河西走廊灌区节水抗旱春小麦品种筛选研究

为筛选出适宜河西绿洲灌区节水灌溉条件下种植的春小麦品种,对19个当地主栽品种在萌芽期、幼苗期的抗旱性以及成株期产量和水分利用效率(WUE)进行了系统测定和分析,并比较了相关节水抗旱性能评价指标。结果表明,以萌芽期和幼苗期的抗旱性来评价,陇春30号和甘春24号的节水抗旱性较为突出;以充分灌溉下的水分利用效率来评价,二者的水分利用效率又较高;以节水灌溉条件下的产量和水分利用效率来评价,则以陇春30号最高。因此,陇春30号是能同时实现节水抗旱与高产的春小麦品种,适宜在甘肃河西灌区节水条件下大面积推广。     

不同水分梯度下玉米水分利用效率研究

对4种不同水分梯度下18个不同基因型玉米品种水分利用效率进行了二因素裂区设计试验研究,结果表明:在雨养条件下,农大108、丹玉86、中玉9号、东单60号、沈玉18号5个基因型品种抗旱性强、水分利用效率(WUE)高,经济系数亦高;在补灌60,100,160 mm条件下,先玉335号和郑单958两个基因型品种在各种补灌条件下均表现高产,而且WUE和经济系数均高;从补灌水增产值的WUE角度看,随补灌水量的增加,增产值的WUE在下降,说明实行节水灌溉(非充分灌溉)有利于提高水分利用效率;补灌水对产量构成因素影响最大的是每穗结实粒数。     

宁夏中部半干旱区苜蓿水分利用效率研究

为比较不同苜蓿品种的水分利用效率(WUE)并筛选出节水品种,在宁夏中部半干旱地区选择试验地,采用灌溉和品种2因素裂区试验,主裂区为灌溉量,副裂区为苜蓿品种。对3种灌溉量下10个苜蓿品种(包括5个国外引进品种和5个国内育成品种)的产量、水分利用效率以及农艺性状进行研究。结果表明,水分处理、刈割茬次、品种对苜蓿产量、水分利用效率、株高、茎叶比有显著影响。2012年第1茬各苜蓿品种产量最高,其次为2012年第2茬,2012年第3茬最低;2011年产量略高于2012年第3茬产量。在控水条件下,固原紫花和宁苜1号水分利用效率较高,而CW400和柏拉图在充分灌水条件下水分利用效率较高。在3种灌溉量下,中苜1号和宁苜1号的耗水量较低,属于节水品种,三得利和宁苜2号耗水量较高,属于耗水品种。因此,中苜1号和宁苜1号可以作为节水抗旱品种,用于宁夏中部干旱带苜蓿人工草地的建植。     

节水灌溉对节水抗旱水稻品种产量的影响及生理基础

【目的】探明节水抗旱水稻品种在节水灌溉条件下产量形成特点及生理基础。【方法】2个节水抗旱品种旱优113（杂交籼稻）和旱优8号（杂交粳稻）及2个当地高产品种两优培九（两系杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）种植于土培池和大田,自移栽后10 d至成熟设置常规灌溉和节水灌溉处理。【结果】与常规灌溉相比,当地高产品种在节水灌溉条件下产量显著降低,两种灌溉方式间的节水抗旱品种产量无显著差异。节水灌溉显著减少灌溉水量,提高灌溉水生产力（产量/灌溉水量）,节水抗旱品种灌溉水生产力增幅大于当地高产品种。与当地高产品种相比较,节水抗旱品种在节水灌溉条件下的相对分蘖数和每穗颖花数（节水灌溉分蘖数或颖花数/常规灌溉分蘖数或颖花数）较多,结实率较高;整个生育期绿叶面积持续期长,抽穗期根重较高、抽穗后根系氧化力、根系和叶片中细胞分裂素（玉米素+玉米素核苷）含量、剑叶光合速率和籽粒中蔗糖合酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性、抽穗期至成熟期的干物质积累量、茎中非结构性碳水化合物的运转率和收获指数较高。土培池与大田试验结果趋势一致。【结论】在节水灌溉条件下节水抗旱品种比当地高产品种可获得较高的产量和水分利用效率;节水抗旱品种在节水灌溉条件下较好的根系性能和地上部植株较强的生理活性是其高产与水分高效利用的重要生理基础。     

