不同灌溉条件下不同类型冬小麦产量水分利用效率差异原因分析

以旱地品种"西峰20"和"晋麦47"、水旱兼用型品种"石家庄8 号"、高水肥地品种"石4185"和"科农9204"5 个冬小麦品种为材料, 通过田间不同灌溉处理试验研究了不同抗旱类型冬小麦品种收获指数和群体水分利用效率对产量水分利用效率的影响差异。结果表明: 不同抗旱类型的小麦在不同灌溉处理下, 产量水分利用效率(WUE_y)以及变化趋势存在显著差异。旱地冬小麦品种WUE_y 和收获指数(HI)显著低于水地品种和水旱兼用型品种。不同品种间WUE_y 最大相差42.01%, HI 相差25.91%。HI 和群体水分利用效率(WUE_bm)与WUE_y 呈显著正相关关系。株高与HI 呈显著负相关关系(R²=0.574)。在不灌溉条件下, 品种间WUE_y 差异源自HI 的差异; 而在补充灌溉条件下, 品种间WUE_y 的差异源自WUE_bm 和HI 的共同作用。说明不同抗旱类型的小麦对不同灌溉处理的响应方式和适应策略不同。旱地品种在干旱胁迫条件下, 主要靠增加WUE_bm 来提高WUE_y; 而水地品种和水旱兼用型品种在补充灌溉中凭借较高的WUE_bm 和HI 共同作用提高WUE_y。     

太行山前平原冬小麦综合节水技术效应分析

在河北省鹿泉市南铜冶村试区实施了工程、农艺等综合节水技术,冬小麦全生育期浇2次水,使小麦产量达7500kg／hm²,水分利用效率达18kg／hm².mm。若种植节水品种、实施秸秆覆盖节水措施,冬小麦水分利用效率可达24．3kg／hm²·mm,为太行山前平原实施节水农业提供了科学依据。     

荒漠绿洲区交替灌溉小麦/玉米间作水分利用特征研究

大田试验研究了小麦/玉米间作田小麦、玉米带交替供水对作物耗水特性、产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明: 在同等供水水平下, 交替灌溉小麦/玉米间作全生育期的棵间蒸发量比传统灌水处理减少44.0 mm, 总耗水量增加15.4 mm, 产量和WUE分别提高13.92%和9.21%, 说明交替灌溉是提高间作产量和WUE的可行措施之一。交替灌溉条件下, 小麦/玉米间作全生育期的棵间蒸发量、耗水量随供水水平的提高而增加, 但WUE随供水量的增加而降低。     

间歇灌与农艺措施结合节水高产机理研究

针对阻碍农田水利用效率的关键因素及提高水利用效率的途径,采取把间歇灌灌溉技术、覆盖秸秆技术、化控、密植等农水措施溶于一体,取得了显著的节水增产效益和具有较强的可操作性。小麦、夏玉米产量分别为5250kg/hm²和8250kg/hm²,水分利用效率达1.61kg/m³和2.42kg/m³,平均为2.01kg/m³的较高水平。并对其节水高产机理作了探讨。     

旱地农业持续发展技术研究

1989～1992年在山西省10个县市对旱地玉米和小麦可持续增产技术进行试验研究,建立了旱地玉 米免耕整秸秆覆盖技术、旱地小麦少耕覆盖技术等4种技术体系。试验结果表明,旱地玉米免耕整秸秆覆盖技术比常规耕作玉米增产32.0%,产量增加750～1500kg/hm²,约降低生产成本600元/hm²,增加纯收入1500元/hm²,产投比翻番;水分利用效率(WUE)提高1.95～7.5kg/hm²·mm,3年0～20cm土层有机质提高0.13%,地面径流减少60%,土壤侵蚀量减少50%,土壤动物、微生物量大大增加。     

