不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响

【目的】研究高产条件下不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】于2010-2011年和2011-2012年小麦生长季,在山东兖州小孟镇史家王子村（35°24′N, 116°24′E）高产麦田以高产冬小麦品种济麦22为试验材料,在地表纵向比降为2.09‰、畦长为60 m条件下,设置1.0、1.5、2.0和2.5 m 4个畦宽处理,分别用W10、W15、W20和W25表示,各处理均在拔节期用水龙带从机井口引水至畦首灌水,水龙带出水口安装水表计量灌水量。改口成数为90%。将畦田沿灌水水流方向划分为0-20、20-40和40-60 m 3个区间,用烘干法测定土壤含水量,研究不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响。【结果】（1）2010-2011生长季,W20的总耗水量、灌水量及其占总耗水量的比例显著低于其它处理,降水量占总耗水量的比例显著高于其它处理;土壤贮水消耗量占总耗水量的比例与W15无显著差异,显著高于W10处理,在100-160 cm土层的土壤贮水消耗量显著高于W10和W15,与W25无显著差异。2011-2012生长季,W20的总耗水量与其它处理无显著差异,灌水量及其占总耗水量的比例显著低于其它处理;降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的比例与其他处理无显著差异;100-160 cm土层土壤贮水消耗量显著高于W15,与W25处理无显著差异。（2）两生长季,W20拔节期灌水后畦内平均土壤相对含水量与W15和W25无显著差异,显著低于W10处理;开花期畦内平均土壤相对含水量显著高于其它处理。W20开花至成熟期的耗水模系数显著高于其它处理。（3）两生长季,W20拔节期灌水后和开花期畦内各区间平均土壤相对含水量的变异系数显著低于其它处理,土壤水分分布均匀;各区间籽粒产量变异系数最小,平均籽粒产量显著高于其它处理;水分利用效率和灌溉水利用效率最高。【结论】综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率,W20处理是本试验条件下兼顾高产与节水的最优畦宽处理。     

小麦/玉米和蚕豆/玉米间作对水分利用的影响

以甘肃河西灌区为试验地点,在0、300、450kg/hm^2氮水平下,探讨了小麦/玉米和蚕豆/玉米两种间作对水分利用的影响。结果表明：在小麦扬花期,与小麦和蚕豆间作的玉米在3个氮水平下都低于单作,而间作小麦和间作蚕豆在不施氮条件下,0-140cm土层土壤含水量高于单作,在300kg/hm2和450kg/hm^2氮水平下则表现不一样;玉米收获后,在3个氮水平下,小麦、蚕豆间作都低于单作,而与小麦和蚕豆间作的玉米都高于单作。小麦/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下减少11%,在450kg/hm^2氮水平下增加1.29%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加27.91%-39.17%。蚕豆/玉米间作相对于单作WU在0和300kg/hm^2氮水平下分别减少12.98%、2.98%,在450kg/hm^2氮水平下增加5.83%;WUE在3个氮水平下都高于单作,间作相对于单作WUE增加22.62%-62.37%。表明小麦/玉米和蚕豆/玉米间作可以提高水分利用效率。     

根间作用对玉米间作豌豆耗水特征的影响

通过大田试验,在高、中、低供水水平和根系部分分隔(尼龙网隔根)、完全分隔(塑料布隔根)、不分隔条件下,探讨玉米间作豌豆的产量和水分利用特征,以期为通过调控根间作用提高间作水分利用效率(WUE)提供依据。结果表明,9个间作处理的LER处于1.13~1.42,即间作较单作具有明显的产量优势。两种作物地上互作对间作产量的贡献率为15.7%~17.2%,根系空间生态位重叠对产量的贡献率占0.9%~3.4%,地下互作对间作增产的贡献率为82.6%~86.1%,供水水平相对较高时利于间作优势的发挥。玉米间作豌豆耗水量较相应单作高24.8%~28.8%。供水水平较低且存在作物生长带间水分迁移时,根系空间生态位重叠有利于降低群体耗水量。间作WUE较单作平均高27.5%~38.3%,高供水间作处理的WUE高于中、低灌水处理。无论是完全隔根还是部分隔根,间作WUE较未隔根处理显著下降,且尼龙网隔根间作的WUE最低。间作作物地下水分的带间迁移、根系空间生态位的适度重叠是提高作物WUE的重要途径。     

