导读:本文包含了调亏灌溉模式论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:调亏灌溉,光合作用,产量和品质,水分利用效率
调亏灌溉模式论文文献综述
王玉才[1](2018)在《河西绿洲菘蓝水分高效利用及调亏灌溉模式优化研究》一文中研究指出西北干旱地区菘蓝种植多采用畦灌方式,极大地浪费了水资源,且产量和品质也不高,导致菘蓝产量与水分利用效率低而不稳,严重制约了菘蓝产业的可持续发展。本研究文以菘蓝为研究对象,采用膜下滴灌调亏灌溉技术,将大田试验和理论分析相结合,设计四个土壤水分梯度,分别为充分灌水、轻度水分亏缺、中度水分亏缺和重度水分亏缺,共10个水分调控处理,主要研究了调亏灌溉条件下菘蓝的耗水特征和光合生理生态指标特性,深入分析了不同生育期水分亏缺对菘蓝产量及品质的影响机制,进而并进行了菘蓝节水高产优质灌溉制度的优化。主要研究结论如下:(1)菘蓝耗水强度呈苗期最小,肉质根成熟期较大,而营养生长期和肉质根生长期最大的变化规律。耗水量受水分亏缺影响显着,其中CK全生育期耗水量最高(2016年374.04mm,2017年381.75mm),其他处理与CK差异显着,轻中度水分亏缺处理耗水量较CK显着减少6.74%~14.32%,重度水分亏缺处理耗水量最低(WD8和WD9),显着降低15.62%~17.69%。轻度水分亏缺对菘蓝的土壤水分影响不显着(p>0.05),但中度和重度水分亏缺会显着影响根系活动层土壤水分含量,WD3、WD8和WD9处理土壤含水量较CK显着降低4.53%~8.92%(p<0.05)。(2)中度和重度水分亏缺抑制菘蓝的光合作用。与CK相比,轻度水分亏缺的净光合速率增加1.82%~5.51%,气孔导度增加2.1%~3.9%,蒸腾速率增加0.9%~4.6%,但与其无显着差异(p>0.05);中度和重度水分亏缺对菘蓝的净光合速率显着降低7.8%~19.1%(p<0.05),气孔导度显着降低5.8%~19.5%,蒸腾速率显着降低13.6%~26.6%。营养生长期和肉质根生长期重度水分亏缺(WD3、WD8、WD9)对菘蓝净光合速率、气孔导度和蒸腾速率负面影响最大。(3)轻度水分亏缺对菘蓝的生长影响不显着(p>0.05),而中度水分亏缺会抑制菘蓝生长,重度水分亏缺显着影响菘蓝的长势和干物质(p<0.05),如株高、茎叶生物量、根干重等显着小于CK。WD4和WD1处理的根冠比较CK显着增加23.27%和15.09%,轻度水分亏缺调节干物质向根部积累而提高根冠比;重度水分亏缺WD8和WD9处理的根冠比较CK显着降低12.21%和15.89%。中度水分亏缺WD5、WD6和WD7处理的干物质积累较CK有所降低,重度水分亏缺均显着低于CK,降幅12.5%~31.1%。(4)轻度水分亏缺有效提高菘蓝的水分利用效率,并获得和CK相近的经济产量。轻度水分亏缺(WD1和WD4处理)对菘蓝的产量影响不显着(p>0.05),其他水分亏缺处理均降低菘蓝产量,尤其重度水分亏缺的WD3、WD8和WD9处理的菘蓝产量与CK差异显着(p<0.05),降幅在17.09%~37.42%。CK的总生物量最高,其余各处理的总生物量较CK均降低,降幅0.11%~33.68%。水分亏缺显着影响菘蓝水分利用效率,轻度水分亏缺的WD1和WD4处理水分利用效率CK显着增加6.74%~8.45%,而其他处理的水分利用效率均降低,其中WD2、WD3、WD7、WD8和WD9处理的水分利用效率显着低于CK,降幅6.47%~25.41%。耗水量与产量呈现出二次抛物线关系,2016年耗水量为370mm时获得最大产量8140kg/hm~2,2017年耗水量为381mm时获得最大产量8193kg/hm~2,当耗水量增加超过这一临界值,菘蓝的产量达到最大值而不再增加。(5)通过Blank加法模型和Jensen乘法模型计算得出菘蓝的水分生产函数模型的相关系数R分别为0.988和0.932,因此,Blank模型和Jensen模型均能较好反映菘蓝产量与耗水量间的关系,且两种模型菘蓝各生育阶段水分敏感指数从大到小依次为苗期、肉质根生长期、营养生长期和肉质根成熟期。(6)菘蓝收获后土壤中不同水分亏缺处理间碱解氮、速效磷和速效钾差异显着(p<0.05),重度水分亏缺处理的碱解氮、速效磷和速效钾与播种前相近,而轻度及中度水分亏缺处理的碱解氮、速效磷和速效钾含量显着降低。土壤中细菌、真菌和放线菌数量随土层深度增加而呈现出逐渐降低的趋势,在菘蓝营养生长期,水分亏缺不会显着影响0~20cm土层中土壤真菌和放线菌的数量(p>0.05),且轻度水分亏缺会增加土壤中真菌和放线菌数量;在肉质根生长期,中度和重度水分亏缺不会显着影响土壤中真菌和放线菌的数量。土壤中脲酶和蔗糖酶活性随着土层深度增加呈现出逐渐降低的趋势,在菘蓝营养生长期,充分灌溉和轻度水分亏缺不会显着影响0~20cm土层中脲酶活性,且可以提高0~20cm土层中蔗糖酶活性。(7)轻中度水分亏缺处理能够增加菘蓝中有效成分含量,提高菘蓝品质,但重度水分亏缺不利于有效成分的积累。水分亏缺处理对(R,S)-告依春含量影响:在营养生长期WD3和WD8、WD9处理的(R,S)-告依春含量较CK显着降低8.59%~13.23%(p<0.05),而在营养生长期和肉质根生长期轻中度连续调亏有利于(R,S)-告依春含量的提高,处理WD4和WD5较CK显着增加5.43%~7.94%。水分亏缺处理对靛玉红影响:在营养生长期和肉质根生长期轻中度连续调亏有利于靛玉红含量的提高,处理WD5、WD6和WD7与CK差异显着,增幅1.7%~5.7%。水分亏缺处理对靛蓝含量影响:在营养生长期和肉质根生长期轻中度连续调亏有利于靛蓝含量的提高,处理WD4、WD5、WD6和WD7与CK差异显着,增幅3.6%~9.9%。综合评价的计算表明,轻度水分亏缺处理的WD4和WD1不仅可以获得较高的产量和水分利用效率,并且有效提高菘蓝的品质。(8)以菘蓝经济产量(Y)、水分利用效率(WUE)、灌溉水利用效率(IWUE)和(R,S)-告依春为膜下滴灌菘蓝调亏灌溉的综合评价的参评因子IEI,计算菘蓝不同水分亏缺处理下的综合指标IEI,得出综合指标IEI以轻度水分亏缺处理WD4最高(0.992),WD1次之(0.982);WD4的菘蓝产量与CK无显着差异(p>0.05),但其WUE和IWUE比CK高出8.0%和7.2%。因此,WD4处理为本试验方案下的最优灌溉制度。(本文来源于《甘肃农业大学》期刊2018-06-01)
