蒸腾速率的平均值为夏季（1.74 mmol/（m2·s））〉春季（1.28 mmol/（m2·s））〉秋季（1.24mmol/（m2·s））〉冬季（1.06 mmol/（m2·s））,蒸腾速率的季节变化与气温、光合有效辐射和叶面水气压亏缺呈显著正相关;3）水分利用效率日动态为单峰曲线,湿季日变化较小,干季日变化较大,干季上午的水分利用效率高于湿季,水分利用效率的季节变化为双峰曲线,峰值分别为9月和1月。可见,在水分条件较好时,木麻黄具有较高的蒸腾作用和水分利用效率,在水分条件较差时,木麻黄可通过降低蒸腾作用,提高水分利用效率来维持生长,对水分变化具有较强的适应性。     

渗灌灌水定额对温室黄瓜产量和水分利用效率的影响

为了解决不合理灌溉所引发的问题,采用先进的灌水技术和灌水理论,制定合理的保护地蔬菜栽培灌溉制度,即确定适宜灌水控制指标,对于节约水资源、提高产量等都具有非常重要的意义。采用保护地黄瓜栽培小区试验的方法,通过比较单次灌水量、灌水次数、水分利用效率和产量等指标,对不同灌溉计划湿润层土壤湿润比灌溉效果进行了综合评价。研究结果表明,在砂质黏壤土上,当节点式渗灌管埋深为25 cm、计划湿润层深15～40 cm（厚度25 cm）、灌水控制上限和下限分别定为土壤水吸力6 kPa（田间持水量）和30 kPa时,将灌溉计划湿润层土壤湿润比设定为前期0.37～0.38（灌水定额54～56 m3/hm2）、后期0.34～0.37（灌水定额50～55 m3/hm2）并依此进行灌溉,具有较好的高产、优质、节水效果。     

塑料大棚气流场模拟及作物蒸腾量计算

为了分析塑料大棚内气流场的特征和计算与作物蒸腾量有关的通风参数,该文通过计算流体动力学模拟了塑料大棚内自然通风量,建立了华东地区常见塑料大棚内平均风速和外部风速之间的线性关系,根据能量平衡和紊流扩散模型建立了一个计算作物蒸腾量的数学模型,并利用棚外的常规气象资料和棚内的实测温度计算了棚内作物蒸腾量。通过将作物蒸腾量的计算值和实测值进行比较,结果发现作物蒸腾量的计算值与实测值比较一致,逐日蒸腾量间的决定系数为0.7756,累积蒸腾量间的决定系数为0.9983,模拟累计值与实测累计值之间标准误差为1.16 mm,最大绝对误差为4.82 mm;结果表明,所建立的计算方程参数较少,推求的风速参数比较适用于普通塑料大棚。该研究可满足大棚内作物水分管理、温室大棚设计规划和区域水资源管理等方面的需要。     

水肥耦合对温室盆栽黄瓜产量与水分利用效率的影响

采用一种负水头供水控水盆栽装置进行水分精确控制,通过设定装置的不同供水吸力控制不同的土壤含水量,研究不同水肥供应对温室黄瓜生长发育的影响及水肥间的耦合效应。试验分别设3种供水吸力:3 kPa(W1)、5kPa(W2)和7 kPa(W3);3种施肥水平:N 600、P 300、K 300 kg/hm2(F1),N 900、P 450、K 450 kg/hm2(F2)和N 1200、P600、K 600 kg/hm2(F3)。试验结果表明,W1、W2、W3处理控制的土壤含水量分别为26.25%、20.81%、15.35%。在F1、F2和F3的处理下,黄瓜的生长速率和产量随着土壤水分的增加而增加,表现为W1W2W3;在W1与W2处理下,施肥水平越高,黄瓜生长速率、叶片光合速率、干物质积累量以及产量与水分利用效率越高,表现为F3F2F1;且增加施肥对提高水分利用效率并不以增加植株耗水量为代价。而在W3处理下,植株干物质积累量、叶片光合速率和产量的高低顺序为F2F1F3,F3过高的施肥量抑制了植株的生长。试验结果还表明,水肥互作效应对黄瓜产量与水分利用效率有显著的影响。     

地表覆盖对温室黄瓜品质、水分利用效率及土壤环境的影响(英)

在日光温室条件下研究了不同地表覆盖对黄瓜品质、水分利用效率及土壤环境的影响.结果表明:地表覆盖不仅能明显增加黄可溶性糖、Vc、可溶性蛋白、干物质含量及游离氨基酸总量,而且能提高黄瓜的水分利用效率,其中覆盖秸秆＋地膜效果优于覆盖秸秆与覆盖地膜;同一处理下嫁接黄瓜处理优于非嫁接黄瓜.覆盖秸秆具有降低最高地温和提高最低地温的作用,使土壤温度保持相对稳定;覆盖地膜对最高地温的增幅最大,对最低地温的增幅最小,结果导致地温变幅最大;覆盖秸秆＋地膜既增温又保温.土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与5～10 cm地温日变化趋势一致,峰值出现在14:30左右,土壤呼吸速率与5～10 cm地温达极显著相关;地表覆盖的土壤呼吸速率均显著高于对照,并以覆盖秸秆＋地膜的土壤呼吸速率最高,覆盖地膜与覆盖秸秆次之.覆盖秸秆与覆盖秸秆＋地膜处理使0～20 cm土层的土壤容重极显著小于覆盖地膜与对照,覆盖地膜的土壤容重略小于对照,随着土层的加深,各处理间土壤容重差异渐小.在覆盖秸秆与覆盖秸秆＋地膜处理小区,耕层(0～20 cm)土壤有机质含量、全氮、全磷含量、速效氮磷钾含量显著高于对照和覆盖地膜处理,并以覆盖地膜处理最低.     

