灌水对引黄地区不同品种玉米产量形成和水分利用的影响

不同品种玉米的耐旱程度不同,因此用相似的灌溉制度对待不同品种玉米进行灌溉会降低灌溉水利用效率。试验选用在引黄地区主推的6个品种,研究了不同品种玉米在充分降雨条件下对不同灌溉制度(蒙头水;蒙头水+拔节水;蒙头水+拔节水+灌浆水)的响应。结果表明,玉米灌浆期的水分消耗土层分布在20~40 cm。不同品种玉米耗水量以中单909最高(434 mm),登海605(411 mm)次之,郑单958(352 mm)最低。先玉335和郑单958的水分利用效率最高,均为28 kg/(hm~2·mm);中单909的最低,为23 kg/(hm~2·mm)。高灌水处理登海605和先玉335的产量分别为12.0和11.4 t/hm~2,较低灌水处理增产13.0%和14.2%;而郑单958和浚单20在高灌水处理的产量分别为10.1和10.2 t/hm~2,与低灌水处理差异不显著。因此,在引黄地区充分降雨条件下,登海605和先玉335灌蒙头水+灌浆水可以获得高产,郑单958和浚单20仅灌蒙头水即可稳产。     

华北冬小麦拔节期水分胁迫-复水补偿效应研究

以华北地区抗旱性不同的二冬麦品种石家庄8号(抗旱品种)与偃麦20(非抗旱品种)为材料,研究拔节期水分胁迫-复水补偿效应的品种差异及补偿效应对产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,在拔节期不同胁迫程度和不同胁迫历时下.石家庄8号水分胁迫一复水之后,各项生理指标均快速补偿,轻度水分胁迫-复水后出现超补偿效应,且出现...     

干旱胁迫与复水对苗期玉米光合特性的影响

研究不同干旱胁迫与复水处理对玉米光合作用的影响,为优化玉米蹲苗提供技术措施。以郑单958玉米品种为研究材料,采用水培法,测定不同干旱胁迫与复水周期下玉米幼苗光合色素、光合参数和叶绿素荧光参数等光合生理指标。随着干旱胁迫周期的增加,叶绿素和类胡萝卜素含量分别呈现先减小后增加和先增加后减小的趋势;PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）呈现先降低后增加的趋势,非光化学猝灭系数（qN）呈现先增加后降低的趋势;干旱胁迫下,玉米净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）显著下降,胞间CO2浓度（Ci）显著升高（P＜0-05）;最大净光合速率（Pnmax）、表观量子效率（AQE）和暗呼吸速率（Rd）显著降低,光补偿点（LCP）显著增加（P＜0-05）。复水后,叶绿素含量、Pnmax、AQE、LCP、光饱和点（LSP）总体表现为增加的趋势,Rd总体表现为降低的趋势;Pn、Gs、Tr、Ci、WUE、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和qN总体上随着复水时间的延长逐渐增加,表现为一定的补偿效应,但3次干旱胁迫下的Pn和WUE复水后仍然很低,甚至在复水后3 d降低到负值。玉米幼苗经2次干旱复水后补偿性吸水显著,3次干旱对玉米幼苗可能造成一定伤害,复水后补救作用有限。因此,玉米在蹲苗时应严格控制干旱锻炼的次数,避免因干旱太过对植株造成损伤,影响幼苗生长。      

山前平原区夏玉米对水分和密度的响应

通过田间试验,以郑单958和浚单20为试材,研究了不同密度和不同灌水处理对玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同灌水处理对产量构成影响较小;不同密度下玉米两品种的穗数和穗粒数差异显著;两品种玉米高密度比低密度处理产量平均增加16.89%;抗旱品种郑单958产量受灌水量的影响较小;浚单20灌水比不灌水处理平均增产11.40%。玉米两品种处理水分利用效率一般以不灌水处理较高,灌水处理水分利用效率均值比0水处理降低30.37%。因此,在水资源较缺乏的太行山山前平原区,选用抗旱品种进行合理密植并灌一水,对实现玉米节水与高产的统一有着重要意义。     

玉米苗期干旱拔节期复水补偿效应试验研究

采用盆栽试验方法,研究了玉米苗期在不同干旱程度下生长, 并在拔节期复水,分析复水后株高的动态变化及对干物质、根冠比的影响。结果表明：苗期亏水抑制了株高、叶面积和干物质积累的增长, 轻度干旱和适氮条件下复水后补偿效应明显,出现超补偿效应; 重度干旱条件下复水后虽然有所恢复,但很难恢复到正常水平;在轻度干旱和中度干旱下适当的增加施氮量可以提高干旱复水的补偿效果。     