山西中部区试小麦品种抗旱节水指标分析

为了准确地鉴定新育成小麦品种的节水抗旱特性,筛选出适宜山西中部旱地种植的小麦新品种,以10份山西中部旱地小麦区域试验品种为材料,采用干旱和灌溉2个处理,通过对水旱条件下抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数计算,进行了节水抗旱性评价,同时分析农艺性状与抗旱节水指标间的相关性。结果表明,长麦6197、晋太141、汾4862、ZM147、长麦6065和长5553等6个品种抗旱节水性优于对照长6878,晋太141是具有水分高效利用特性的小麦品种;干旱条件下,穗粒数与产量-水分高效利用指数呈极显著正相关(r=0.739 5),与抗旱指数呈显著正相关(r=0.631 8),说明品种在旱地条件下穗粒数的表现,可作为抗旱节水小麦种质筛选指标;产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著相关,干旱、灌溉条件下的产量和抗旱指数分别呈极显著(r=0.982 9)和显著相关(r=0.716 6)。因此,可利用水旱交替选择育种方法,选育抗旱节水小麦品种。     

10个山东省小麦品种节水丰产性鉴定与分析

为了筛选出节水丰产性小麦品种,以灌溉次数为主处理,以10个主要推广品种为副处理,研究各品种在不同灌溉次数下产量、产量构成因素、水分利用效率的表现。结果表明:随着灌溉次数的增加,10个品种的产量、单位面积穗数均呈现上升趋势,水分利用效率呈现下降趋势,而穗粒数和千粒重没有一致性的规律。相关性分析表明,产量与单位面积穗数呈极显著正相关,而与穗粒数和千粒重呈正相关但不显著。通过综合评价,筛选出抗旱、节水、丰产性好的品种鲁原502、山农22和泰农18,这为节水丰产性小麦品种的选用推广提供了依据。     

小麦抗旱水分高效表型指标分析与新种质筛选鉴定

为了筛选与建立适宜于山西省晋中麦区的简易抗旱水分高效(节水)小麦表型鉴选指标,培育抗旱和水分高效利用型小麦新品系,以12份小麦品种(系)为材料,采用干旱和灌溉2个处理,分析主要农艺性状与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数的相关性,产量与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数间的相关性。同时利用基因组原位杂交方法对筛选出的小麦-荆州黑麦抗旱节水新品系进行细胞学鉴定。结果表明,公顷穗数与抗旱系数、抗旱指数间呈极显著正相关,相关系数分别为0.796 4,0.859 8(干旱)和0.811 4,0.760 5(灌溉);千粒质量和抗旱指数间呈显著正相关,干旱和灌溉条件下的相关系数分别为0.611 1和0.652 5,因此,公顷穗数、千粒质量可作为直接选择丰产、抗旱性的指标。产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著正相关关系,表明可在高产品种(系)中筛选高水分利用率的品种。筛选鉴定出的SY03和SY08为六倍体普通小麦,是小麦抗旱、节水育种的新种质材料。     

控制灌溉在玉米大垄双行膜下滴灌种植中的应用研究

为了更为合理地推广应用大垄双行膜下滴灌技术,本文选用玉米浚单20和辽单535为试验材料,研究了不同灌溉制度对玉米生长、产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:不同品种之间,营养生长和产量性状差异显著,但同一玉米品种控制灌溉条件下,株高、叶面积指数(LAI)、地上物质干重/鲜重、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重和穗粒重等均得到明显提高,秃尖长减小;控制灌溉具有明显的节水增产效应,浚单20和辽单535分别增产11.6%和8.8%,WUE分别提高22.1%和19.1%,因此,通过控制灌溉技术制定灌溉制度,将有利于大垄双行膜下滴灌技术优势的进一步发挥。     

干旱胁迫对不同早熟陆地棉品种产量和水分利用效率的影响

在干旱和正常灌溉两种条件下,研究干旱胁迫对早熟陆地棉产量和水分利用效率影响。结果表明：各品种在干旱胁迫条件下的水分利用率均显著高于在正常灌溉条件下水分利用率;在相同灌水条件下不同陆地棉品种的产量、水分利用效率存在极显著差异。利用产量和水分高效利用指数筛选出水分利用效率高、耗水量小、对缺水不敏感的抗旱高产节水型品种4个：新陆早48号、新陆早35号、新陆早36号、新陆早45号。     

节水高效小麦品种筛选与应用研究

为筛选抗旱小麦品种,于2011―2013年设置全生育期不灌水(W0)、灌1水(拔节期灌水80mm,W1)、灌2水(拔节期灌水80mm+开花期灌水80mm,W2)共3种灌溉处理,比较16个冬小麦品种的生长发育特性、产量、农田耗水量(ET)和水分利用效率(WUE)差异。结果表明,不同小麦品种间生长发育特性、产量、ET和WUE均存在显著差异。以2a平均小麦籽粒产量、ET和WUE为指标进行聚类分析,将16个小麦品种分为4类,分别为以‘周麦24’为代表的节水超高产类,以‘矮抗58’为代表的高产类,以‘新麦26’为代表的节水稳产类,以‘周麦22’为代表的中低产类。W1处理不仅能获得较高产量且WUE最高,‘周麦23’和‘周麦24’因产量和WUE表现优异,推荐其作为豫北地区抗旱节水高效示范推广品种,2013-2014年大田示范节水增产显著。     