马瑛瑛[2](2018)在《黑龙江西部滴灌玉米调亏灌溉技术模式效应研究》一文中研究指出黑龙江省作为“战略粮仓”和重要的商品粮生产基地,其粮食产能对于保障我国粮食安全具有举足轻重的作用,玉米为黑龙江省五大主要粮食作物之一,其在全省当前的作物结构和粮食生产布局中贡献份额最大。由于该区干旱少水、水土流失严重加之农业生产不合理灌溉以及水资源过度开发,使得该区水资源已无法满足农业和生态系统可持续发展的需求,严重制约着该区玉米产业的发展。调亏灌溉技术因其可以调节光合同化产物在各组织器官中的分配比例达到节水不减产、甚至增产的目的而被广泛研究。地面滴灌技术作为一种重要的节水灌溉技术,对促进作物增产提高作物水分利用效率具有重要意义。有研究表明滴灌较畦灌节水25.9%、增产11.6%,水分利用效率提高49.9%,且在非充分灌溉条件下,滴灌模式对提高作物产量较精细地面灌优势明显。基于此,本研究拟采用调亏灌溉技术与地面滴灌技术,以玉米为研究对象,在自动感应式遮雨棚下,采用测坑微区试验的方法,研究黑龙江西部滴灌条件下调亏灌溉对玉米生长动态指标、玉米水分动态指标、玉米生理指标、玉米产量及其构成要素、玉米生育期耗水量以及水分利用效率的影响。试验于2016年、2017年分别在玉米苗期和拔节期进行水分亏缺处理,以土壤相对含水率(占田间持水率的百分数)为控制上下限,设苗期轻度(60%~70%FC),苗期中度(50%~60%FC),拔节期轻度(60%~70%FC),拔节期中度(50%~60%FC),苗期中度拔节期轻度5个水分调亏处理,另设全生育期适宜土壤含水率(70%~80%FC)作为对照。试验结果如下:(1)调亏灌溉没有改变玉米根部、冠部及冠部各组织器官生长的基本趋势,但处理间表现出一定的差异性。各调亏处理玉米株高均呈现前期快速增长、至抽雄期达到最大值、之后基本保持不变的变化规律,最终株高较对照两年平均增加幅度为-20.6%~2.64%。玉米茎粗均呈现苗期至拔节期快速增大,拔节期之后其大小上下波动不明显且无显着波动规律的变化趋势,最终茎粗较对照两年平均增加幅度为-20.36%~1.33%。玉米叶面积均呈现整体先增大,至灌浆期达到最大值,后又减小的倒“V”型变化趋势,最终叶面积较对照两年平均增加幅度为-5.86%~27.46%。玉米冠部干物质积累均遵从“S”型曲线增长,根部干物质积累均呈倒“V”型曲线变化,与对照相比,玉米冠部最终干物重两年平均增加幅度为-25.37%~1.26%,根部最终干物重两年平均增加幅度为-5.94%~25.00%。单株玉米冠部相同器官呈现相同变化趋势,适宜水分亏缺处理有利于干物质向果穗转移与分配。调亏灌溉基本可提高玉米根冠比,成熟期苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米根冠比较对照两年平均分别增加14.88%、11.61%,最终根长较对照平均增加幅度为-5.75%~24.34%,最终根数较对照平均增加幅度为-2.78%~13.89%。(2)各调亏处理玉米冠部湿基含水率随生育时期推进均呈降低趋势,根部湿基含水率均先减小后出现回升现象,呈“V”型变化趋势,处理间具有差异性,其冠部最终湿基含水率由大到小分别为苗期中度处理>苗期轻度处理>拔节期轻度处理>对照组>拔节期中度处理>苗期中度、拔节期轻度处理,根部最终湿基含水率为苗期中度、拔节期轻度处理>苗期中度处理>拔节期轻度处理>苗期轻度处理>拔节期中度处理>对照组。单株玉米叶片、茎秆、穗等器官湿基含水率随生育时期推进均呈降低趋势,处理间存在差异性,水分亏缺处理均降低了叶片、茎秆、果穗的湿基含水率,复水后至灌浆期苗期中度处理的玉米穗湿基含水率较对照水平有所提高。(3)调亏时期内土壤水分亏缺能明显降低叶片气孔开度,抑制作物蒸腾强度,但光合速率下降不显着,复水后其光合产物积累补偿作用显着,对生育后期增加产量有利。复水对调亏处理玉米植株伤流量的补偿作用显着,灌浆期苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米植株伤流量较对照两年平均分别增加12.10%、11.63%。(4)适宜阶段进行适当的水分亏缺对增加玉米穗长、穗粗、穗粒数以及百粒重,减少秃尖长有利。苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米穗长较对照平均分别增加3.23%、14.21%,穗粗较对照平均分别增加4.61%、1.36%,穗粒数较对照平均分别增加3.97%、1.23%,百粒重较对照平均分别增加0.63%、-0.48%,秃尖长较对照平均分别降低56.08%、55.16%。调亏灌溉均能不同程度的提高作物水分利用效率,降低作物耗水量的同时能达到不减产甚至增加产量的目的。与对照相比,苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米耗水量两年平均分别减少15.97%、15.38%,产量两年平均分别增加4.94%、1.59%,水分利用效率两年平均分别增加25.35%、20.17%。(5)采用二级模糊综合评判模型,对滴灌玉米生长动态指标(株高、茎粗、叶面积、叶片干物重、茎秆干物重、穗干物重、根部干物重)、水分动态指标(叶片湿基含水率、茎秆湿基含水率、穗湿基含水率、根部湿基含水率)、生理动态指标(光合速率、蒸腾速率、气孔导度)、节水增产效应指标(耗水量、产量、水分利用效率)进行综合评判,由评判结果可以看出苗期中度处理为最优调亏处理模式,拔节期轻度处理为较优调亏处理模式。各调亏处理评判结果按最优、较优、好、较好、一般、差排序分别为苗期中度处理、拔节期轻度处理、苗期轻度处理、对照处理、拔节期中度处理、苗期中度拔节期轻度处理,此结论与两年试验结果一致。(本文来源于《东北农业大学》期刊2018-06-01)
