控制性根系分区交替灌溉对玉米根区土壤微生物及作物生长的影响

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控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和水分生产效率的影响

控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和水分生产效率的影响
夏玉 米光 合速率 略小 于 C I 0处理 。而水 分控 制 F 一8
内的耗 水量 采用 水量 平衡 方程计 算 。
( )气象 因子 : 2 由试 验 场 内 自动气 象站 观 测 , 包 括 太 阳辐射 、 气温 、 空气 湿 度 、 速 、 风 日照 时 数 、 发 蒸 量 以及 天气 变化 等 。 ( )作物 生 育 期 : 3 观察 并 记 录 各 处 理 的 各 生 育
部 茎粗 、 高 、 株 叶面积 和黄 叶数等 生长情 况 。夏 玉米
叶面 积 的测 定方 法是 : 试验 处 理 小 区 选取 长 势 均 在 匀, 有代 表 性 的 夏 玉 米 进 行 定 期 观 测 ,样 本 数 为 3 株 / , , 用 叶面积 系 数 法 测定 叶 面积 , d区 利 即叶 面 积
基金项目 : 十一五国家科 技支撑 计划项 目(07 A 8 B 2 ; 20 B D 8 0 ) 国家 自然科学基金资助项 目(0 700 5193 ) 作者 简介 : 汪顺生 (98 , , 17 一) 男 安徽怀宁人 , 博士生 , 讲师 , 主要从 事节水 灌溉理论技术方面 的研究 。E m i w nsuseg C U eu - a : aghnhn @BW .d l
积灌 溉 中有 着 广 阔 的应 用 前景 _ 1 。但 由 于 控 制 性
交替 隔 沟灌溉 是一 种 新 的地 面 灌 水 技 术 , 处 于 试 还
验探 索和 发展 阶 段 , 进 行 系 统 的 理论 研 究 。本 研 需
收稿 日期 :0 1 22 2 1- .9 0
土壤水 分 为标 准 , 当其 下 降到水 分控 制下 限时 , 即进 行 灌水 。试 验设计 共 4 处 理 , 个 随机 区组 排列 , 复 重

控制性分根交替灌水的节水效应

控制性分根交替灌水的节水效应

Vol N o 1997年 12月T r ansactions of the CSA EDec. 1997 收稿日期:1997-06-10* 国家自然科学基金和霍英东基金资助项目(59679025) ¹梁宗锁,博士,讲师,陕西省杨陵 西北农业大学农业水土工程研究所,712100控制性分根交替灌水的节水效应*梁宗锁¹ 康绍忠(西北农业大学) 胡 炜(水利部防汛办)张建华(香港浸会大学) 高俊风(西北农业大学)提 要 以盆栽玉米为实验材料,通过控制性分根交替灌水试验,证明当土壤含水率为田间持水率的55%~65%时,控制1/2根区交替灌水其用水量减少34.4%~36.8%,而生物产量仅下降6%~12%,水分利用效率、根冠比、气孔阻力明显增加、叶片蒸腾速率明显下降,蒸腾效率提高而光合速率未明显变化;控制1/2根系区域交替灌水比固定1/2区域灌水的用水效率明显提高,根系总量和根冠比增加,根系分布均匀,地上部生物产量增加。

初步证明控制性分根交替灌水是一种高效而可行的节水新技术。

关键词 控制性分根交替灌溉 水分利用效率 根信号 根冠比 节水效应Effect of Controlled Roots -Divided AlternativeIrrigation on Water Use EfficiencyLiang Zong -sou Kang Shao -zhong(North w estern A gricultural Univ ersity ,Y ang ling )H u Wei(Flood -Control H ead quarte rs of M inistry of W ater R esources )Zhang Jian -hua(H ong K ong Bap tist U niver sity )Gao Jun -feng(N or thw ester n A gr icultur al U niver sity )Abstract The exper im ent of controlled root -div ided alter native irrigation (CRAI )in maize show ed that contr olled 1/2r oot region alternative irrig ation in 55%~65%o f field w ater capacity is able to save 34.4%~36.8%of w ater use ,and the bio mass only decrease 6%~12%.T he efficiency of water use and the r oot-shoo t ratio increase obv iously.T he tran-spiration efficiency increases because the photosynthesis is not changed but the sto matal resistance increases and the transpiration rate decreases .T he w ater use efficiency of 1/2roo t-divided alter native irr ig atio n is higher than that of 1/2r oot-divided fix ed ir rigation.The w eight of dry roo t and roo t-shoot ratio incr ease and the root distributes evenly by al-ternativ e irrigation ,but the 1/2ro ot divided fixed ir rigatio n has no this effect .Controlled Ro ots-Div ided Alternative Ir rigatio n is a pr acticable technolo gy of w ater sav ing.Key words Co ntrolled root -divided alternative irrigation Water use efficiency Ro ot sig nal Roo t-shoot r atio Water-saving effect1 引 言近年来,对农业节水问题进行了大量研究,在传统的灌溉原理与方法的基础上,提出了许多新的概念与方法。

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

1624
作 物 学 报
第 37 卷
间作套种既是我国农业生产中的传统栽培方法 , 又是一种较为普遍的高产种植方式 , 它能充分利用 地力、光能、热能资源 [1-5], 是作物增产的重要措施 之一。随着中国人口的不断增长 , 水土资源日趋减 少 , 粮食生产问题日益突出 , 如何进一步发挥间作 提高资源利用效率的作用备受关注 [6] 。西北内陆灌 区光资源丰富 , 热量条件适于发展间作套种 , 但资 源性缺水已严重影响到该种植模式的应用 , 有学者 建议压缩间作面积来缓解农业水资源供需矛盾[7], 政 府部门也已明确限制并压缩间套种植面积。这些举 措一定程度上缓解了种植业内部的水资源供需矛盾 , 但作物多样性、单位耕地产出率、种植业总产量、 光能利用率下降已成为不争的事实。研发限量供水 条件下的高效节水间套技术 , 已成为西北绿洲发展 多熟种植亟待解决的难题。 基于节水灌溉技术和作物感知缺水根源信号理 论而提出的根系分区交替灌溉 , 是在植物某些生育 期或全部生育期交替对部分根区进行正常灌溉 , 其 余根区进行人为水分胁迫的灌溉方式 [8-9]。该技术可 减少作物营养生长冗余 , 大量节水而不减产或减产 幅度较小 , 并提高作物水分利用效率 [10-14] 。由两种 或两种以上作物组成的间作群体中 , 不同作物的需 水特性不同 , 但传统间作灌溉制度只按某一作物的 需水特性制定 , 容易造成其配对作物的水分供需错 位 , 使水分无效损耗增大。 因此 , 设计间作灌溉制度 时 , 若能同时考虑不同作物的需水特性和种间互补 高效用水机制 , 并对不同作物分带供水 , 则可以提 高供水与间作群体作物需水的吻合度 , 并创造不同 作物间的交替供水 , 形成类似于交替灌溉技术的模 式 , 但这种供水方式能否降低间作群体耗水总量、 提高水分利用效率值得进行探讨。本研究通过连续 3 年田间试验 , 在不同灌水水平下 , 研究了交替灌溉 与传统灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利 用效率的影响 , 探讨了两种灌溉方式在单作和间作 群体中的产量和用水差异 , 为构建基于交替灌溉理 论的间作节水技术提供数据支撑。

