衡水地区冬小麦生长后期需水量变化特征

利用衡水市3个气象站1965-2012年的逐日气象数据,采用作物需水量模型以及相关统计方法,分析了近48年来衡水地区冬小麦灌浆期至成熟期需水量的变化特征。结果表明,1965-2012年衡水地区冬小麦生长后期需水量呈波动下降的趋势,趋势变化显著,近48年来下降了37.9 mm,人工灌水量的减少趋势快于需水量的变化,近48年来减少了62.4 mm;需水量存在时间序列上的突变现象,突变发生在1976年,1977年以后变化更加明显;在冬小麦后期需水量波动减少的过程中存在明显的7年变化周期;冬小麦后期生长需水量的变化与日照时数呈最大正相关,与相对湿度的变化呈最大负相关。     

1961-2010年四川盆地冬小麦需水量时空变化

为了给四川麦区的农业用水提供指导, 采用四川盆地1961-2010年104个气象观测站的气象数据及1981-2010年17个农气站的冬小麦生育期数据, 利用参考作物蒸散量法以及作物系数法分析冬小麦各生育期内的需水量和水分盈亏情况.结果显示:50年间四川盆地冬小麦整个生育期的降水量有增有减, 但需水量和缺水量以下降趋势为主; 需水量在播种至开花期下降, 而在开花至成熟期有增有减; 缺水量在各个生育期内均呈下降趋势. 5个区域内的冬小麦整个生育期水分均不能得到满足, 尤以拔节至开花期最为严重.分析各区域代表站点冬小麦的水分状况, 盆地周边冬小麦的缺水最为严重.     

冀中南多样化种植模式的适水效应分析

为优化冀中南作物种植结构,本研究以河北省典型地下水漏斗区邢台市为例,基于作物需水SIMETAW模型系统量化1965—2018年冬小麦、春棉花、春玉米、夏谷子、夏大豆和春绿豆等10种主要农作物的生育期需水量与灌溉需水量,针对当地不同降水年型和水资源条件以及不同作物的生育期、生长发育特点和前后茬作物的农学特性等构建11种不同的种植模式,分析不同种植模式需水及降水耦合度等参数。结果表明:1)各作物年均生育期需水量表现为春棉花(515.2mm)冬小麦(466.6mm)春玉米(424.9mm)春油葵(420.0mm)春甘薯(362.1mm)春马铃薯(354.2mm)夏大豆(313.9mm)夏玉米(298.7mm)春绿豆(288.1mm)夏谷子(217.5mm)。2)各作物年均生育期灌溉需水量表现为冬播作物春播作物夏播作物。冬小麦年均生育期灌溉需水量最大,为329.2mm;夏谷子最低,为82.8mm。3)传统麦玉一年两熟制周年需水量最大(753.4～780.3mm),相比之下,多样化轮作模式的生育期需水量可显著降低15%～34%,生育期灌溉需水量明显降低9%～32%。春玉米-冬小麦-夏玉米、春玉米-冬小麦-夏谷子、春甘薯-冬小麦-夏玉米和春甘薯-冬小麦-夏谷子等两年三熟制在丰水年、平水年和枯水年下的生育期需水量、灌溉需水量和周年需水量均较低。春绿豆-夏谷子一年两熟模式的年均生育期需水量最低,为504.4mm,年均生育期灌溉需水量为286.8mm。因此,在保证粮食安全的前提下,为减缓河北省地下水位持续下降的趋势,发展适水种植模式是节水农业的重要途径之一。     