不同种植方式对旱地玉米耗水规律及水分利用效率的影响

在干旱条件下,选用郑单958和农大108为供试材料,在不同种植方式(平作、垄作和起垄覆膜)及不同种植粒数(单粒和双粒播种)下,研究其耗水规律及水分利用效率。结果表明:相同品种间,起垄覆膜在拔节至灌浆期,耗水量大于平作和垄作,灌浆至成熟期,耗水量小于平作和垄作;整体上,郑单958水分利用效率高于农大108;种植粒数处理之间没有差异。因此,采用起垄覆膜方式,选用合理品种,是提高玉米抗旱性和保证产量的有效途径。     

隔根对小麦间作玉米产量及土壤水分消耗特征的影响

间作种植模式下,在武威市凉州区研究了隔根对小麦间作玉米土壤水分消耗特征的影响。结果表明:间作能有效地提高产量、棵间蒸发占总耗水量的比重及水分利用效率,分别较单作加权平均值提高46.48%、21.60%、39.54%;而隔根处理却能降低产量、棵间蒸发量占总耗水量的比重、水分利用效率。隔根处理效应为塑料膜隔根大于尼龙网隔根。塑料膜隔根、尼龙网隔根较不隔根产量分别降低22.85%、5.69%;棵间蒸发量占总耗水量的比重分别降低9.10%、3.59%;水分利用效率分别降低17.20%、6.09%。     

水分胁迫对间作棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响

[目的]明确水分胁迫对枣园间作条件下棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响.[方法]研究阿拉尔垦区幼龄枣园不同间作模式土壤水分动态变化规律及棉花生产力动态.[结果](1)轻度水分胁迫、适宜水分处理下土壤含水量较高,紧实度适中,具有较强的保墒蓄水能力.(2)同一水分处理下,产量表现为M3＞M2＞M1.同一种植模式下,产量表现为W2＞ W3＞ W4＞ W1.(3)W1水分处理和M3模式作物的水分利用效率较高.(4)适宜间作枣园的灌水量为300 m3/667m2.[结论]阿拉尔垦区1～2龄枣园中,红枣与棉花间距保持0.5m距离,对提高棉花产量较为有益,且对枣树影响较小;第3年,红枣与棉花间距应调整为1.0m,可以最大限度发挥枣棉间作复合系统的生产潜力.     

耕作方式对小麦耗水特性和籽粒产量的影响

【目的】利用测墒补灌技术确定灌水量,研究高产条件下耕作方式对小麦的耗水特性、蒸腾速率及籽粒产量的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】2007—2008年和2008—2009年小麦生长季,在高肥力条件下,设置条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式,研究不同处理对小麦耗水量、旗叶蒸腾速率、叶片水分利用效率、籽粒产量和水分利用效率的影响。【结果】深松+旋耕处理的总耗水量最高,深松+条旋耕和翻耕处理次之,且两者无显著差异,条旋耕和旋耕处理低于上述处理,表明深松后小麦的总耗水量增加。深松+条旋耕处理的土壤贮水消耗量占总耗水量的比例和开花至成熟阶段的耗水量及其模系数最高,深松+旋耕处理次之,条旋耕和旋耕处理均低于翻耕处理,表明深松+条旋耕促进了土壤贮水的消耗,提高了小麦灌浆阶段的耗水量,有利于籽粒灌浆。深松+条旋耕和条旋耕处理的灌水量占总耗水量的比例低于其它处理,条旋耕处理最低,深松+旋耕和翻耕处理最高且两者无显著差异,旋耕处理次之。灌浆中后期,深松+条旋耕和深松+旋耕处理的叶片水分利用效率最高且两者无显著差异,翻耕处理次之,条旋耕和旋耕处理低于上述处理,表明深松有利于小麦在灌浆中后期保持较高的光合能力。深松+条旋耕和深松+旋耕处理的籽粒产量最高且两者无显著差异,翻耕处理次之,条旋耕和旋耕处理低于上述处理,表明深松有利于籽粒产量的提高。深松+条旋耕处理的水分利用效率和灌溉效益最高,深松+旋耕处理次之,条旋耕和旋耕处理低于翻耕处理,表明深松+条旋耕有利于水分的高效利用。【结论】本试验条件下,深松+条旋耕是兼顾高产节水高效的耕作方式。     