咸淡水交替沟灌对土壤盐分分布和玉米生长的影响的开题报告

咸淡水交替沟灌对土壤盐分分布和玉米生长的影响的开题报告

咸淡水交替沟灌对土壤盐分分布和玉米生长的影响的开题报告【摘要】咸淡水交替沟灌是一种新兴的灌溉方式,可以有效地缓解土壤盐渍化和水资源不足的问题。

本研究选取盐碱性土壤为研究对象,通过田间试验的方式,探究咸淡水交替沟灌对土壤盐分分布和玉米生长的影响。

实验结果表明,咸淡水交替沟灌可以显著改善土壤盐分分布,提高土壤水分利用效率,促进玉米生长和产量的提高。

【关键词】咸淡水交替沟灌;土壤盐分分布;玉米生长;田间试验【引言】土地是人类生存和发展的基石,但我国的土地资源却遭受了很大的压力,其中盐碱化和水资源短缺是严重的问题。

咸淡水交替沟灌是一种应对这些问题的有效措施,具有缓解土壤盐渍化和水资源短缺的作用。

因此,本研究选取盐碱性土壤为研究对象,通过田间试验的方式,探究咸淡水交替沟灌对土壤盐分分布和玉米生长的影响。

【研究方法】1. 实验地点和条件本研究选取盐碱性土壤为研究对象,实验地点位于山东省。

土壤类型为沙质盐渍土,pH值为8.5,土壤盐分为3.5g/kg。

实验时间为2022年5月至9月。

2. 实验设计本实验采用完全随机设计,设置3个处理组和1个对照组,每个组设置3个重复。

其中,处理组1采用咸水灌溉,处理组2采用淡水灌溉,处理组3采用咸淡水交替沟灌,对照组不进行任何处理。

3. 实验步骤(1)土壤处理:进行土壤翻耕,撤除作物残留物,保持轻微松散。

(2)灌溉处理:处理组1和3采用含盐度为4g/l的咸水灌溉,处理组2采用淡水灌溉,对照组不进行任何处理。

(3)监测土壤盐分:实验期间每隔15天对土壤盐分进行监测。

(4)监测植株生长情况:实验期间每隔7天对植株生长情况进行监测,包括株高、茎粗、叶面积等。

(5)监测产量:实验结束后进行玉米产量的测算。

【预期结果】预期结果为咸淡水交替沟灌可以显著改善土壤盐分分布,提高土壤水分利用效率,促进玉米生长和产量的提高。

【结论】通过实验结果的分析,可以得出结论:咸淡水交替沟灌可以有效改善盐碱性土壤的土壤性质,提高土壤水分利用效率,促进玉米的生长和产量的提高。

分根交替灌溉

分根交替灌溉

分根交替灌溉
分根交替灌溉是一种种植作物的方法,它可以提高作物的产量和质量,同时也可以减少水资源的浪费。

这种方法的核心思想是将水分分配到
不同的根系中,以保证每个根系都能得到足够的水分。

在分根交替灌溉中,种植区域被分成若干个小块,每个小块都有自己
的灌溉系统。

每次灌溉时,只有一部分小块被灌溉,其他小块则不被
灌溉。

这样,每个小块的根系都可以得到充足的水分,而不会因为其
他小块的根系竞争水分而受到影响。

分根交替灌溉的优点在于它可以提高作物的产量和质量。

由于每个小
块都能得到充足的水分,作物的生长速度会加快,产量也会增加。

此外,由于水分的分配更加均匀,作物的品质也会得到提高。

另外,分根交替灌溉还可以减少水资源的浪费。

在传统的灌溉方法中,往往会出现水资源浪费的情况。

而采用分根交替灌溉的方法,可以将
水资源分配得更加合理,减少浪费。

当然,分根交替灌溉也存在一些缺点。

首先,这种方法需要更加复杂
的灌溉系统,需要投入更多的资金和人力。

其次,分根交替灌溉需要
更加精细的管理,如果管理不当,可能会导致某些小块的根系得不到
足够的水分,从而影响作物的生长。

总的来说,分根交替灌溉是一种非常有效的种植作物的方法。

它可以
提高作物的产量和质量,同时也可以减少水资源的浪费。

当然,采用
这种方法需要投入更多的资金和人力,并需要更加精细的管理。

但是,如果能够做好这些方面的工作,分根交替灌溉将会是一种非常有前途
的种植作物的方法。

模拟控制性分根交替滴灌对玉米的节水效应

模拟控制性分根交替滴灌对玉米的节水效应

生态环境 2005, 14(2): 257-259 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:山东省教委项目(J02L01)作者简介:刘贤赵(1970-),男,教授,博士,从事水土资源高效利用方面的科研和教学工作。

E-mail: lihe@收稿日期:2004-11-12模拟控制性分根交替滴灌对玉米的节水效应刘贤赵,刘德林烟台师范大学地理与资源管理学院,山东 烟台 264025摘要:以盆栽玉米为试材,模拟田间控制性分根交替滴灌(Controlled Root-divided alternative Drip Irrigation ,简称CRDADI )供水方式对夏玉米净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率及其根冠比的影响。

结果表明,控制1/2根区交替滴灌(ADI 1)比常规滴灌(CK )节水25%而生物量仅下降9%,水分利用效率和根冠比均明显增加,气孔导度和蒸腾速率下降明显而净光合速率变化很小,蒸腾效率明显提高;控制1/2根区固定滴灌(FDI 2)水分利用效率虽然是CK 的1.2倍,但生物量仅为CK 的60.1%,ADI 1的66.0%,严重影响了玉米的正常生长;控制1/2根区交替滴灌(ADI )比控制1/2根区固定滴灌(FDI )的根冠比、根干质量和根条数增加且根系分布均匀,地上部分生物量增加。

