不同水分条件对小麦-玉米两熟制作物生长和水分利用的影响

为探明不同水分条件对小麦-玉米两熟制水分利用的影响,通过秸秆覆盖和施用保水剂等水分调控措施,进行了不同灌水量对小麦、玉米生长发育和产量、土壤水分及水分利用等方面的影响研究。结果表明:合理灌水有益小麦群体发育,提高成穗数量、株高、穗粒数和千粒重,从而促进小麦增产,其中以补充灌水1 200 m3/hm2效果最佳,增产11.83%;但过多灌水反而影响小麦产量,补充灌水2 400 m3/hm2减产1%,并影响玉米产量。小麦灌水处理的玉米分别比对照增产7.31%~16.15%,其中补充灌水1 800 m3/hm2增产效果最佳,增产16.15%。夏秋两季作物产量结果表明,河南省中产灌区在秸秆覆盖和施用保水剂的情况下,小麦-玉米两熟制最佳补充灌溉量为1 200~1 800m3/hm2。土壤含水量动态变化表明,秸秆覆盖与保水剂相结合,并进行适量补充灌水有利于改善和补偿土壤水分,而且有影响全年作物生长的趋势。玉米收获后,土壤有效养分和有机质有所下降,表明种植夏玉米应追施适量磷、钾肥,同时加大夏季作物秸秆的还田量,以提高土壤有机质。     

不同灌溉畦宽对小麦耗水特性和产量形成的影响

为确定河北辛集井渠结合灌区小麦适宜的灌溉畦宽,2015-2016年设定2个畦长(45,60 m),每个畦长设定3个畦宽(8. 3,5. 5,2. 8 m),研究了不同畦宽对麦田灌水均匀度、土壤硝态氮空间分布、冬小麦耗水特性和产量的影响。结果表明,8. 3 m畦宽处理旗叶SPAD值和生育后期LAI保持较高水平,籽粒产量明显高于其他畦宽处理;45 m畦长条件下灌溉水及其占总耗水量的比例、下层土壤硝态氮含量也明显高于其他畦宽处理,但畦长45 m+畦宽8. 3 m与畦长60 m+畦宽2. 8 m土壤硝态氮含量仅相差5. 8%,并且该畦长条件下8. 3 m畦宽处理WUE与其他畦宽处理差别不明显。2. 8 m畦宽处理土壤水利用率较高,下层土壤硝态氮含量也明显低于其他处理; 60 m畦长条件下WUE较8. 3,5. 5 m畦宽处理分别高12. 7%和7. 9%;但旗叶SPAD值和后期LAI较低,籽粒产量减少。5. 5 m畦宽处理生育后期LAI保持较高水平,但旗叶SPAD值和产量与2. 8 m畦宽处理相当,均低于宽畦处理,下层土壤硝态氮含量居中。因此,畦长45 m+畦宽8. 3 m可得到较高的产量和WUE、畦长60 m+畦宽2. 8 m可得到较高的WUE,二者均可保持较低的深层土壤硝态氮含量,可作为该区推荐的畦田宽度。     

干旱胁迫对土壤水分动态及玉米水分利用效率影响研究

为研究干旱胁迫效应下土壤的水分动态及玉米水分利用效率,设置干旱胁迫处理和正常灌水处理2种模式,比较不同处理下土壤的水分特征、耗水规律和水分利用效率。结果表明：作物进入拔节期以后,干旱胁迫效应明显,土壤水分开始显著低于正常灌水处理;灌溉后的作物耗水量显著高于干旱胁迫处理,灌溉是影响研究区域玉米生长水分条件的主要因素,玉米进入生殖生长阶段后灌水较不灌水处理的日耗水量增长幅度达到了1.4~7.0倍;干旱胁迫对玉米产量造成严重影响,产量下降54.6%,但是水分利用效率较正常灌水处理高27.3%。     

膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米产量及土壤水分的影响

为建立赤峰地区膜下滴灌玉米灌溉制度,指导农业生产,通过连续两年的田间试验,研究不同灌水定额对玉米产量的影响,分析了不同灌水定额的土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同灌水定额条件下玉米的产量、总耗水量、以及水分利用效率的差异。结果表明：膜下滴灌条件下玉米土壤水分运移变化多在60cm土层以上,尤其以0~20cm土层变化最为明显。膜下滴灌玉米产量和全生育期耗水量与灌水定额大小成正比,随灌水量的增加而增加,水分利用效率与之相反。综合连续两年的产量、耗水量及水分利用效率对比分析,认为赤峰地区膜下滴灌玉米的灌水量为150~180mm是较为适宜的,为指导赤峰地区玉米膜下滴灌合理灌溉及增产节水提供理论依据。     

不同灌水量对水、旱稻营养生长和光合特性及其产量的影响

以中旱3号（常规旱稻）和汕优63（杂交水稻）为材料,研究5种不同灌水量处理对水稻和旱稻营养生长、光合特性以及产量的影响。结果表明,不同的灌水量处理明显影响水稻和旱稻的营养生长,光合特性以及产量。汕优63在处理A（灌溉水量为对照的25%）和处理B（灌溉水量为对照的43.75%）时,产量受到严重影响,分别比对照（处理E）减产80.58%和42.98%,差异极显著;在处理C（灌溉水量为对照的62.5%）和处理D（灌溉水量为对照的81.25%）时,与对照产量差异不显著。中旱3号在处理A时比对照减产68.42%,差异极显著;籽粒产量在处理B～E之间没有显著差异。这一特点在所有测定的其他营养生长和光合指标上也表现的非常明显。汕优63、中旱3号获得最高产量的灌溉需水量分别为每公顷7 500 m3和每公顷5 250 m3。超过此值,随着灌水量的增加,产量将有所下降。旱稻获得最高产量的灌溉水量比水稻约可节约30%,节水潜力巨大。在所有灌溉水量处理下,旱稻的产量比水稻的产量均低,有效穗数少是其主要原因。     

不同灌溉畦长下小麦耗水特性和产量形成特点

为确定河北辛集井渠结合灌区小麦适宜的灌溉畦长,2014-2015年和2015-2016年分别设3个畦长(15,45,80 m)和4个畦长(15,30,45,60 m),研究了畦长对小麦灌水均匀度、土壤硝态氮垂直分布、小麦耗水特性和产量的影响。结果表明,畦宽8.3 m时,30~45 m灌溉畦长可实现高产,15~45 m畦长可得到较高的WUE。小麦耗水量、灌水量和灌水量占总耗水量的比例均随畦长的增加而增加,而土壤耗水量趋势与之相反,说明短畦的节水效果较好,对土壤贮水利用率更高。土壤含水量变异系数和干物重变异系数均随畦长的增加而变大,长畦(60 m)处理灌溉不均使最终产量和水分利用效率均较低。随畦长增加40~200 cm土层土壤硝态氮含量也呈增加趋势,当畦长超过45 m,土壤硝态氮含量增幅明显。因此,畦长30~45 m可同时实现高产和高水分利用效率,灌水均匀度较高,土壤硝态氮含量较低,可为该区推荐的畦田长度。     

北疆寒旱区不同水分处理对膜下滴灌青贮玉米植株生长与产量的影响

为了确定北疆寒旱区滴灌青贮玉米适宜灌溉制度，以阿勒泰地区青河县为试验地，选择新玉23号为试验品种，通过对青贮玉米株高、茎粗、叶面积LAI、产量和土壤水分测定，分析了不同灌水定额和不同灌水频率对滴灌青贮玉米生长和产量的影响。结果表明：滴灌条件青贮玉米叶面积指数在生育期内的变化趋势呈正态曲线变化，随着青贮玉米生育期的叶面积指数先升后降的趋势；滴灌青贮玉米灌溉量与产量的关系呈二次抛物线关系。青贮玉米的整个生育期耗水强度呈现先增大，再减小的规律，青贮玉米总需水量为612 mm，抽雄期耗水强度最大，达到8.73 mm/d。推荐北疆寒旱区滴灌青贮玉米适宜灌溉制度为：灌溉定额为5625 m3/hm2，灌水频率为10天。     