温室滴灌黄瓜产量和水分利用效率对水分胁迫的响应

为确定滴灌条件下温室黄瓜的适宜灌水方案,该文基于20 cm标准蒸发皿的累计水面蒸发量设计不同灌水处理,研究了滴灌条件下不同灌水处理(充分灌水T1,轻度水分亏缺T2,中度水分亏缺T3)对不同种植季节温室黄瓜生理特性、耗水量(Evapotranspiration,ET_c)、产量及水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)的影响,且于2017年8—12月(秋冬季)和2018年3—7月(春夏季)分别对不同灌水处理下土壤水分状况、作物生理指标、耗水量、产量和WUE等指标进行了系统的田间试验观测及分析。研究结果表明,随着灌水量的减小,温室黄瓜产量和WUE均呈降低趋势,不同程度的水分亏缺对黄瓜不同生育期ET_c有一定的抑制作用,在黄瓜生长任一阶段发生水分亏缺均会降低黄瓜植株的茎流速率、光合速率及气孔导度,进而可能影响黄瓜干物质的运转与积累,其中在作物生长中期,温室黄瓜茎流速率及产量对水分亏缺响应最为显著。黄瓜平均单果质量、果茎、果长和单株坐果数均随灌水量的降低而减小,黄瓜果实畸形比例随不同生长阶段水分亏缺的增大而增大。不同种植季节温室黄...     

温室内密闭小环境降温除湿效果及蒸腾水循环利用

为探索密闭小环境对其内部温湿度及蒸腾水循环利用的影响,该研究对温室内盆栽做全密闭处理,基于“温差”热交换原理,通过调控盆栽小环境内的温湿度,降温除湿的同时回收利用蒸腾水。结果表明,利用“水-气温差”对密闭盆栽进行降温除湿回收蒸腾水,降温除湿效果显著,正午12:30左右,相比密闭对照盆栽,温度降低3℃左右,相对湿度下降7%;其他时间降温除湿效果虽不及正午,但白天平均降温2.4℃,相对湿度平均下降5%,蒸腾水最终都回收到U型管中。而利用“地-气温差”进行热交换、利用气泵使水汽循环,对密闭盆栽进行降温除湿回收利用蒸腾水。试验过程中,夜晚的降温除湿效果不显著。白天气泵运行期间,地-气热交换处理盆栽相对于密闭对照盆栽温度平均下降2.5℃左右;相对湿度平均下降10%。正午时分,降温除湿效果最为显著,相比密闭对照盆栽气温降5℃以上,与温室内的温差只有1.5℃;此时湿度下降15%。降温后凝结而成的水珠在高速气流的带动下重复利用于盆栽。由此可见,利用水-气、 地-气温差对密闭盆栽小环境可实现降温、除湿并实现蒸腾水的回收利用。     

水分处理对油菜叶位光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下油菜不同叶位叶片光合速率（Pn)、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定表明，油菜主茎叶片的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率随叶位的降低而降低；干旱胁迫下油菜水分利用效率显著提高，光合速率变化不明显，但上部、下部时间光合速率差异大，充分供水时叶片的蒸腾速率提高，水分利用效率则降低，从到下叶片水分利用效率、光合速率降低不剧烈，而蒸腾速率表现为上部和下部叶高，而中部叶低。据测定，干旱处理下油菜单株生物量为37.45g，充分供水时为38.76g，干旱导致油菜行政区牧师 降低；水分胁迫能提高作物水分利用效率。在充分供水条件下叶片蒸腾速率较高，这可能是气孔行为的结果。     

亏缺灌溉对温室番茄产量与水分利用效率的影响

为了探讨西北旱区日光温室番茄节水高效灌溉模式,2008年进行了不同生育阶段水分亏缺对膜下沟灌番茄产量与水分利用效率的影响研究。结果表明,在番茄果实成熟与采收期亏水虽然可使果实早熟,增加收获期和市场高价位时期的重合度,但由于产量降低幅度较大,总体经济效益低,为不合理灌溉方案。相反,在对照处理灌水定额21 mm的基础上,苗期减少2/3灌水量、开花和果实膨大期减少1/3灌水量、果实成熟与采收期正常灌溉,是西北旱区日光温室番茄较适用的灌溉模式。即在番茄全生育期内灌水11～12次,灌溉定额为200～210 mm时,可实现市场产量170～180 t/hm2,毛效益31～34万元/hm2,水分利用效率和单方耗水毛效益分别为64～69 kg/m3和120～125元/m3,同时节约灌水量40～50 mm。     