表明控制性分根交替滴灌(ADI )能在不牺牲作物光合产物积累的前提下提高玉米的水分利用效率。

关键词:控制性分根交替滴灌;气孔导度;蒸腾效率;水分利用效率;节水效应中图分类号:S152.7 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)02-0257-03控制性交替灌溉(Controlled Alternative Irriga-tion ,简称CAI )是康绍忠先生(1997)依据作物光合作用、蒸腾失水与叶片气孔导度的关系以及根系对提高水分利用效率的功能而提出的一种全新的、不同于传统灌溉方式的农田节水调控思路[1]。

控制性分根交替灌溉的原理

控制性分根交替灌溉的原理

控制性分根交替灌溉的原理控制性分根交替灌溉(或称为节水浇灌技术)是一种有效地利用水资源的农业灌溉方法,通过交替灌溉多个作物的根系区域,以减少水分浪费和提高灌溉效率。

其原理基于以下几个方面:1. 植物生理特性:不同作物在不同生长阶段对水分的需求是不同的。

例如,在播种和发芽阶段,植物对水分需求较高,而在生长和成熟阶段,植物对水分需求相对较低。

2. 根系分布:植物的根系通常会在土壤中分布,吸收水分和养分。

根系的分布范围取决于土壤的类型和水分输送情况。

通过合理分析根系分布范围,可以选择合适的灌溉方式,以最大程度地利用水资源。

3. 多水源供给:控制性分根交替灌溉利用多个水源灌溉不同作物的根系区域。

例如,可以使用雨水、灌溉水、地下水等不同的水源进行灌溉,以满足不同作物在不同生长阶段的需水量。

基于以上原理,控制性分根交替灌溉的步骤如下:1. 确定作物的生长周期和需水量:通过研究作物的生理特性和不同生长阶段的水分需求,确定各作物的生长周期和需水量。

这将有助于制定合理的灌溉计划。

2. 划分根系区域:根据不同作物的根系分布情况,将农田划分为不同的根系区域。

每个根系区域内的土壤类型和水分输送情况可能有所不同,因此灌溉方式和灌溉量也应相应调整。

3. 灌溉时间安排:根据作物的生长周期和需水量,制定合理的灌溉时间安排。

在每个灌溉时段内,通过合理时间间隔,轮流灌溉不同根系区域,以保持植物的水分供应。

4. 灌溉方法选择:根据不同作物的生长阶段和灌溉需求,选择相应的灌溉方法。

例如,可以使用滴灌、喷灌或雨淋等不同方式进行灌溉,以最大程度地减少水分的浪费。

5. 灌溉系统管理:对灌溉系统进行定期检查和维护,确保其正常运行。

保持管道畅通、阀门灵活、喷头均匀喷水,以提高灌溉效率和减少水分的浪费。

通过控制性分根交替灌溉,可以实现以下几个效果:1. 提高灌溉效率:通过控制性分根交替灌溉,可以使植物在不同的生长阶段获得合适的水分供应,以最大程度地提高灌溉效率。

长期灌溉对土壤微生物群落结构及功能的影响

长期灌溉对土壤微生物群落结构及功能的影响

长期灌溉对土壤微生物群落结构及功能的影响随着人口的不断增加和城市化进程的不断加快,农业生产面临着越来越大的挑战。

长期的农耕活动使得土壤的生态系统面临严重的破坏和失衡,如何保护和恢复土壤的生物多样性和生态系统功能成为了当前农业生产和可持续发展所面临的主要问题之一。

而长期的灌溉不仅仅对土壤固碳和提高水分利用效率方面有重要的作用,还对土壤微生物群落结构及功能产生了深远的影响,这是一项严格的科学研究能够帮助我们更好地了解土壤状况和如何保护土壤生态系统。

1. 长期灌溉对土壤微生物群落结构的影响土壤微生物群落是土壤生物多样性的重要组成部分,对于土壤的生物地球化学过程具有重要的影响。

长期灌溉对土壤微生物群落结构具有显著的影响,降低土壤微生物多样性,导致土壤微生物群落的结构变化和生态系统功能的失调。

长期灌溉抑制了土壤细菌和放线菌等生物的生长和代谢活动,并增加了土壤真菌的数量和功能,此外,长期灌溉会导致土壤pH值的下降,这对土壤微生物的生态和代谢活动产生了不利的影响。

因此,在灌溉过程中要严格控制水质和水量,减少土壤的水分和营养素的流失,维护土壤的生物多样性和生态系统功能。

2. 长期灌溉对土壤微生物群落功能的影响长期灌溉不仅仅对土壤的生物多样性和结构有着显著的影响,同时也影响了土壤微生物的代谢功能和微生态过程。

长期灌溉的作用下,土壤微生物的群落代谢活动受到抑制,此外,多样的灌溉水质、含水量和温度变化不利于土壤微生物群落的正常代谢活动,导致多样的生态系统失衡问题。

长期灌溉还会增加土壤的盐分、氮和磷含量,破坏土壤水分和营养素的平衡,对耕作区渗透系数、土壤保水能力和气孔蒸发率也会造成影响。

因此,灌溉过程中应严格控制水质和水量,以减轻其对土壤微生物代谢和生态系统功能的影响。

3. 长期灌溉对土壤微生物群落的保护措施保护土壤微生物群落需要对灌溉管理和土壤保护措施进行有效的控制。

在灌溉过程中,应尽量控制水流速度和持续时间,确保土壤水分和营养素的平衡,预防营养素流失和农业土地的水力侵蚀。

不同灌溉方式对玉米根毛生长发育的影响

不同灌溉方式对玉米根毛生长发育的影响

应! 用! 生! 态! 学! 报! ! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! #, 卷
! ! 根系是植物吸收水分、 养分的重要器官, 而根毛 又是植物根系功能区段生理活性界面的重要组成部 由于根系生长环境特殊、 研究手段和方法 分" 过去, 不完备、 工作量和难度大等限制, 使得对根系研究的 广度和深度远不及地上部分, 而对地下根毛的研究 更少" 近年来, 随着对根系根毛重要功能认识的不断 深入以及研究手段的快速发展, 在植物根毛的形成 与分化
[ #* ]
依据根系干旱信号传递与气孔最优调节理论
提出的一种新的旱地节水技术体系" 研究和实践表 明, 根系分区交替灌溉可以刺激根系吸水的补偿效 应
[ #* ]
, 降低植物蒸腾作用而使光合作用维持在较高
[ #* $ #+ ] 的水平 ; 不仅可以提高作物的水分利用效率, [ #, $ -# ] 而且能维持或提高作物产量 " 根毛对土壤湿度
[ -% ] 机自动照相 "
、 形态与内部结构
[ & $ ’]
、 生理功能
[ ( $ #) ]