玉米品种籽粒机收质量和指标相关性影响的研究

为明确内蒙古中西部地区春玉米籽粒直接收获对玉米品种籽粒机收质量、产量和指标相关性的影响,选择主栽品种和苗头品种共7个,分别测定籽粒直接收获时各品种的田间植株性状、籽粒含水量、破碎率、杂质率、损失率以及机收籽粒产量和净收籽粒产量。结果表明:郑单958的倒伏倒折率最大,达30%以上,其次是先玉335,其他品种的倒伏倒折率基本为0。籽粒含水量以东单6531最大,KWS9384最小。而破损率以丰垦139最大,郑单958最小;杂质率最大的品种是丰垦139,其次是KWS9384,华美1号和郑单958的杂质率最小。郑单958的落穗粒率最大,其落穗粒率达29.64%,其次是广德5,而KWS9384、华美1号、丰垦139的落穗粒率为0。籽粒总损失率以郑单958最大,KWS9384最小。其中产量与倒伏率、落穗粒率、总落粒率呈显著负相关关系(P0.05),与其他指标的相关关系不显著。根据籽粒产量和净收益率来看,由于华美1号的品质较差,因此,各品种选择种植的优先序为:丰垦139、KWS9384、广德5、先玉335、东单6531、华美1号、郑单958。     

基于NDVI指数的夏玉米中耕施肥模型设计与试验

根据肥料效应函数法,结合最佳环境和经济效应模式,研究了河南郑州地区夏玉米的中期追肥模型。以土壤耕层NO_3~--N含量及玉米目标产量为施肥依据,设计了夏玉米品种郑单958的种植、基肥、追肥等试验方案;利用Greenseeker植物冠层仪,测定追肥期玉米冠层的NDVI指数值,结合试验中依据线性加平台模型计算的最佳施肥量,进行了线性和2次多项式数据分析,构建了郑单958品种的线性追肥模型,用于指导玉米中期不同行数的变量施肥,拟合函数的决定系数为0.9239。     

辽宁省中晚熟春玉米新品种产量分析

为筛选出适宜辽宁省中晚熟区域种植的高产玉米品种,以郑单958为对照,对中晚熟组6个玉米品种进行随机区组试验,考察各品种产量。结果表明:辽单1805、鼎晟328、铁2116产量表现突出,适应性较广,可根据各地区实际情况进行推广。     

干旱及旱后复水对夏玉米根系生长的影响

为研究不同干旱条件下夏玉米根系生长的适应能力以及根系在旱后复水情况下的恢复能力,以'登海618'为试验材料,通风棚下设置轻旱、中旱、重旱、特旱后同等复水条件4个处理组以及1个正常供水对照组,分析了不同干旱及旱后复水下土壤含水量的变化以及对夏玉米根系形态和根生物量的影响.结果表明:①4种干旱处理下,土壤深度10、30、5...     

灌水方式对华北不同品种玉米产量形成和水分利用的影响

【目的】发展华北地区高效节水灌溉技术,探索华北地区主栽玉米品种的产量与水分利用对灌水量和灌溉方式响应,筛选不同灌溉模式下抗旱稳产玉米品种。【方法】设置了3种灌溉方式(地面灌溉、滴灌和微喷灌)、3种灌水量(高、中、低灌溉水平)和5~6个玉米品种处理,研究了不同玉米品种在不同灌溉模式和灌水量条件下的产量与水分利用特征。【结果】地面灌溉模式下,低灌水处理产量显著低于中灌水和高灌水处理,低灌水和中灌水处理水分利用效率显著大于高灌水处理;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率最高,其次为浚单20和郑单958。微喷灌溉模式下,高灌水处理产量显著高于中灌水和低灌水处理,但后二者差异不显著;灌水处理对水分利用效率影响不显著;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率显著高于其他品种,其次为先玉335和郑单958。滴灌灌溉模式下,灌水处理对夏玉米产量影响不显著,对水分利用效率影响显著,低灌水处理水分利用效率显著高于高灌水处理;浚单20、先玉335和登海605品种夏玉米产量显著高于中单909和郑单958品种的。因此,低灌水量可显著提高夏玉米水分利用效率,但3种灌溉模式下低灌水处理品种间产量差异显著。【结论】综合来看,华农101较适于地面灌溉和微喷灌,浚单20、先玉335和登海605适于喷灌技术。     

