分层供水对春小麦非小根信号及水分利用效率的影响

通过圆柱管内栽培，研究分层供水对春小麦根源信号和水分利用效率的影响，相对于充分供水和干旱、上层供水处理，干旱，深层供水处理苗期到分蘖期叶片气孔导度显著下降，但叶水势基本不变，表明有非水根信号产生。其水分利用效率显著高于其他处理，意味着有限灌溉条件下深层供水有利于提高水分利用效率。     

分层供水施磷对冬小麦生长及水分利用效率的影响

【目的】研究分层供水条件下磷对冬小麦根系分布及产量的影响。【方法】以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响。试验设不施磷、施磷于0-30 cm和30-60 cm土层3种处理,每个施磷水平下设整体湿润和上干下湿（0-30 cm土层干旱胁迫,30-60 cm土层湿润）两种水分处理。【结果】不同土层水磷处理显著影响冬小麦根系分布、产量及水分利用效率。上干下湿水分处理上层根系生物量较整体湿润水分处理降低19.6%,下层根系生物量增加18.8%;磷肥对根系分布的影响大于对总根系生物量的影响,施磷能明显增加施磷层次根系生物量,在上干下湿条件下,深层施磷更有利于深层根系分布。土壤水分极显著影响冬小麦产量和水分利用效率（P＜0.01）,与整体湿润水分处理相比,上干下湿水分处理产量和水分利用效率分别增加10.0%和47.4%;施磷显著提高产量,改善水分利用效率。不同水分条件下,施磷位置对产量和水分利用效率的影响不同,上干下湿条件下,下层施磷处理冬小麦产量及水分利用效率较上层施磷处理提高11.2%和28.6%,整体湿润条件下则相反,分别降低41.1%和37.9%。【结论】本模拟试验结果表明,磷肥深施有利于冬小麦深层根系发育,提高水分利用效率及小麦产量,在上干下湿条件下更为明显。     

广西北热带岩溶区蚬木幼苗的光合与蒸腾特性

[目的]研究北热带岩溶区优势树种蚬木幼苗的光合与蒸腾特性。[方法]利用野外生长正常的1～2年生蚬木实生苗,经盆栽和控水试验,研究其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率的变化。[结果]正常供水和长期干旱处理的幼苗,其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率存在极显著差异,长期干旱将显著降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,提高水分利用效率。[结论]蚬木具有光合、蒸腾速率较低,水分利用效率较高,抗旱性较强的生态特性。     

磷素营养和水分胁迫对春小麦产量及水分利用效率的影响

研究了土壤干旱下Ｐ素营养对春小麦生长发育，产量和水分利用效率的影响。结果表明：Ｐ素和水分对春小麦的生长发育皆有直接影响。且存在交互作用。干旱条件下，施Ｐ能促进春小麦的生长发育，提高产量和水分利用效率，但与不施Ｐ相比，受旱后所受抑制程度更大，对干旱的敏感性也更强。因此，严重干旱下，施Ｐ虽显著增产，但增幅明显小于正常供水处理。     

供水对黄土高原主要造林树种水分利用效率的影响

采用人工供水的方法，研究了不同水分条件下油松、侧柏、刺槐的水分利用效率。3a的试验结果表明，供水改善了土壤的水分状况，尤其在干旱年份，随供水量的增加，各树种土壤含水量与平水年相同水分处理条件下的差距缩小。平水年，各树种水分利用效率在1．0倍供水处理时最大，油松、侧柏、刺槐分别较对照提高35．3％、32．2％、26．9％；在欠水年，各树种水分利用效率与供水量呈正相关。     

广西热带岩溶区苹婆幼树光合蒸腾特性研究

[目的]探讨北热带岩溶区主要树种苹婆幼树的光合蒸腾特性。[方法]利用1年生苹婆实生苗,经盆栽和控水试验,研究其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率等的变化。[结果]长期干旱胁迫和正常供水的苹婆幼树,其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率有极显著差异,干旱胁迫将导致净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,而水分利用效率有所提高。[结论]苹婆属于光合速率、蒸腾速率和水分利用效率较低的树种。     