根系分隔和供水水平对玉米间作豌豆产量和耗水特征的影响

在河西绿洲灌区研究玉米/豌豆间作两种作物间根系分隔和供水水平对作物产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明：与单作相比，玉米/豌豆间作具有提高土地利用效率的作用。隔根影响间作土地利用效率和产量提高，根系不分隔间作生物产量比塑料布分隔、尼龙网分隔分别高23.2%~27.5%、10.3%～12.0%，根系不分隔间作经济产量比塑料布分隔、尼龙网分隔分别高10.1%~15.9%、5.6%~10.1%。根系不分隔耗水量较尼龙网分隔、塑料布分隔分别高1.7%~5.2%、2.7%~5.8%，根系分隔对耗水量的效应不显著。高灌水水平下耗水量较低灌水水平高7.3%~16.8%，差异达到显著水平；高、中灌水水平耗水量差异不显著。根系未分隔较尼龙网分隔、塑料布分隔作物WUE分别提高3.9%~6.1%、14.6%~15.1%；中灌水平WUE较高、低灌水平分别提高4.6%~5.1%、16.9%~19.6%，差异达到显著水平。因此，在实际生产中可以用低于地方10%灌水水平（中灌水水平）代替地方习惯灌水水平（髙灌水水平）来节省农业用水，提高水分利用效率。     

青贮玉米豌豆间作对产量和水分利用效率的影响

在不灌水和灌水60mm条件下将青贮玉米与豌豆以6种带型种植,研究了玉米、豌豆行间土壤水分变化、各群体鲜草产量及干物质水分利用效率。结果表明,豌豆生长旺盛期需水量大,在共生期对水分竞争强烈,影响了玉米的生长;玉米豌豆3:3间作具有明显的间作产量优势和较高的群体水分利用效率;不灌水和灌水60mm处理的土地当量比(LER)分别为1.29和1.33,群体水分利用效率不灌水和灌水60mm处理比玉米单作分别提高了24.86%和19.24%,比豌豆单作分别提高了14.58%和37.25%。播前灌水60mm可使玉米间作行间土壤水分状况得到改善,豌豆产量较不灌水处理增长显著。     

不同施氮水平对小麦/玉米间作产量和水分效应的影响

【研究目的】探讨小麦/玉米间作体系中氮肥对水分资源高效利用的调节作用,达到合理施肥提高水分利用效率的目的;【方法】采用田间试验,监测小麦/玉米间作不同生育期土攘水分,研究不同施氮量对产量和水分利用效率的影响;【结果】小麦/玉米间作的土地当量比(LER)为1.31￣1.53,小麦相对于玉米的水分竞争比率(CRwm)约为1;在小麦收获时,间作小麦的水分利用效率(39.0￣46.7kg/mm.hm2)远远高于玉米(1.28￣4.81 kg/mm.hm2),也高于单种小麦(25.43￣30.75 kg/mm.hm2);在小麦收获后,间作玉米(除N0处理)的水分利用效率迅速提高,当玉米收获时水分利用效率高达32.49￣47.46kg/mm.hm2,明显高于单种玉米(27.30￣38.77 kg/mm.hm2);【结论】小麦/玉米间作具有明显的产量优势,小麦玉米两作物水分利用效率分布时间上的错位是小麦/玉米间作高效利用水分资源的基础,合理施用氮肥能促进间作种植产量优势和水分利用优势的发挥。     

施氮对带田作物产量及水分利用效率的影响

对河西一熟制灌区4种主要栽培模式施氮效应进行研究的结果表明:在灌水量相同的情况下,增施氮肥,以玉米+甘蓝带田的产量增幅最大。同种作物的间套方式不同,产量间有差异。在相同条件下,在玉米+甘蓝间作模式中,玉米当量面积产量分别较小麦+玉米、玉米+蚕豆间作模式中的玉米当量面积产量高。在灌水量相同的情况下,施氮肥明显地提高了作物的灌水利用效率及土壤水分利用效率,以玉米+甘蓝间作模式灌水利用效率及土壤水分利用效率最高。     

施氮量对小麦耗水特性和产量的影响

在2012-2013年度和2013-2014年度两个小麦生长季,以强筋小麦济麦20为供试材料,设置4个施氮量处理,即0(N0)、180(N1)、210(N2)、240 kg/hm2(N3),研究施氮量对小麦耗水特性和产量的影响。结果表明:(1)施氮量由零增加到240 kg/hm2,拔节期灌溉前土壤相对含水量显著降低,拔节期灌水量显著增加,总灌水量亦呈增加趋势。(2)N2处理的总耗水量显著高于N0和N1处理,与N3处理无显著差异,其土壤贮水消耗量及占总耗水量的比例均较高,140~200 cm土层土壤贮水消耗较多,利于土壤深层水的利用。(3)N2处理的小麦籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理,是兼顾产量和水分利用效率的适宜施氮量。     

