不同水分和覆盖处理对冬小麦生长及水分利用的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究了4种水分条件下(全生育期控制灌水下限分别为田间持水率的80%FC、70%FC、60%FC和50%FC)无覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖(覆盖量4 500kg/hm2)对土壤温度及冬小麦叶面积指数、产量构成性状、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,地膜和秸秆覆盖改变了冬小麦不同生育阶段的土壤热状况。地膜覆盖加快了冬小麦叶面积指数的增长进程,秸秆覆盖则减缓了叶面积指数的增长。4种水分条件下地膜和秸秆覆盖降低了冬小麦有效穗数,但增加了穗粒数和千粒质量等,促使地膜覆盖处理增产6.53%~23.23%,秸秆覆盖处理增产-0.04%~4.96%;地膜和秸秆覆盖都降低了冬小麦耗水量,提高了水分利用效率。地膜覆盖和秸秆覆盖的增产率及水分利用效率提升率均随着灌水下限的降低而增大,同一水分条件下地膜覆盖的节水增产效果大于秸秆覆盖。建议研究区域冬小麦灌水控制下限为田间持水率的60%~70%,优先选用地膜覆盖模式。     

玉米秸秆覆盖下宽幅精播冬小麦产量损失补偿效应及水分利用效率

为了探索不同种植模式对秸秆覆盖的麦田产量及水分利用效率的影响,设置宽幅精播和常规种植2种种植模式,每种种植模式设0和0.6 kg/m² 2种秸秆覆盖方式,以研究种植模式和玉米秸秆覆盖对冬小麦群体动态变化、阶段耗水量、产量以及水分利用效率等的影响.结果表明,玉米秸秆覆盖虽然显著减少了冬小麦耗水量,但是也显著降低了冬小麦穗数和千粒质量,从而显著降低了冬小麦产量.玉米秸秆覆盖条件下,宽幅精播种植模式通过显著增加穗数而对产量损失起补偿作用,且宽幅精播种植模式的耗水量显著低于常规种植模式,故其水分利用效率显著高于常规种植模式.在山东地区,为了提高冬小麦的水分利用效率,宽幅精播种植与玉米秸秆覆盖相结合是一种值得推广的节水种植模式.     

不同灌水策略对夏玉米水分利用效率和产量构成要素的影响

于2013—2014年在河南商丘开展了5个灌水处理(T1:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm+成熟期水45mm,T2:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T3:拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T4:拔节水60 mm,T5:灌浆水60 mm)的田间试验,研究了不同灌水处理对夏玉米阶段耗水量、总耗水量、产量、水分利用效率、收获穗数、穗粒数、百粒质量、行粒数的影响。结果表明,夏玉米不同生长阶段灌水处理的耗水量均显著大于不灌水处理(P0.05),且随着整个生育期灌水次数和灌水量的增加,总耗水量显著提高。2013年和2014年,灌拔节水和灌浆水处理(T3)的总耗水量显著低于T1处理(P0.05),产量分别下降8.0%和8.9%,水分利用效率则分别提高5.3%和0.5%。灌水显著影响了夏玉米的收获穗数、穗粒数和百粒质量。2 a的苗期灌水处理(T1和T2)显著提高了夏玉米的收获穗数(P0.05),拔节期和灌浆期灌水处理(T3)的穗粒数和百粒质量均显著大于只灌拔节水(T4)和只灌灌浆水(T5)的处理(P0.05),但收获穗数差异不显著。在节水灌溉的条件下,黄淮海平原夏玉米主产区要实现较高的产量和水分利用效率,灌拔节水和灌浆水是最基本的灌水策略。     

秸秆覆盖和种植密度对夏玉米水分利用的影响

设0(N),0.6(M)kg/m2这2种覆盖处理和10.0(1),7.5(2),5.5(3)株/m23种密度处理,研究秸秆覆盖和种植密度对不同层次土壤水分体积分数、产量和产量构成因素影响,探讨通过覆盖和密度优化组合进一步提高作物产量和水分利用效率的潜力.结果表明:各处理中,M2处理的产量和水分利用效率均最大,分别为1 255.44 g/m2和3.93 kg/m3,该处理真正实现了产量与水分利用效率最佳化.秸秆覆盖对同密度处理下农田蒸散量的影响不具有统计学意义.秸秆覆盖使7.5株/m2处理生育中期的0~30 cm土壤水分体积分数、穗数、千粒重、产量和水分利用效率分别提高了8.67%,3.73%,8.04%,16.88%和21.94%.不同秸秆覆盖处理之间的产量差异是影响水分利用效率的主导因素.试验表明,通过秸秆覆盖和适宜种植密度相结合的方法可以实现夏玉米节水高产.     

