咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

南疆灌区冬小麦/夏玉米改良模式增产潜力与机理分析

田间试验系统地比较了新冬20/沈玉2002不同套种模式（“522模式”与“952模式”）及“521模式”下保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35的产量、叶面积指数、光合势及干物质积累等性状的差异。结果表明,“522模式”新冬20/沈玉2002周年产量（17 838.2 kg·hm^-2）较“952模式”(16 550.9 kg·hm^-2)增产7.8%,其中,冬小麦增产18.4%。“521模式”保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35周年产量为19 905.0～20 751.0 kg·hm^-2,其中,冬小麦产量为9 740～10 275 kg·hm^-2、夏玉米产量为9 630～10 211.0 kg·hm^-2;冬小麦孕穗期和开花期叶面积指数分别为6.0、5.0左右,返青至成熟的总光合势290.2～324.3×10⁴·m²·d·hm^-2;夏玉米生育期111 d,大喇叭口期至吐丝后20 d的叶面积指数均保持在4左右,生育期间总光合势233.1～257.5×10⁴·m²·d·hm^-2,冬小麦和玉米总光合势为523.3～581.8×10⁴·m²·d·hm^-2;总干物质量38 569.1～40 487.0 kg·hm^-2;冬小麦产量的边际效应为85.7%～112.9%。“521模式”比“952模式”大幅度增产,是小麦行数和边行数及边际产量增大的结果,并将夏玉米播期提至麦收前15 d左右,延长玉米生育期（达110 d左右）,优化株行配置使玉米增产显著,实现全年超高产。“521模式”同时充分利用了冬小麦边际补偿效应和玉米时间补偿效应,较“952模式”易获得周年超高产。并对超高产栽培技术进行了讨论。     

基于AquaCrop模型的塔额盆地夏玉米节水潜力分析

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力（WP^*）和参考收获指数（HI₀）进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模拟,分析其产量与作物水分利用效率受灌溉定额和起始灌水时间的影响程度,在产量和作物水分利用效率均为较高值的前提下选择最优灌溉方案。以实际夏玉米播种面积为参考值,模拟并预测2022年及未来4年在不同灌溉方案下的夏玉米产量和节水总量,并依此分析塔额盆地夏玉米节水潜力。结果表明：（1）对AquaCrop模型作物生长模块主要参数、土壤水分胁迫参数和产量模块参数WP^*和HI₀进行参数率定,最终产量模块参数选择WP^*=35 g·m^-2、HI₀=43%,2021年和2022年产量模拟相对误差值分别为1.26%和1.07%。（2）结合模型模拟得出最优灌溉方案如下：起始灌水时间5月20日,灌溉定额470 mm,灌水周期7 d,灌水11次,作物水分利用效率2.005 kg·m^-3,产量9.423 t·hm^-2。（3）以2022年为现状水平年,最优灌溉方案下,现状水平年和未来水平年（2022—2025年）可分别实现节水量2.1338×10⁵、2.1826×10⁵、2.1992×10⁵ m³和2.2306×10⁵ m³。     

寒区玉米大垄双行直播技术研究

为了探明寒区玉米大垄双行直播种植方法适合的种植密度和增产机制,试验以小垄为对照,通过测定土壤温度、土壤水分、玉米群体内光照强度及玉米产量性状等指标,研究了3个密度下玉米大垄双行直播种植效果。结果表明：大垄双行处理对土壤温度没有显著影响,但增加了0～20 cm土层的土壤水分含量;大垄双行减少了垄沟顶层叶片的光照截获,高密度处理（6.00 万株·hm^-2）底层（出地表1/3）仍然保持一定的光照强度（72.5 μmol·m^-2·s^-1）,减少了空秆率,在乳熟期单位面积干物质重显著增加;2008年大垄双行高密度处理（S3）产量为9 193.5 kg·hm^-2,较对照（CK3）增产911.3 kg·hm^-2。大垄双行直播种植方法增产机制主要是通过增加土壤湿度和调控群体内部光照强度影响产量。     