梁贝贝[3](2018)在《滴灌模式下黄冠梨调亏灌溉研究》一文中研究指出为了改进梨园灌水模式,实现梨园滴灌和调亏灌溉的有机组合。以黄冠梨为试材,在梨园进行滴灌模式下的调亏灌溉处理,研究了黄冠梨园的土壤含水量、地表蒸发量、水分蒸发量;黄冠梨的新稍及果实生长动态、叶片含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光特性、果实品质及产量,结果表明:(1)新稍速长期短期(轻度调亏)和新稍速长期到幼果期(重度调亏)长时间的不灌水调亏处理,其土壤含水量比对照分别显着降低约50%、57%。(2)新稍速长期(轻度调亏)短期调亏和新稍速长期+幼果期(重度调亏)长期调亏均会降低梨树叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及叶片的相对含水量,而叶片的自然饱和亏呈上升趋势。复水后,新稍速长期(轻度调亏)短期调亏处理的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及叶片的相对含水量、自然饱和亏均逐渐恢复到CK水平,而新稍速长期+幼果期(重度调亏)长期调亏仍与CK差异显着,说明重度调亏会长期影响叶绿素含量及叶片含水量。(3)新稍速长期(轻度调亏)短期不灌水调亏处理和新稍速长期+幼果期(重度调亏)长时间的不灌水调亏处理均会导致fo显着增加,fm、fv/fo、fv/fm的值显着降低,复水后,新稍速长期(轻度调亏)短期调亏处理的fo、fm、fv/fo、fv/fm均逐渐恢复到CK水平,而新稍速长期+幼果期长时间的(重度调亏)长期的调亏处理仍与CK差异显着,说明重度调亏会长期影响fo、fm、fv/fo、fv/fm。在果实膨大前期测定的叶绿素荧光日变化中,初始荧光(Fo)的日变化呈低-高-低的变化趋势;最大荧光(Fm)、Fv/Fo和Fv/Fm日变化都是呈现高-低-高的变化趋势,其中,Fo在16:00时达到最高水平,Fm,Fv/Fo,Fv/Fm处于最低水平,说明在水分胁迫和强光下会使梨树叶片的光系统Ⅱ原初光能转换效率及潜在活性受到抑制。(4)轻度调亏处理对新稍生长量、果实产量和果实品质降低均不显着,重度调亏处理会显着降低新稍生长量和果实产量。(本文来源于《河北工程大学》期刊2018-01-01)
孙继鹏[4](2016)在《黑龙江西部玉米调亏灌溉技术模式研究》一文中研究指出本文通过2014年和2015年2年的测筒试验,对玉米单生育阶段、连续生育阶段和全生育期进行不同程度的水分亏缺处理,采用对比分析与统计分析相结合的方法,研究了调亏灌溉对玉米耗水量、产量、水分利用效率、株高、根干重、根冠比、秃尖长及百粒重的影响,并运用基于熵权的模糊物元模型对试验进行评价,得出如下结论:(1)单生育阶段调亏,产量和耗水量之间呈开口向下的二次抛物线关系,苗期中度水分亏缺为最佳的灌水处理模式,玉米产量和水分利用效率分别提高了1.6%和11.1%;其中苗期重度亏水和轻度亏水,耗水量分别较对照处理减少了17%和6.8%,减产率分别为20%和8.1%;拔节期重度亏水的总耗水量较对照处理减少了25%,虽然水分利用效率达到2.83g/kg,但产量却减少26%,拔节期轻度亏水的耗水量和产量均减少了13%,水分利用效率为2.87g/kg,与对照处理相同;抽雄期重、中、轻度亏水的耗水量分别较对照处理减少了15%、9.2%和7.9%,产量分别减少了22%、15%和14%,重度亏水减产最为严重,其产量为349.35g/筒,水分利用效率较对照处理降低了8.4%;灌浆期重度、中度及轻度亏水产量分别减少了17%、6.7%和5.7%,相比灌浆期各处理的水分利用效率可知,灌浆期中度亏水的水分利用效率最高为2.87g/kg,接近对照(2.87g/kg),该处理可作为灌浆期的调亏灌溉指标。连续生育阶段(苗期、拔节期)重度、中度及轻度亏水处理的产量分别减少了38.3%、27.5%和19.9%,耗水量分别减少了25.2%、20.8%和14.5%,水分利用效率分别为2.37 g/kg、2.63g/kg和2.69g/kg,分别减少了17.4%、8.4%和6.3%。全生育期重度亏水的耗水量和产量较对照处理分别减少了27.4%和40.4%,水分利用效率偏低,仅为2.36 g/kg;轻度亏水和中度亏水处理的耗水量较对照处理减少了17.2%和22.7%,减产率分别为18.8%和29.2%,水分利用效率为3.82 g/kg和2.63g/kg;充分灌溉的耗水量最大,达到161.5 kg/筒,较对照(155.7 kg/筒)高出了3.7%,产量较对照增加了2.0%,但水分利用效率为2.83 g/kg,低于对照处理的2.87 g/kg。(2)单生育阶段苗期中度亏水复水后的株高达到各生育期各处理水平的株高的最高值;拔节期进行亏水处理不利于玉米株高的形成;抽雄期调亏程度越严重,株高越低;灌浆期各种程度的调亏处理对株高的影响并不明显。苗期轻度亏水的根干重与对照处理无明显差异,苗期中度亏水的根干重较对照处理低17%,苗期重度亏水的根干重较对照处理高36.5%;拔节期各处理的根干重均高于对照处理,轻度亏水为58.2%,中度亏水为2.3%,重度亏水为10%;抽雄期中度亏水的根干重较对照增加104.5%,重度亏水的根干重较对照增加71.3%,轻度亏水的根干重较对照增加12.4%;灌浆期轻度亏水较对照处理增加35%,中度亏水增加27%,重度亏水增加51.6%。苗期重度亏水的根冠比较对照处理增加了77%,中度亏水和轻度亏水的根冠比分别较对照处理降低了50%和16.5%;拔节期重度亏水和中度亏水较对照处理的增加幅度基本相同,分别增加24%和25%,轻度亏水较对照处理增加了63%;抽雄期中度亏水和轻度亏水均低于对照处理,分别降低了34%和4.5%,重度亏水较对照处理增加了2.3%;灌浆期重度亏水和轻度亏水较对照处理分别增加了8%和4%,中度亏水较对照降低了4%。连续生育阶段(苗期、拔节期)各调亏处理的株高均较对照处理低,其中重度、中度和轻度亏水分别较对照降低了8.2%、6.5%和5.9%。重度亏水和轻度亏水的根干重均较对照处理增加了15%和20%,中度亏水处理较对照处理降低了7%。重度亏水时的根冠比较对照处理增加了16%,中度亏水较对照降低了16%,轻度亏水与对照无差异。全生育期重度亏水的株高较对照处理降低了17%,中度亏水较对照处理降低了13.8%,轻度亏水较对照降低了9.2%,充分灌溉较对照降低了7.3%。轻度亏水的根干重较对照处理增加了7.5%,重度亏水较对照处理降低了26.4%,充分灌溉较对照处理降低了12.7%,中度亏水较对照处理增加了3.7%。中度亏水的根冠比较对照处理增加了4%,充分灌溉的根冠比较对照处理降低了12%,重度亏水的根冠比于对照处理相同,轻度亏水的根冠比较对照处理降低了4%。