非充分灌溉对冬小麦产量及水分利用效率影响研究

通过田间试验,研究冬小麦在不同生育期缺水以及不同程度的缺水对其生长发育及产量的影响,为半干旱区冬小麦建立优化灌溉制度提供理论依据。通过试验观测:枯水年份,冬小麦各生育期耗水比例相差较大,0~80cm土层的耗水量占总耗水量的绝大部分,总耗水量随灌水量的增加而增大,非充分灌溉对冬小麦叶面积、产量和水分利用率均会产生显著影响,灌水可显著提高植株叶面积,不灌水会显著降低作物产量与耗水量;灌1水的灌溉水利用效率明显高于灌2水和灌3水的灌溉水利用效率,其中以T2处理的灌溉水利用效率最高,边际效益最大;灌冬浇水与拔节水可获得较理想的产量和水分利用效率,在半干旱区水资源不足时,可作为冬小麦最佳灌水模式。     

不同灌溉制度对冬小麦产量与水分利用效率的影响

以河北黑龙港地区常用冬小麦品种石麦15和济麦22为试验材料,研究了不同灌溉制度对冬小麦产量与水分利用效率的影响。结果表明,3种灌水处理下,石麦15的产量均高于济麦22。其中石麦15灌1水处理与济麦22灌2水处理产量相当,石麦15灌1水处理与济麦22灌3水处理产量相当,石麦15表现出节水高产的优势。石麦15灌2水处理的水分利用效率最高,达20.22 kg/(mm.hm2),比灌2水的济麦22高21.9%,比灌3水的济麦22高7.4%,说明石麦15灌2水处理在所有6个处理中表现最优。     

不同灌溉方式冬小麦生长发育及水分利用效率的试验研究

通过田间试验,研究了不同灌水方式(传统平作畦灌和宽垄沟灌)和水分处理对冬小麦生长特性的影响。结果表明:相较畦灌,宽垄沟灌种植的冬小麦基本苗数及无效分蘖数均大幅减少,叶面积指数平均增幅9.12%,株高显著降低,地上干物质抽穗期以前低于畦灌,抽穗以后赶上并超过畦灌,穗粒数和千粒重分别增加6.09%和3.79%,增产150.57~237.63kg/hm2,水分利用效率提高9.43%~10.39%;2种灌溉方式的耗水量和产量与水分处理呈正相关,但随着水分控制下限的提高,水分利用效率则先增大后减小;确定宽垄沟灌为冬小麦适宜种植方式,并在L-70水分处理获得了最优的水分利用效率,达到1.91kg/m3,能够获得较好的节水增产效果。     

畦田节灌对冬小麦光合特性、产量和水分利用效率的影响

【目的】充分利用土壤贮水和自然降水,减少灌溉水投入,研究依据自然供水状况确定最佳畦灌时期和次数的畦田节灌技术。【方法】试验在播种期水分管理一致的基础上,设置4个水分处理,W0为不灌水处理,W1为灌3水处理(越冬水+拔节水+开花水),W2为灌2水处理(拔节水+开花水),W3为灌1水处理(开花水),研究了畦田节灌对冬小麦开花后旗叶SPAD值、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】与W2处理相比,W3处理开花后旗叶SPAD值、净光合速率、干物质同化量及其对籽粒的贡献率均降低,穗数、穗粒数和籽粒产量减少,但水分利用效率较高;W1处理籽粒产量及其构成因素没有明显变化,但水分利用效率显著降低。与W0处理相比,W3处理的籽粒产量增幅达16.2%～20.7%。结合关键生育时期土壤相对含水率分析,冬小麦越冬期0～20 cm和0～40 cm土层土壤相对含水率分别不低于65%θf(θf为田间持水率)和66.8%θf时,灌溉越冬水对籽粒产量无明显增益作用。拔节期0～20 cm土层土壤相对含水率降至50.6%θf及以下,即使0～200 cm土层土壤含水率接近80%θf,仍不能满足拔节后冬小麦对水分的需求,应及时灌溉拔节水。开花期0～20 cm和0～200 cm土层土壤相对含水率分别为24.8%θf～35.6%θf和57.9%θf～58.8%θf,及时灌水增产幅度较大。【结论】在冬小麦播种期供水适宜的条件下,于拔节期和开花期实施畦灌,生长季内灌2水,能获得较高的籽粒产量和水分利用效率,避免过量灌溉。     