气候变化对河北低平原冬小麦需水量及水分生态适应性的影响

在气候变化和水资源短缺背景下,河北低平原地区冬小麦生产面临着巨大挑战。本研究以沧州市吴桥县为例,分析该地区1981—2015年冬小麦生育期内各项气象因素变化特征,采用SIMETAW模型模拟冬小麦各生育期需水量变化,分析冬小麦各生育阶段的水分生态适应性,提出影响冬小麦各生育阶段需水量的重要气象因素。结果表明:近35年来,气温是冬小麦生育期内变化最为显著的气象因素,其中最低气温呈极显著上升趋势,增幅为0.41℃/10a,平均气温呈显著上升趋势,增温幅度为0.27℃/10a;其次是降雨量的变化,冬小麦生育期内降雨量历年来呈增加趋势,每10年增加6.06mm;其他气象因素均呈不显著上升趋势。在上述气候变化背景下,冬小麦生育期内需水量近35年总体呈上升趋势,其中1981—1998年需水量呈下降趋势,1998—2015年呈上升趋势;冬小麦3个生长阶段(播种~越冬、返青~拔节、孕穗~成熟)的需水量均为上升趋势,其中拔节~返青阶段需水量显著高于其他2个生育阶段,且水分生态适应性最差,降水耦合度多年平均仅为17.84%。影响冬小麦各生育阶段需水量的气象因素有所不同,其中影响冬小麦返青~拔节阶段需水量的主要因素包括空气相对湿度(-)、最高气温(+)、平均风速(+)、太阳辐射(+)、最低气温(+)。根据回归方程,预测吴桥县冬小麦生育期需水量在2020和2030年分别为466.7和472.6mm。本研究结果将为河北低平原地区冬小麦节水种植制度构建提供理论依据。     

沿海围垦区普通塑料大棚内黄瓜需水量研究

[目的]开展沿海围垦区大棚内黄瓜(Cucumis ativus)需水量试验,对指导大棚内作物种植,发展精准灌溉具有重要的意义。[方法]以20 cm深处土壤含水率的上下限,确定土壤的灌水时间、灌水量。苗期土壤含水率的上下限分别按田间持水率70%～100%、80%～100%控制;开花坐果期、盛果期土壤含水率的上下限分别按田间持水率70%～100%、80%～100%、90%～100%控制。[结果]春、秋两季种植的黄瓜需水量在300 mm左右,秋黄瓜生育期需水量略高于春黄瓜。两者的需水量、需水强度均随着作物生长而增大,盛果期最大,春黄瓜盛果期需水量173.1 mm,需水强度5.09 mm/d;秋黄瓜盛果期需水量156.7 mm,需水强度4.09 mm/d。[结论]秋黄瓜与春黄瓜各生育期的需水强度及需水量差异较大,棚内温度差异是造成春、秋两茬黄瓜需水规律不一致的主要原因。     

宁夏马铃薯需水量的时空特征分析

[目的]探讨宁夏马铃薯（Solanum tuberosum）需水量的时空特征。[方法]采用联合国粮农组织（FAO）推荐的Penman-Monteith公式,计算宁夏1981~2007年21个站点参考作物蒸散量,进而得到西吉、同心等典型站点的马铃薯全生育期内的需水量,统计分析其时空变化特征和生育期需水量的变化规律。最后,分析了气候变化背景下宁夏马铃薯需水量变化状况。[结果]马铃薯需水量高值区对应宁夏的中部干旱地区;宁夏马铃薯需水量在近27年内呈现上升的趋势,并且南部山区上升趋势明显大于中部地区;从播种-分枝期,马铃薯日需水量逐渐增大,花序-盛花期这一作物生长旺盛阶段为需水高峰期,块茎成熟-收获期日需水量迅速下降。此外,分析表明,缺水幅度将进一步加大,未来马铃薯生长将要面临更加严峻的水分问题。[结论]该研究可以为宁夏的实际灌溉、水资源合理利用和农田水利工程规划等农业生产工作提供科学依据。     

贵州山地杂交籼稻区水分时空变化规律研究

[目的]研究贵州山地不同杂交籼稻生态区水分亏缺的时空分布特征,为水稻生产区域水分管理策略提供理论支持。[方法]采用气象资料分析和田间试验结合的方法,在贵州5个杂交籼稻生态稻区,收集了1986—2015年30 a的气温、降水等气象资料,并在每一生态区的代表试点进行杂交籼稻生育期试验,按有效分蘖、无效分蘖、孕穗开花和灌浆成熟4个阶段分析需水量、有效降水量和水分时空变化规律。[结果]30 a贵州5个杂交籼稻生态稻区的安全播种期呈现提前的趋势,黔南、黔东、黔北、黔西南和黔中稻区安全播种期的倾向率分别为-6.5、-5.4、-4.9、-4.7和-4.1 d·10 a^-1;5个生态区杂交籼稻的有效分蘖、无效分蘖、孕穗开花和灌浆成熟阶段时长相差6.0～17.2 d,黔西南稻区无效分蘖阶段较长、黔南稻区灌浆成熟阶段较短。本田期参考作物蒸散量（ET₀）由东向西增高,黔西南稻区（612.5 mm）高于其他稻区,30 a杂交籼稻生长前两阶段ET₀呈下降趋势,后两阶段ET₀呈升高的趋势;本田期有效降水量（P_e     

