噴灌與地面灌溉條件下冬小麥籽粒灌漿過(guò)程特性

2012年在西北干旱地區(qū)寧夏中部干旱帶同心黑膜覆膜條件下,研究了洋蔥噴灌方式灌溉量及灌水次數(shù)對(duì)洋蔥產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:噴灌2100m3/hm2處理鱗莖產(chǎn)量最高為77414.1kg/hm2,較噴灌900m3/hm2處理增產(chǎn)28.50%,供水效率143.09kg/(hm2·mm),水分生產(chǎn)效率155.39kg/(hm2·mm),與噴灌900m3/hm2相比,水分生產(chǎn)效率提高7.53%。因此,優(yōu)化出洋蔥噴灌生產(chǎn)模式灌溉定額2100m3/hm2,緩苗水300m3/hm2、葉旺長(zhǎng)期600m3/hm2、噴灌2次,鱗莖生長(zhǎng)期1200m3/hm2、噴灌4次。

足墑條件下冬小麥播種時(shí)200cm土體總貯水量為619.6mm,有效貯水量為329.5mm。冬小麥播種～拔節(jié)期主要消耗0～100cm土層內(nèi)土壤有效貯水;由于有效貯水能滿(mǎn)足作物需水,因此拔節(jié)期不出現(xiàn)土壤水分虧缺。拔節(jié)～開(kāi)花期對(duì)照(ck)耗水深度為200cm土層,起身期灌1水(ⅰ-1)處理為160cm,其他處理為130cm;至開(kāi)花期ck和ⅰ-1處理0～60cm土層內(nèi)已呈現(xiàn)一定程度的水分虧缺。開(kāi)花～成熟期各處理200cm土體內(nèi)土壤有效水含量均呈不同程度下降,但主要供水層為0～130cm土層;冬小麥成熟期除春后起身～孕穗～灌漿期(ⅲ-1)、拔節(jié)～開(kāi)花～灌漿期(ⅲ-2)灌3水和起身～拔節(jié)～開(kāi)花～灌漿期(ⅳ)灌4水處理外,大部分處理0～80cm或0～60cm土層內(nèi)均呈明顯的水分虧缺。隨灌水次數(shù)或灌水量的增加,土壤貯水利用率呈明顯下降趨勢(shì)。

柴達(dá)木盆地高產(chǎn)春小麥的籽粒發(fā)育過(guò)程長(zhǎng)達(dá)６０天以上，灌漿強(qiáng)度雖較低，但灌漿時(shí)間長(zhǎng)，千粒重高。在高肥力水平下灌漿可出現(xiàn)兩次高峰，即開(kāi)花后的第２３～３９天和第５１～５５天。在超高產(chǎn)栽培條件下，因生育期相對(duì)推遲，灌漿后期受低溫影響，有時(shí)出現(xiàn)物質(zhì)倒流現(xiàn)象，因此，適期收割是柴達(dá)木春小麥創(chuàng)超高產(chǎn)不可忽視的栽培措施之一。

選取4個(gè)河南省主栽小麥品種,研究了灌漿期小麥籽粒木聚糖單糖組分水溶性阿拉伯糖(wea)、水溶性木糖(wex)、水不溶性阿拉伯糖(wua)、水不溶性木糖(wux)相對(duì)含量和絕對(duì)含量的的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在相對(duì)含量總體變化趨勢(shì)上,wea呈現(xiàn)先降低后升高再降低的變化趨勢(shì),wex持續(xù)下降,而wua和wux則表現(xiàn)為先升高后降低。而其絕對(duì)含量4項(xiàng)指標(biāo)前期均顯示持續(xù)升高趨勢(shì),至開(kāi)花后27~31d轉(zhuǎn)而下降。水溶性木聚糖(weax)的絕對(duì)含量變化與水不溶性木聚糖(wuax)和總木聚糖(tax)都不一樣。