灌溉量与减氮配施有机肥模式对温室黄瓜及土壤的影响

为探究设施农业中不同灌溉量与施肥模式对土壤理化特性、作物产量、品质、水分利用效率（water use efficiency,WUE）及氮肥偏生产力（nitrogen partial productivity,NPP）的影响。该研究通过对温室黄瓜设置充分（W1）与亏缺（W2）灌溉下不同比例减氮（N1：275 kg/hm²、N2：220 kg/hm²、N3：165 kg/hm²）配施腐熟羊粪有机肥（O1：12 t/hm²、O2：8 t/hm²）处理试验,分析充分与亏缺灌溉下不同减氮配施有机肥处理对土壤理化特性、黄瓜品质、产量、WUE及NPP的影响。结果表明,在相同灌溉条件下,减施氮肥和配施有机肥均能有效改善土壤结构,O1N3处理较其他处理土壤容重平均降低5.8%,孔隙度平均增加7.7%,三相组成优化,大粒径水稳性团聚体含量平均提高25.4%,0～30 cm土层土壤硝态氮含量平均降低21.8%。同时,配施有机肥能提高温室黄瓜WUE和NPP,在相同灌溉和氮肥条件下,O1较O2水平黄瓜WUE和NPP分别平均提高14.5%和15.7%。综合对比分析不同指标得出W1O2N2处理表现最佳,黄瓜可溶性葡萄糖、可溶性固形物、维生素C（VC）含量及产量较W1O1N1处理无显著差异（P>0.05）,同时能有效改善土壤环境,减少肥料用量,保证生产经济效益。研究结果对于设施农业科学水肥管理及绿色高效生产具有重要的参考意义。     

等高反坡阶对玉米生长及光合特性的影响

[目的] 探讨坡耕地等高反坡台阶措施对玉米生长及光合特性的影响，为云南省坡耕地作物种植提供科学依据。[方法] 以玉米（云瑞668）为供试材料，采用田间试验，试验设置2个布设有反坡台阶的坡耕地样地（2^#和3^#，CR）及1个未扰动的对照样地（1^#，CK），通过野外定位监测方法，测定玉米生长相关指标，净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及作物产量，研究等高反坡阶对玉米生长特征、光合特性的影响。[结果] 等高反坡阶措施对玉米茎粗、穗位高影响不显著。反坡阶坡中地块对玉米株高促进作用最为显著，增幅为27.9%；反坡阶样地玉米叶面积指数显著高于原状坡耕地，LAI最高达5.01~5.78，灌浆期后可维持相对较高的LAI，而CK组LAI范围为3.78~4.79，且下降较快；反坡阶处理下玉米叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、叶片瞬时水分利用效率（WUE_L）、作物水分利用效率（WUE）均高于坡耕地；玉米产量分别较坡耕地提高了9.6%，13.8%。[结论] 在云南省坡耕地作物种植地区，通过布设等高反坡阶减少水土流失，提高土壤水分，增加土壤贮水量，进而使叶片维持较高的光合作用以及生理状态，为玉米干物质生产奠定了生理基础，提高了作物产量。自然降雨情况下，坡耕地坡度为15°时布设高反坡阶对玉米光合特性、WUE及产量促进作用最佳。     

灌溉和施磷对紫花苜蓿土壤水分动态及根重的影响

采用完全随机裂区设计,常规灌溉量(330mm),节水20%灌溉量(264mm)和节水40%灌溉量(198mm)作为主处理,施磷量(0,60,120和180kg/hm²)作为副处理,研究了不同灌溉量和施磷量对紫花苜蓿土壤贮水量、耗水强度、水分利用效率和根重的影响。结果表明,土壤贮水量、紫花苜蓿耗水强度和根重随灌溉量增加而增加,水分利用效率随灌溉量增加而降低。施磷对紫花苜蓿土壤贮水量和耗水强度影响不明显。紫花苜蓿水分利用效率和深度0-40cm根重随施磷量的增加表现为先增加后降低,当施磷量达到120kg/hm²时,紫花苜蓿水分利用效率﹝26.50kg/(mm·hm²)﹞和全生育期平均根重(1 320.78g/m²)达到最大值。     