(3)单生育阶段苗期中度亏水处理的秃尖长大小与对照处理相等,苗期重度亏水和轻度亏水的秃尖长分别较对照处理增加了109.1%和63.6%;拔节期重度、中度和轻度亏水处理的秃尖长分别较对照处理增加了145.5%、109.1%和63.6%;抽雄期重度亏水较对照处理增加了263.6%,中度亏水和轻度亏水分别较对照增加了218.2%和154.5%;灌浆期重度亏水较对照处理增加了245.5%,中度亏水较对照增加了109.1%,轻度亏水较对照增加了36.4%。苗期重度亏水和轻度亏水的百粒重分别较对照降低了13.1%和8.7%,苗期中度亏水的百粒重较对照增加了0.2%;拔节期重度亏水和中度亏水的百粒重分别较对照处理降低了14.3%和1.25%,轻度亏水较对照处理增加了0.4%;抽雄期轻度亏水较对照增加了5.4%,重度亏水和中度亏水分别较对照降低了13.5%和1.8%;灌浆期轻度亏水较对照处理增加了2.4%,重度亏水和中度亏水分别较对照降低了7.9%和7.5%。连续生育期(苗期、拔节期)重度亏水的秃尖长较对照处理增加了218.2%,中度亏水较对照处理增加了145.5%,轻度亏水较对照增加了90.9%。重度亏水、中度亏水和轻度亏水的百粒重分别较对照处理降低了15.1%、2.0%和11.9%。全生育期重度亏水的秃尖长较对照处理增加了345.5%,中度亏水较对照处理增加了290.9%,轻度亏水较对照处理增加了100%,充分灌溉较对照处理降低了27.3%。重度、中度及轻度亏水的百粒重分别较对照处理降低了19.4%,16.3%和12.3%,充分灌溉较对照处理增加了2.0%。(4)本文采用了基于熵权的模糊物元模型,对玉米的单生育阶段、连续生育阶段以及全生育期各处理进行评价,通过对株高、秃尖长、百粒重、产量、灌水量及水分利用效率6个指标的综合评价结果,得出最优的灌溉处理模式。就单生育而言,根据欧式贴近度的大小可以看出,苗期中度亏水是最优的灌溉处理模式。就连续生育期而言,欧式贴进度的大小为苗期、拔节期轻度亏水>苗期、拔节期中度亏水>苗期、拔节期重度亏水。就全生育期而言,欧式贴进度由大到小的顺序为充分灌溉>全生育期适宜灌溉>全生育期轻度亏水>全生育期中度亏水>全生育期重度亏水。此结论与试验得出的结论相一致。(本文来源于《东北农业大学》期刊2016-06-01)
马莉[5](2016)在《兰州地区常见冷型草坪草调亏灌溉模式研究》一文中研究指出草坪的节水灌溉问题逐渐被更多的人所关注。调亏灌溉就是一种很好的节水灌溉措施。保证草坪质量在人们可接受范围内的同时,选择草坪草生长的适当时期适度降低水分灌溉量,可使草坪的生长放缓,在一定程度上提高草坪抗旱性,同时使草坪的修剪频率降低,减少了养护成本和灌溉用水量。因此确定兰州地区不同草坪草不同季节的最佳调亏灌溉模式,对合理制定草坪节水灌溉制度有重要意义。本研究以兰州地区绿化常用的冷型草坪草草地早熟禾(Poa pratensis L.)高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.),多年生黑麦草(Lolium perenne L.),白叁叶(Trifolium repens L.)为研究对象,测定不同调亏灌溉及复水处理(对照:70%~80%FWC,处理2灌溉下限:65%~56%FWC,处理3:55%~46%FWC,处理4:45%~36%FWC,处理5:35%~26%FWC,处理6:25%~16%FWC,FWC为田间持水量)下四种草春、夏、秋叁季的蒸散量,探究出兰州地区草坪的耗水规律;研究四种草不同季节土壤水分变化动态,为草坪的节水灌溉提供理论支持。分析不同调亏灌溉及复水处理下四种草春、夏、秋叁季的生长指标、生理指标的变化,确定不同季节最适宜的灌水量。主要结论如下:(1)在灌水充足的情况下,草坪蒸散量(ET)主要受季节影响。四种草坪草夏季的总蒸散量都最大,多年生黑麦草、草地早熟禾和高羊茅春季的总蒸散量显着高于秋季,而白叁叶春季和秋季的总蒸散量差异不显着。在亏水条件下,春秋季,当土壤相对含水量到达处理5和6灌溉下限时,多年生黑麦草和草地早熟禾ET显着低于对照,夏季从处理4开始ET显着低于对照;叁季高羊茅都从处理4开始ET显着低于对照,白叁叶每个处理下ET与对照之间均差异不显着。(2)春秋季处理2对多年生黑麦草和草地早熟禾的各指标无影响,处理3和4使其各指标产生显着变化,而处理5和6使其各指标的变化程度进一步增大;春秋季处理2、3对高羊茅的各指标无显着影响,处理4和5使其各指标出现一定幅度的变化,处理6使其各指标大幅变化,且复水后不能完全恢复;春秋季白叁叶各指标在处理2条件下变化不大,从处理3到处理6指标变化程度逐步加大,当土壤相对含水量在处理4及以下时,复水后各指标很难恢复到对照水平。(3)夏季不同调亏灌溉及复水处理对多年生黑麦草和高羊茅的影响状况与春秋季大体相似;而对草地早熟禾和白叁叶的影响加剧。处理3对草地早熟禾产生显着影响,但复水后各指标可完全恢复,而其他处理使其各指标变化程度更大,复水后很难完全恢复。对于白叁叶,除了对照其余5个处理均对各指标产生显着影响,当土壤相对含水量在处理3及以下时,复水后各指标很难恢复到对照水平。(4)在不同季节,适合于各草种的最低灌溉下限分别为:春季和秋季—多年生黑麦草和草地早熟禾为40%FWC,高羊茅为30%FWC,白叁叶为50%FWC;夏季—多年生黑麦草为40%FWC,草地早熟禾为50%FWC,高羊茅为30%FWC,白叁叶为60%FWC。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-05-01)