夏闲期不同耕作模式对土壤蓄水保墒效果及作物水分利用效率的影响

为了探讨夏闲期不同耕作模式对土壤蓄水保墒效果及小麦水分利用效率的影响,2007-2010年在宁南旱区采用免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松、连年翻耕(传统耕作)3种耕作方式对土壤水分及冬小麦产量的影响进行了研究。结果表明,保护性耕作模式改善了麦田的土壤水分状况,且提高作物产量和水分利用效率效果显著。夏闲末期,相对于传统耕作,免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松处理3a平均土壤蓄水量分别增加(P<0.05)3.92%和7.84%,降雨蓄水效率提高(P<0.05)13.64%和22.80%;小麦生育期,3a平均土壤蓄水量分别较传统耕作增加(P<0.05)7.96%和8.60%,平均生育期降水利用效率提高(P<0.05)9.59%和10.69%,平均年降水利用效率提高(P<0.05)9.52%和10.65%;3a平均产量分别较传统耕作提高(P<0.05)9.59%和10.69%,籽粒产量水分利用效率提高(P<0.05)7.17%和7.68%,生物产量水分利用效率提高(P<0.05)3.83%和4.34%。     

地面覆盖对温室黄瓜生产及水分利用效率的影响

试验共设地面覆盖秸秆、覆盖地膜、覆盖秸秆+地膜以及对照四个处理,采用随机区组设计。研究了不同地面覆盖对日光温室黄瓜生产及水分利用效率的影响,以期为日光温室黄瓜生产筛选最佳覆盖模式,为发展节水型生态农业提供理论依据和技术支持。结果表明：①地面覆盖能有效促进植株与瓜条生长发育,提高正常瓜比例,其中以覆盖秸秆+地膜效果最好;②地面覆盖的黄瓜产量显著高于对照,覆盖秸秆+地膜在提高早期产量与总产量的效果最好,覆盖地膜在提高早期产量上优于覆盖秸秆,但后期产量远低于覆盖秸秆处理,总产量低于覆盖秸秆处理;③地面覆盖可有效改善瓜条品质,增加黄瓜的干物质含量、可溶性糖含量、维生素C含量、可溶性蛋白质含量及游离氨基酸总量,且以覆盖秸秆+地膜效果最好;④覆盖秸秆、覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率极显著高于对照,分别较对照提高74.2%、112.5%与102.3%,覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率显著高于覆盖秸秆处理。     

水肥管理及生物炭施用对作物产量和磷效率及磷淋失的影响

为探讨中国北方褐土区典型种植模式——冬小麦-夏玉米体系水分优化、养分优化以及生物炭施用对作物产量、磷效率和磷素淋失的影响,2016—2019年于陕西杨凌土(黄土母质,自然褐土发育)区进行田间渗漏池试验,设计习惯水肥(CP1、CP2, CP1处理渗漏池深为120～150 cm, CP2处理渗漏池深为100 cm)、灌水优化(CP1-W)、养分优化(CP1-F)、水分养分优化(OPT)、习惯水肥+生物炭(CP2+B)以及水分养分优化+生物炭(OPT+B)7个处理,研究作物产量、磷肥偏生产力和磷素淋失的响应。结果表明,CP1-W、CP1-F和OPT处理3年平均冬小麦、夏玉米及作物总产量均与CP1处理无显著差异。CP1-F和OPT处理较CP1处理均显著增加磷肥偏生产力,平均增幅分别为69.3%和56.4%。与CP1处理相比, CP1-W和CP1-F均没有显著影响各形态磷的淋失量,而OPT处理的颗粒磷淋失量显著减少58.4%。施用生物炭对3年平均作物总产量无显著影响,而在CP2+B处理磷肥偏生产力显著提高43.6%;在OPT+B处理磷肥偏生产力无显著变化。CP2+B处理各形态磷素的淋失量均与CP2处理相似, OPT+B处理第1年可溶性有机磷、颗粒磷和总磷淋失量较OPT处理分别显著降低60.0%、57.1%和62.4%,但后两年OPT+B处理总磷淋失量却显著增加。综合3年的结果发现,在不同条件下施用生物炭对各形态磷素淋失均无显著影响。上述结果表明,褐土区在农户水肥的基础上合理降低水肥用量,可以提高磷肥利用率,降低磷素淋失量,保障作物产量;而施用冬小麦秸秆生物炭对作物产量、磷素淋失无显著影响,对磷肥偏生产力的影响结果不一致,有待进一步研究。     

东北黑土区作物水分利用效率的研究

研究了不同作物栽培模式、耕作措施及养分水平对东北黑土区水分利用效率的影响。结果表明,改进耕作措施的小麦-玉米-大豆农田生态系统优化模式的水分利用效率最高;深松耕作水分利用效率高达1.42kg/hm²·mm;自然降水条件下高肥区水分利用效率最高,适宜水分条件下高肥区、中肥区与有机肥区的水分利用效率差异不大,充足水分条件下中肥区水分利用效率最高。