基于AquaCrop模型的夏玉米生长模拟及灌溉制度优化

为评价AquaCrop模型在关中地区的适用性并寻求最佳的灌溉制度,对夏玉米在不同灌溉与施氮水平下的生长进行模拟和验证,并利用校验后的模型研究了3种不同降雨年型以及11种灌溉模式下夏玉米产量和水分利用效率的变化特征。结果表明：AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区不同灌溉与施氮水平下夏玉米产量和生物量,模型模拟的产量与实测值之间的决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）、符合度指数（d）和纳什效率系数（E_NS）分别为0.919、0.249 t·hm^-2、4.112、0.977和0.915;对于地上部生物量,模拟值与实测值的R²、RMSE、NRMSE、d和E_NS分别为0.860、0.977 t·hm^-2、6.407、0.933和0.694。利用校验后的模型分析了试验区内3种不同降水年型条件下11种灌溉模式的夏玉米产量和水分利用效率的变化特征,依据模拟结果及夏玉米生理需水规律,同时为了实现高产和高水分利用效率,得出不同年型的优化灌溉制度为：若能保证出苗整齐,湿润年可不灌水,此时也能获得较高产量和水分利用效率;平水年推荐在拔节期灌水60 mm,能节约50%水资源,亦能保证稳产;干旱年推荐在拔节期和抽雄期各灌水60 mm,可获得高产和高水分利用效率。     

不同灌水和施氮水平对河西春玉米水氮利用效率和经济效益的影响

通过田间试验,研究了不同灌溉水平（95%θ_f (土壤田间持水量)、80%θ_f和65%θ_f,依次记为FI、DI1和DI2）和施氮量（0、70、140 kg·hm^-2和210 kg·hm^-2,依次记为N0、N70、N140和N210）对春玉米的产量、水氮利用效率和经济效益等的影响。结果表明：灌水和施氮均可使春玉米产量增加,在FI和DI2灌溉条件下,春玉米产量随施氮量的增加而显著增加,N210处理的籽粒产量比N0处理分别高21.8%和18.8%;但在DI1灌溉条件下,N140和N210处理下的春玉米产量间无显著差异,DI1灌溉水平比FI和DI2平均增产5.5%和8.3%。增施氮肥可提高春玉米水分利用效率,但施氮量超过70 kg·hm^-2水分利用效率显著降低;相同灌溉水平下,氮肥偏生产力随施氮量的增加而显著降低,N70、N140和N210处理的氮肥偏生产力均值分别为262.59、141.52 kg·kg^-1和97.31 kg·kg^-1。综合考虑产量、经济效益和环境因素,在中国河西地区推荐春玉米的最适宜水氮组合为DI1×N140,其产量达23.68 t·hm^-2,净效益达25 390元·hm^-2。     

土壤含水量对夏玉米蒸发蒸腾量和光合性能的影响

采用盆栽控水试验,研究了5种土壤水分条件（分别为土壤田间持水量的50%、60%、70%、80%、90%,记为T1~T5）对夏玉米蒸发蒸腾量（ET）及抽雄期光合性能的影响。结果表明：土壤含水量对夏玉米生长过程中的ET、株高、叶面积和光合性能均有显著影响。与T1处理相比较,T2~T5水分处理下的夏玉米主要生育期内ET依次增加了23.66%、39.17%、43.33%和49.84%,呈线性增大的趋势;在夏玉米耗水强度最旺盛的抽雄期,与T1处理相比较,T2~T5处理下的蒸腾速率（T_r）分别增长了63.74%、75.65%、78.83%和81.77%,气孔导度（G_s）分别增长了71.97%、82.63%、83.91%和84.87%,二者均随着土壤含水量的增大呈指数函数变化,但土壤含水量超过田间持水量的70%后增幅显著减小;光合速率（P_n）分别增长了47.51%、60.65%、57.51%和55.87%,P_n、株高、叶面积随着土壤含水量的增大呈现抛物线形变化趋势,即先增加后减小的规律,在T3和T4处理水平下达到最大值,依次为28.14 μmol·m^-2·s^-1（T3）、256.5 cm（T4）、628.6 cm²（T3）。从提高夏玉米光合效率和水分生产效率、减少无效蒸发蒸腾耗水的角度考虑, 夏玉米抽雄期的土壤含水量控制在田间持水率的80%左右为宜。     