[ ## $ #& ] 根毛发育及功能影响因素 等方面已取得不少
研究成果" 然而, 在根毛发育及其生理功能的主动调 控方面研 究 较 少
[ %]
, 尤其是对大田作物根毛的研
究, 还未能很好地与生产实践相结合" 控制 性 作 物 根 系 分 区 交 替 灌 溉 是 由 康 绍 忠 等
不同灌溉方式对玉Biblioteka 根毛生长发育的影响 !胡田田 " 康绍忠
京 !%%%&’ )

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》范文

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》范文

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,节水灌溉和合理施肥成为提高农作物产量和品质的重要手段。

分根交替滴灌作为一种新型的节水灌溉技术,能够有效提高水分利用效率。

同时,施氮水平对于根区土壤养分及作物生长也具有重要影响。

本文以番茄为研究对象,探讨分根交替滴灌下不同施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响,以期为实际农业生产提供理论依据。

二、研究方法1. 试验材料与设计选用适宜当地气候和土壤条件的番茄品种,设置分根交替滴灌系统和不同施氮水平(低氮、中氮、高氮)。

试验地选在具有代表性的农田,保证试验的准确性和可重复性。

2. 试验过程采用随机区组设计,每个处理设置三个重复组。

分别记录各处理组的水分和养分状况,以及番茄的生长情况。

在生长过程中,定期采集根区土壤样品,分析土壤养分变化。

三、结果与分析1. 根区土壤养分变化(1)水分:分根交替滴灌能够有效提高水分利用效率,各处理组间水分含量存在显著差异。

高氮处理组由于促进了作物生长,其水分消耗相对较多。

(2)养分:根区土壤养分随施氮水平的提高而增加,但过高氮肥施用可能导致养分浪费和土壤污染。

中氮处理组在提高土壤养分的同时,能够保持较好的环境友好性。

2. 番茄生长情况(1)株高与生物量:随着施氮水平的提高,番茄株高和生物量均有所增加。

但过高氮肥施用可能导致植株徒长,降低果实品质。

(2)产量与品质:适宜的施氮水平能够提高番茄产量和品质。

低氮处理组虽然土壤养分较低,但番茄果实口感和营养价值较高。

高氮处理组虽然产量较高,但果实品质较差。

四、讨论分根交替滴灌技术能够提高水分利用效率,减少水资源浪费。

在施氮水平上,中氮处理组在提高根区土壤养分的同时,能够保持较好的环境友好性,有利于作物可持续生长。

然而,过高或过低的氮肥施用都不利于番茄的生长和品质提高。

因此,在实际农业生产中,应根据当地气候、土壤条件和作物需求,合理设置分根交替滴灌系统和施氮水平,以达到节水、增产、提质的目的。

交替隔沟灌溉制度对制种玉米耗水规律和产量的影响

交替隔沟灌溉制度对制种玉米耗水规律和产量的影响

第35卷第14期农业工程学报V ol.35 No.14 64 2019年7月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jul. 2019交替隔沟灌溉制度对制种玉米耗水规律和产量的影响漆栋良1,2,胡田田2※,宋雪3(1. 长江大学农学院,荆州434025;2. 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌712100;3. 郑州大学综合设计研究院有限公司,郑州450002)摘要:该文研究交替隔沟灌溉下不同灌溉制度对制种玉米耗水规律和产量的影响。

以制种玉米“金西北22号”为供试材料,2014年在大田条件下采用垄植沟灌技术,设置7种灌溉制度:全生育期充分供水(CK)、仅苗期中度亏水(T1)、仅苗期重度亏水(T2)、仅穗期中度亏水(T3)、仅穗期重度亏水(T4)、仅花粒期中度亏水(T5)和仅花粒期重度亏水(T6),分析灌溉制度对玉米耗水强度、作物系数、籽粒产量和水分利用效率(water use efficiency,WUE)的影响。

结果表明:CK 下制种玉米生长期内的耗水量、平均作物系数和籽粒产量均最大,分别是494 mm、0.86和6478 kg/hm2。

与CK相比,任一亏水处理均降低制种玉米全生育期的平均耗水强度,且T6处理下全生育期的平均耗水强度较T5处理的相应值明显减少(P<0.05);任一生育期亏水均降低该生育阶段的作物系数。

T2、T3、T4、T5和T6处理的籽粒产量较CK明显降低,降幅分别是13.29%、15.48%、28.13%、14.06%和19.87%(P<0.05);而T1处理的籽粒产量较CK差异不显著(P>0.05),与此同时,T1处理下玉米的耗水量较CK下降20.44%,使其WUE最大(1.55 kg/m3)、灌溉水WUE最大(2.54 kg/m3)。

可见,交替隔沟灌溉下采用苗期中度亏水、其他生育期内充分供水的灌溉制度可明显提高制种玉米的水分利用效率,同时不显著降低产量。

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》

《分根交替滴灌下施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响》篇一一、引言在现代农业技术发展背景下,科学合理的水肥管理是提升作物生长质量与产量的关键。