适宜种植密度和施氮量对提高冬小麦产量和水氮利用效率的影响

针对西北地区干旱以及不合理的施氮和种植密度导致的冬小麦产量和水氮利用效率偏低的问题，探究垄膜沟播模式下冬小麦高产和水氮高效利用的最优氮肥密度管理措施。试验设置150 kg/hm²（D1）、187.5 kg/hm²（D2）、225 kg/hm²（D3）3个密度梯度和180 kg/hm²（N1）、270 kg/hm²（N2）、360 kg/hm²（N3）3个施氮水平（以N计），通过2 a（2021—2022年和2022—2023年）田间试验，研究氮密互作对冬小麦生理生长、干物质累积、产量、水分利用效率（water use efficiency，WUE）和氮利用效率（nitrogen partial factor productivity，NPFP）的影响。结果表明：与当地常规氮密处理（D1N3）相比，合理增大种植密度和减少施氮量可使抽穗期LAI提高13.93%～67.19%，最大干物质累积量和累积速率增大147.25%和65.29%。2 a产量均在D2N2处理达到最大，平均值11911.93 kg·/hm²，但2 a WUE分别在D2N2和D2N3达到最高，NPFP分别在D2N2和D3N1处理最高。通过拟合分析，2021—2022年冬小麦产量、WUE和NPFP达到最大值时所对应的种植密度与施氮量分别为195.92和260.82 kg/hm²、200.51和249.80 kg/hm²、195.92和187.35 kg/hm²，2022—2023年分别为195.92和257.14 kg/hm²、194.39和286.53 kg/hm²、197.45和183.67 kg/hm²。基于回归模型对产量、WUE和NPFP进行综合评价，最终确定种植密度180.45～190.04 kg/hm²、施氮量201.66～256.67 kg/hm²的组合模式为垄膜沟播冬小麦高产和水氮高效利用的氮密管理措施。研究结果可为西北地区冬小麦的高产高效栽培提供理论依据。     

黄淮海地区夏玉米农艺性状与产量的通径分析

为应对当前黄淮海地区农业用水紧缺的情况, 选育和推广高水分利用率的高产夏玉米品种是一项重要措施。本试验采用完全随机设计, 对黄淮海区域11 个主推夏玉米品种在灌溉1 水条件下的农艺性状、产量和水分利用率进行通径分析与主成分分析, 结果表明: "滑丰8 号"、"蠡玉18"、"浚单20"和"冀玉3 号"的产量均超过10 000 kg·hm^-2, 且这4 个品种的水分利用率均在3.0 kg·m^-3 以上, 属于水分利用率高的超高产品种; "源申213"和"中科11"产量超过9 000 kg·hm^-2, 其水分利用率也均大于2.7 kg·m^-3, 属水分利用率较高的高产品种;"浚单18"、"登海662"、"冀农1 号"和"登海超级玉米"产量均超过8 000 kg·hm^-2, 其水分利用率在2.3~2.7 kg·m^-3之间, 属稳产品种。主成分分析及综合评价排名的结果表明, "冀玉3 号"、"蠡玉18"、"滑丰8 号"和"浚单20"4 个品种综合表现优异, 可以作为抗旱节水高产品种在黄淮海地区大面积推广。通径分析结果表明, 7 个主要农艺性状对产量的综合效应排名为: 芯重＞百粒重＞行粒数＞秃尖长度＞粒长＞棒长＞行数。芯重、行粒数和百粒重对产量的直接正效应最大, 秃尖长度对产量的直接负效应最大。以上结果为黄淮地区抗旱节水高产玉米品种选育和推广提供了重要信息。     

夏季不同饮水器和水压对保育猪水利用情况的影响

养猪生产中猪饮水器用水中漏水将增加污水产生量,环境温度和供水水压及饮水器类型均会对饮水器总用水量产生重要影响.该文选择夏季不降温的保育猪舍,通过试验研究了不同饮水器和供水压力对保育猪用水量和浪费水量的影响.用水量和浪费水量每分记录1次.试验的第一个阶段,用10头/圈的保育猪比较了在水压为0.10,0.15和0.20MPa时杯式饮水器和swing饮水器对用水量和浪费水量的影响;第二个阶段,用5头/圈的保育猪比较了在水压为0.10MPa时带片swing饮水器和标准swing饮水器对用水量和浪费水量的影响.结果表明:在水压为0.1,0.15和0.20MPa时,杯式饮水器每头猪的用水总量分别为16.2±3.0,30.3±8.1和38.3±4.8L/d,swing饮水器的用水总量分别为5.7±1.0,8.7±1.9和10.3±0.4L/d.在0.1,0.15和0.20MPa下,杯式饮水器浪费水量/用水总量预测值分别为83.3%,85.1%和85.4%;swing饮水器浪费水量/用水总量分别为54.4%,48.3%和45.6%.带片swing饮水器每头猪用水总量(11.3±1.7L/d)没有显著高于标准swing饮水器的用水量(9.4±1.0L/d)(P>0.05).但是带片swing饮水器的浪费水量/用水量(60.2%)显著高于标准swing饮水器的浪费水量/用水量(46%)(P<0.05).因此,为了减少保育猪用水总量和浪费水量,应控制水压或者调节饮水器水流量至适宜值.在夏季不降温猪舍,与swing饮水器相比,杯式饮水器将增加用水总量和浪费水量.相对于标准swing饮水器,带片swing饮水器的使用没有减少水的浪费.     