近50年攀西地区烤烟水分盈亏变化特征分析

基于攀枝花和凉山州15个烤烟种植县气象站1961—2017年烤烟生长发育阶段逐日气象资料,采用联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的单作物系数法计算烤烟生育期需水量,其中作物系数(K_c)采用根据四川当地土壤和气候条件订正后值,同时计算烤烟移栽—成熟期及不同生育期有效降水量和缺水率,并探讨4个因子的时空分布特征及变化趋势。结果表明,近50年以来,从移栽—成熟期来看,需水量攀西西南部农区最多,变化趋势除北部、东部局部及盐源部分区域呈减少趋势,其余呈增加趋势;参考蒸散量攀西农区呈现由南至北逐渐降低的分布特点,其中攀西农区北部、东部及盐源部分区域呈下降趋势,其余区域呈上升趋势;有效降水量空间分布与参考蒸散量趋势相反,变化趋势农区除甘洛、雷波、西昌及宁南县部分区域为正值,其余大部是负值;缺水率攀西农区大体呈现从南到北逐渐降低的特点,变化趋势攀西农区北部局部及雷波、宁南县部分区域为负值,其余大部是正值。从各生育阶段来看,需水量开始成熟—成熟期最多,蹲苗—旺长期最少;参考蒸散量开始成熟—成熟期最大,旺长—开始成熟期最小;有效降水量开始成熟—成熟期最大,移栽—蹲苗期最小;缺水率移栽—蹲苗期缺水率最大,蹲苗—旺长期缺水率最小,各生育阶段的4个因子变化趋势总体正常。该研究可为种植结构调整、灌溉定量及时间优化、水资源合理利用对策提供科学参考。     

冬小麦喷灌水量与产量关系研究

[目的]研究喷灌模式下冬小麦耗水规律及喷灌水量与产量的关系。[方法]在冬小麦不同时期喷灌,探讨喷灌条件下冬小麦的分蘖动态及日耗水量、水分生产率的变化。[结果]各处理返青期到收割期的土壤水分变化最大,各处理拔节期后的土壤水分差异较大。各处理冬小麦的日耗水量在拔节期到灌浆期达到最大值,为4.25mm。各处理的冬小麦分蘖大体上都呈"几"字形变化,并验证了小麦分蘖动态与产量的关系。拔节-抽穗和抽穗-扬花期为冬小麦的需水关键期,此时多灌10mm水可提高产量400kg/hm2。产量最高处理的水分生产率为1.98kg/m3,不是最高但最经济。[结论]喷灌条件下需水关键期灌水和灌水量是影响冬小麦产量的主要原因。灌水量相同时拔节-抽穗期灌水更能提高小麦产量和水分利用效率。     

辽西半干旱地区农业需水满足程度分析

[目的]对自然降水农业需水满足度分析,给农业结构调整、趋利避害夺丰收提供气候依据。[方法]应用积分湿度指标和气候倾向率研究农作物需水满足度及其趋势变化。[结果]辽西各地衣作物生长季降水量呈下降减少趋势,气候倾向率一8．660～-18．560mm／10a,近50年趋势减少降水量43～93mm。自然降水农业需水满足度平均为72％-88％,满足度在80％以上的占30％～60％,缺水概率为68％～90％。朝阳、凌源、北票、降水满足程度最低,南部的建昌、北部的建平相对较高。总体农业需水满足度随时间变化呈下降趋势,气候倾向率为-2．490～-3．863％／10a,50年趋势下降12％～19％。随着降水量的减少,农作物需水满足度的降低,辽西地区有向干旱化方向发展的趋势。     