分根交替滴灌作为一种新型的灌溉技术,能够有效地控制水分和养分的分布,提高水分和养分的利用效率。

而施氮水平作为影响作物生长的重要因素,其与滴灌技术的结合对根区土壤养分及作物生长具有重要影响。

本文以番茄为研究对象,探讨分根交替滴灌下不同施氮水平对根区土壤养分及番茄生长的影响。

二、材料与方法2.1 实验材料本实验选择适合本地种植的番茄品种,以及具有不同施氮水平的基础肥料。

2.2 实验方法实验采用分根交替滴灌技术,设置不同的施氮水平(低氮、中氮、高氮)进行对比实验。

每个处理组设置相应的对照组,确保环境因素的一致性。

在实验过程中,记录各组番茄的生长情况、土壤养分变化等数据。

三、结果与分析3.1 根区土壤养分变化(1)在分根交替滴灌条件下,随着施氮水平的提高,根区土壤中的氮素含量明显增加。

低氮处理组土壤中氮素含量较低,而高氮处理组则表现出较高的氮素含量。

(2)磷素和钾素在各处理组间的变化相对较小,但依然受到施氮水平的影响。

适当提高施氮水平有助于维持根区土壤中磷素和钾素的平衡。

(3)在分根交替滴灌的作用下,土壤养分的分布更加均匀,减少了养分的流失和浪费。

3.2 番茄生长情况(1)随着施氮水平的提高,番茄的株高、茎粗和叶面积均有所增加。

高氮处理组的番茄表现出更好的生长态势。

(2)番茄的产量和品质也受到施氮水平的影响。

适当提高施氮水平有助于提高番茄的产量和品质,但过高的施氮水平可能导致果实品质下降。

(3)分根交替滴灌技术有助于提高番茄对水分和养分的吸收效率,使番茄生长更加均匀、健壮。

四、讨论分根交替滴灌技术能够有效地控制水分和养分的分布,提高其利用效率。

在适当的施氮水平下,该技术能够显著改善根区土壤的养分状况,促进番茄的生长。

然而,过高的施氮水平可能导致土壤中养分的过量积累,不仅会造成浪费,还可能对环境造成负面影响。

分根区交替灌溉对土壤水分养分条件及作物生长的影响

分根区交替灌溉对土壤水分养分条件及作物生长的影响

分根区交替灌溉对土壤水分养分条件及作物生长的影响
蒲敬轩;樊雅琼;冯许钰;刘宇航;乔树亭;刘荣豪
【期刊名称】《中国土壤与肥料》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】分根区交替灌溉技术可充分利用生物学特性,调节作物自身生理活动,降低作物耗水量,达到节约灌水量和提高水分利用效率的目的。

综合国内外研究成果,从土壤水分、土壤养分(氮素)、作物生长、产量、品质等方面,论述了分根区交替灌溉提高农田水肥利用效率的机理及其对作物生长的影响,并对将来需要重点研究的方向作了展望,以期为进一步发展和丰富分根区交替灌溉理论和技术提供科学支撑。

【总页数】7页(P209-215)
【作者】蒲敬轩;樊雅琼;冯许钰;刘宇航;乔树亭;刘荣豪
【作者单位】太原理工大学水利科学与工程学院;土壤环境与养分资源山西省重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S51
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控制性交替灌溉对玉米生长发育的影响

控制性交替灌溉对玉米生长发育的影响
Ta l Exp rm e td sg fc ntold at m ae irg t be 1 e i n e i n o o r l le t r ia i e on
表 中处理 1为均 匀 灌 水 区 , 即沟 沟 灌水 , 处理 2 每次在 各沟 均 匀灌 水 ; 隔沟 交 替 灌 水 为首 次 灌 水 的 和处 理 3为隔 沟交 替灌 水 , 处理 1 ~3的灌水 定 额 用 沟 , 次使其 干燥 , 下 首次干 燥 的沟 , 次灌 水湿 润 , 下 以 关 系量分 别表 示 为 M 、 / M 和 1 2 23 / M。均匀 灌 水 为 后这 样反 复交替 进行 。
6 % , 要 根 系层 深 度 ( 示 为 h 在 玉 米 拔 节 期 以 7 主 表 )
用提 供理论 依 据 。
1 材 料 与 方 法
试验于 2 0 0 5年 5月 在 沈 阳农 业 大学 试验 场 进 行 。试 验区位 于北 纬 4 。4 , 14 东经 132 海拔 4 . 2 。7, 47
前 为 0 4m, . 拔节 ~抽雄期 为 0 6m, 雄 期 以后 为 . 抽
0 8m, . 当主 要 根 系层 深 度 内垄 的 含 水 率 达 到 控 制
下 限时开 始灌水 。 控 制灌溉试 验设计 如表 1 。
表 1 不 同 处 理 下 各 生 育 阶 段 的 灌水 定 额 ( mm)

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8 2
i 2 试 验 观 测 项 目 .
推 广应 用 , 是 , 但 在东 北地 区这 方面 的研 究 尚处于 空 白阶段 。因此本研 究 拟对 沈 阳地 区玉米 不 同控制 性 交替灌 溉制 度下 的生 长状 况 和水分 利用 情况 等进 行 研究 , 出适 合 当地 条 件 的玉 米优 化 控制 性 交 替 灌 找

玉米根系分区交替供应水氮的效应与高效利用机理

玉米根系分区交替供应水氮的效应与高效利用机理
实验于 2001 年 10~12 月在西北农林科技大学 教育部旱区农业水土工程重点实验室温室中进行 。 用生物灯进行照光 , 有效光量子密度为 250 ~300 μmol·m - 2·s - 1 , 光暗周期为 14 h/ 10 h , 昼夜温度为 24 ℃/ 18 ℃,相对湿度 60 %~80 %。
112 测定方法 分别于处理 1 、3 、5 d 时用 TTC(氯化三苯基四氮
唑) 还原法测定根尖部位根系活力[8] ,以单位时间单 位根尖鲜重还原的 TTC 量 (还原强度) 表示 ;处理 6 d 时收集并用日本 Waters 高效液相色谱仪测定根系 分泌物中的有机酸含量[9 ,10] ;处理 6 d 、12 d 、18 d 时 分别收获两边根系及地上部 , 烘干称重并用Байду номын сангаас本 VS2KTP 自动定氮仪测定其含氮量 。 113 数据处理
(NcWa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 全营养 液 (NcWb) ;交替供应氮素 (AN) :分根盒一边为全营 养液 (N1Wc ) , 另 一 边 为 1/ 2 Hoagland 无 氮 营 养 液 (N0Wc) [7] ;交替供应水氮 (AWN) : 分根盒一边为全 营养液 (N1Wa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 的 1/ 2 Hoagland 无氮营养液 (N0Wb) 。NcWa 、N1Wc 、 N1Wa 营养液组成与 NcWc1和 NcWc2相同 ,为了反映 另一半及交替后的情形而用不同符号表示 。营养液 pH 调至 613 ±012 。重复 5 次 。每处理 6 d ,两边营 养液进行交替 。共交替 2 次 ,处理 18 d (图 1) 。整个 培养过程中 ,每 3~4 d 更换一次营养液 ,每天上 、下 午各通气 2 h 并补加 1~2 次营养液 。