蔬菜清洗机不同清洗模式的节水比较

蔬菜清洗过程中最大的消耗资源是水,耗水量不仅与清洗方式有关,也与用水模式有关.为研究耗水量与蔬菜清洗用水模式的关系,该文在蔬菜清洗试验结果的基础上,提出了针对清洗机设备耗水量的科学评价方法,通过设计多种蔬菜清洗用水模式,采用理论分析的方法,对清洗过程中清洗水浊度的变化规律建屯了数学模型,分析计算了清洗不同脏污程度蔬菜需要的耗水量,研究结果表明多槽清洗模式可以大大减少耗水量,该项研究为实际生产中制定清洗工艺提供了理论依据.     

不同水分条件下保水剂对土壤持水与供水能力的影响

为探明水分条件对保水剂作用效果的影响,采用盆栽实验,测定冬小麦生长结束后不同水分条件下保水剂不同用量（T1：0、T2：27 mg/kg、T3：54 mg/kg、T4：81 mg/kg）处理的土壤持水、供水及导水性能等。结果表明：保水剂的施用均提高了土壤持水、供水、导水能力及土壤有效水含量。轻度胁迫条件下,以T3处理的持水能力、有效水含量及导水能力最强,而供水能力以T4处理为佳;充分供水条件下,随保水剂用量的增加,土壤持水能力、供水能力、有效水含量及导水能力均提高,但T3和T4处理间差异不显著。与轻度胁迫相比,充分供水条件下各处理的持水能力、供水能力及导水能力均较高,而有效水含量以轻度胁迫条件下的T3处理较高,较对照增加18.6%。从经济的角度考虑,2水分条件下以T3处理（54 mg/kg）效果为佳。     

实验室条件下不同盐度水体去分层试验

水产养殖中水体分层在水中形成屏障，阻碍质量和能量交换，进而导致水质恶化，影响水体中生物的生长。针对此问题，该研究在实验室条件下对玻璃水槽中2种不同盐度水体（淡水和4% NaCl溶液）染色，仅依靠浮力作用，观测水体去分层过程的准备、起动、混合和均匀4个阶段；在压力差的驱动下，形成"上升流"式的上涌对流，发现流体上浮至分层界面发生混合并使跃层增厚，最终引起分层水体失稳破坏。依据试验结果总结出水体分层破坏过程分为准备、起动、混合和均匀四个阶段，在给定工况下，100L/h输水流量混合作用最强且完全混合的时间最短，25L/h输水流量混合作用最弱且完全混合的时间最长。该文发现在一定盐度差异下，水体去分层起动时间和完全混合时间的变化规律对水产养殖产业有促进作用。     

Evaluation of different mulch materials for reducing soil surface evaporation in semi‐arid region

In recent years, the use of new mulches for soil water conservation in arid regions has been introduced as an alternative to conventional (plastic) mulches. However, systematic studies concerning the effects of different organic [pistachio shell mulch (PSM), wheat straw mulch, de‐oiled olive pomace mulch (DOM) or wood chips mulch], chemical [superabsorbent polymer (HM) or organic‐based emulsion polymer (PEM)] and mineral [gravel mulch (GM)] covers on soil and water conservation are scarce. Therefore, two experiments were carried out. Experiment 1 was aimed at evaluating the effects of mulches of different composition on soil surface evaporation, whereas in experiment 2 we investigated the effects of this decrease in soil evaporation due to different mulch materials on some olive tree physiological responses to soil drying. We analysed stem water potential, transpiration rate, stomatal conductance, leaf density and maximum efficiency of photosystem II photochemistry (Fv/Fm) of 2‐yr‐old plants of ‘Konservalia’ olive, grown in pots in open field. The results showed that different mulch materials had different efficiency on soil water conservation and DOM and pistachio shell mulch PSM – as new mulch materials – seems more favourable for conserving soil water. Water stress caused reductions in all parameters measured and increment in leaf density compared with unstressed treatment. Olive plants grown using different soil mulch presented higher values of stem water potential, transpiration rate, stomatal conductance and Fv/Fm ratio compared to control plants. Although all the mulch treatments improved the water content of soil, DOM and PSM were found to be superior in maintaining optimum soil water content for olive use.     