紫花苜蓿每年刈割多次,其不同茬次間的耗水規(guī)律與灌溉制度存在較大差異.在鄂爾多斯市鄂托克前旗牧區(qū)節(jié)水灌溉示范區(qū)進(jìn)行紫花苜蓿中心支軸式噴灌灌溉試驗(yàn),利用水量平衡原理計(jì)算得出噴灌條件下不同茬次紫花苜蓿耗水量,研究分析不同茬次紫花苜蓿耗水規(guī)律、產(chǎn)量、水分生產(chǎn)率和灌溉制度.結(jié)果表明:研究區(qū)第一、二和三茬紫花苜蓿耗水量總體呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),而不同茬次紫花苜蓿耗水強(qiáng)度呈現(xiàn)低—高—低變化規(guī)律；不同茬次紫花苜蓿產(chǎn)量差異明顯,其中第二茬紫花苜蓿產(chǎn)量最高,第一茬產(chǎn)量次之,第三茬產(chǎn)量最低,對(duì)應(yīng)不同茬次紫花苜蓿水分生產(chǎn)率也呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律；一般年份紫花苜蓿噴灌條件下推薦灌溉制度為全生育期灌水7次,灌溉定額270~315mm,其中第一茬灌水3次,灌溉定額120~135mm,第二茬灌水2次,灌溉定額75~90mm,第三茬灌水2次,灌溉定額75~90mm.該研究成果對(duì)于多茬牧草灌溉決策和牧區(qū)節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)具有一定意義.

為了探討灌漿期不同淹水時(shí)間對(duì)小麥旗葉光合特性的影響程度,在池栽補(bǔ)灌條件下,研究了灌漿期淹水3d、6d、9d和12d對(duì)冬小麥旗葉光合特性的影響。結(jié)果表明:淹水可導(dǎo)致小麥旗葉光合速率上升后又下降的光合性能降低,2個(gè)品種的光合速率均呈雙峰曲線,細(xì)胞間隙co2濃度和氣孔導(dǎo)度均呈上升趨勢(shì),氣孔限制值呈下降趨勢(shì)。灌漿前期短時(shí)間淹水對(duì)小麥生產(chǎn)有利,但長(zhǎng)時(shí)間淹水會(huì)引起小麥早衰,本研究結(jié)果可為華北地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)的災(zāi)害損失提供理論支撐。

小麥節(jié)水低壓噴灑灌溉技術(shù)

利用os30型葉綠素?zé)晒夥治鰞x研究水分脅迫對(duì)小麥旗葉葉綠素a熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明,水分脅迫下旗葉的t1/2值減少,旗葉光系統(tǒng)ⅱ(psⅱ)原初光能轉(zhuǎn)化效率(fv/fm)和潛在活性(fv/fo)降低,光合作用的潛在活力降低,這些參數(shù)下降影響了光合電子的傳遞和co2同化的正常進(jìn)行,表現(xiàn)在可變熒光淬滅速率減慢,可變熒光下降比值減小。同時(shí)還討論了水分脅迫對(duì)灌漿速率的影響。

小麥為高耗水作物,其生產(chǎn)用水占河北省農(nóng)業(yè)用水的70%,占河北省總用水量的50%左右。缺水是限制河北省小麥生產(chǎn)的主要因素之一。為解決小麥灌溉中存在的水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、農(nóng)田灌溉水利用率低的問(wèn)題,我們進(jìn)行了低成本小麥微噴灌溉技術(shù)研究與效果試驗(yàn)。介紹了低成本小麥微噴灌溉技術(shù)的典型地塊設(shè)計(jì)、配套設(shè)備和技術(shù)要點(diǎn);并以常規(guī)畦灌為對(duì)照,在小麥生產(chǎn)上進(jìn)行了節(jié)水、增產(chǎn)、增效試驗(yàn),結(jié)果顯示,采用該技術(shù)進(jìn)行小麥生產(chǎn),能夠節(jié)水29.2%~41.7%、節(jié)地10.8%、節(jié)肥10.6%、省工67.4%、省電27.1%,使小麥增產(chǎn)11.8%,增收1852.36元/hm2。小麥微噴灌溉在有效節(jié)省水、肥、電、地、工的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了小麥顯著增產(chǎn),是一項(xiàng)具有發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)。

使用蒸滲儀群開(kāi)展了冬小麥對(duì)淺層地下水利用試驗(yàn),討論了在降雨、灌溉和不同地下水埋深等多種水分條件下冬小麥對(duì)淺層地下水的利用規(guī)律,并確定了適宜冬小麥生長(zhǎng)的地下水埋深上限和相應(yīng)的合理灌水量。結(jié)果表明,從返青至收獲期,在40~150cm埋深范圍內(nèi),無(wú)灌溉無(wú)降雨條件下地下水對(duì)作物騰發(fā)的貢獻(xiàn)率可達(dá)到90.0%以上,而降雨和灌溉處理的地下水貢獻(xiàn)率減小到54.0%~78.9%。另外,無(wú)論是否有降雨影響,隨著地下水埋深的增加,地下水貢獻(xiàn)率都降低。試驗(yàn)結(jié)果還表明,150cm是適宜冬小麥生長(zhǎng)的地下水埋深上限,每公頃穗數(shù)較大是冬小麥產(chǎn)量高于其他埋深處理的主要原因。從返青至灌漿期,在150cm埋深下,只需在拔節(jié)期灌水約60.0mm,冬小麥產(chǎn)量就可達(dá)到8846kg/hm2,在無(wú)灌水和降雨時(shí)產(chǎn)量可達(dá)到拔節(jié)灌溉處理的80.0%左右。