不同控水时段根区局部灌溉对玉米生理和水分利用效率的影响

不同控水时段根区局部灌溉对玉米生理和水分利用效率的影响

不同控水时段根区局部灌溉对玉米生理和水分利用效率的影响傅丰贝;陆文娟;李伏生【期刊名称】《植物营养与肥料学报》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】Objectives]Partia1 root-zone irrigation( PRI)is a water-saving irrigation method,inc1uding a1ternate PRI( AI)and fixed PRI( FI)or Partia1 root-zone drying irrigation( PRD). With PRD,ha1f of root-zone is fu11y irrigated whi1e the other not irrigated during the growth stage of croP. With AI,the both sides of root-zone are a1ternative1y irrigated dePending on the growth stage and soi1 water condition. The effects of PRI at different water-contro1 durations during the ear1y jointing to tasse1ing stages on the Physio1ogica1 indices,dry matter accumu1ation and water use efficiency( WUE)of maize were investigated under differentferti1ization conditions,so as to Provide scientific basis for rationa1 irrigation and ferti1ization of maize.[Methods]A Pot exPeriment was conducted. Three&nbsp;irrigation methods with two irrigation 1eve1s each and two ferti1ization treatments were designed. The three irrigation methods inc1ude:conventiona1 irrigation( soi1 was even1y watered),a1ternate PRI( the two ha1ves of a Pot soi1 was a1ternate1y watered)and fixed PRI( on1y ha1f of the soi1 in the Pot was watered);two irrigation 1eve1s inc1ude:conventiona1 irrigation(70%-80%θf ,θf is fie1d caPacity)and mi1d water deficit(60%-70%θf );two ferti1ization treatmentswere 100% chemica1 N and 80% chemica1 N + 20% organic N. The three water-contro1 durations were 12,24 and 36 days from the jointing stage to tasse1ing stage. The 1eaf Photosynthetic rate,stomata1 conductance, the contents of ch1oroPhy11,carotenoid,so1ub1e sugar and Pro1ine,tota1 dry mass,water consumPtion and WUE of maize weremeasured.[Results]Different irrigation methods,irrigation 1eve1s and ratios of inorganic to organic N do not significant1y affect 1eaf Photosynthetic rate,stomata1 conductance,contents of ch1oroPhy11,carotenoid andso1ub1e sugar of maize at the ear1y and midd1e jointing stages and tasse1ing stage,and irrigation 1eve1 does not significant1y affect Pro1ine content of maize at the tasse1ing stage either,indicating that PRI,mi1d water deficit and combined aPP1ication of inorganic and organic N do not significant1y affect Physio1ogica1 indices. ComPared to conventiona1 irrigation,PRI at different water-contro1 duration does not significant1y affect tota1 dry mass and WUE, but significant1y reduces water consumPtion at the ear1y jointing to tasse1ing stages in most cases. However,under norma1 irrigation(70%-80%θf )and on1y chemica1 N treatment,PRI increases the WUE by 24. 4% and 16. 3%at 24 d( 1ater jointing stage)and 36 d( tasse1ing stage)after water contro1,resPective1y. Moreover,mi1d water deficit(60% -70%θf)and combined aPP1ication of inorganic and organic N(80% chemica1 N + 20% organic N)does not significant1y affect Physio1ogica1 indices,tota1 dry mass andWUE.[Conclusions]Partia1 root-zone irrigation at the jointing to tasse1ing stages significant1y reduces water consumPtion,whi1e it has 1imited effecton Physio1ogica1 indices and tota1 dry mass,thus it enhanced water use efficiency significant1y under norma1 irrigation with on1y chemica1 N.%【目的】根区局部灌溉(PRI)是一种节水灌溉方法,包括分根区交替灌溉(AI)和固定部分根区灌溉或称部分根区干燥灌溉( PRD),其中PRD技术是在作物生育时期一半根区总不灌水,另一半根区充分灌水,AI技术则是在作物生育期内根据生育时期和土壤水分情况交替对根系两侧进行灌水。

控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响

控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响

控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响汪顺生1,2,高传昌1,孙景生3,费良军2,周文1(1.华北水利水电学院,郑州450011;2.西安理工大学水资源研究所,西安710048;3.中国农科院农田灌溉研究所,新乡453003)摘要:本文研究了不同沟灌方式和水分处理对夏玉米生理特性和产量的影响。

结果表明,交替隔沟灌能使叶片的水分利用效率提高,有效抑制玉米的冗余生长,使光合产物向有利于产量形成方向运转;灌水量和耗水量均减小,而L-80与L-70处理分别减产2.85%与3.99%;同种水分处理,AFI的WUEI和WUEET都要远远大于CFI;CFI和AFI的WUEI均是L-70水分处理最高,分别为1.74和2.50 kg/m3;对于WUEET,CFI 是L-70最高(1.63kg/m3),AFI则是L-80处理最高(2.05 kg/m3)。

因此,在合理控制水分下限时,采用交替隔沟灌方式供水是夏玉米适宜的供水模式,能达到节水和实现增产的双重目标。

关键词:控制性交替隔沟灌;光合速率;农田;蒸腾速率;叶面积;产量;水分生产率1 引言水分是作物生长发育的主要生态因子之一,灌水对作物的产量和品质有显著的影响[1]。

随着世界水资源的日益紧缺与农业生产用水的矛盾日益突出,农业生产节水刻不容缓,为了解决农业水资源日益紧缺问题,国内外研究者打破渠道衬砌、管道输水、喷灌和微灌等常规的工程节水概念,从作物生理特性出发,提出了许多全新的节水灌溉技术,如限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉和局部灌溉等等[2~5] 。

控制性交替灌溉(CAI)是康绍忠等人[6]提出的一种新的农田节水调控技术,与传统灌溉、非充分灌溉、限水灌溉和调亏灌溉均不同,强调在土壤的某个区域保持干燥,而仅让一部分区域灌水湿润,交替控制部分根系区域干燥、湿润;通过控制性交替灌溉使不同区域的根系经受水分胁迫锻炼,刺激根系吸收补偿功能,及作物部分根系处于水分胁迫时产生根源信号传输至地上部叶片,以调节气孔保持最适开度,达到以不牺牲作物光合产物积累而大量减少其奢侈蒸腾耗水而节水的目的。

控制性隔沟交替灌溉玉米根系吸水模型的试验研究

控制性隔沟交替灌溉玉米根系吸水模型的试验研究

控制性隔沟交替灌溉玉米根系吸水模型的试验研究
汪明霞;王卫东
【期刊名称】《灌溉排水学报》
【年(卷),期】2012(31)5
【摘要】以影响根系吸水强度的三大要素即作物蒸腾强度、土壤含水率和根系分布密度为影响因子,结合土壤水动力学理论得到的根系吸水率,建立了控制性隔沟交替灌溉条件下玉米的二维根系吸水模型,并进行验证得到较好的结果。