王凯[6](2013)在《调亏灌溉条件下不同沟垄栽培模式对玉米水分利用和产量的影响》一文中研究指出全膜覆盖沟垄节水栽培模式在河西石羊河流域灌溉农业中得到广泛的应用,但在调亏灌溉条件下,该栽培模式结合免秋耕改冬储水灌为播种后蒙头水灌节水综合技术对玉米土壤水动态、耗水规律、产量和水分利用效率的研究报道较少。因此,为探索调亏灌溉条件下免秋耕免冬储水灌全膜垄沟节水栽培新模式,于2012年在武威市农科院农业节水与生态基地进行大田试验。以玉米“吉祥1号”品种为本研究试材,共设计5个不同节水栽培模式处理,分别为:全膜垄顶栽培处理(T1)、全膜垄侧栽培处理(T2)、全膜垄沟栽培处理(T3)、全膜双垄沟播栽培处理(T4)、和全膜平作栽培处理(T5),测定各处理的水分指标(不同时期各剖面含水率、土壤剖面贮水量、耗水量、耗水模比系数)、生长指标(生长进程、株高、植株各器官生物量)、产量(籽粒产量、生物产量)、产量构成要素(穗长、穗粗、行数、行粒数、穗粒数、千粒重等)、收获指数和水分利用效率等指标,得出如下主要结果:1.试验结果表明,在苗期,T3、T4处理能加快深层土壤水分向土壤表层的流动,为玉米出苗和苗期生长提供了水分保证;而T1处理在调亏灌溉条件下,灌溉水不能流经垄面的苗穴入渗到玉米根区,实现垄的直接浸润,造成沟内竖向入渗严重,在苗期0-30cm剖面土壤含水率显着低于其他处理。在拔节、大喇叭口期,T3处理0-100cm各剖面土层水分含量显着高于其他处理,为满足玉米抽雄期对水分需求奠定了基础。在抽雄期,T3处理促进了玉米需水临界期的蒸腾速率,在0-100cm剖面土层平均土壤含水量较大喇叭口期下降幅度明显大于其他处理,下降幅度为0.47%,而其他处理较大喇叭口期有不同程度提高。在灌浆期,随着灌水的补充和降雨集中期的到来,T3处理能通过垄的分水作用、地膜的良好阻渗作用,把降雨汇集到种植沟,并沿播种孔入渗到作物根部,大大提高了土壤水分含量,在0-100cm各剖面各土层内以T3处理最高。在成熟期,T3处理在20-60cm土层的含水量达到18.05%,明显高于其他栽培处理,从而显着提高玉米播种期到成熟期30-70cm玉米主要根系分布区土壤剖面的贮水量,有助于玉米根系对水分的吸收。2.在不同处理玉米耗水规律方面,T3处理下可以有效控制玉米苗期到大喇叭口期的旺长,减少营养生长阶段水量的无效消耗,在玉米苗期到大喇叭口期阶段耗水量、耗水强度、耗水模系数较之其他处理均低。抽雄期T3处理能加快玉米蒸腾速率,维持旺盛的光合作用和积极的生理代谢,在玉米大喇叭口至抽雄期阶段耗水量、耗水强度、耗水模比系数大幅上升,达全生育期最高值,且显着高于其他处理。在玉米灌浆至成熟期T3处理能维持玉米生育后期旺盛的蒸腾、促进养分吸收、巩固高产,耗水量显着高于其他处理,达80.87mm。3. T3处理有利于改善玉米株型,协调玉米营养生长和生殖生长向着节水增产的理想株型生长发育。在玉米拔节至大喇叭口期,T3处理株高、茎秆重、叶重这3个生长指标值处于5种栽培处理对应指标值中间;在大喇叭后期,株高、茎秆重、叶重、穗重、干物质累计量迅速增加,明显高于其他栽培处理,促进了光合作用产物向玉米籽粒间的分配,提高玉米收获指数,相比平作分别提高了3.91%。4.在产量构成要素方面,T3处理表现出明显的性状优势,其中穗长、行粒数、千粒重、穗粒数、穗重较T5处理显着增大,穗粗、穗行数、秃尖长、株高等其他产量构成要素较T5处理无显着差异;穗长、行粒数、千粒重、穗粒数、穗重、株高等要素之间相互关联,并呈正相关关系,通过农业栽培、水肥管理等措施,适当提高株高可带动其他产量要素的增加,进而提高玉米产量。5.不同处理对单位面积玉米籽粒产量、生物产量及水分利用效率的影响来看,以T3处理生产优势最为突出,籽粒产量、生物产量、水分利用率均最高,较T5处理分别提高9.65%、5.63%、6.67%。从各处理全生育期耗水量表现来看,不同处理间存在较大差异,耗水量大小依次为:T2> T5> T4> T3> T1。其中T2处理全生育期耗水量最大,为483.09mm;T1最小,为450.23mm,但其水分利用率较低,T3处理全生育期耗水量处于各处理较低水平,为456.36mm,较T5(CK)节水25.77mm,降低了5.3%,且表现出较高的产量和水分利用效率。由此可见,在本研究设置的5个处理中,T3处理为最优的栽培方式,值得在石羊河流域灌溉农业区推广应用。综上所述,在免秋耕改冬储水灌为播后蒙头水灌的综合节水技术下,对玉米进行水分调亏,玉米膜全垄沟栽培处理有效调控了玉米营养生长期的旺长,改善了玉米株型,减少了营养生长阶段的耗水量,协调了玉米营养生长和生殖生长,表现为提高了玉米收获指数,最终显着提高了玉米的产量和提高了水分利用效率。(本文来源于《甘肃农业大学》期刊2013-06-01)
高婷[7](2013)在《水稻调亏灌溉控制指标及诊断模式研究》一文中研究指出黑龙江省是我国重要的粮食生产基地,是最大的商品粮省份。水稻是最基本的粮食作物,目前,黑龙江省水稻种植比例呈逐渐上升的态势,与之相对应的水资源短缺、土壤肥力下降、黑龙江省水稻安全生育期短等是制约该地区农业生产发展的主要因素。因此研究寒区水稻的调亏灌溉控制指标和诊断模式具有重要的意义。水和肥是水稻生长不可或缺的两个关键因子,在一定程度上对作物的产量和品质起到了决定性的作用。尤其是在调亏灌溉的条件下,田面不再长期的建立水层,使水稻的生长环境发生了变化,对水稻生长发育的影响就更为复杂。本研究以水稻水肥耦合和水稻生育期诊断模式为研究对象,探究最优的水肥组合和适宜的生育期诊断模式,从而为黑龙江省水稻的种植和发展起到一定的理论推动作用。本文通过2011年5月~9月在黑龙江省庆安县水稻节水灌溉试验中进行的试验,研究了寒区水稻在分蘖期进行调亏灌溉的控制指标,以及水稻生育期的诊断模式。本次试验采用控制土壤含水率的方法在水稻分蘖期设计缺水处理(轻旱S1、中旱S2、重旱S3)和淹水处理,并设计了叁种施肥方案(低肥F1、中肥F2、高肥F3)和两种生育期诊断模式。通过调查水稻的生长特性(株高、茎蘖动态、穗长等)以及最终的产量和品质,分析了不同水肥处理对水稻生长特性和产量的影响;跟踪调查了叶龄诊断模式下各处理的叶龄动态,研究了不同生育期诊断模式对水稻生理特性、产量以及稻米品质的影响。应用水稻不同处理下的产量和品质的相应的试验指标,用基于RAGA的PPC模型对黑龙江省庆安地区龙盾104品种和龙庆稻一号品种的产量和品质指标进行综合评价,得到各个指标的最佳投影方向,反映了各指标对整体评价的贡献率的大小,最终分别得出了两种品种综合评价结果的优劣排序。结果表明:龙盾104品种叶龄诊断模式下S2F3处理综合评价结果最优,即在分蘖期控制土壤含水率不低于饱和土壤含水率的80%,并配合F3施肥方案,即施用氮肥252kg/hm2,磷肥156kg/hm2,钾肥222kg/hm2,镁肥120kg/hm2,并用叶龄诊断方法进行水稻生育期诊断可以获得较高的产量和品质。龙庆稻一号品种叶龄诊断模式下的S1F3处理综合评价结果最优,即在分蘖期控制土壤含水率不低于饱和土壤含水率的90%,并配合F3施肥方案(同龙盾104),用叶龄诊断方法进行水稻生育期诊断可以获得较高的产量和品质。在水资源相对匮乏、土壤基础肥力逐年下降以及黑龙江省纬度较高、无霜期短、水稻安全生育期短等背景下,研究水稻调亏灌溉的控制指标和生育期诊断模式,寻找最优的水肥组合和诊断模式,将水分和肥料精确定量的分配在各个生育阶段,为水稻节水、高产、高效和优质提供了有力的保证。(本文来源于《东北农业大学》期刊2013-06-01)