不同水分和覆盖处理对土壤水热和夏玉米生长的影响

基于大田对比试验,研究了3种水分条件和覆盖处理对土壤水分、温度以及夏玉米地上部生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明,地膜和秸秆覆盖通过调节土壤水分和温度变化改善了夏玉米根区水热状况;3种水分条件下,地膜和秸秆覆盖增加了夏玉米地上部干质量和产量,提高了水分利用效率;中、低水分下2种覆盖方式的节水增产作用大于高水分;同一水分条件下,秸秆覆盖对土壤水热状况及夏玉米生长的影响效应随秸秆覆盖量的增加而增大。试验区土壤水分下限控制在65%FC、地膜覆盖或秸秆覆盖量7 500kg/hm2为宜。     

秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长与水分利用效率的影响

为了推进秸秆复合管地下灌溉技术的应用,以冬小麦为供试作物,通过田间试验,研究了秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长及水分利用效率的影响。结果表明,与无灌溉对照相比,秸秆复合管地下灌溉、地表滴灌和地下滴灌对冬小麦的生长与产量的提升均有促进作用,其中秸秆复合管地下灌溉的提升效果最显著。与地表滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉显著提升了冬小麦起身期至抽穗期的株高、开花期之后的叶面积指数及地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.84%和9.23%,产量提升了15.55%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了21.88%与15.55%,净收益提高了77.95%。与地下滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉提高了冬小麦返青期后的株高、叶面积指数与开花期后的地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.15%和9.8%,产量提高了5.11%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了8.81%与5.11%,净收益提升了23.53%。秸秆复合管地下灌溉有助于促进拔节期以后冬小麦生长,提高冬小麦的产量与水分利用效率,经济效益较高,在补充灌溉区对大田密植作物具有较好的推广应用前景。     

不同生育期水分亏缺对春青稞水分利用和产量的影响

对不同生育期水分亏缺程度对春青稞(Hordeum vulgare)水分利用效率和产量的影响进行了桶栽试验研究。试验处理设充分灌溉处理(2个水分控制下限和秸秆覆盖)以及在全生育期和5个不同生育期的4个水分亏缺程度(轻度、中度、重度和极度)处理,共27个处理。结果表明,在充分灌溉条件下,75%田间持水率水分下限控制处理的春青稞收获指数、籽粒产量和作物水分利用效率大于80%水分处理;秸秆覆盖处理的籽粒产量和水分利用效率在所有试验处理中最大。在全生育期水分亏缺条件下,春青稞籽粒产量均小于充分灌溉处理,且随着水分亏缺程度的增大而显著减小;轻度至重度水分亏缺处理可获得更大的作物收获指数和水分利用效率,但极度水分亏缺却导致最低的籽粒产量、收获指数和水分利用效率。除成熟期水分亏缺处理外,不同生育期水分亏缺处理条件下,春青稞籽粒产量和作物水分利用效率基本随着水分亏缺程度的增大而减小;拔节期、分蘖期和灌浆期水分亏缺对籽粒产量的不利影响较大。地表秸秆覆盖或全生育期轻度至重度水分亏缺处理可提高春青稞水分利用效率。     

不同覆盖方式对土壤水肥热状况以及玉米产量影响

【目的】阐明不同覆盖方式对调节土壤水肥热状况以及增加玉米产量的影响。【方法】设置地膜覆盖、玉米秸秆覆盖和不覆盖3种方式,研究了不同覆盖方式对土壤含水率、土壤养分、土壤温度与玉米产量的影响。【结果】在玉米的生长前、中期,秸秆覆盖与地膜覆盖处理的保墒效果均优于不覆盖处理,其中0~60 cm土层土壤含水率差异明显;玉米进入成熟期后,秸秆覆盖处理0~60 cm土层含水率显著高于地膜覆盖和不覆盖处理,平均高8.23%和22.41%。秸秆覆盖能够促进浅层土壤养分量的提高,相较于不覆盖,秸秆覆盖的速效钾与有效磷量分别增加了15.11%、85.13%;相比地膜覆盖和不覆盖,生长前期秸秆覆盖温度更高,生长期和成熟期秸秆覆盖温度更低。地膜覆盖、秸秆覆盖的玉米产量分别比不覆盖高24.02%、24.90%,差异显著(P<0.05)。【结论】玉米秸秆覆盖能够提高土壤养分与水分,调节土壤温度,增加玉米产量。     