大白菜不同品种对水分利用影响的初步研究

本文对大白菜京翠60、改良67、小杂61和橘红2号4个品种在隔沟交替灌溉条件下的产量、品质、风味、根系以及水分生产效率等方面进行了分析研究。试验结果表明,改良67和小杂61水分生产效率分别为76.7kg/m3和64.5kg/m3,分别比京翠60分别增加18.9kg/m3和6.7kg/m3,口感甜脆,是较好的高水分生产效率品种,橘红2号的水分生产效率与京翠60差异不显著,但品质、风味和颜色较好,适合凉拌生食。苗期的根系强弱不能代表收获时根系的发达与否,根系的强大与否和地上部的生物产量或净菜产量没有直接的相关性。     

新疆春小麦主栽品种和新品种的抗旱性研究初报

比较了正常灌溉和干旱处理条件下新疆21个春小麦品种的实际产量结果,初步明确新春2号、新春6号、新春10号、新春12号属正常灌溉高产且干旱处理稳产又抗旱的类型.通过对产量和主要农艺性状抗旱系数和抗旱指数的比较分析,认为产量抗旱指数比抗旱系数更能反映品种的抗旱性;虽然产量抗旱指数与干旱处理的产量极显著相关,但仍然不能完全反映每个品种干旱处理的产量;不同品种抗旱性鉴定的结论,应以干旱处理产量为主.     

不同灌水条件对小麦节水品种产量和水分生产效率的影响

本文对目前生产上常用的8个小麦节水品种在不同灌水条件下进行了产量、水分生产效率、形态和产量构成因素等指标的比较研究。结果表明:整个生育期中灌3水处理与灌4水处理相比,8个小麦品种的灌溉水量平均减少1050m3/hm2,而产量均无任何下降,平均水分生产效率提高0.54kg/m3。影响小麦灌1水条件下产量和水分生产效率高低的一个重要因素可能是小麦本身在水分胁迫后穗粒数是否显著增加。     

不同小麦品种产量构成和水分利用效率差异分析

为了筛选节水高产小麦品种,试验采用随机区组设计,对8个小麦品种的水分利用效率、产量及其构成进行了比较。结果表明：灌水对穗粒数影响差异不显著;而千粒重,灌2水处理显著高于灌1水处理,灌3水较灌2水略有下降但差异不显著。品种间穗粒数差异较大,且千粒重差异明显。品种间产量和水分利用效率差异显著,其中以冀5265的产量和水分利用效率最高。随灌水次数增加,产量显著提高而水分利用效率显著降低。综合认为,冀5265为广适性节水高产品种,石家庄8为较强节水品种,石新616为中度节水品种。     

基于热红外图像的小麦品种抗旱性鉴定与评价

【目的】分析不同基因型小麦冠层的温度参数相关信息,探寻快速高效筛选冬小麦抗旱品种的指标和方法,给冬小麦抗旱品种筛选提供参考依据。【方法】本研究以小麦为研究对象,获取干旱胁迫下10个抗旱性存在差异的小麦品种冠层热红外图像,采用温度频率直方图等分析方法提取冠层温度特征参数,明确温度特征参数与抗旱指数之间定量关系,分析冠层温度特征参数对筛选冬小麦抗旱品种的有效性。【结果】基于产量抗旱指数（DRI）的分级标准将测定小麦品种分为4种抗旱类别,其抗旱性越强,最大光化学效率（F_v/F_m）,植株含水量（PWC）,气孔导度（G_s）,蒸腾速率（T_r）和籽粒产量越稳定。基于热红外图像提取冠层温度特征参数,小麦抗旱性越强,冠层温度的差异性越小,冠层温度的离散程度也较小。产量抗旱指数（DRI）与拔节期、孕穗期和开花期的作物冠层温度与环境温度的偏差（CTD）均呈现极显著的正相关关系,相关系数r为0.79—0.84,而与冠层温度标准差（CTSD）、变异系数(CTCV)、水分胁迫指数（CWSI）和冠层相对温差（CRTD）呈显著负相关（r=-0.56—-0.78）。基于单一生育时期冠层温度特征参数建立了产量抗旱指数（DRI）回归模型,估算精度为r²=0.73—0.87,其中以拔节期预测模型精度最高。而基于3个生育时期的相关冠层温度参数CTD、CTCV、CTSD CWSI组合构建产量抗旱指数（DRI）预测模型,较基于单一生育时期预测精度显著提升（r²=0.95）。【结论】利用热红外图像可进行小麦品种抗旱性的早期鉴定与快速评价,这对促进作物高效节水生产具有重要意义。     