黄土丘陵区不同下垫面降雨产流与蓄水窖工艺技术

在山西洪洞建立了农膜、公路、农田小路、农田下垫面产流场，对不同下垫面的降雨产流量及蓄水窖主要工艺技术体系进行了研究。结果表明：在观测的27次降雨中，在同一坡度、同一降雨量条件下，不同下垫面的产流量存在较大差异。农膜、公路、农田小路和农田下垫面的产流量分别占总降雨量的81.4％、73.6％、41.6％、2.7%。表明前三者均有较好的集水效果，而农田产流效果较差。研究提出的蓄水窖主要工艺技术体系经大面积示范收到了较好的效果。     

不同灌溉制度对玉米根系生长及水分利用效率的影响

为了探讨不同灌溉制度对玉米根系生长和水分利用效率的影响及基因型间差异,在大型活动防雨棚和棚外田间条件下,利用一组玉米遗传材料杂交种户单四号、父本803和母本天四进行了研究。结果发现玉米杂交种在根系生长、分布和水分利用效率上表现出显著的杂种优势。在充分灌溉条件下,玉米杂交种在浅层的根长密度大于亲本,但在水分亏缺条件下,玉米杂交种根长密度在整个剖面上都显著大于亲本;同一玉米基因型在不同的灌溉制度下根长密度在土壤剖面的分布也不同,拔节期不灌溉条件下玉米根系在深层土壤中的分布较充分灌溉条件下大,保证了玉米对深层土壤水分的充分吸收,而后期灌水延缓了表层根系生长的衰退,产生明显的补偿效应;拔节期干旱而抽雄期和灌浆期灌水显著提高了3种基因型玉米的水分利用效率。通过合理灌溉优化玉米根系分布特性以提高玉米吸水能力和水分利用效率,是节水栽培上的可行途径。     

不同灌溉模式下水分养分的运移及其利用

以玉米为试验材料通过人工控制水分的微区试验,比较了水肥异区交替灌溉与传统均匀灌溉条件下,水分与养分在200cm剖面上的动态迁移规律,并分析了不同灌水模式下的灌溉效率和肥料利用效率。结果表明,在低灌水量(450m3/hm2)水平下水肥异区交替灌溉,施肥区和灌水区之间存在水势梯度差异,NO3-N含量也有差异;灌溉效率和肥料利用效率均高于均匀灌溉。在高灌水量(900m3/hm2)水平下,水肥异区交替灌水与常规均匀灌水差异不显著,但养分离子发生了强烈的淋洗。收获后,交替灌溉的NO3-N残留量比传统灌溉要高,而水分残留量则相反。研究结果发现,交替灌溉在450m3/hm2时的产量与均匀灌溉在900m3/hm2时的产量相差并不大,即交替灌溉可节水一半。秸秆覆盖能影响060cm土壤水分运动,可减少土壤水分蒸发,但对玉米产量影响不大。     

不同饮水器保育猪用水总量及浪费水量对比试验

为寻求猪饮水时浪费水量少的节水饮水器或饮水方式,在舍内温度为20~25℃的条件下,选择60头体质量为20 kg的保育猪进行鸭嘴式饮水器、杯式饮水器和Swing饮水器的用水总量和浪费水量的比较研究。试验结果表明,3种饮水器的用水总量无显著性差异(P0.05)。每头猪浪费水量由小到大依次为:杯式饮水器(1.13 L/d)Swing饮水器(1.42L/d)鸭嘴式饮水器(1.93 L/d),其中,鸭嘴式饮水器浪费水量极显著高于Swing饮水器(P0.01),极显著高于杯式饮水器(P0.01),杯式饮水器和Swing饮水器浪费水量无显著差异(P0.05)。杯式饮水器浪费水量占用水总量百分比(15.17%)Swing饮水器(17.58%)鸭嘴式饮水器(25.10%),杯式饮水器和Swing饮水器浪费水量占用水总量百分比极显著低于鸭嘴式饮水器(P0.01),杯式饮水器和Swing饮水器浪费水量占用水总量百分比无显著差异(P0.05)。与鸭嘴式饮水器对比,杯式饮水器和Swing饮水器起到一定的节水作用。