冬小麦生育期降水对产量敏感性分析

[目的]研究小麦不同生育期降水对产量的敏感性。[方法]以郑州市1951~2007年的降水资料和小麦单产资料为研究对象,分析不同生育期降水量与小麦产量的关系。[结果]不同时段降水对小麦产量的敏感性不同,底墒水权重占20%,越冬期降水权重占26%,返青至开花期降水权重占32%,灌浆期降水权重占-11%;其中拔节到孕穗期间降水对小麦产量影响最大,灌浆期降水为负面影响;越冬期降水距平每提高1 mm,产量增加5.22 kg/hm2,返青至开花期降水距平每提高1 mm,增收1.545 kg/hm2。[结论]根据降水量与小麦产量的关系建立数学模型,可对小麦产量的预测提供参考。     

冬小麦叶水势变化规律研究

[目的]准确采用叶水势来反映作物的水分亏缺程度。[方法]采用WESCOR公司生产的PSYPRO水势系统,测定冬小麦生育期内叶水势的值,并分析研究生育期内叶水势的变化规律及有代表性生育期内的日变化规律。[结果]在冬小麦全生育期内的需水曲线出现两个峰值,即冬前分蘖期的小峰和拔节至成熟的大峰;在拔节至成熟期内,叶水势值基本偏低,生育期内叶水势值的整体变化趋势先降低再升高。[结论]该研究为冬小麦节水灌溉提供了生理基础和理论依据。     

冬小麦水分适应性变化研究——以天水市为例

[目的]探讨降水对冬小麦生长发育及产量的影响。[方法]根据冬小麦的生长及水分利用特点,依据天水农业气象试验站1981~2006年冬小麦生育期物候观测资料,建立了估算水分适宜性的水分适宜度模式,分析了天水市冬小麦生长期间的水分适宜性。[结果]水分适宜度模型能较为客观地反映冬小麦的水分适宜性动态变化及与产量的关系。从1981~2006年,冬小麦冬前生长期的水分适宜度上升明显,以每10年0.02的速度上升;越冬期的水分适宜度逐年降低,以每10年0.01的速度下降。[结论]冬小麦的越冬期和拔节生长阶段水分的适宜性最好,旺盛生长阶段的水分适宜性最差。     

小麦冬前生长期气象条件对冻害的影响

[目的]通过不同小麦品种不同播种期种植试验,研究里下河地区小麦冬前气象条件对冬后冻害程度的影响。[方法]主要采用农业气象试验和统计方法,选择里下河地区的当家品种扬麦158、苏麦6号、宁麦9号进行种植试验并对其结果进行统计分析。[结果]同样气象条件下,不同品种冻害影响程度不一样,差异较大。冬前的温、光、水等气象条件都与冬后的冻害程度相关显著,尤其是出苗到越冬期间更明显。10月20日~11月4日播种,穗粒结构相对随播种期变化波动较小,产量较高。[结论]江苏省里下河腹地的小麦常年播种期安排在10月20日~11月4日,以适当迟播为宜;加强灾害影响和救灾措施研究,在栽培管理上做到适期播种,施足基肥和苗肥,培育壮苗越冬,做好以施好腊肥为主的冬季田间管理工作,提高植株的抗逆性,对减轻灾害影响的程度、提高产量和品质极为重要。     

干旱胁迫对不同生育时期冬小麦叶片蛋白质及核酸含量的影晌

[目的]探讨干旱胁迫对冬小麦发育的影响。[方法]以"农大8539"为试材,在小麦的生育前期、中期、后期分别设置3个水分梯度,控制降水,称重法计算供水量,测量了小麦叶片的渗透势、蛋白质和核酸含量。[结果]在土壤湿度较低的情况下,随土壤水分的递增,小麦叶片细胞渗透势明显增加;在土壤湿度较高的情况下,叶片细胞渗透势随土壤水势的变化而变化的幅度很小。返青-拔节和孕穗-开花,开花-孕穗期叶片核酸总含量随干旱程度加剧而下降的趋势不是十分明显,叶片蛋白质含量下降明显。[结论]随干旱程度的加重,冬小麦叶片内蛋白质含量对水分胁迫反应敏感,而核酸含量反应迟纯。     