灌溉量对马铃薯生理特性及 块茎产量品质的影响

以 “大西洋”马铃薯品种为试验材料,在甘肃省中部沿黄高扬程灌区的白银市景泰县条山农场马铃薯种植基地设置小区试验,在各发育阶段分别设置5个水分梯度（原灌溉量的50%、75%、100%、125%和150%,其中原灌溉量,即100%灌溉量,为当地常用的、维持试验地25.8%左右土壤含水率的灌溉量）,探讨马铃薯各发育阶段灌溉量对其生理特性及块茎产量、品质的影响。结果表明,在马铃薯的各发育阶段,随着灌溉量的增加马铃薯叶片净光合速率 (P_n)和蒸腾速率(T_r)分别先增加到最大值30.19 μmol·m^-2·s^-1、12.50 mmol·m^-2·s^-1,而后减小。当灌溉量为50%和150%时叶片P_n较100%灌溉量分别降低35.06%和19.59%。在不同发育阶段马铃薯叶片的生理活性对灌溉量表现出敏感响应。幼苗期75%灌溉量马铃薯叶片叶绿素含量、P_n和水分利用效率（WUE）分别为0.86 mg·g^-1、21.88 μmol·m^-2·s^-1、2.29 μmol·mmol^-1,较100%灌溉量分别提高了14.15%、0.31%、3.80%,而MDA含量、SOD活性及CAT活性最低,较100%灌溉量分别降低了8.40%、11.69%、8.23%;发棵期100%灌溉量处理下P_n和WUE最高,较50%灌溉量处理分别提高了53.99%、24.85%,此时脯氨酸含量、可溶性糖含量、POD活性最低,分别为89.06 μg·g^-1、143.45 μmol·g^-1、438.14 U·g^-1,同时超氧阴离子产生速率较50%灌溉量也降低了26.07%;结薯期125%灌溉量处理的P_n和WUE最高,较100%灌溉量分别提高了19.16%、6.76%,而SOD、POD活性较100%灌溉量分别降低了0.93%、6.23%;成熟期75%灌溉量马铃薯叶片P_n最高,较其余各灌溉量处理的P_n分别提高了38.64%、13.81%、14.16%、21.27%,而MDA含量、超氧阴离子产生速率分别为21.107 μmol·g^-1、6.07 nmol·min^-1·g^-1,较100%灌溉量分别降低了19.35%、2.26%。同一生育期低灌溉量（50%灌溉量）块茎中淀粉含量较低。在幼苗期75%灌溉量处理使得块茎的可溶性蛋白含量较100%灌溉量处理提高6.20%。发棵期100%灌溉量块茎中淀粉含量达到最高（15.14%）,而结薯期125%灌溉量处理的块茎可溶性蛋白含量处于最高水平,较100%灌溉量下提高4.61%。成熟期75%灌溉量块茎淀粉含量处于最高水平,较100%灌溉量提高12.77%。结合块茎的总鲜重、商品薯率、淀粉含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量、还原糖含量等指标,可知在幼苗期、发棵期、结薯期、成熟期灌溉量分别为原灌溉量的75%、100%、125%、75%时马铃薯块茎品质最优而且产量最高,分别为654.30、650.60、773.00、703.53 g·株^-1。     

不同覆盖方式和灌水定额对河西绿洲食葵农田土壤水热、养分和产量的影响

为明确不同覆盖方式结合灌水定额在食葵种植中的增产机制,以无覆盖（N）种植为对照,设置地膜覆盖（S）、秸秆覆盖（F）和碎麦秸垫式膜覆盖（SF）共3种覆盖方式,结合900 m³·hm^-2（H）和750 m³·hm^-2（M）2个灌水定额,对食葵农田土壤水热、养分及产量展开研究。结果表明：覆盖处理结合不同灌水定额均较无覆盖种植增加土壤贮水量,其中当灌水定额为900 m³·hm^-2时,SF和F显著增加23.89%和12.37%、S增加了6.50%;当灌水定额为750 m³·hm^-2时,SF、F、S分别显著增加20.64%、8.23%、6.96%。覆盖处理结合不同灌水定额对土壤温度的影响不同,其中当灌水定额为900 m³·hm^-2时,SF和F较N提高2.82%～7.43%,S较N降低4.3%;当灌水定额为750 m³·hm^-2时,SF和F均高于N,增幅为1.40%～6.87%。覆盖处理结合不同灌水定额可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量,其中SF处理有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量较N处理分别显著增加16.7%、15.2%、12.8%和16.5%,F和S处理有机质、速效磷和速效钾较N处理分别提高6.3%～6.8%、4.7%～7.8%和8.6%～8.8%。覆盖处理结合不同灌水定额可提高食葵产量及水分利用效率,其中SFH、SH、FH、SFM、FM处理分别较N处理增产25.9%、6.7%、10.4%、18.2%、15.2%,SM降低了3.1%,SFM处理水分利用效率提高6.3%。综上所述,SFM处理在改善食葵土壤水热、增加土壤养分、提高食葵产量及水分利用效率方面具有较大优势,故SFM种植模式是适宜于河西绿洲食葵种植的农业生产技术。     