干旱胁迫对拉萨半干旱河谷主要乔木树种幼树耗水及光合特性的影响

在拉萨半干旱河谷以三年生藏川杨、银白杨、左旋柳和榆树为研究对象,通过盆栽控制试验,采用盆栽苗木称量法和Li-6400光合测定法,研究在轻度、中度和重度干旱胁迫(土壤含水量分别为田间持水量的70%~75%、50%~55%和30%~35%)条件下4个树种的蒸腾耗水特性和水分利用效率。结果表明:1)正常供水时,藏川杨、银白杨、左旋柳和榆树白天耗水量分别为1 096.5、1 363.8、915.1、702.9g/m2,藏川杨和左旋柳白天耗水量显著低于银白杨;轻度干旱时左旋柳和榆树的全天总耗水量和白天总耗水量均有明显增加,其中左旋柳的增幅分别达到38.1%和40.8%,榆树的增幅分别为30.1%和28.7%,其余2个树种均有不同程度的下降;中度干旱时4种苗木耗水量均有下降;重度干旱时耗水量最小。2)正常供水时,银白杨和左旋柳的耗水速率日变化为双峰曲线,峰值均出现在12:00—14:00和16:00—18:00,藏川杨和榆树为单峰曲线,峰值出现在12:00—14:00;轻度干旱时,银白杨为双峰曲线,第1峰值出现在12:00—14:00,其余3个树种为单峰曲线;中度和重度干旱时各树种耗水速率均表现为单峰曲线。3)随干旱加剧,藏川杨和银白杨的净光合速率和蒸腾速率均逐步下降;左旋柳的净光合速率和蒸腾速率均在轻度干旱时最大,在其余3个水分条件下随干旱加剧,其净光合速率和蒸腾速率逐渐下降;榆树的净光合速率和蒸腾速率相对较低,最大值均出现在轻度干旱下,重度干旱时其值显著小于其余处理。4)藏川杨在中度和重度干旱时水分利用效率高于正常供水和轻度干旱;银白杨在各干旱胁迫下水分利用效率均相对较低;随干旱加剧,左旋柳的水分利用效率逐渐增加;榆树在重度干旱时水分利用效率显著高于其余3个处理。综上所述,4个树种均能耐受一定程度的水分亏缺,属耐旱较强的树种,综合各因素,其耐旱性排序为榆树藏川杨左旋柳银白杨。     

干旱胁迫下不同抗旱性小麦品种产量形成与水分利用特征

在移动防雨棚条件下,以晋麦47(抗旱性强)、偃展4110(抗旱性弱)和矮抗58(抗旱性中等)为材料,在足墒播种、安全越冬基础上,设置拔节~成熟期持续干旱(W1)、开花~成熟期干旱(W2)、拔节~成熟期供水适宜(W3)3种水分处理,研究了干旱胁迫对不同抗旱性冬小麦品种产量形成和水分利用的影响。结果表明:供水适宜时3个品种的产量和水分利用效率皆无显著差异,干旱胁迫显著降低了各品种产量,降幅表现为晋麦47矮抗58偃展4110。与偃展4110相比,晋麦47干旱时生育前期耗水较多,物质积累量较大,单位面积总粒数较高;而在产量形成期(开花~成熟)叶片蒸腾速率较低,耗水量较小,水分生产效率较高,贮藏物质转运对籽粒的贡献率较高,最终获得较高的产量和水分利用效率。矮抗58在花后干旱条件下具有较高的物质生产能力和花前贮藏物质贡献率,相对产量也较高。综合研究认为,干旱环境下早期的吸水能力和生长能力强、群体库容量大、花前贮藏物质贡献率和花后水分生产效率高是抗旱高产品种的重要特征。     