秸秆覆盖方式对西北旱作马铃薯产量效益的影响

该文通过对比我国西北地区无覆盖、秸秆覆盖和地膜覆盖3种不同种植方式对春播马铃薯产量的影响,最终发现秸秆覆盖马铃薯产量比无覆盖提高10%~20%,增产效果显著（P<0.05）;秸秆覆盖与地膜覆盖方式相比,马铃薯产量无显著性差异（P>0.05）。由此可见,采用秸秆覆盖能够实现西北地区马铃薯种植的高产增收,主要原因是秸秆覆盖对土壤理化特性的有效调控,而在干旱缺水的西北大部分地区,能有效提高水分利用效率,是保证马铃薯增产的关键因素。该文主要综述了西北地区秸秆覆盖使马铃薯增产的主要原因,旨在为西北地区春播马铃薯秸秆覆盖提供理论依据。      

西北旱地秸秆覆盖对小麦产量及农田生态效应的影响

为明确西北地区秸秆覆盖小麦增产机理，在查阅相关研究成果的基础上，分析了秸秆覆盖对小麦产量及其构成要素的影响，发现免耕秸秆覆盖可较无覆盖提高西北地区小麦产量10%～20%，增产效果显著。分析原因，发现其对小麦增产的机理在于对农田生态效应的有效调控:秸秆覆盖可较露地显著增加土壤大团聚体数量，提高土壤结构的稳定性；增加土壤0～200 cm土层含水量；调节地温，避免温度的剧烈波动；增加土壤微生物群落及土壤肥力；提高土壤酶活性。该文主要概述了西北地区秸秆覆盖对小麦产量及农田效应的影响，旨在为西北地区小麦秸秆覆盖提供理论依据。      

水分调控对苹果-大豆间作生理特性及水分利用的影响

为探求适于晋西黄土区果农间作系统的水分调控措施,通过2 a试验并结合覆盖与调亏灌溉措施,分析了水分调控措施对苹果和大豆叶片生理特性、水分利用和产量等指标的影响.试验设置灌水上限三水平为田间持水量的55%(W1),70%(W2)和85%(W3),两种覆盖:秸秆覆盖(M1)和地膜覆盖(M2),另设清耕(CK0)、秸秆覆盖不灌水(CK1)和地膜覆盖不灌水(CK2)作为对照.结果表明:水分调控措施提高了生育期内苹果和大豆叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)和叶片水分利用效率(LWUE),其中,处理M2W2的P_n和LWUE均高于其余调控措施.果树的遮荫抑制了大豆P_n和LWUE,即距离树行越近值越小.灌水、覆盖以及交互作用对大豆产量和水分利用效率(WUE)影响均在0.01水平下具有统计学意义,与其余处理相比,处理M2W2可增产9.48%~103.90%,WUE提高了11.07%~118.08%.通过多指标综合评价分析得出,节水增产效益最高的处理为M2W2,由此建议幼龄苹果-大豆间作采用地膜覆盖措施,同时在分枝期和鼓粒期采取田间持水量的70%为灌水上限的灌溉制度.     

不同覆盖和水分处理对夏玉米生长发育和耗水特性的影响

在防雨棚下的测坑,研究了夏玉米在3种土壤水分下限控制条件下(占田间持水量的75%、65%和55%)不覆盖、地膜覆盖以及秸秆覆盖对作物生长发育、产量、耗水量以及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:地膜和秸秆覆盖的株高、叶面积指数、产量和水分利用效率均大于不覆盖;高水分秸秆覆盖的株高和叶面积指数高于地膜覆盖和无覆盖,中、低水分时地膜覆盖的株高和叶面积指数高于秸秆覆盖和无覆盖;中水分秸秆覆盖的增产效果最好,增产率为44.80%,高水分地膜覆盖的增产效果最差,增产率仅为9.32%;高、中水分条件下地膜覆盖的WUE提高率最大,分别为19.09%和50.64%,而低水分条件下秸秆覆盖的WUE提高率最大.由此可见,地膜和秸秆覆盖效应各有优势,土壤水分下限控制在田间持水量的65%时覆盖效果最佳.     