人工模擬降雨條件下,在大田設(shè)置地膜覆蓋(pm)、4種秸稈覆蓋量(覆蓋量分別為1500,4500,7500,10500kg/hm2,即sm15、sm45、sm75和sm105),同時(shí)設(shè)置無(wú)覆蓋處理作為對(duì)照(ck),研究不同覆蓋方式對(duì)雨后冬小麥棵間蒸發(fā)量、土壤剖面水分和降雨土壤蓄積量的影響。結(jié)果表明:各處理雨后冬小麥逐日棵間土壤蒸發(fā)累積量和日變化有相同變化趨勢(shì);同一時(shí)間段內(nèi)不同覆蓋處理的土壤蒸發(fā)差異明顯,各生育階段土壤累積蒸發(fā)量和日蒸發(fā)量均表現(xiàn)為sm105sm75>sm45>sm15>ck>pm;受植株冠層降雨截留量增大的影響,冬小麥拔節(jié)期后各處理的土壤含水量和降雨土壤蓄積量明顯低于拔節(jié)期前的。研究結(jié)果可為提高冬小麥農(nóng)田自然降水的利用率,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

采用人工模擬干熱風(fēng)方法,對(duì)灌漿期冬小麥進(jìn)行重度干熱風(fēng)(重)、輕度干熱風(fēng)(輕)和無(wú)干熱風(fēng)(ck)平行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):重度干熱風(fēng)對(duì)旗葉光合速率(an)、蒸騰速率(tr)和氣孔導(dǎo)度(gs)的脅迫指數(shù)(si)為0.88,0.68,0.83,輕度干熱風(fēng)對(duì)an、tr和gs的si為0.32,0.19,0.39;在重-輕-ck3個(gè)梯度上,gs-an和gs-tr均有極顯著正相關(guān)關(guān)系;輕干熱風(fēng)對(duì)胞間co2濃度(ci)無(wú)顯著影響,重干熱風(fēng)下ci顯著升高。綜合分析認(rèn)為:輕、重干熱風(fēng)對(duì)灌漿期旗葉光合蒸騰均有顯著抑制作用,重干熱風(fēng)抑制作用要顯著強(qiáng)于輕干熱風(fēng);干熱風(fēng)引起氣孔部分閉合gs減小是光合蒸騰受抑制的主要原因,重干熱風(fēng)下光合還明顯受到非氣孔限制;非氣孔因素是導(dǎo)致同等干熱風(fēng)條件下光合受抑制程度大于蒸騰的原因。

地面灌溉技術(shù)的改進(jìn)措施——改進(jìn)地面灌溉技術(shù)，提高地面灌溉的灌水效果對(duì)緩解水資源短缺、保持我市灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。技術(shù)方面，應(yīng)用土地平整技術(shù)改進(jìn)田塊微地形條件、應(yīng)用高效節(jié)水地面灌溉技術(shù)等，以增加獲得較好灌溉效果的能力。設(shè)計(jì)方...

特殊地質(zhì)條件下的帷幕灌漿施工——廣西古項(xiàng)水電站壩基地質(zhì)條件較為特殊，多為含泥破碎巖層，巖溶較發(fā)育。通過(guò)對(duì)在該地質(zhì)條件下進(jìn)行帷幕灌漿的施工描述，探討了在含泥破碎巖層進(jìn)行帷幕灌漿的施工方法和技術(shù)難題，為類(lèi)似工程的施工提供了新經(jīng)驗(yàn)。

介紹了一種新型噴灌和軟管灌溉兩用輕小機(jī)組的結(jié)構(gòu)和工作原理,該新型灌溉機(jī)組由絞盤(pán)車(chē)提供行走動(dòng)力和壓力水源,通過(guò)噴水車(chē)進(jìn)行噴灑灌溉.機(jī)組可配置噴灌和軟管灌溉兩種不同的灌水系統(tǒng),滿(mǎn)足了不同作物在不同生育期對(duì)水分的要求;噴水車(chē)安裝有高度調(diào)節(jié)裝置,始終使灌水器處于最佳灌水高度;機(jī)組上采用低壓折射式噴頭和軟管灑水帶等低壓灌水系統(tǒng),使機(jī)組的工作壓力降低了30%.通過(guò)對(duì)該機(jī)組水渦輪特性、運(yùn)行特性、噴灑特性的分析,確定了該機(jī)組的技術(shù)參數(shù).噴灑試驗(yàn)表明,新型灌溉機(jī)組可克服受風(fēng)影響較大的弱點(diǎn),減少灌溉水分的漂移損失,灌水均勻度可達(dá)90%.

