有限灌溉条件下作物——水分关系的研究

从有限灌溉的有效性,作物吸水,光合与蒸腾、生长与产量形成和水分利用率等方面综合论述了有限灌溉条件下作物与水分的关系,认为作物对有限供水具有一定的适应性和低抗效应,适度水分亏缺时,光合作用受气孔限制而下降。但由于气孔的最优化调控,光合与蒸腾和产量与蒸散量的比值达最高,水分利用率明显提高。如何减小有限灌溉的风险性,增强人为可控性是未来节水灌溉发展的方向和研究的主要内容。     

策勒县农作物节水灌溉模式初步研究

农业节水技术的实质在于提高水分利用效率,通过对冬小麦,棉花,玉米三种作物的管灌试验,结合土壤水分,作物生长状况以及气象等诸要素的系统监测,初步确定了当地通常年份下的作物灌溉期和灌溉量,为建立适于当地条件的灌溉模式提供了理论依据。     

干旱沙漠绿洲区地膜玉米控制性隔沟交替灌溉节水技术研究

针对石羊河流域干旱缺水的民勤县种植大田玉米耗水量大的实际，根据多年试验资料，研究分析了玉米控制性交替隔沟灌溉对作物生长和水分利用的影响及干旱区地膜玉米控制性交替灌溉节水高效技术的可行性。     

策勒冬小麦节水技术的初步研究

冬小麦节水技术的实质在于研究和解决田间耗水和作物所需水分之间的关系。经过两年对冬小麦的管道灌溉实验，结合对土壤水分、小麦生长状况及气象条件的系统监测，初步确定通常年份最佳灌溉期和灌溉量，每公顷用水在５２５０－６０００ｍ＾３可得到６０００－７５００ｋｇ的高产，为本地区建立优化灌溉模式提供了理论依据。     

冬小麦节水灌溉的生理生态基础研究进展

从作物生理生化、农田生态环境等方面详细论述了冬小麦节水灌溉生理生态基础的研究进展．其研究主要集中在作物本身生物学特性、土壤水分与根系关系、农田生态环境3个方面。每个方面研究已较深入，但对这3个方面的综合性研究及边缘学科问的协作研究还比较薄弱。今后应从土壤一作物一大气连续体(SPAC)出发。着重研究在冬小麦高产优质栽培条件下，节水灌溉对冬小麦与水分关系的影响及其生理生态机制。     

作物几种光合酶与抗旱节水的关系研究进展

干旱胁迫是作物光合作用和生长的主要限制因子。利用较少的水分生产较多的光合干物质,是提高作物水分利用效率的关键。因此,深入研究光合酶的调控机制,利用基因工程改良光合酶基因的表达和活性,提高作物的光合效率,是实现高光效和高WUE相结合的重要途径。本文就水分胁迫下作物光合作用与抗旱节水的关系研究,以及光合固定CO2、蔗糖和淀粉代谢关键酶的生物学结构和功能的研究进展进行综述,以期为作物光能高效利用及抗旱节水研究提供有用信息。     

调亏灌溉对夏玉米根冠生长关系的调控效应

以夏玉米(zea may L. cv.)为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,进行调亏灌溉(Regulated deficit irrigation,RDI)对根、冠生长的影响研究,旨在寻求适宜的水分调亏阶段和调节亏水度,为建立节水高产、优质高效作物RDI模式提供技术参数。试验采用二因素随机区组设计,设置4个水分调亏阶段:三叶～拔节(Ⅰ),拔节～抽穗(Ⅱ),抽穗～灌浆(Ⅲ),灌浆～成熟(Ⅳ);每个调亏阶段设置3个水分调亏度:轻度调亏(L)、中度调亏(M)和重度调亏(S),土壤相对含水率分别为60%～65%FC(Field capacity)、50%～55%FC和40%～45%FC;设全生育期保持适宜土壤水分(75%～80%FC)作为对照(CK)。分别在水分调亏期间和复水后测定各处理根系参数和地上干物质质量。结果表明,玉米生长中、后期水分调亏具有促进根系发育和减缓根系衰亡的"双重效应",反映出玉米根系在生育后期比生育前期对水分适应能力强的特性。玉米根冠比(R/S)受水分影响最大的阶段是三叶-拔节期,受水分影响最小的阶段是灌浆期;拔节-抽穗期水分调亏期间能显著增大R/S,复水后分配到冠层与根系的物质比较平衡,维持较为适宜的R/S,表明此阶段为通过RDI调控玉米R/S的适宜阶段。玉米三叶-拔节期水分调亏改善了穗部性状,表明在作物营养生长阶段的适度水分调亏有利于作物生殖生长。RDI可以有效调控根/冠生长关系,提高经济产量。     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。     