模型对预报控制性交替灌溉具有重要的理论及实用价值。

【总页数】4页(P132-135)
【关键词】控制性交替灌溉;玉米;根系吸水模型
【作者】汪明霞;王卫东
【作者单位】黄河水利职业技术学院;小流域水利河南省高校工程技术研究中心;水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S274.2
【相关文献】
1.控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和水分生产效率的影响 [J], 汪顺生;费良军;孙景生;高传昌;傅渝亮
2.夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究 [J], 汪顺生;高传昌;孙景生;费良军;王松林
3.干旱沙漠绿洲区地膜玉米控制性隔沟交替灌溉节水技术研究 [J], 杨秀英;杜太生;潘英华;张虎如
4.夏玉米双粒播种及控制性隔沟交替灌溉项目评价 [J], 孙晋锴;翟来铮;张子敬;李明慧
5.干旱区大田玉米控制性交替隔沟灌溉需水量及需水规律研究 [J], 于保静;石培泽;杨秀英;粟晓玲;康绍忠
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不同水肥条件下分根区交替灌溉对玉米生理特性和水分利用的影响

不同水肥条件下分根区交替灌溉对玉米生理特性和水分利用的影响

不同水肥条件下分根区交替灌溉对玉米生理特性和水分利用的影响陆文娟;李伏生;农梦玲【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)018【摘要】为探讨分根区交替灌溉(AI)条件下作物生理响应和水分利用情况,在不同水肥条件下,以常规灌溉为对照,研究了分根区交替灌溉(AI)对玉米总干物质量、水分利用和生理指标的影响以及这些指标在恢复正常灌水后的恢复补偿能力,以期为玉米实施分根区交替灌溉提供科学依据.盆栽试验包括2种氮磷(NP)肥水平,2种灌溉方式和不同亏水水平,即拔节前期至中期(18d)进行正常灌水(70%-80%θf,θf是田间持水量)、轻度亏水(60%-70%θf)和中度亏水(50%-60%θf),拔节前期至中期处理后拔节中期至抽雄期(18d)进行正常灌水(70%-80%θf)和轻度亏水(60%-70%θf).结果表明:与常规灌溉相比,拔节前期至抽雄期AI不显著影响玉米叶片叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖和脯氨酸含量,总干物质量和水分利用效率;与正常灌水相比,拔节前期至抽雄期轻度亏水也不显著影响上述指标;拔节前期至中期中度亏水降低玉米叶绿素含量和总干物质量,提高可溶性糖和脯氨酸含量,但是该处理在拔节中期至抽雄期恢复正常灌水后这些指标均恢复到一直正常灌水的水平.此外,施肥水平对各项指标的影响也不显著.因此,轻度亏水、低肥和拔节前期至抽雄期分根区交替灌溉结合可以节约灌水量和施肥量.【总页数】9页(P5257-5265)【作者】陆文娟;李伏生;农梦玲【作者单位】广西大学农学院,南宁530005;广西大学农学院,南宁530005;广西大学农学院,南宁530005【正文语种】中文【相关文献】1.分根区交替灌溉条件下水肥供应对番茄可溶性糖含量的影响 [J], 李瑞;牛晓丽;周振江;王旭东;胡田田2.根区局部灌溉水肥一体化对糯玉米产量和水分利用效率的影响 [J], 梁海玲;吴祥颖;农梦玲;李伏生3.分根区交替灌溉对玉米水分利用和土壤微生物量碳的影响 [J], 刘水;李伏生;韦翔华;农梦玲4.分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响 [J], 程铭慧;范军亮;张富仓;王海东;向友珍5.分根区交替灌溉对荔枝幼苗生长和水分利用的影响 [J], 梁继华;李伏生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

沟向与灌溉方式对玉米根区土温的影响

沟向与灌溉方式对玉米根区土温的影响

沟向与灌溉方式对玉米根区土温的影响
李彩霞;周新国;孙景生
【期刊名称】《灌溉排水学报》
【年(卷),期】2013(32)2
【摘要】为了阐明不同沟向与沟灌方式下作物根区土壤温度的变化规律,通过垄作玉米田不同点位处的根区地温观测,研究了南北沟向和东西沟向下交替隔沟灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)田的地温变化。

结果表明,东西沟向时AFI在湿沟、垄位和干沟处0~20cm土温分别高于南北沟向0~4.60、0~5.37、0~6.57℃;同一沟向条件下,AFI的平均土温比CFI提高了0.02~7.00℃,且AFI在非灌水区域的土温比灌水区域高0.23~6.20℃。