供水吸力对温室黄瓜产量与水分利用效率的影响

 【目的】研究不同供水吸力即不同土壤水分对温室黄瓜（Cucumis sativus L.）生长发育的影响,确定黄瓜不同生育期对水分的需求,为温室黄瓜灌溉决策提供理论依据。【方法】采用负水头供水控水盆栽装置,通过设定装置不同的供水吸力（WST）来持续稳定控制不同的土壤含水率,分析各供水吸力处理的黄瓜叶片光合、产量与水分利用效率的差异。【结果】负水头供水控水盆栽装置能通过调节供水吸力持续稳定控制土壤不同含水率;黄瓜植株在3—5 kPa供水吸力范围内产量与商品瓜率最高,叶片净光合速率、干物质积累量也较高;3—13 kPa处理范围内的黄瓜水分利用效率差异不明显,最高为7 kPa处理的36.57,1 kPa处理的黄瓜水分利用效率最低,与其它处理差异显著,表明对黄瓜各生育期进行分期水分调控才能显著提高水分利用效率;试验结果还表明,黄瓜随着生育进程需水量越来越大,供水不足会导致生长点枯死而停止生长,影响黄瓜产量与商品瓜率,黄瓜采收后期适当加大水分供应可以增加采收后期产量。【结论】3—5 kPa的供水吸力较适合温室黄瓜的生长,此时土壤相对含水量为67%—81%;适当降低黄瓜苗期土壤水分、控制花期土壤水分和增加结果期土壤水分能进一步提高产量与水分利用效率。     

长期中度干旱下3种苹果砧木水分利用效率评价

为评价干旱胁迫下不同苹果砧木的水分利用效率和探究产生差异的生理机制,本试验以平邑甜茶为基砧,选取‘13#30’‘M9’和‘10-1’3种苹果砧木为接穗进行芽接。采用盆栽控水法,设置正常供水和中度干旱胁迫2种水分处理,处理时间为60 d。测定了3种苹果砧木在干旱胁迫下的瞬时水分利用效率(WUE_i)和长期水分利用效率(WUE_L)以及相关形态生理指标,并对上述指标进行了相关性分析。结果表明：干旱胁迫后,‘M9’的WUE_i显著提高,‘13#30’和‘10-1’的WUE_i分别显著降低和无显著差异。WUE_L从大到小排序为：M9>13#30>10-1。同时,WUE_i与类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量呈显著正相关(P≤0.05);WUE_L与根冠比、CAT活性和脯氨酸含量呈显著正相关,与P_n呈显著负相关,且与T_r呈极显著负相关(P≤0.01)。本研究对高WUE的苹果砧木品种的选育及推广利用具有重要的...     

底墒差异对压砂地西瓜耗水规律的影响

通过田间试验研究了播前灌水营造底墒差异对压砂地土壤水分动态变化、西瓜耗水规律、西瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明：播前灌水造墒处理不同程度提高了1 m土层土壤水分含量,但灌水定额过大（70 m³·667m^-2和55 m³·667m^-2）会引起水分深层渗漏;西瓜生育前期耗水量随着播前灌水量降低而降低;西瓜需水高峰期,当1 m土层底墒在222～270 mm范围内,耗水量随1 m土层底墒增加而降低;底墒差异还会影响收获期1 m土层土壤水分含量;综合西瓜产量和水分利用效率,在试验区域内,当西瓜生育期降雨量在85 mm左右,1 m土层土壤储水量在250 mm就可保证西瓜正常生长。另外,压砂地夏季休闲措施提高了土壤水分含量,1 m土层土壤储水量增加了2.7 mm,为下一季作物提供了良好的土壤水分条件。     