膜下调亏滴灌对制种玉米耗水规律及产量的影响

通过大田膜下调亏滴灌试验,测定了制种玉米叶面积指数、耗水量和产量等指标。结果表明,拔节—抽穗期缺水抑制了叶面积的生长,对产量负面影响极为显著,水分利用效率显著降低;灌浆—成熟期缺水对叶面积指数和产量影响甚微,而水分生产效率却显著提高,通过建立产量与叶面积指数以及叶面积指数与日耗水强度模型,提出了在抽穗期充分供水,苗期和成熟期减小供水、保持适度的水分亏缺的制种玉米节水高产水分调控模式。     

灌溉处理对冬小麦-夏玉米不同品种土壤水分和WUE的影响

在冬小麦-夏玉米轮作下,于2008—2010年采用不同小麦和玉米品种,研究不同灌溉处理下土壤水分动态及对冬小麦和夏玉米水分利用效率(WUE)的影响。2a试验结果均表明,灌水在不同土层的入渗是一个缓慢的过程,大致以1a为周期,冬小麦生长期间,0~60 cm土层土壤水分变异较大,60 cm以下土层土壤水分夏玉米无法利用是导致灌水利用效率低的原因。通过分析冬小麦和夏玉米的WUE表明,抗旱节水品种的WUE随着灌溉次数的增加而减小,而非抗旱节水品种的WUE则相反;抗旱节水品种的产量在适度水分胁迫下变化不大,而耗水量有所减少,非抗旱节水品种在适度水分胁迫时,产量减少幅度较大,致使WUE有减小趋势。因此,在冬小麦-夏玉米轮作的华北地区,选用抗旱节水品种,适度减少灌水次数,可以减少无效灌水的入渗,在不影响产量的情况下,提高WUE。     

冬小麦节水耐旱系数研究

抗旱系数在品种的抗旱筛选中有较为广泛的应用。在抗旱系数的基础上加入水分利用效率因子,得到了作物节水耐旱系数(WSDT)。由于考虑了作物耗水量和水分利用效率,WSDT能够表征作物的受旱程度,体现作物对土壤水分的利用能力。利用2007~2008年桓台863计划项目区冬小麦试验资料,对4个小麦品种的抗旱性能进行了评价,并与抗旱系数评价结果进行了比较,WSDT结果更合理,可以在作物抗旱品种筛选中应用。     

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

为探讨玉米节水灌溉方式的理论依据,通过桶栽试验研究了分根区交替灌溉(APRI)方式下,不同生育期水分亏缺对夏玉米生长、干物质累积质量、籽粒产量、总耗水量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:常规灌溉(CI)方式下,苗期和全生育期水分亏缺的株高、叶面积和总耗水量均显著低于充分灌溉,但苗期水分亏缺可以提高WUE.相同的灌水方式和亏缺时期,中度亏缺的根干物质质量、地上和总干物质质量以及籽粒产量均显著高于重度亏缺;相同的灌水方式和灌水水平,苗期水分亏缺的株高、叶面积、根干物质质量、地上和总干物质质量以及总耗水量均显著的低于灌浆期,但籽粒产量和WUE均显著高于灌浆期;相同的灌水水平和亏缺时期,APRI的根干物质质量和总耗水量均显著低于CI的,但APRI的籽粒产量和水分利用效率均显著高于CI的.本研究结果表明,APRI在苗期进行中度亏缺有利于营养生长的调控,并达到节水高产,提高WUE的目的.     

干旱沙区降解膜覆盖的玉米生长与耗水规律

针对干旱沙区水资源短缺、水分利用效率较低、“白色污染”等问题,在内蒙古乌兰布和沙区开展了2 a的可降解地膜膜下滴灌田间试验.试验设置2种类型的地膜覆盖(可降解地膜和普通地膜)与3个灌溉定额(低水、中水和高水)共6个处理,研究了可降解地膜覆盖下不同灌水处理对干旱沙区玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及水分利用效率WUE的影响.结果表明:可降解地膜覆盖下的玉米生长和产量与普通地膜覆盖的差异不具有统计学意义,抽雄期后耗水量较大,而WUE显著降低;可降解地膜覆盖下灌水量对玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及WUE有显著的影响,灌水量增加会促进玉米生长,延缓后期玉米衰老,增加玉米产量,2 a均为高水处理的产量最大,分别为13 614.97,13 726.68 kg/hm²,且与中水处理的差异不具有统计学意义;耗水量随灌水量增加呈上升趋势,而WUE随灌水量增加呈抛物线趋势,2 a中水处理的WUE均为最大,平均分别比高水、低水处理的高2.77%,19.56%.     