东西沟向AFI的作物根区土温最高,提高了根区土壤热能,以其通过栽培方式或灌溉方式的改变调节田间光热环境以适应不同作物的生长需求。

【总页数】4页(P41-43)
【关键词】沟灌;沟向;土温;根区;玉米
【作者】李彩霞;周新国;孙景生
【作者单位】中国农业科学院农田灌溉研究所/农业部作物需水与调控重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】S275
【相关文献】
1.不同水肥条件下分根区交替灌溉对玉米生理特性和水分利用的影响 [J], 陆文娟;李伏生;农梦玲
2.控制性分根区灌溉对玉米根区水氮迁移和利用的影响 [J], 刘小刚;张富仓;杨启良;田育丰
3.调亏灌溉和施氮对春玉米根区土壤水分、
硝态氮分布及产量的影响 [J], 成一雄
4.调亏灌溉和施氮对春玉米根区土壤水分、硝态氮分布及产量的影响 [J], 成一雄
5.分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响 [J], 程铭慧;范军亮;张富仓;王海东;向友珍
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摘要:【目的】研究不同的灌溉方法和灌水量对根区土壤微生物及作物生长的影响。【方法】利用盆栽试验对 供试玉米采取 3 种灌水方式,即常规全部根系区域灌水(常规)、固定 1/2 根系区域灌水(固定)和交替 1/2 根系 区域灌水(交替)。每种灌水方式设3种供水水平:充分灌水(充分)、轻度水分亏缺(轻度)、重度水分亏缺(重 度)。测定土壤微生物数量、作物株高、茎粗及叶面积,记录每次灌水量。【结果】在同一灌水方式下,轻度的水 分亏缺处理下土壤微生物数量占有一定的优势,有时甚至高于充分灌水处理。交替 1/2 根系灌水根系两侧土壤微 生物数量分布均匀。作物充分灌水时,生长最旺盛,轻度亏缺次之,重度最次。【结论】轻度的水分亏缺能有效地 改善土壤的水分、通气等条件,从而有利于土壤微生物的繁殖。在不同灌水方式下,由于交替 1/2 根系灌水使根 系区土壤处于交替干燥和湿润,在提供生命活动所需水分的同时,使土壤孔隙处于良好的通气条件下,为土壤微 生物提供了有益的生存条件,因此显示出其明显的优越性。充分灌水处理中,常规方式灌水所得干物质量达到最 大。交替灌充分灌水处理耗水与常规灌重度水分亏缺相近,但其干物质量却相对常规灌增加了 50%。交替灌的水 分利用效率达到最优。
关键词:灌水方式;控制性根系分区交替灌溉;水分亏缺;土壤微生物;玉米
Effects of Controlled Alternate Partial Rootzone Irrigation on Soil Microorganism and Growth of Maize
WANG Jin-feng1, KANG Shao-zhong1,2, ZHANG Fu-cang1, LI Zhi-jun1
2005 年 3~7 月进行控制性根系分区交替灌溉盆 栽试验。试验共设 3 个灌水方式处理:(1)常规灌水 (常规);(2)固定 1/2 根系区域灌水(固定),每次 固定对一侧进行灌水,另一侧自始至终保持干燥;(3) 交替 1/2 根系区域灌水(交替),对根系两侧进行交替 灌水。每种灌水方式均设 3 种灌水水平处理,苗期: 充分灌水(60%~80% θF)、轻度水分亏缺(50%~60% θF)、重度水分亏缺(40%~50% θF);苗期以后:充 分灌水(70%~90% θF)、轻度水分亏缺(60%~70% θF)、重度水分亏缺(50%~60% θF)。试验共设 9 个 处理,每个处理重复 5 次。
1 材料与方法
1.1 材料 试验用玉米品种为户单 4 号。盆栽试验在西北农
林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室遮雨 棚下进行。供试土壤为西北农林科技大学节水灌溉试 验站的土娄土(0~20 cm),土壤经自然风干、磨细过 2 mm 筛。试验前土壤的基本理化性质为:pH 8.14、有 机质含量 6.08 g·kg-1、全氮 0.89 g·kg-1、全磷 0.72 g·kg-1、 全钾 13.8 g·kg-1、碱解氮 55.93 g·kg-1、速效磷 8.18 g·kg-1、速效钾 102.30 g·kg-1,土壤质地为重壤土,土 壤田间持水量(θF)为 24%。 1.2 试验处理和方法
Key words: Irrigation ways; Controlled alternate partial rootzone irrigation; Water deficient; Soil Microorganisms; Maize
0 引言
【本研究的重要意义】水是人类赖以生存和农业 生产持续发展的必不可少的重要资源之一。农业是水 资源的用水大户,因此,对于中国这样的农业大国, 发展节水农业势在必行。切实可行的节水灌溉方法可 以提高水分利用效率,缓解中国水资源紧张的局面。 【前人研究进展】许多国内外专家、学者对此做了大 量工作,相继提出限水灌溉(limited irrigation)、非充 分灌溉(non-full irrigation)、局部根区干燥(partial rootzone drying, PRD)、调亏灌溉(regulated deficit irrigation, RDI)等节水理论。农民在实际生产中,为 减少灌溉用水也采用了一些经验性的节水灌溉方法。 在总结前人研究和农民生产经验的基础上,一种新的 生 物 节 水 灌 溉 技 术 —— 控 制 性 根 系 分 区 交 替 灌 溉 (controlled alternate partial rootzone irrigation, APRI)[1] 被系统地提出。该灌水技术人为保持根系活动层的土 壤在水平或垂直剖面的某个区域干燥,使作物根系始 终有一部分生长在干燥或较为干燥的土壤区域中,限 制该部分的根系吸水,同时通过人工控制使根系在水 平或垂直剖面的干燥区域交替出现,使干燥区的根系 尤其是根尖产生水分胁迫信号(ABA)传递到保卫细 胞,从而有效地调节气孔关闭。而处于湿润区的根系 从土壤中吸收水分以满足作物的最小生命之需,使对 作物的伤害保持在临界限度以内。同时由于表层土壤 总是间歇性的处于干旱区,这样既可减少株间一直湿 润时的无效蒸发损失和总的灌溉用水量,亦可降低土 壤机械强度,改善土壤的通透性,促进根系的补偿生 长,提高根系对水分、养分的利用率,提高矿质养分 的有效性,以不牺牲作物的光合产物累积而达到节水 的目的[1]。控制性根系分区交替灌溉对作物根系生长 发育及吸收功能、作物生长发育和水分生理状况以及 作物产量与提高水分利用效率的等方面影响的研究已 取得较大的进展[2~8]。在这些成果的支持下,这一节水 灌溉新技术已在实际生产中得到了广泛的推广和应 用。控制性根系分区交替灌溉对调节作物生长的土壤 水分环境和水分利用效率的提高有重要作用,必然对 土壤的生物环境产生一定的影响。【本研究的切入点】
近些年来,许多学者就不同的施肥方法和施肥制度、 不同的种植方式以及灌溉方式对土壤微生物的影响进 行了大量的研究[9~17],但对控制性根系分区交替灌溉条 件下土壤微生物数量以及分布特征的影响尚未见报道。 【拟解决的关键问题】本文旨在对控制性根系分区交替 灌溉条件下土壤微生物的变化特征进行研究,探索该灌 水技术条件下作物根系土壤微生物数量的变化和分布 规律,为改善农田生态环境提供理论依据。
Abstract: 【Objective】The effects of soil microorganisms and growth of crop were investigated in a pot experiment of maize. 【Method】The irrigation treatments included: a. conventional irrigation, b. fixed partial rootzone irrigation, c. alternate partial rootzone irrigation.For each irrigation method, water was supplied by three levels: sufficient irrigation, milder deficiency irrigation, serious deficiency irrigation. The quantity of soil microorganism, plant height, stalk diameter, leaf area, dry biomass and irrigation amount were measured. 【Result】Under a milder deficiency irrigation level, plant soil microorganisms were not significantly inhibited, and their growth quantity was at times larger than sufficient irrigated treatment. The soil microorganisms distributed evenly under alternate partial rootzone irrigation. The plant grew very well under sufficient irrigation. The milder deficiency irrigation was slightly worse, but not significantly so. 【Conclusion】This suggests that the condition of soil water content and ventilation were ameliorated in the milder deficiency irrigation level. Soil microorganisms multiplied. Under alternate partial root zone irrigation, where soil was kept in alternately dry and moist conditions, soil was in a nicer ventilate state, which provided a beneficial condition for the soil microorganisms. Superiority of alternative irrigation was displayed in different irrigation ways. The largest dry biomass
收稿日期:2005-10-31;接受日期:2006-06-28 基金项目:国家自然科学基金重点项目(50339030)和国家自然科学基金项目(50579066) 作者简介:王金凤(1981-),女,新疆玛纳斯人,博士研究生,研究方向为节水灌溉及其对土壤环境影响。Tel:029-87084978; E-mail:wangjinfeng
中国农业科学 2006,39(10):2056-2062 Scientia Agricultura Sinica
控制性根系分区交替灌溉对玉米根区土壤微生物及 作物生长的影响
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