干旱胁迫对不同生育期冬小麦叶片蛋白质和核酸含量的影响

[目的]在冬小麦不同生长发育阶段测定不同水分处理的叶片蛋白质和核酸含量,对叶片蛋白质、核酸代谢从时间、空间上进行讨论。[方法]将小麦生育期划分为出苗至拔节（前期）、拔节至开花（中期）、开花至成熟（后期）3个阶段,同时设3个水分梯度,即田间持水量的30％～40％、50％～60％、70％-80％。共9个处理,测定冬小麦叶片的蛋白质、核酸含量和叶片渗透势,分析干旱胁迫对不同生育期冬小麦叶片蛋白质和核酸含量的影响。[结果]水分胁迫下,小麦叶片蛋白质、核酸含量下降,其中蛋白质含量下降较明显。随小麦的生长发育到孕穗、灌浆阶段,叶内蛋白质、核酸含量下降,尤以核酸含量下降较早,下降幅度也较大,显示大量的N、P从叶片中运输到籽粒中,这是一种库源关系。[结论]从整个生长发育来看,干旱加速蛋白质、核酸分解,促进冬小麦器官早衰。     

不同水分处理对冬小麦光合生理的影响

[目的]为提出适宜生态环境的农田水分灌溉制度提供理论依据.[方法]在盆栽试验条件下,在冬小麦的拔节期、扬花期、灌浆期进行不同的水分处理,研究不同水分处理对小麦光合生理的影响.[结果]不同水分处理对小麦的蒸腾效率、光合效率、水分利用效率等均有影响;相比之下,低水处理对蒸腾速率的影响比对光合速率更为明显,不同的水分处理对冬小麦的光合生理的各项指标包括蒸腾速率、气孔导度、光合速率、胞间CO2浓度、水分利用效率等均有较大的影响,只对叶片温度的影响较小.[结论]该研究有助于实现水分的有效利用,达到节约用水和实现农业高产的目的.     

不同时期追施不同量氮肥对陕南地区稻茬田小麦产量的影响

[目的]研究陕南小麦氮肥追施最佳时间和最佳用量,为陕南地区小麦生产中氮肥的合理施用提供理论依据。[方法]以汉麦6号为供试品种,分别在冬灌期、拔节期进行1次或2次追施氮肥,通过产量及其构成要素和经济系数等指标,研究不同施用时间和不同纯氮施用量对小麦产量的影响。[结果]同等纯氮施用量下,1次追肥,以拔节期追肥效果最好,其中,追施纯氮69.00 kg/hm2时,产量最高,达8 751.90 kg/hm2,其次为追施纯氮103.50 kg/hm2时,产量为8 623.20 kg/hm2;当纯氮施用量高于69.00 kg/hm2时,拔节期1次追肥效果优于冬灌拔节2次追肥。追施纯氮34.50 kg/hm2时,2次追施的小麦产量高于拔节期1次追施。[结论]拔节期1次追施纯氮69.00 kg/hm2时,小麦产量最高,效益最好。     

追氮时期对不同类型冬小麦籽粒产量和品质的影响

[目的]为冬小麦的高产优质栽培提供理论依据。[方法]以超高产中筋品种鲁麦22和高产优质强筋品种烟农15为试材,研究了追氮时期对不同类型冬小麦籽粒产量和品质的影响。[结果]拔节雌雄蕊原基形成期和挑旗(四分体)期追施氮肥能显著增加穗粒数、收获指数和籽粒产量,极显著地提高粒重;追氮时期过早(起身期)或过迟(开花期)均对冬小麦籽粒产量的提高产生不利影响。超高产中筋品种鲁麦22拔节期追氮效果显著优于挑旗期,而高产优质强筋品种烟农15拔节期与挑旗期调控效果差异不显著。挑旗期和拔节期追施氮肥,均能提高籽粒容重、出粉率和面粉的湿面筋含量、沉淀值,显著延长面团形成时间、稳定时间和断裂时间,降低公差指数,提高评价值,但高产优质强筋品种烟农15较超高产中筋品种鲁麦22对追肥时期更敏感,挑旗期追施氮肥效果最佳,拔节期次之,而鲁麦22拔节期和挑旗期追施氮肥效果基本一致。[结论]拔节期或挑旗期是小麦高产优质兼顾的追氮时期。