胡永翔[8](2013)在《黄土高原地区滴灌方式下枣树最优调亏灌溉模式及作物系数研究》一文中研究指出针对黄土高原地区生态环境脆弱、水土流失严重和主要特色果品生产技术落后等实际情况,为了保证黄土高原地区水土资源可持续利用,提高退耕还林区群众经济效益,满足农业现代化建设和改善区域生态环境条件,于2009-2011年在陕西米脂县孟岔枣树试验园进行了连续试验。试验以黄土高原地区特色果品枣树为研究对象,在枣树的不同生育期设置了不同亏水度的调亏处理,以不同灌水处理的土壤水分动态变化规律为基础,针对调亏灌溉对枣树需水耗水规律、生理生态指标、果实的品质指标、产量和水分利用效率的影响进行了详细分析,建立了基于熵理论的枣树调亏灌溉综合效益模型,探求了基于FAO-56水分胁迫系数的枣树园土壤水分估算方法,并制定了黄土高原地区滴灌方式下枣树的调亏灌溉制度,最终得到了黄土高原地区滴灌方式下枣树最优灌溉模式和作物系数,为黄土高原地区发展节水、稳产,优质、高效的可持续型枣树种植提供全面的理论依据。取得以下几方面成果:(1)通过对不同灌水条件下枣树土壤水分变化特性进行研究,发现生育期内不同亏水度处理间的土壤含水率存在明显差异,各调亏处理在水分亏缺期间的土壤水分消耗趋势均缓于对照。相同调亏程度的处理在不同生育期的土壤含水率状态差异显着:枣树在开花坐果期和萌芽展叶期的土壤含水率变化速率相对较快。(2)黄土高原地区枣树的各生育期作物系数(3年均值)从大到小的排列顺序为:果实膨大期(1.188>果实成熟期(0.897)>开花坐果期(0.655)>萌芽展叶期(0.526)),并且作物系数和叶面积指数之间存在显着的二次曲线关系。各调亏处理在亏水的生育期中,作物系数都不同程度的低于对照处理,存在一个水分胁迫系数。不同调亏处理在亏水阶段的水分胁迫系数随着亏水程度的增加而减小,即重度调亏<中度调亏<轻度调亏。(3)通过对枣树各生态指标的研究发现,调亏灌溉对枣树各器官的生长有显着的影响,调亏处理的新梢长度、叶面积指数和开花坐果数均受到不同程度的抑制或促进效果。综合考虑各调亏处理对枣树营养生长和生殖生长的调控效果,萌芽展叶期进行适度的亏水能控制冗余生长,起到抑制枣树新梢生长和叶面积指数、增加开花数和坐果数的作用,尤其以萌芽展叶期中度调亏处理T2(M-P1)具有相对良好的效果,而开花坐果期不适宜进行水分胁迫,各处理均会降低开花数和坐果数,从而影响枣树最终的经济效益。(4)调亏灌溉对黄土高原地区枣树的生理指标有显着性影响,主要表现为亏水时和复水后的状态差异。亏水状态下的各调亏处理的净光合速率日变化曲线不同程度的低于对照处理CK,且随着调亏程度的增加而减小,即重度调亏处理<中度调亏处理<轻度调亏处理<对照;调亏后复水会显着提高净光合速率,并净光合速率日变化曲线的峰值时间前移。亏水时期调亏处理的枣树叶片气孔导度均有不同程度的下降,复水后各调亏处理的气孔导度值均有显着提高。在相同的天气条件下,叶水势的变化状况直接与调亏程度相关,随亏水程度的增加而减小。(5)不同生育期调亏灌溉对果实的物理品质指标有一定的影响:果实膨大期的中度和重度调亏处理使单果质量和体积显着降低;调亏灌溉会降低枣果实的含水率,坏果率,提高果实硬度,其中果实膨大期的调亏处理降低果实含水率和提高果实硬度的效果最显着,达到9.1%和10.3%;果实成熟期的重度调亏处理降低坏果率的效果最为显着,为20.1%。不同生育期调亏灌溉对果实的化学品质指标有较显着影响:其中果实成熟期的重度亏水处理降低枣的有机酸含量最为显着(P<0.05),平均降幅25.5%;提高枣树果实维生素C含量的效果最为显着,平均增幅23.9%。开花坐果期中度调亏处理提高果实可溶性固形物的效果最为显着,平均增幅25.3%。而果实膨大期的重度调亏处理对可溶性蛋白的抑制作用最为显着,3年中平均降低了14.8%。(7)使用基于信息熵理论的模糊评判方法建立了黄土高原地区枣树调亏灌溉综合效益模糊评价模型。根据2009~2011年黄土高原地区枣树不同生育期不同调亏处理的试验资料,综合考虑果实物理指标、化学品质指标、产量、水分利用效率与经济效益等因素,对各调亏处理的综合效益作出了全面客观的评价。(8)通过使用基于FAO-56水分胁迫系数的计算模型,模拟了黄土高原地区滴灌条件枣树水分胁迫状态下土壤含水率的动态变化过程,分析了计算模型在枣树不同生育期的精度变化和误差形成原因。(9)建立黄土高原地区滴灌方式下枣树的最佳调亏灌溉制度,参考本试验中调亏灌溉对枣树各项指标影响的分析,以综合效益最大化的处理为模板,按照萌芽展叶期中度调亏,开花坐果期和果实膨大期尽可能保证充分供水,果实成熟期重度调亏的具体原则,结合不同水文年的降水情况和试验中已经实测的枣树耗水量,设计了黄土高原地区滴灌方式下枣树的调亏灌溉制度。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2013-05-01)
陈琳[9](2010)在《黑土区水稻调亏灌溉模式的研究》一文中研究指出东北地区拥有大量的黑土资源,是我国重要的粮食生产基地。水稻又是粮食作物的主要品种,全省水田种植面积呈不断扩大趋势。但同时水资源不足也是该地区农业生产发展的主要制约因子。因此,研究黑土区节水调控机理对合理利用有限水资源和进一步增加粮食产量都具有重要意义。本文通过2008、2009两年在黑龙江省绥化市庆安县试验基地进行的试验,研究了黑土区调亏灌溉条件下水稻产量与耗水量之间的关系。本试验采用田间试验与室内分析相结合的研究方法,采用U6(66)均匀设计的方法,通过控制灌水量的方法设计不同程度的灌水处理。通过取土样室内实验,采用压力仪法,测定试验区土壤的水分特性曲线。通过对水稻生物性状(株高、叶面积指数、根系、有效分蘖率)、以及最终产量的研究,分析了不同水分处理对这些因素的影响并确定水稻不同生育期的最优水分下限。应用水稻不同灌水处理的耗水量计算结果及对应的产量试验资料,用Jensen模型、Blank模型、Singh模型、Stewart模型分别对庆安地区水稻的水分生产函数进行了拟合并对得出的模型求解结果进行了比较分析与检验。采用LINGO计算软件的非线性规划数学模型对有限水量在作物整个生育期的不同阶段进行优化分配。