土壤深松和补灌对小麦干物质生产及水分利用率的影响

研究一次深松耕作后土壤水分对冬小麦籽粒产量和水分利用率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据.于2008-2009和2009-2010两个小麦生长季,选用高产小麦品种济麦22,采取测墒补灌的方法,研究了深松+旋耕和旋耕2种耕作方式下土壤水分对小麦0-200 cm土层土壤含水量、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用率的影响.结果表明,(1)深松+旋耕40-180 cm土层土壤含水量低于旋耕处理;旗叶光合速率和水分利用率,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于旋耕处理.(2)W3(补灌至0-140 cm土层土壤相对含水量播种期为85％,越冬期80％,拔节和开花期75％)成熟期0-200cm土层土壤含水量与W1(播种期80％,越冬期80％,拔节和开花期75％)和W2处理(播种期80％,越冬期85％,拔节和开花期75％)无显著差异;W3和W''3(播种期85％,越冬期85％,拔节和开花期75％)60-140 cm土层土壤含水量分别低于W4(播种期85％,越冬期85％,拔节和开花期75％)和W''4(播种期90％,越冬期85％,拔节和开花期75％)处理;W3和W''3灌浆中后期旗叶光合速率较高,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于其他处理,获得高的籽粒产量和水分利用率.综合考虑籽粒产量、水分利用率和灌溉效益,在深松+旋耕条件下,两年度分别以W3和W''3为节水高产的最佳处理.     

底墒对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响

利用郑单958为材料,探讨播种时底墒差异对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响,以确定适宜的灌水量.试验设置4个处理,播种后不灌水(CK)、播种后立即灌水30 mm(GS-30)、45 mm(GS-45)、60 mm(GS-60).结果表明:1)6月中旬播种灌溉底墒水有其必要性;2)土壤储水量及水分利用效率在不同处理间存在一定的差异,其中GS-60的土壤储水量最多,WUE的差异不显著;3)播种后不灌水(CK)处理下的出苗率显著低于3个灌溉处理,即CK比灌溉处理低27.8％～30.3％;3叶展时CK处理下单株干物重比GS60显著降低了16％,但与其他处理间无显著差异,6叶展时单株干物重以GS-60显著高于其他处理,而各灌溉处理均显著高于CK.6叶展时各处理功能叶SPAD值存在显著差异,SPAD值随灌溉量的增加而增大;4)随着生育进程推移,底墒对夏玉米的LAI影响逐渐降低,至灌浆中期各处理差异不显著,底墒对夏玉米中后期单株干物重的影响与LAI类似;5)籽粒产量为GS-60产量最高,显著高于CK,而与GS-30,GS-45差异不显著.综上,播种后灌溉有利于玉米出苗率稳定及幼苗建成并促进幼苗生长、最终提高产量;同时,能够在一定程度上增加土壤贮水量.     

辽西半干旱区播种期对春小麦生长发育·产量和耗水规律的影响

[目的]为了保障和提高半干旱区春小麦(Triticum aestivum Linn.)粮食生产,增强春小麦对旱情的抵御能力。[方法]研究不同播种期对春小麦生长和耗水规律的影响,通过作物形态指标、产量和水分利用效率等确定半干旱区春小麦适宜播种期。[结果]随着播种期的推迟,春小麦生育期缩短,苗期最为明显;叶面积指数、千粒重和全生育期耗水量等均随着播种期的延迟而减小,早播产量和灌溉水利用系数显著高于其他处理,分别达到6 907.5 kg/hm2和6.2 kg/m3。[结论]建议在辽西半干旱区采用适时早播种植春小麦。     

半干旱地区不同灌溉方式对玉米覆膜产量的影响

为了解决半干旱地区春季干旱问题,研究了不同灌溉方式对覆膜玉米的生长发育及产量的影响。试验采用大区对比,共4个处理,分别为坐滤水覆膜处理、坐滤水未覆膜处理、沟灌覆膜处理及沟灌未覆膜处理。结果表明:沟灌覆膜处理在土壤含水量、产量和水分利用率等方面均高于坐滤水覆膜处理。坐滤水覆膜处理的出苗时间早于沟灌覆膜处理,沟灌覆膜处理比坐滤水覆膜处理更加耐旱。因此,黑龙江省西部地区覆膜玉米种植应加大灌溉量,增加土壤含水量,提高苗期玉米抵御干旱的能力,遇到干旱应及时进行人工补灌,保证水分供给。     