温室甜椒对不同灌溉方式的生理响应

为了分析不同灌溉方式的节水效果和作物对不同灌溉方式条件下的生理响应,通过对温室甜椒进行常规灌溉(GI)和分根交替灌溉(APRI)的试验,分析了不同灌溉方式对甜椒叶片光合特性、水分参数、叶绿素相对含量(CC)、根冠比(R/S)和根系导水率(RHC)的影响,以及不同灌溉方式甜椒对水分胁迫和复水的生理响应。试验结果表明:分根交替灌溉处理能够有效地调节气孔开度,减少无效蒸腾失水,比常规灌溉处理节水25.93%,WUE、叶片细胞液浓度(CSC)、叶绿素相对含量(CC)和R/S分别提高了3.19%、6.56%、8.04%、15.38%,RHC减小了3.01%。两种灌溉方式受水分胁迫复水后都表现出叶片光合速率(Tr)、水分饱和亏(WSD)、CSC值下降,叶鲜重含水率(FWC)值上升,且分根交替灌溉甜椒(APRI)对水分胁迫和复水都具有更优的生理调节功能。     

籽瓜节水高产灌溉制度研究

根据１９８８￣１９９２年甘肃民勤县的田间试验资料，研究了籽瓜产量与耗水量之间的关系，分析确定了籽瓜的最佳耗水量与最佳灌溉定额。建立了籽瓜的水分生产函数模型及产量与各阶段耗水量的关系，分析了籽瓜高产的阶段耗水量，最后提出了民勤籽瓜节水高产的灌溉制度。     

植物对土壤水分变化的响应与控制性分根交替灌溉

在土壤水分减少的情况下,植物可以感知并利用脱落酸(ABA)作物信号传递物质,将水分胁迫信号传至叶片,进而调节气孔导度,减少蒸腾耗水。同时,植物蒸腾耗水与气孔导度为线性关系,而光合作用与气孔导度为渐趋饱和关系,如果适当降低气孔导度,可以在显著降低蒸腾耗水的基础上,对光合没有影响或影响很小。在此理论基础上,提出了一种新的灌溉技术——控制性分根交替灌溉。其核心是通过一定的灌溉措施,形成土壤水分的不均匀分布,使作物的根系处于不同的水分状态：处于湿润部分的根系吸收水分,保证作物光合,处于干燥土壤的根系产生ARA,调节叶片气孔导度。这样,在不降低或少量降低光合作用的前提下,更多地减少作物的蒸腾耗水,提高作物的水分利用率。它是一种以内涵为主的节水灌溉技术,具有坚实的理论基础和良好的应用前景。     

缺水条件下非充分灌溉制度预报系统的研制

以Jensen作物水分生产函数模型为基础,运用动态规划方法,建立了非充分灌溉条件下冬小麦、棉花、夏玉米的优化灌溉制度预报系统;并编制了可视化的程序界面,只要输入相关参数(土壤田间持水率、初始含水率、土壤容重、可供水量、不同阶段潜在作物蒸发蒸腾量,各阶段不同水平年的有效降雨量值和作物不同阶段的计划湿润层深度),就可得出适合于不同地区的优化灌溉制度,操作简单,具有实用性。以山西晋中和临汾地区为例验证,系统计算显示上述3种作物比传统灌溉分别节水为9%,7%和3%;在供水量不足的情况下,系统可指导如何在时间上分配水量以使减产最小,且可得知在这种灌溉方式下的具体减产量。     

冬小麦节水灌溉的生理生态基础研究进展

从作物生理生化、农田生态环境等方面详细论述了冬小麦节水灌溉生理生态基础的研究进展。其研究主要集中在作物本身生物学特性、土壤水分与根系关系、农田生态环境3个方面,每个方面研究已较深入,但对这3个方面的综合性研究及边缘学科间的协作研究还比较薄弱。今后应从土壤-作物-大气连续体(SPAC)出发,着重研究在冬小麦高产优质栽培条件下,节水灌溉对冬小麦与水分关系的影响及其生理生态机制。     