寒地水稻叶片SPAD值与稻米蛋白质含量的关系

为揭示寒地水稻叶片SPAD值及其衍生值与稻米蛋白质含量的关系，于2020—2021年在水稻拔节期（T1）、孕穗期（T2）、齐穗期（T3）测定顶部3片叶的SPAD值，依据盆栽试验（试验1和试验2）的数据资料建立SPAD值衍生指标与稻米蛋白质含量之间的关系模型，利用大田试验（试验3）数据资料对建立的模型进行验证。结果表明，2020年氮肥试验中A8水平（氮素施用量362.07 kg·hm^-2）稻米蛋白质含量较A1~A7水平（A1~A7氮素施用量分别为0、51.72、103.45、155.17、206.90、258.62、310.35 kg·hm^-2）分别极显著增加34.55%、27.44%、26.39%、22.19%、18.07%、14.39%、12.23%，而A8水平食味值较A1~A7水平分别极显著降低8.10%、5.06%、4.99%、4.10%、3.45%、2.96%、2.28%，2021年蛋白质含量、食味值变化趋势与前者相同。两年品种试验6个品种稻米蛋白质含量比较中，C6品种（三江6号）蛋白质含量较C5（龙粳21）、C4（垦粳8号）、C3（龙稻203）、C2（松粳16）、C1（松粳22）分别极显著提高2.99%、12.23%、10.43%、5.04%、15.63%，C6食味值较C5、C4、C3、C2、C1分别极显著降低1.17%、12.09%、3.54%、2.89%、7.93%。品种差异及施氮量对不同生育时期水稻顶部3 片叶的SPAD值分布规律有较大影响，但水稻冠层叶片出现的两次“黑黄交替”现象不受品种的影响，其中单片叶的SPAD值受品种差异的影响，与蛋白质含量不存在相关性，借助指标SPAD_(L1+L2+L3)/3、SPAD_L2×L3/mean可有效降低品种及环境差异对蛋白质含量预测结果的影响，指标SPAD_(L1+L2+L3)/3与蛋白质含量在T1~T3期（拔节期、孕穗期、齐穗期）的拟合方程分别为：Y=0.24X-1.94 ，R²为0.75^**、Y=0.25X-1.69，R²为0.74^**、Y=0.27X-2.45 ，R²为0.72^**；SPAD_L2×L3/mean拟合方程分别为：Y=0.22X-1.05 ，R²为0.75^**、Y=0.27X-2.43， R²为0.72^**、Y=0.26X-2.24，R²为0.72^** （Y为蛋白质含量，X为SPAD衍生值），拟合方程均达到极显著水平。稻米蛋白质含量和食味值评分变现为线性负相关，回归方程为Y=-4.21X+113.32（Y为食味值，X为蛋白质含量），拟合优度R²=0.93^**，达到极显著水平。综上，借助指标SPAD_(L1+L2+L3)/3和SPAD_L2×L3/mean能够实现快捷、无损和实时预测稻米蛋白质含量，在一定程度上判定出稻米蒸煮食味品质的优劣，达到按质收获以及对品质实时监测的要求，促进优质寒地水稻的可持续发展。     