结果表明:土壤水分对水稻生长发育有重要的影响。在不同土壤水分处理的条件下,作物株高、叶面积指数的变化趋势相似,但高水分处理作物的生物性状(株高、叶面积指数、干物质重量)优于低水分处理。在非充分灌溉中,处理2、处理3的株高、叶面积指数优于其他灌溉处理,形成较为合理的植株群体;水稻分蘖数量会随着灌溉土壤水分的增加而增加,以处理7为最多,但有效分蘖率会降低;处理2的产量高于其他处理;处理1的水分利用效率效果较好。可见,调亏灌溉可以提高作物的产量及水分利用效率。在计算水稻各生育阶段水分敏感指数的模型中,通过检验分析可以得到,乘法模型Jensen优于其他分段计算模型。根据求解出的水分敏感指数,利用LINGO非线形规划数学模型计算软件计算出不同划分阶段的优化灌溉水量,在获得相同产量时,由模型优化得到的灌溉用水量要小于实际灌水量,也就是说优化模型能以较小的灌溉定额取得高产,达到节水高产的效果。在水资源相对匮乏、农业灌溉用水不能增加而粮食需增收的背景下,在东北黑土区研究作物需水与产量的生产关系,将有限的灌溉用水在作物不同生育期优化配置,以及对作物进行精准灌溉控制具有重要的意义,可以为节水高产提供有力的保证。(本文来源于《东北农业大学》期刊2010-04-07)
崔宁博[10](2009)在《西北半干旱区梨枣树水分高效利用机制与最优调亏灌溉模式研究》一文中研究指出我国干旱半干旱区占国土面积的52.5%,西北半干旱区许多地区作物生育期内降水不足250mm,难以满足正常生长需水,灌溉对于该区作物稳产、增产具有不可替代的作用。该区灌溉水有效利用率较低,且近年来地下水过度开采、水土流失严重,生态环境十分脆弱,农业与生态用水矛盾突出。但该区光照资源丰富、昼夜温差大,是我国优质水果重要产区,梨枣是该区的特色出口水果,也是该区种植结构调整中重点发展的支柱产业之一,因此,如何高效利用有限的水资源进行科学灌溉,提高灌溉水有效利用率是当地枣业生产中急需解决的突出问题。针对西北半干旱区果业生产面临水资源紧缺的现实,论文以该区特色经济果树梨枣树为研究对象,在西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室、陕西省大荔县城关镇梨枣园分别开展了温室与大田试验,对调亏灌溉的梨枣树根区土壤水分动态变化特征、水分亏缺与复水环境下梨枣树用水过程、生理调控与气孔响应机理、不同生育期不同水平亏水处理对营养生长与生殖生长的影响及其调控机制等进行了较系统的研究,分析了各生育期不同亏水处理对梨枣耗水规律、产量、品质、作物系数、水分利用效率及经济效益的影响,取得了以下成果:⑴通过亏水处理与复水效应研究,进一步证实了适度水分亏缺可以有效调控梨枣树叶片气孔开度,降低叶片过多的蒸腾耗水,并刺激树体诱发补偿效应,初步揭示了调亏灌溉提高果树叶片水平水分利用效率的机理与水分亏缺引起的“干湿交替过程”对气孔的调控机理,从果树生理角度进一步证实了调亏灌溉的节水机理。⑵揭示了调亏灌溉对梨枣树生长发育的调控过程,初步阐明了不同生育期不同亏水处理对其营养生长与生殖生长、梨枣果实发育与产量形成的影响机制,为提高梨枣产量水平水分利用效率提供了理论依据。⑶分析了温室不同生育期亏水处理梨枣树液流在全生育期内的变化规律及其与参考作物蒸发蒸腾量、土壤含水率间的定量关系,表明不同亏水处理在显着降低灌溉水量的同时液流总量最大降幅仅为10.5%,且部分处理出现液流总量略高于对照的现象,表明亏水处理下梨枣树根区土壤“干湿交替”可诱发根系产生明显的吸水补偿效应;同时,利用液流液流—株间微型株间微型蒸渗仪法计算各亏水处理梨枣树的蒸发蒸腾量与水量平衡法计算结果具有较好的一致性,相对误差在-6%~17%之间,可用于灌溉制度的制定。⑷研究了梨枣树不同生育期不同水平亏水处理对果实品质的影响,分析了梨枣单项品质指标对水分调控的敏感性并通过熵权法与主成份分析法对梨枣综合品质进行了评价,在此基础上初步建立了基于梨枣树水分-品质响应机理的控水调质生产函数。⑸得到了温室与大田条件下不同水平亏水处理的梨枣树耗水规律和作物系数,结果表明,生育期内两者均呈单峰曲线变化,最高值出现在开花座果期与果实膨大期。⑹通过对温室与大田梨枣树不同生育期实施不同水平亏水处理,研究了叶片碳稳定同位素分辨率(△L)与相应时段叶片水平WUE(WUEi、WUEn)、最终产量、产量水平WUE(WUEy)间的关系,同时研究了果实碳稳定同位素分辨率(△F)与产量、WUEy和耗水量间的关系。结果表明不同生育期亏水处理对梨枣树△L、△F影响显着,不同生育期亏水处理的△L与WUEi、WUEn仅在果实成熟期均呈显着负相关(P<0.05),△F与WUEy、产量也仅在果实成熟期均呈显着负相关(P<0.05或0.01)全生育期所有亏水处理下△L对叶片水平WUE具有一定指示性,且对WUEn的指示性优于WUEi,△F对WUEy、ETc指示效果较为理想。⑺根据叁年的试验资料,从优选梨枣树最佳调亏灌溉方案出发,构建了评估梨枣树调亏灌溉综合效益的多层次指标体系,利用多层次多目标模糊理论与方法,建立了调亏灌溉综合效益多层次多目标模糊评价模型,利用信息熵理论求得各层评价指标客观熵权,结合专家法的主观权重获得了模型各层评价指标综合权重,提高了模型评价可靠性。同时,运用该模型对3年温室、大田梨枣树调亏灌溉综合效益进行了评价。结果表明,在温室条件下,果实成熟期中度(灌水定额为对照1/2)亏水处理方案的调亏灌溉综合效益较好;在大田自然降水条件下,果实成熟期重度(不灌水)、中度(灌水定额为对照1/2)亏水的单阶段调亏灌溉方案及萌芽展叶期重度(不灌水)+果实成熟中度(灌水定额为对照1/2)亏水的复阶段调亏灌溉方案综合效益较为理想,符合生产实际情况。因此,基于信息熵理论的调亏灌溉综合效益模糊评价模型可为梨枣树最佳调亏灌溉方案的制定提供较为可靠的指导。⑻根据叁年的调亏灌溉试验资料与当地降水资料,初步提出了西北半干旱区不同水文年型梨枣树调亏灌溉模式,同时还探讨了调亏灌溉在西北半干旱区推广应用的适用性和潜力。研究结果表明,在西北半干旱区梨枣园实施科学的调亏灌溉可以提高梨枣树叶片和产量水平水分利用效率,有助于节水、稳产、优质、高效的可持续型果业生产模式的形成,对促进该区果业健康发展具有重要的指导。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2009-05-01)