基于CiteSpace的华北冬小麦-夏玉米周年优化灌溉制度的节水潜力分析

为探究华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度的节水潜力,基于文献计量学方法,系统梳理了1995—2020年有关华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度的文献发文量、被引量、高影响力期刊、作者、研究单位、高频词、试验站点,以分析其研究态势,并利用CiteSpace进行了可视化与关联分析。在此基础上,进一步整理了该模式中高灌溉需水量作物冬小麦的关键节水技术,包括了工程节水技术(喷灌、滴灌、微喷灌)、生物节水技术(品种选育)与典型农艺节水技术(优化灌溉制度)等,系统分析了各节水技术对冬小麦产量、耗水量、水分利用效率的影响。结果表明:1)华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度研究的相关发文量在近年来呈明显增加趋势,发展态势良好,但同时缺乏高被引论文。中国农业大学、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、河南农业大学发文数量排在前三位,分别占总发文数的27%、10%和10%,在该领域具有较高的活跃度;2)从高频词来看,该领域主要聚焦于水分利用效率、产量、光合特性、生长特性、模型模拟等。但相关领域也存在问题,如主要作者、一些研究机构间合作不够密切,田间实验站点分布不均匀且缺少长期稳定的定位观测试验等;3)对于高灌溉需水量作物冬小麦的文献计量研究表明,喷灌、滴灌、微喷灌、选用抗旱节水品种等技术,可降低田间耗水量7%~13%、产量不同程度增加2%~10%,水分利用效率提高约5%~28%。优化灌溉制度,减少灌溉次数,且根据不同降水年型保证冬小麦关键生育期的需水,可降低田间耗水9%~25%,产量降低2%~18%,水分利用效率提高约6%~9%。综上,为进一步保证粮食生产与水资源安全,应将冬小麦-夏玉米一年两茬作为一个整体来充分考虑周年的水分利用,合理优化周年的灌溉制度,构建整合配套的农艺节水技术体系和灌溉设备与技术。     

不同类型春小麦抗旱生理指标耐旱指数的主成分分析

以5种不同类型(人工合成六倍体、稀有种、农家种、推广品种、抗旱品种)春小麦为试验材料,研究严重干旱时(土壤最大持水量20%)不同类型春小麦抗旱生理指标耐旱指数的主成分分析。结果表明,不同抗旱指标对不同类型春小麦品种抗旱性的贡献率存在差异。人工合成六倍体小麦抗旱指标的贡献率顺序为脯氨酸>气孔开度>丙二醛>根系活力;稀有种抗旱指标贡献率顺序为气孔开度>丙二醛>干物重>脯氨酸含量;农家种抗旱指标贡献率顺序为干物重>丙二醛>植株相对含水量>根冠比;推广品种抗旱指标贡献率顺序为气孔开度>干物重>脯氨酸>丙二醛>植株相对含水量>根系活力;抗旱品种抗旱指标贡献率顺序为干物重>根系活力>丙二醛>根冠比>植株相对含水量>气孔开度。在进行抗源筛选和抗旱指标鉴定时,需结合品种自身特点和其所属类型而定。     

Effects of Application of Nitrogen, Potassium and Glycinebetaine on Alleviation of Water Stress to Summer Maize

A pot experiment was conducted under water deficit and adequate water-supplied conditions with two maize genetypic varieties （Shaandan 9 and Shaandan 911） to study the effects of nitrogen, potassium and glycinebetaine （GlyBet） on the dry matter and grain yields as well as water use efficiency （WUE）. Determinations were made at different stages of the two varieties for revealing the function of these factors in increasing plant resistance to drought. Results showed that under a water-stressed condition, dry matter and grain yield were significantly reduced. However, the response of the two varieties to water stress was different： Shaandan 9 was significantly higher in dry matter and grain yields, and therefore could be regarded as a drought-resistant variety compared to Shaandan 911.Application of nitrogen, potassium and glycinebetaine raised dry matter and grain yield to different levels, and thereby alleviated the water stress and increased water use efficiency. These effects were higher for Shaandan 911 than for Shaandan 9. Under water-stressed conditions application of N fertilizer, either at low rate or at high rate, significantly increased dry matter, grain yield and water use efficiency. A significant different effect was found for Shaandan 911 between N rates, but not so for Shaandan 9. However, with supplemental water supply, effects of N fertilization were obviously decreased, showing that in addition to supplying nutrient, N fertilizer has a function in increasing drought-resistance of the crop. Potassium and glycinebetaine exhibited a remarkable function in increasing dry matter and grain yields as well as water use efficiency under water stress while such effects were obviously declined, even vanished, with supplemental water supply, indicating the important contribution of these factors in rise of drought-resistance ability of a crop.