河套灌区盐渍化土壤玉米水氮耦合效应

为了探求适用于盐渍化地区的节水、施肥优化模式,采用大田试验,以玉米为研究对象,选取了轻度和中度两种盐分土壤,设置了10种不同水、氮处理,建立不同盐分土壤玉米产量与灌水量及施氮量之间的回归模型并对其进行了分析,研究不同盐分土壤水、氮用量对玉米产量的影响。结果表明：在轻度和中度盐分土壤条件下,灌水和施氮对玉米均有增产效应,水、氮交互作用为正效应,水分的作用大于施氮的作用。通过边际效应分析可知,轻度和中度盐分土壤施氮肥的增产速率没有明显差异,轻度盐分土壤灌水的增产效率明显高于中度盐分土壤。轻度和中度盐分土壤玉米最高产量分别为13 581 kg·hm^-2和11 115 kg·hm^-2,对应的水、氮配比均为灌水编码为0.77（全生育期灌水量2 250 m³·hm^-2）,施氮编码为0.69（总施氮量225 kg·hm^-2）。通过模型寻优,得到轻度和中度盐分土壤种植玉米的最佳水、氮配比方案均为全生育期灌水量为1 900.95~2 389.08m³·hm^-2,总施氮量为174.04~240.7 kg·hm^-2。优化方案的水、氮用量分别比当地灌水量（2 925 m³·hm^-2）节水18.2%~35%, 施氮量（325 kg·hm^-2）节肥26.0%~46.4%。优化范围包含了轻度和中度盐分的最高产量水、氮用量,产量与当地产量基本一致,符合当地灌水施肥要求。但从维持目前玉米产量和长期盐碱地改良的角度看,建议中度盐化土壤应选取水、氮优化范围中中等偏上灌水量和中等偏下的施肥量,以便于从根本上降低土壤盐分背景值,便于长期产量的提高;轻度盐分土壤选取优化范围适中的水、氮用量。     

水肥用量对制种玉米水肥利用及种子活力的影响

为明确水肥耦合对垄膜沟灌制种玉米产量及种子活力的影响,提出适宜高活力种子的最佳水肥耦合模式。试验采用3414设计,三因子为水分因子、氮肥因子和磷肥因子,2016—2017年在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站进行定位观测试验,分析了不同水肥模式对制种玉米水肥利用、产量及种子活力的影响。结果表明:制种玉米产量在不同灌水水平和施氮水平下差异较大,W2N2P2(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N3P2(灌溉定额480 mm,施氮360 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2))、W2N2P0(灌溉定额480 mm,施氮240 kg·hm~(-2),不施磷)处理产量显著高于对照(W0N0P0)处理(灌溉定额240 mm,不施氮、磷),较对照分别增产36.0%、27.9%和30.6%,水分利用效率平均增加29.3%,氮肥利用率提高20.75%～28.59%,磷肥利用率增加11.49%～13.23%。对种子活力的分析可知,同一灌溉量下,发芽指数、发芽率均随施氮量的增加而增加,各处理间的差异不显著,活力指数则随施氮量的增加先增加而后有降低的趋势;同一施氮量下,发芽指数、发芽率、活力指数均随灌溉定额的增加而先增加后降低,即中灌溉量W2处理的种子活力最高。综合分析种子活力指标,处理W2N2P2、W2N2P0种子活力显著高于处理W0N0P0和处理W0N2P2(灌溉定额240 mm,施氮240 kg·hm~(-2),施磷120 kg·hm~(-2)),活力指数较对照(W0N0P0)分别增加0.41%、0.40%。综合考虑制种玉米产量、水肥利用效率和种子活力,推荐灌溉定额为375～480 mm,施氮量(N)210～240 kg·hm~(-2),施磷量(P_2O_5)120～150 kg·hm~(-2)为最佳的水肥耦合模式。     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