灌水时间和灌水比例对单套作玉米产量 及水分利用效率的影响

目的 探究不同灌水比例和灌水时间对单套作玉米产量及其水分利用效率的影响,为构建套作复合群体水分高效管理技术提供依据。方法 采用自动式遮雨棚水分精量控制,2016—2017年连续2年在灌溉定额4 050 m ³·hm ^-2条件下,设置2种种植模式（单作A1、套作A2）、3种灌水比例（播种水25%+拔节水25%+抽雄水25%+灌浆水25%,B1;播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%,B2;播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%,B3）两因素随机区组试验。研究不同种植模式下灌水时间和灌水比例对玉米生育期内土壤含水量、棵间蒸发量、耗水特征、产量及水分利用效率的影响。 结果 相同的灌溉定额下,玉米拔节后单作土壤含水量比套作平均高出16.60%,拔节期—成熟期套作棵间蒸发量平均较单作高出23.60%;单套作耗水强度高峰期均为拔节—抽雄期,日耗水强度最高达到7.21 mm·d ^-1,耗水量占全生育期21.62%—31.67%,拔节期后套作阶段耗水强度均显著高于单作,平均高出3.68%;单作玉米产量在播种水25%+拔节水35%+灌浆水40%时达最高,平均较单作其他处理提高16.49%,水分利用效率平均提高11.71%,而套作则在灌水处理为播种水25%+拔节水25%+抽雄水15%+灌浆水35%时,穗粒数、有效穗数平均较其他灌水处理增加4.47%、6.97%,从而使产量平均增加22.07%,水分利用效率平均提高19.11%。 结论 本试验灌溉定额为4 050 m ³·hm ^-2下,播种、拔节期、灌浆期分别灌水25%、35%、40%有利于提高单作玉米产量,而套作玉米采用宽窄行带状栽培则需要增加一次灌水时间,在播种、拔节期、抽雄期、灌浆期分别灌水25%、25%、15%、35%有利于提高其产量及水分利用效率。     

贮墒旱作冬小麦耗水特征与水分利用效率

为探究华北地下水超采区冬小麦进一步减灌节水的有效栽培措施,2013—2016年,以石麦15为试材,进行只灌底墒水、生育期不灌溉的贮墒旱作模式(W0)与现行春季灌2水的节水灌溉模式(W2)比较试验,研究2种栽培模式对冬小麦耗水特征和水分利用效率的影响。结果表明:1)W0与W2相比,3年平均产量降低16.6%,主要是因为穗数和穗粒数减少,库容降低,但千粒重明显增加;2)W0全生育期耗水强度较低,主要是拔节后耗水强度逐渐降低,其总耗水量比W2减少52mm;3)与W2相比,W0提高了土壤水分利用率,开花前较多地利用0~100cm土层的土壤贮水,成熟时耗水深度达到200cm,增加了对土壤深层贮水利用,麦收后多腾出土壤水分库容99mm,有利于接纳夏季降雨,减少汛期雨水损失;4)W0在减少灌溉用水150mm的条件下,获得6 600kg/hm~2以上产量,其水分利用效率与W2无显著差异,达到1.8kg/m~3以上。研究认为,在华北地下水超采区推广贮墒旱作模式,并与节水灌溉模式合理轮作,能大幅度减少灌溉用水并实现适度丰产和水分高效的结合。     

灌溉用水效率评价指标及模型构建与实例应用

针对灌溉用水效率尚未形成一套能够全面反映灌区灌溉工程状况、用水管理和灌溉技术水平,且概念合理、易于推广应用的指标体系等问题,在对不同类型灌区进行实地调研的基础上,结合我国灌区用水实际,从种植结构、工程状况、管理水平、用水指标等方面探讨农田灌溉用水效率指标,明确各指标的计算方法。依据现有规划、规范及发展现状,借鉴国内外农业用水的先进水平,界定了灌溉用水效率的评价等级,分别针对大、中、小型灌区提出了单项指标的分级标准,构建评价模型。选取东北、西北和华北地区的11个典型灌区进行实例应用,结果表明:干桥湾灌区用水效率接近高效,双树西渠灌区和塘角渠灌区用水效率较高效,白崖渠灌区和北川渠灌区为中等水平,其他灌区用水效率均为低效和较低效水平。所得结论与实际情况基本一致,验证了指标体系、评价标准及模型的合理性和可行性。     