覆盖对贺兰山东麓滴灌酿酒葡萄产量和品质的影响

为探究不同覆盖措施对滴灌条件下酿酒葡萄产量和品质的影响,以7 a生酿酒葡萄“赤霞珠”为供试材料,在宁夏红寺堡区开展田间试验.试验设置3个覆盖措施:秸秆覆盖、地膜覆盖和不覆盖(CK),研究不同覆盖措施对葡萄园区土壤含水率、酿酒葡萄生长发育、产量和品质的影响.结果表明,秸秆覆盖处理表现出最佳的保水效果,其土壤含水率较CK提高12.96%(P<0.05).秸秆覆盖处理株高和新梢生长最高,分别达到175.45 cm和89.64 cm,显著高于地膜覆盖和CK(P<0.05),秸秆覆盖处理较地膜覆盖和CK分别提高6.09%(P<0.05)和14.47%(P<0.01).秸秆覆盖处理单粒质量和产量均为最高,分别达到5.59 g和5.32 t/hm²,分别较地膜覆盖和CK增加7.29%(P<0.05)和12.70%(P<0.05),5.35%(P<0.05)和26.07%(P<0.05).秸秆覆盖处理可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖含量,以及花色苷、总酚和VC质量比分别较CK提高20.06%,5.79%,16.39%,6.98%,6.35%和14.98%(均为P<0.05).秸秆覆盖处理对土壤保水效果最佳,单粒质量和产量均达到最高,且能显著提高葡萄果实品质.     

夏玉米沟垄覆盖集水效果及生态效应研究

采用垄上覆膜集雨保墒、沟内种植的栽培方法,在半湿润易旱区的陕西关中红油土上进行了夏玉米田间试验,探讨覆膜集雨栽培对玉米产量、养分携出量及水分利用效率的影响。结果表明,覆膜集雨种植能明显提高夏玉米的籽粒产量、生物产量,有利于植株对养分的吸收利用;覆盖措施具有很好的蓄水保墒效果:在玉米灌浆期,覆膜使土壤0～100、0～200cm的贮水量分别比对照提高了8.2、17.1mm,覆膜覆草使土壤0～100、0～200cm的贮水量分别提高了13.6、23.0mm,覆膜覆草处理的集水效果更为显著,水分利用效率更高,平均每消耗1mm水分可生产玉米籽粒比覆膜处理提高了8%。     

夏玉米田秸杆覆盖效果的试验研究

利用田测法对夏玉米在生长过程中的一系列生物量指标的对比试验结果进行了客观地统计和分析,所得数据直观地表明了秸秆覆盖较不覆盖,在相同的叶面蒸腾情况下,可减少土壤蒸发,改善表层土壤结构,抑制杂草生长,消除杂草蒸腾所产生的无效消耗,加快农作物植株生长,增加了作物的蒸腾系数,将非生产性的水分消耗转化为生产性水分消耗,从而生产更多的干物质,提高了作物产量。覆盖还可降低能耗,节水省工,降低生产成本。从一系列生物量的统计数据中,可以看到,覆盖量的多少与杂草多寡、株高、叶面积、平均总粒数、平均百粒重等指标,都有一个同步发展的趋势和必然的内在联系,即早期生长过程中,各种生物量指标大小与产量高低有直接关系。     

秸秆还田方式对旱地玉米产量和水分利用效率的影响

基于中国北方干旱地区18年的长期秸秆还田田间定位试验,开展了不同秸秆还田方式及施肥时期对春玉米产量及水分利用效率影响的比较研究.结果表明:与春施肥对应处理相比,不同方式秸秆还田秋施肥具有显著增产效果,18年累计增产玉米籽粒9.71～15.58 t/hm2,增产率为8.33％～16.19％;同时,玉米生育期耗水量减少,土壤贮水量增加,水分利用效率明显提高.4种不同秸秆还田方式对春玉米18年总产量、总水分利用效率的贡献从大到小依次为:秸秆过腹还田、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆未还田.不同的降水年型,对各处理玉米产量和水分利用也存在较大影响.正常年型玉米产量最高,偏旱年型玉米水分利用效率最高.秸秆覆盖还田秋施肥对偏旱年份的增产及水分利用效率提高的效果尤为突出.