河西绿洲膜下滴灌调亏对制种玉米籽粒发育及幼苗生长的影响

为探究河西绿洲灌区膜下滴灌调亏对制种玉米籽粒发育及幼苗生长的影响,以充分灌溉（CK）为对照,设置不同生育时期与调亏梯度双因素随机组合的8种水分调亏处理,共计9个处理,测算了各处理产量、水分利用效率及其籽粒萌发生长、生理活性和营养物质。结果表明：与CK相比,除T1与T3外,不同生育期调亏灌溉均降低了制种玉米籽粒产量,降幅3.07%~26.84%;调亏处理中,T1处理水分利用效率最高（1.61 kg·m^-3）,T3次之（1.59 kg·m^-3）,分别较CK提高6.62%和1.32%; T8处理籽粒的发芽指数和活力指数较CK分别降低30.39%、30.07%,其余中度亏水玉米籽粒的活力指数均较CK无显著差异;丙二醛含量除T1和CK处于较低水平且无显著性差异外,其余处理均提高了MDA含量,较CK增幅13.04%~134.78%;T3（40.64 mg·g^-1）和T5（40.35 mg·g^-1）处理可溶性蛋白含量较CK无显著差异,其余亏水处理均显著下降,降幅6.90%~16.60%; T1处理的抗氧化酶活性和营养物质含量相对最高,SOD、CAT、可溶性糖、维生素C、根系活力较CK分别提高3.77%、0.10%和19.67%、3.89%、8.56%。运用主成分分析及隶属函数进行灌溉制度评价,结果表明制种玉米最佳水分调亏处理为苗期轻度水分调亏,即苗期相对土壤含水率保持在70%~75%、其余生育期保持在85%~90%可作为河西绿洲灌区制种玉米最佳灌溉模式。     

滨海盐碱地覆膜和灌溉对玉米盐分离子分布及生物量的影响

以玉米为试材,于2017—2018年在天津市滨海盐碱土进行了膜下滴灌试验, 分析了覆膜和灌溉对玉米盐分离子质量分布特征、玉米干物质的变化规律和产量的影响。结果表明：（1）覆膜和灌溉对玉米离子分布的影响显著,显著减小了根部Na⁺吸收质量,成熟期FI20处理比LI10小56%,从而减少了盐分对叶片的伤害;显著增大了茎部K⁺的积累质量,成熟期FI20处理比LI10高24%,提高了植物的耐盐性;显著增加了叶部Ca²⁺质量,苗期FI20处理比LI10高96%,促进作物幼根的生长和根毛的形成,改善了玉米体内的离子平衡,减轻了盐胁迫作用;显著增加了叶部Mg²⁺质量,拔节期FI20处理比LI10高136%,增强了植株叶片的光合作用,提高了植株的耐盐性。（2）玉米地上部和根系干物质重均随着生育期进程而增加,覆膜和灌溉改变了植物体内盐分离子质量,对玉米生物量的积累影响较大,成熟期FI20处理比LI10高1%~46%;对玉米根冠比（R/S）有显著影响,使生物量分配比例显著改变,成熟期根冠比（R/S）FI20处理比LI10小48%~52%。（3）利用2017年玉米试验数据采用Logistic曲线建立了干物质生长模拟方程,引入了盐分离子修正系数,拟合方程显著。利用2018年玉米试验数据对建立的玉米干物质盐离子模型进行了验证,各个处理的拟合曲线与其实测值都较接近;建立的干物质生长模型能够较好地模拟盐碱地玉米干物质的累积过程。综上,覆膜和灌水定额为20 mm的FI20处理对植株的盐离子调节作用最显著,提高了玉米的耐盐性,改变了生物量的分配比例,获得了适当的干物质累积量,产量最高。     

石羊河流域制种玉米咸淡水轮灌模式 的SWAP模型模拟

为了探究石羊河流域制种玉米的咸淡水轮灌模式,利用2014年田间试验观测资料对SWAP模型进行了参数率定和验证,模拟了不同咸淡水轮灌模式下的土壤水盐平衡,并筛选出了较优的咸淡水轮灌模式,预测了较长时期土壤盐分动态变化及制种玉米产量。结果表明：SWAP模型率定与验证过程中,土壤含水量的均方误差(RMSE)值在0.05 cm³·cm^-3以下,平均相对误差（MRE)值在15%以下;土壤含盐量的RMSE值在4.2 mg·cm^-3以下,MRE值在25%以下;制种玉米产量的RMSE值在380 kg·hm^-2以内,MRE值在10%以下,率定和验证后的SWAP模型可用于研究区咸水与淡水灌溉的模拟与预测。3.0 g·L^-1微咸水条件下采用2次淡水、1次咸水和1次淡水、2次咸水的轮灌方式以及6.0 g·L^-1咸水条件下采用2次淡水、1次咸水的轮灌方式为研究区制种玉米的较优轮灌模式,这3种较优咸淡水轮灌模式下的土壤盐分累积量较少,并且能够提高制种玉米的产量。3种较优轮灌模式模拟预测结果显示,在模拟期内土壤含盐量增幅不大,能够达到平稳,不会造成土壤盐渍化,制种玉米减产幅度较小,制种玉米产量能够保持平稳。     