黄土塬区冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化与生育期差别供水的响应

【目的】通过黄土塬区播前底墒变化和生育期差别供水(降水+补充灌溉)对冬小麦产量、耗水量以及水分利用效率影响的田间试验,揭示该区域农田有限水资源高效利用的调控机制,明确现有措施下冬小麦旱作生产潜力可实现水平。【方法】划设田间试验小区,在夏闲期通过覆盖保水与生物耗水措施形成底墒差异的基础上,设计如下试验:(1)由不同底墒+生育期降水形成4个冬小麦全生育期无补灌处理,以分析冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化的响应。其2 m土层底墒变化范围为350—550 mm。(2)相同底墒下不同生育期灌一水处理:在平均底墒约为500 mm下分别在拔节期、孕穗期和灌浆期补充灌溉40 mm,探讨冬小麦不同生育期对等量灌溉的响应差别。(3)高底墒542.3 mm与571.6 mm下分别进行灌2水与4水处理,形成冬小麦全生育期比较充分的供水条件,研究冬小麦在低水分胁迫下产量提升的可能程度及其水分利用效率特征。【结果】(1)在黄土塬区降水季节分布特征下,播前底墒对冬小麦产量具有决定性作用,产量随底墒线性增加。在做好夏闲期蓄水保墒的基础上,旱作冬小麦产量可达到充分供水情况下能够取得产量的88%—90%水平。(2)与2 m土层底墒为500 mm且生育期无补充灌溉的处理比较,供水增加同为40 mm时,表现为底墒增加处理的产量提高了11.8%,次之是在拔节期与孕穗期分别补灌的处理,但三者间产量无显著差异;播前底墒较高并在拔节期及孕穗期补充灌溉的处理冬小麦产量达到试验年份较高水平,且作物水分利用效率(WUE)也得到提高。(3)冬小麦产量与耗水量表现为Logistic曲线关系,随着耗水量的增大,产量提升速率表现为先快后慢,边际水分利用效率(MWUE)则持续降低,而WUE表现为上升、达到峰值和下降三个阶段,且WUE到达其最高值的耗水量小于产量到达其最高值的耗水量。【结论】黄土塬区气候条件下,播前底墒差别与生育期差别供水对冬小麦产量均有影响,由底墒或不同生育时期分别增加等量供水在总供水水平相同时其增产效应基本一致;采用Logistic曲线模型可以较好地模拟冬小麦产量与耗水量之间的关系,揭示产量、耗水量及WUE间的内在联系。     

去电子水灌溉对冬小麦生长及其水分利用的影响

为探究去电子水灌溉对冬小麦生长及其水分利用的影响,选取关中平原典型灌区为研究区开展大田试验。以冬小麦"小偃22号"为供试作物,设置不同的灌水类型(普通水与去电子水)和灌溉量水平(60、120、180 mm与240 mm),分阶段对冬小麦的生长指标与光合指标进行测定,分析冬小麦的耗水特性、土壤水分变化状况及水分利用效率。结果表明,同一灌溉量水平(180 mm)下,与普通水灌溉相比,去电子水灌溉的冬小麦生长速率更快,同时耗水量较高,其籽粒产量与水分利用效率亦显著提高了17.8%与15.1%;与0 mm灌溉相比,去电子水灌溉的冬小麦增产46.9%,高于普通水灌溉处理(24.7%)。去电子水不同灌溉量处理中,灌溉量为180 mm时冬小麦的籽粒产量与水分利用效率均最高。因此,可以将去电子水灌溉180 mm作为关中平原冬小麦高效用水和高产的较优灌溉方案。