節(jié)水地面灌溉技術(shù)——摘要：地面灌溉是古老的田間施水技術(shù)，但它目前仍是世界上特別是發(fā)展中國(guó)家廣泛采用的一種灌水方法，約占全世界中灌溉面積的90%以上。我國(guó)則有98%以上的灌溉面積依然采用傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)。

通過(guò)對(duì)紫坪鋪2號(hào)泄洪排沙洞震損修復(fù)工程固結(jié)灌漿過(guò)程中的抬動(dòng)監(jiān)測(cè),介紹抬動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)的布置、抬動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的安裝以及抬動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程控制,分析影響抬動(dòng)變形的因素及灌漿抬動(dòng)影響范圍隨距離增大而減小的特點(diǎn),指出本次抬動(dòng)監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題。

針對(duì)再生水水質(zhì)復(fù)雜,污染物眾多,其在農(nóng)業(yè)滴灌上的應(yīng)用對(duì)滴灌系統(tǒng)的抗堵塞能力要求更高的特點(diǎn),采用6種滴頭進(jìn)行約360h的再生水滴灌試驗(yàn),測(cè)定了再生水滴灌條件下滴頭堵塞規(guī)律,探討了滴頭流道尺寸參數(shù)對(duì)于堵塞規(guī)律的影響,并采用環(huán)境掃描電子顯微鏡技術(shù)分析了滴頭堵塞物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明:不同流道結(jié)構(gòu)的滴頭抗堵塞能力明顯不同,各類(lèi)滴頭流量下降的幅度范圍為14.4%～72.2%;流道水力直徑、流道長(zhǎng)度、鋸齒高度和鋸齒間距等參數(shù)都影響著堵塞的發(fā)生,其中以水力直徑代表性最好,分區(qū)域地呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;微生物、胞外多聚物以及顆粒物質(zhì)混合形成的絮狀結(jié)構(gòu),構(gòu)成了滴頭流道內(nèi)的主要沉積物;堵塞過(guò)程的發(fā)生往往是以微生物富集開(kāi)始的。試驗(yàn)結(jié)果有助于進(jìn)一步提高再生水滴灌的應(yīng)用水平。

對(duì)管道灌溉、滴灌、噴灌等灌溉方式進(jìn)行了介紹,著重探討了灌溉模式的選擇方法及要點(diǎn),指出對(duì)于開(kāi)荒地,選擇噴灌和滴灌相結(jié)合的方式,既減少了出地管的數(shù)量,又方便耕作,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

三峽泄洪壩段壩基地質(zhì)條件較為特殊,總體來(lái)看巖體中陡傾角網(wǎng)絡(luò)狀細(xì)微裂隙發(fā)育,且具有一定的連通性,水泥漿液可灌性較差,易失水回濃,局部范圍內(nèi)涌水較為普遍,部分孔段漿液注入量較大。水泥灌漿施工完畢后,部分壩段仍存在淺層透水率超標(biāo)現(xiàn)象,采用丙烯酸鹽進(jìn)行補(bǔ)充灌漿后,帷幕的防滲能力可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

大隆洞水庫(kù)壩基巖體破碎,地質(zhì)條件復(fù)雜,帷幕灌漿施工經(jīng)過(guò)三次灌漿試驗(yàn),得出合適的施工技術(shù)參數(shù)。施工過(guò)程中采用了壓力水和壓縮空氣輪換沖洗巖石裂隙的工藝,采取限量、限流、低壓、間歇灌漿、待凝、摻加na2sio3的水溶液灌注等特殊的技術(shù)應(yīng)對(duì)措施。經(jīng)過(guò)帷幕灌漿加固處理后,水庫(kù)壩基的滲透系數(shù)從1×10-2cm/s降低至1×10-5cm/s,水庫(kù)的滲漏問(wèn)題得到有效地控制。