浅埋滴灌水氮运筹对春玉米产量及水分利用效率的影响

采用二因素二次饱和D-最优设计,于2016-2017年在辽西半干旱区移动遮雨棚内进行了水氮精量控制试验,设灌溉量和施氮量2个因素,灌溉量分别设145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4个水平,施氮量分别设0、84.6、136.1、195.0 kg·hm^-2 4个水平,共6个处理。试验分析了水氮交互作用对春玉米产量和水分利用效率的影响,建立了产量回归模型。研究结果表明：浅埋滴灌条件下,灌溉量在145.4~350.5 mm时,春玉米产量随灌溉量的增加而增高至11 005.60 kg·hm^-2;灌溉量在350.5~436.2 mm时,产量随灌溉量的增加而降低至10 730.09 kg·hm^-2;施氮量在0~146.9 kg·hm^-2时,产量随施氮量的增加而增高至10 983.19 kg·hm^-2,施氮量在146.9~195.0 kg·hm^-2时,产量随施氮量的增加而降低至10 862.39 kg·hm^-2。灌溉量因素的影响大于施氮量,水氮之间有明显的正向交互效应,当灌溉量为373.1 mm,施氮量为165.6 kg·hm^-2时产量最高。作物耗水量在拔节-抽雄期和灌浆-收获期较大,分别为115.64、127.50 mm;水分利用效率随灌溉量的增加呈逐渐降低趋势,降低幅度达到52.21%,随着施氮量的增加则呈先升高后降低趋势,增幅为14.73%~20.08%;其中处理6（灌溉量348.2 mm,施氮量195.0 kg·hm^-2)最利于水分利用效率的提高。综合产量和水分利用效率两方面的因素,初步建立了春玉米浅埋滴灌水氮施用优化模式,参数组合为灌溉量348.2 mm、施氮量165.6 kg·hm^-2。     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

滴灌高频施肥条件下玉米适宜灌水量的试验研究

通过大田试验,在高频施肥条件下设置了低水(H1,0.56K_cET_0),中水(H2,0.8K_cET_0),高水(H3,1.04 K_cET_0)3个不同灌水量,研究风沙土滴灌灌水量对玉米生长、干物质积累和产量的影响。结果表明:H1处理土壤含水率长期低于60%的田间持水率,H2和H3处理土壤水分能长期保持在田间持水率的60%以上;灌水量对玉米生长有显著影响,表现为H2处理玉米株高在灌浆期和完熟期显著高于H1和H3处理,其中灌浆期比H1和H3处理分别高13.8%和10.8%,完熟期分别高12.9%和10.7%;H3处理的茎粗在拔节期～完熟期显著高于H1处理,拔节期H3处理的茎粗最大,为28.9 mm,比H1处理粗8.5%;H2处理的叶面积指数(LAI)分别比H1和H3处理高22.6%和16.7%;H2处理的叶绿素含量(SPAD值)在穗期和灌浆期显著高于H1和H3处理,其中穗期分别高13.8%和10.8%,灌浆期分别高12.9%和10.7%;地上部干物质量H2处理最大,达303.5 g,比H1和H3处理分别增加了15.4%和3.3%;灌水量对各单项产量构成性状的影响不显著,但H2处理穗重最重,达382.9 g,比H1和H3处理分别重30.8%和4.2%,产量和水分利用效率(WUE)从大到小依次为H2、H3、H1,H2处理的产量和WUE分别为12.3 t·hm~(-2)和2.16 kg·m~(-3)。在风沙土地区,低水处理会使玉米前期缺水,中、高水处理能为玉米提供适宜的水分条件,但高水处理降低了肥效。综上,风沙土地区玉米滴灌高频施肥条件下推荐灌溉水量为0.8K_cET_0。