An improved water use efficiency of cereals under temporal and spatial deficit irrigation in north China

Water shortage is the major bottleneck that limits sustainable development of agriculture in north China. Crop physiological water-saving irrigation methods such as temporal (regulated deficit irrigation) and spatial (partial root zone irrigation) deficit irrigation have been tested with much improved crop water use efficiency (WUE) without significant yield reduction. Field experiments were conducted to investigate the effect of (1) spatial deficit irrigation on spring maize in arid Inland River Basin of northwest China during 1997–2000; (2) temporal deficit irrigation on winter wheat in semi-arid Haihe River Basin during 2003–2007 and (3) temporal deficit irrigation on winter wheat and summer maize in Yellow River Basin during 2006–2007. Results showed that alternate furrow irrigation (AFI) maintained similar photosynthetic rate (P_n) but reduced transpiration rate (T_r), and thus increased leaf WUE of maize. It also showed that the improved WUE might only be gained for AFI under less water amount per irrigation. The feasible irrigation cycle is 7d in the extremely arid condition in Inner River Basin of northwest China and less water amount with more irrigation frequency is better for both grain yield and WUE in semi-arid Haihe River Basin of north China. Field experiment in Yellow River Basin of north China also suggests that mild water deficit at early seedling stage is beneficial for grain yield and WUE of summer maize, and the deficit timing and severity should be modulated according to the drought tolerance of different crop varieties. The economical evapotranspiration for winter wheat in Haihe River Basin, summer maize in Yellow River Basin of north China and spring maize in Inland River Basin of northwest China are 420.0 mm, 432.5 mm and 450.0 mm respectively. Our study in the three regions in recent decade also showed that AFI should be a useful water-saving irrigation method for wide-spaced cereals in arid region, but mild water deficit in earlier stage might be a practical irrigation strategy for close-planting cereals. Application of such temporal and spatial deficit irrigation in field-grown crops has greater potential in saving water, maintaining economic yield and improving WUE.     

土壤水分对枣树光合特性及耗水量的影响

以3年生盆栽梨枣幼苗为试验材料,测定了正常水分、中度和重度干旱胁迫下梨枣树果实膨大期和成熟期的光合特性以及蒸腾耗水量。结果表明,在果实膨大期和成熟期,中度和重度胁迫均降低叶片的最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQY)、光合有效辐射范围以及暗呼吸速率(Rd),但果实膨大期光合能力显著高于成熟期。果实膨大期中度胁迫使得净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)升高,但水分利用效率(WUE)保持不变,而重度胁迫下气孔导度(Gs)、Pn、Tr和WUE均下降。果实成熟期中度和重度胁迫均降低Gs、Pn和Tr,但中度胁迫下WUE不降反升。此外,梨枣树这2个时期总耗水量均随着土壤含水率的降低而显著减少,且相同土壤含水率下果实膨大期耗水量均大于成熟期。     

不同水盐胁迫对番茄生长发育和产量的影响研究

【目的】探究番茄植株对不同水盐胁迫情景的响应,为合理制定盐碱化土壤下的灌溉制度提供科学依据。【方法】以粉欧宝番茄品种为研究对象,开展水盐对番茄生长发育影响的盆栽试验。试验采用完全随机布置,设置3个水分水平(W1-充分灌溉、W2-1/2的W1灌水量、W3-干旱复水)和2个盐分水平(S1-无盐和S2-0.3%含盐量),每个处理4个重复,测定了番茄耗水、干物质和产量指标,分析了不同水盐胁迫对番茄植株生长发育与产量的影响。【结果】与充分灌溉W1相比,W2水平的番茄植株耗水、干物质、植株含水率、叶质量、产量、单果质量显著减少。W3水平的植株耗水量和叶茎比显著减少,但单株干质量与鲜干比所受影响不大;单果鲜质量与干质量显著减小,但坐果率提高导致产量有所增加。盐分处理的番茄植株耗水量、单株干质量、鲜干比、叶茎比、果实总产量、单果鲜质量与干质量均小于无盐处理。水分胁迫显著影响叶片生长和单个果实发育,盐分胁迫抑制植株的生长发育及产量形成。【结论】干旱复水与无盐处理组合(W3S1)下番茄植株表现出了较好的生长发育状况和产量水平,可用于最优调亏灌溉制度的制定。