旱区间作水分高效利用机制探讨

间作系统充分利用光热水肥资源具有高产高效特征，在旱区得到了广泛应用。综合国内外间作群体水分利用的研究成果，论述了间作具有水分优势的高效利用机制。间作系统减少土壤蒸发、提高作物蒸腾、降低棵间蒸发与耗水量的比值，增加土壤水分的有效性，提高作物根系对土壤水分的吸收利用，进而提高水分利用效率。间作系统的水分利用机制包括生态位分离减少竞争以促进资源的充分利用、水力再分配调节作物及邻体作物土壤的水分条件缓解旱区作物的水分胁迫。间作系统水分利用的影响因素包括作物种类、种植密度和空间布局、水肥管理和耕作措施。针对研究中的不足，指出未来间作系统水分高效利用研究应关注以下方面：不同区域间作群体增产和节水的规律；水分与源库关系及对种间关系的响应；量化水分与根系生长的关系，建立间作作物对水分吸收的模型；地下部对间作水分优势的响应。     

欢迎赐稿 欢迎订阅《干旱地区农业研究》

《干旱地区农业研究》由中国教育部主管,西北农林科技大学主办,是中国创办最早的旱农学术期刊。本刊立足于中国北方干旱、半干旱及湿润易旱地区农业生产,兼顾湿润地区季节性农业干旱实际,刊登最新原创性研究论文、研究简报、文献综述以及国内外旱农研究动态。《干旱地区农业研究》刊发的主要内容有:作物抗旱(抗逆)生理及调控,作物抗旱育种,节水灌溉理论与技术,旱作节水耕作与栽培技术,作物与土壤水分动态,旱区土     

华北井灌区节水技术模式集成与实践

基于多年的节水农业试验实践,分析了粮田关键节水技术及其节水潜力,集成了7种粮田节水模式,其中以调亏灌溉、秸秆覆盖、少耕覆盖等农艺节水技术为主的综合节水模式的水分利用效率比对照模式提高12%～21.3%,适合华北井灌区一般经济条件的区域推广.     

节水灌溉对两个冬小麦品种影响效应的初步研究

在全生育期防止天然降水情况下，研究了节水灌溉对2个冬小麦品种（系）若干重要性状和土壤含水量的影响。结果表明，不同处理2个品种生育期缩短幅度为3d-24d，水分利用率较高。豫麦34抽穗－成熟阶段耗水量约占全生育期耗水量的2／5，且灌浆开始早，速度快，千粒重显著提高，产量和水分利用率均高，洛阳8716由于前中期生育时期长，开花迟，节水灌溉又使开花－成熟期大幅度缩短，导致粒重变小，产量降低。     

作物获得最佳产量的亏缺灌溉及其实施策略

要想减少对灌溉水量的相对需求，必须尽可能降低或防止不必要的水分损失，同时可通过亏缺灌溉使有限供水得到强化利用。作者在总结前人工作的基础上，提出实施亏缺灌溉的七条原则来优化管理有限水分资源，使作物产量降低较小的同时获得最大水分利用效率。它们是：（１）使用抗旱能力较强的作物；（２）考虑水分亏缺发生时的作物生长发育阶段；（３）增加降雨对作物水分需求的贡献；（４）播前灌溉的需要性；（５）应用于深层土壤具有中等程度以上持水性能的土地；（６）管理地面灌溉系统以降低水分渗漏和径流；（７）改进作物栽培措施。     

我国节水农业发展中的科技问题

提出了当前我国节水农业发展中需要解决的若干科技问题。主要就农业水资源的范畴与合理配置。非充分灌溉制度的建立，不同区域节水农业发展趋向，水稻节水潜力以及高水分利用效率品种培育等方面的现状和发展前景进行了讨论。     

北方旱地农田水分平衡及提高作物生产力研究

根据定位试验和理论计算的资料分析研究认为，我国北方旱地水分生产效率低，自然降水生产潜力大，近期可开发程度达１４％；农田水分供需矛盾大，多数作物在缺水条件下生长、发育，作物缺水率达２５％￣４０％；通过保护性耕作和作物优化栽培技术，水分调控措施可大幅度提高作物产量，促进农业生产持续稳步发展。