宁夏青铜峡灌区管道自流引水畦灌初探

为了探讨管道自流引水畦灌的应用前景,以宁夏青铜峡灌区典型春小麦农田为研究对象,采用管道自流引水畦灌,研究不同畦田规格（2 m×50 m、3 m×50 m、3 m×30 m、5 m×30 m）对灌水质量和作物水分利用效率的影响,并讨论了该条件下当地春小麦耗水规律。结果表明：春小麦整个生育期内,采用管道自流引水畦灌方式,在分蘖至拔节期中、拔节至孕穗期中、抽穗至开花期末进行灌水量分别为667 m³/hm²、1500 m³/hm²、900 m³/hm²的灌溉,可满足当地春小麦生产需要。而且,在这种畦灌方式条件下,入畦流量虽然只有160 L/min左右,但小块畦田（3 m×30 m、2 m×50 m）依然能够获得较高的灌水均匀度（88.1%、85.5%）和灌水效率（90.5%、86.8%）,进而获得较高的产量（5149.3 kg/hm²、5085.5 kg/hm²）和水分利用效率（1.07 kg/(mm·hm²)、1.05 kg/(mm·hm²))。从田间试验角度论证了管道自流引水畦灌能实际应有于合适地区。     

灌溉制度对机采棉生长、产量及品质的影 响简

 1膜2管6行是新疆机采棉的主要种植模式。为确定该模式适宜的灌溉制度,采用田间试验研究了灌溉频率（F5、F8）与灌水定额（I80、I60和I40）对棉花生长、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,高频高定额（F5I80）与高频中定额（F5I60）灌溉可有效降低棉花株高,增加叶面积指数,提高蕾铃生物量在地上部中的比例。灌溉频率相同时,灌水量过高与过低均不利于棉花增产;灌水定额相同时,高频（F5）较低频（F8）灌溉增产0.59%~1.56%。灌溉制度对棉花纤维品质无显著影响。灌水定额显著影响棉花耗水量及水分利用效率,而灌溉频率对二者影响不显著。研究认为高频（F5）和中灌溉定额（I60）是南疆地区机采棉种植模式适宜的灌溉制度,即在全生育期内灌水12次,灌溉定额300 mm左右。     

基于TOPSIS黄淮海平原井灌区冬小麦调亏灌溉的多目标优化

为探寻黄淮海平原井灌区冬小麦适宜的调亏灌溉控制指标,通过3季（2015-2017年）不同灌水下限与灌水定额（30、60、90、120和180mm）2因素组合试验,研究调亏灌溉对冬小麦产量及作物水分利用效率的影响。灌水下限分别为：轻旱（LD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量（field capacity,FC）的50%、55%、60%和50%;中旱（MD）,冬小麦苗期至返青期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期田间持水量分别为田间持水量的40%、50%、55%和45%。研究结果表明,随灌水定额的增加,产量呈先增加后下降趋势,水分利用效率呈下降趋势。90mm灌水定额下,随灌水下限的增加,冬小麦产量呈增加趋势。基于CRITIC赋权的TOPSIS法构建冬小麦综合效益多目标优化模型获得的结果与产量和作物水分利用效率分析法获得的结论具有一致性,均表明LD60处理最优。综合考虑,为实现本地区冬小麦稳产与水资源高效利用的双重目标,冬小麦适宜采用轻旱胁迫下灌水定额为60mm的调亏灌溉控制指标。本结论可为黄淮海平原井灌区冬小麦的管理提供科学依据。     

麦田不同灌水模式对夏玉米生长发育及土壤盐分影响的后续效应研究

为了探讨麦田适宜的灌水定额和渠井用水比例,通过采取大田试验,研究冬小麦不同灌水定额、不同渠井用水比例灌溉模式对夏玉米生长发育和土壤盐分的影响。结果表明：纯渠水灌溉能够较好的改变土壤次生盐渍化状况,减少表层土壤含盐量,有利于植物生长。相同渠井用水比例不同灌水定额下,土壤含盐量在出苗期、拔节期、孕穗期波动较大,在灌浆期土壤盐分波动较小。渠井用水比例为0.33、灌水定额为900 m3/hm2处理的夏玉米的百粒重最大。同时,灌水定额太低会抑制夏玉米的生长。     