调亏灌溉模式论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
黑龙江省作为“战略粮仓”和重要的商品粮生产基地,其粮食产能对于保障我国粮食安全具有举足轻重的作用,玉米为黑龙江省五大主要粮食作物之一,其在全省当前的作物结构和粮食生产布局中贡献份额最大。由于该区干旱少水、水土流失严重加之农业生产不合理灌溉以及水资源过度开发,使得该区水资源已无法满足农业和生态系统可持续发展的需求,严重制约着该区玉米产业的发展。调亏灌溉技术因其可以调节光合同化产物在各组织器官中的分配比例达到节水不减产、甚至增产的目的而被广泛研究。地面滴灌技术作为一种重要的节水灌溉技术,对促进作物增产提高作物水分利用效率具有重要意义。有研究表明滴灌较畦灌节水25.9%、增产11.6%,水分利用效率提高49.9%,且在非充分灌溉条件下,滴灌模式对提高作物产量较精细地面灌优势明显。基于此,本研究拟采用调亏灌溉技术与地面滴灌技术,以玉米为研究对象,在自动感应式遮雨棚下,采用测坑微区试验的方法,研究黑龙江西部滴灌条件下调亏灌溉对玉米生长动态指标、玉米水分动态指标、玉米生理指标、玉米产量及其构成要素、玉米生育期耗水量以及水分利用效率的影响。试验于2016年、2017年分别在玉米苗期和拔节期进行水分亏缺处理,以土壤相对含水率(占田间持水率的百分数)为控制上下限,设苗期轻度(60%~70%FC),苗期中度(50%~60%FC),拔节期轻度(60%~70%FC),拔节期中度(50%~60%FC),苗期中度拔节期轻度5个水分调亏处理,另设全生育期适宜土壤含水率(70%~80%FC)作为对照。试验结果如下:(1)调亏灌溉没有改变玉米根部、冠部及冠部各组织器官生长的基本趋势,但处理间表现出一定的差异性。各调亏处理玉米株高均呈现前期快速增长、至抽雄期达到最大值、之后基本保持不变的变化规律,最终株高较对照两年平均增加幅度为-20.6%~2.64%。玉米茎粗均呈现苗期至拔节期快速增大,拔节期之后其大小上下波动不明显且无显着波动规律的变化趋势,最终茎粗较对照两年平均增加幅度为-20.36%~1.33%。玉米叶面积均呈现整体先增大,至灌浆期达到最大值,后又减小的倒“V”型变化趋势,最终叶面积较对照两年平均增加幅度为-5.86%~27.46%。玉米冠部干物质积累均遵从“S”型曲线增长,根部干物质积累均呈倒“V”型曲线变化,与对照相比,玉米冠部最终干物重两年平均增加幅度为-25.37%~1.26%,根部最终干物重两年平均增加幅度为-5.94%~25.00%。单株玉米冠部相同器官呈现相同变化趋势,适宜水分亏缺处理有利于干物质向果穗转移与分配。调亏灌溉基本可提高玉米根冠比,成熟期苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米根冠比较对照两年平均分别增加14.88%、11.61%,最终根长较对照平均增加幅度为-5.75%~24.34%,最终根数较对照平均增加幅度为-2.78%~13.89%。(2)各调亏处理玉米冠部湿基含水率随生育时期推进均呈降低趋势,根部湿基含水率均先减小后出现回升现象,呈“V”型变化趋势,处理间具有差异性,其冠部最终湿基含水率由大到小分别为苗期中度处理>苗期轻度处理>拔节期轻度处理>对照组>拔节期中度处理>苗期中度、拔节期轻度处理,根部最终湿基含水率为苗期中度、拔节期轻度处理>苗期中度处理>拔节期轻度处理>苗期轻度处理>拔节期中度处理>对照组。单株玉米叶片、茎秆、穗等器官湿基含水率随生育时期推进均呈降低趋势,处理间存在差异性,水分亏缺处理均降低了叶片、茎秆、果穗的湿基含水率,复水后至灌浆期苗期中度处理的玉米穗湿基含水率较对照水平有所提高。(3)调亏时期内土壤水分亏缺能明显降低叶片气孔开度,抑制作物蒸腾强度,但光合速率下降不显着,复水后其光合产物积累补偿作用显着,对生育后期增加产量有利。复水对调亏处理玉米植株伤流量的补偿作用显着,灌浆期苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米植株伤流量较对照两年平均分别增加12.10%、11.63%。(4)适宜阶段进行适当的水分亏缺对增加玉米穗长、穗粗、穗粒数以及百粒重,减少秃尖长有利。苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米穗长较对照平均分别增加3.23%、14.21%,穗粗较对照平均分别增加4.61%、1.36%,穗粒数较对照平均分别增加3.97%、1.23%,百粒重较对照平均分别增加0.63%、-0.48%,秃尖长较对照平均分别降低56.08%、55.16%。调亏灌溉均能不同程度的提高作物水分利用效率,降低作物耗水量的同时能达到不减产甚至增加产量的目的。与对照相比,苗期中度处理和拔节期轻度处理的玉米耗水量两年平均分别减少15.97%、15.38%,产量两年平均分别增加4.94%、1.59%,水分利用效率两年平均分别增加25.35%、20.17%。(5)采用二级模糊综合评判模型,对滴灌玉米生长动态指标(株高、茎粗、叶面积、叶片干物重、茎秆干物重、穗干物重、根部干物重)、水分动态指标(叶片湿基含水率、茎秆湿基含水率、穗湿基含水率、根部湿基含水率)、生理动态指标(光合速率、蒸腾速率、气孔导度)、节水增产效应指标(耗水量、产量、水分利用效率)进行综合评判,由评判结果可以看出苗期中度处理为最优调亏处理模式,拔节期轻度处理为较优调亏处理模式。各调亏处理评判结果按最优、较优、好、较好、一般、差排序分别为苗期中度处理、拔节期轻度处理、苗期轻度处理、对照处理、拔节期中度处理、苗期中度拔节期轻度处理,此结论与两年试验结果一致。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
调亏灌溉模式论文参考文献
[1].王玉才.河西绿洲菘蓝水分高效利用及调亏灌溉模式优化研究[D].甘肃农业大学.2018
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[5].马莉.兰州地区常见冷型草坪草调亏灌溉模式研究[D].兰州大学.2016
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[10].崔宁博.西北半干旱区梨枣树水分高效利用机制与最优调亏灌溉模式研究[D].西北农林科技大学.2009