灌溉方式对地表蒸发和梨果实发育的影响

为了解决地面灌溉中灌溉水利用效率低、果实品质差的问题,于2013年在河北工程大学永年校区以5年生田间梨树为试材,研究不同地面灌溉方式对土壤水分含量、地表蒸发量、梨产量与品质的影响。4种地面灌溉方式包括沟灌、畦灌、覆草畦灌和覆草非灌溉。测定不同处理的土壤含水量、地表蒸发量和果实品质。结果表明,不同灌溉方式的土壤含水量差异显著,覆草畦灌和沟灌显著高于畦灌和覆草非灌溉处理。覆草畦灌和沟灌较畦灌可显著减少地表的蒸发量,覆草非灌溉、覆草畦灌、沟灌和畦灌3—8月的累积地表蒸发量分别是77.92、114.64、163.1、203.73 mm。沟灌的灌溉水利用效率为1.99 kg/m3,显著大于覆草畦灌和畦灌,分别提高了1.45、1.06 kg/m3。沟灌显著提高了果实的单果重、可溶性固形物含量、总糖含量和维生素C含量。综上,沟灌既能减少地表蒸发又能提高果实产量和品质,是当前较好的地面灌溉方式。     

畦灌糙率系数的变异规律及其对灌水质量的影响?

摘要：【目的】糙率系数是地面灌溉设计和管理的基本参数之一。为了更好地进行地面灌溉系统的设计和管理,研究了畦灌糙率系数的变异规律,并分析了其对灌水效果的影响。【方法】在110m的畦田长度上,观测了水流推进过程及沿程各点的水深,采用曼宁公式的数值解法估算了26条畦田的田面糙率系数,分析了其变异规律,评价了糙率系数对灌水质量评价指标的影响。【结果】结果表明,裸地畦田的平均糙率系数在0.038左右,其变异程度为中等强度。对试验区域内各畦田灌水模拟结果显示,当采用平均糙率系数模拟灌水效果评价指标时,与采用各畦田实际糙率系数相比,灌水效率指标最大相对误差达6.48%,灌水均匀度最大相差66.67%。【结论】因此,在实际地面灌溉设计与管理中,糙率系数的这种差异性不可忽略。     

膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响

为探明膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m3/hm2(W1)、3360 m3/hm2(W2)、2940 m3/hm2(W3)、 2520 m3/hm2(W4)、2100 m3/hm2(W5). 5个滴灌量处理。研究结果表明：随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W2>W1>W3>W4>W5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W2处理最高,分别为5.66和97.83 m2?d; W2处理干物质最大积累速率(Vm)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm2,较W1、W3、W4、W5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W2、W3、W4之间则差异不显著,但W1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m3/hm2。     

灌溉方式和播期对玉米水分动态与水分利用效率的影响

为明确不同灌溉方式、不同播期下产量与水分利用效率和耗水量的关系,通过设置滴灌、喷灌、漫灌3种灌水处理和3期分期播种的对比试验,在浇底水前、播种、收获和每旬未每区用土钻法取1 m深土样,用烘干称重法测定土壤含水率,用对比分析的方法研究同一品种在滴灌、喷灌、漫溉条件下和不同播期玉米需水耗水规律。结果表明,滴灌的土壤水分分布及变化对玉米生长最有利,喷灌次之,漫灌最差。滴灌实产最高,耗水量最小,水分利用效率最高,产量次高耗水最少的第三期玉米用水效率最高。滴灌在保证玉米需水的前提下储水能力最强,是干旱缺水地区的高效灌水方式。晚播、晚熟玉米品种有更好、更大的生产潜力和可推广性,就水热匹配来看晚播、晚熟玉米品种也是提高水分利用效率的一种途径。滴灌平均实产较喷灌增加1.69%,较漫灌增加6.53%,耗水量较喷灌减少2.9%,较漫灌减少16.1%,水分利用效率较喷灌增大4.7%,较漫灌增大26.9%,第三期平均实产较第一期增加2.76%,较第二期减少2.81%,耗水量较第一期减少18.2%,较第二期减少18.3%,水分利用效率较第一期增大25.6%,较第二期增大19%。     

浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响

为研究浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响。以‘农华101’为供试品种,在浅埋滴灌条件下,灌溉定额设1600 m³/hm²(W1)、2000 m³/hm²(W2)和2400 m³/hm²(W3)3个处理,以传统畦灌灌溉定额4000 m³/hm²为对照(CK),于2017和2018年进行田间试验。结果表明,W1、W2处理与CK之间的玉米籽粒产量差异不显著,W3处理显著高于CK;各处理灌溉水利用效率均显著高于CK。玉米根干重,0~20 cm土层吐丝期2017年浅埋滴灌各处理均显著低于CK,2018年W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,0~20 cm土层完熟期2年均表现为W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著;20~40 cm土层吐丝期和完熟期均表现为W1处理显著低于CK,W3、W2处理与CK之间的差异不显著。株、行间根幅10、20 cm土层处处理间差异不显著;30 cm土层处行间根幅W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著,株间根幅各处理均显著低于CK。根条数吐丝期10 cm土层处W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著,20 cm土层处W2、W3处理显著高于CK,W1处理与CK之间的差异不显著;乳熟期10、20 cm土层处均表现为W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著。根系活力各处理均低于CK,处理间随着灌溉定额的增加而增大,随着土层的加深差异逐渐减小;SOD、POD酶活性0~20 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著,20~40 cm土层吐丝期SOD、POD酶活性W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,乳熟期SOD酶活性表现W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,POD酶活性W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著;MDA含量0~20 cm土层吐丝期处理间差异不显著,乳熟期W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,20~40 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著。浅埋滴灌节水灌溉使玉米根系在土壤表层分布比例增加,适当增加灌溉定额有利于提高玉米根条数和根系酶活性,可为水肥利用效率的提高创造条件。本研究可为玉米浅埋滴灌高产高效栽培提供依据。     

适用于半干旱气候条件下的微水溶性缓释肥料在夏玉米上的肥效研究

为了探明一种适用于半干旱气候条件下的微水溶性缓释肥料（北京市农林科学院研制,简称W,下同）在常规灌溉和减量灌溉条件下对夏玉米生长状况的影响,应用砂壤土盆栽玉米试验,设置了常规灌溉不施肥处理(CK)、常规灌溉的尿素处理(N)、常规灌溉的L型包衣尿素控释肥处理(L)、等量施肥与常规灌溉的微水溶性缓释肥处理(W1)、等量施肥与减量灌溉的微水溶性缓释肥处理(W2)5个处理。研究结果表明：与CK相比,所有施肥处理植株全氮、磷、钾含量与土壤残留硝态氮及速效钾含量均显著提高。各施肥处理相比,植株全氮含量为1.98%~2.37%,含量顺序依次为W2>W1>L>N,W2与N处理差异显著,其他处理差异均不显著;植株全钾含量为4.26%~4.84%,含量顺序依次为W1>W2>L>N,各处理差异不显著;土壤硝态氮含量为165~314 mg/kg,含量顺序依次为W2>W1>L>N,W2与W1、N、L 3个处理差异显著,其他处理间差异不显著;土壤速效钾含量为231.7~318.1 mg/kg,含量顺序依次为W2=W1>N>L,W2与W1差异不显著,N与L差异不显著,其他处理间差异均显著。结果说明微水溶性缓释肥料养分释放具有一定的微水溶性与缓释性能,可以显著促进玉米植株氮素吸收,降低养分流失风险。     

微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水和产量的影响

黄淮海麦区水资源短缺,探明畦灌和微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率调节的差异,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2016—2018年冬小麦生长季,设置畦灌和微喷补灌两处理,研究其对麦田0～40 cm土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水率,及冬小麦各生育阶段棵间蒸发量、蒸腾量、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明微喷补灌处理与畦灌处理相比, 0～20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水率增加;冬小麦返青后春季分蘖明显减少,返青至拔节期的棵间蒸发量和蒸腾量及全生育期总耗水量均显著减少;籽粒产量无明显变化,但水分利用效率显著提高,说明微喷补灌可以改善麦田土壤物理性状,优化冬小麦群体结构,通过减少棵间蒸发和植株无效蒸腾降低麦田耗水量,从而在维持高产水平的同时提高水分利用效率。     

不同栽培模式对金盏花土壤水分变化及产量的影响

摘要：本文研究了垄作沟灌条件下,不同生育时期内金盏花土壤水分变化及其产量。试验结果发现：与平作4200 m3/hm2相比,垄作沟灌3600 m3/hm2在各生育期各个土层中保持了较高的水分 ,水分利用效率高41.15%,可增产25% 。结果表明金盏花垄作沟灌合理的灌水量为3600m3/hm2。