优化施氮对高产小麦/玉米间作产量和氮利用率的影响

田间小区试验结果表明,优化施肥能提高作物产量及氮肥利用率,节约氮肥38.96%~46.12%,且随着土壤肥力提高,增产更稳定。优化施肥方案能降低土壤硝态氮的累积并减少其流失,从而减轻地下水污染,保护生态环境。     

玉米间作花葵水分高效利用模式初探

针对西北绿洲灌区传统间作耗水量大、单方水效益不高等问题,通过大田试验,探讨不同覆盖方式和播量对玉米间作花葵复合群体的产值、玉米产量和水分生产效益的影响,以期为干旱区间作高效水分利用提供新思路。研究结果表明,玉米间作花葵可在不增加耗水量的情况下提高单位土地面积产值。花葵地膜覆盖方式显著提高花葵切花数但显著降低花葵商品率,地膜覆盖及播量对花葵水分生产效益(WPE)影响不显著。与单作玉米相比,玉米间作花葵可显著提高水分生产效益(WPE),WPE达到12.34~13.28元/m,较玉米单作提高50.3%~61.8%。覆盖条件下花葵高播量间作玉米模式总经济效益最高达到83 337元/hm²。     

水分-氮肥配合对油菜水分生产效率的影响

[目的]研究不同水氮条件对油菜(Brassica rapa L.)水分生产效率的影响,探索其合适的水肥供应水平。[方法]采用盆栽试验方法。设置4种水分处理和4种氮素水平。水分处理分别为50%θf、60%θf、70%θf、80%θf(θf代表土壤田间持水量,各设计水平为浇后灌水上限);施氮量分别为纯氮0、0.12、0.24和0.36 g/kg(土),肥料为尿素(含氮46.2%)。[结果]油菜水分生产效率与氮肥用量、灌水控制水平关系极为密切,且水肥交互效应明显。油菜水分生产效率随着氮肥用量的增加而增加,但超过某一氮肥用量后,则表现为下降的趋势;随灌水控制水平的变化亦表现出相同趋势。各水氮处理中,水分生产效率与油菜产量具有高度的协同性,水肥协调供应是高产和提高水分生产效率的重要措施。综合考虑,灌水水平控制在田间持水量的80%、施氮量为0.24 g/kg(土)的组合是最优的。[结论]该研究可为油菜的合理灌溉和施肥提供理论依据。     

氮肥运筹对节水高产冬小麦产量及水分利用率的影响

[目的]研究氮肥运筹对节水高产冬小麦产量和水分利用率的影响,以形成最佳的氮肥底追比例,保护有限水资源。[方法]在统一施用270 kg/hm2纯氮条件下,选取节水高产冬小麦品种衡4399为材料,研究了底施与追肥比例3∶7、5∶5及7∶3这3种氮肥运筹方式对其产量、水分利用率的影响。[结果]氮肥运筹方式与产量及水分利用率高度相关,种植衡4399等节水高产冬小麦品种采用底追比3∶7的施氮方式,平均产量最高,为7268.21 kg/hm2,水分利用率最大,为21.56 kg/(hm2·mm)。[结论]在黑龙港地区施用270 kg/hm2纯氮条件下,种植衡4399这类分蘖能力较强的节水高产冬小麦品种宜采用底追比3∶7的施氮方式。     

滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响

为揭示滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响,以期为温室芹菜高产、优质、高效栽培及节水灌溉提供科学依据,设置5个灌溉量处理(T1:117.5 mm/hm2;T2:160.0 mm/hm2;T3:302.5 mm/hm2;T4:245.0mm/hm2;Control (CK):287.5 mm/hm2),进行温室内小区试验,分析不同灌溉量对芹菜产量、耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,不同灌溉量处理0-40 cm深土壤贮水量和芹菜耗水量分别呈T3＞T4＞CK＞T2＞T1和CK＞T4＞T3＞T2＞T1的趋势;同时各处理土壤贮水量变化呈随芹菜栽培时间延长而下降、收获期又回升的趋势.不同灌溉量处理水分利用效率和灌溉水利用效率均呈T1＞T2＞T3＞T4＞CK的趋势.耗水量与灌溉量间达到0.01显著正相关水平,与水分利用效率、灌溉水利用效率间分别达到0.01和0.05显著负相关水平.灌水量小于253 mm/hm2时,芹菜产量与灌溉量间呈极显著正相关关系.芹菜产值与灌水量也成正比关系,T4处理收益与对照持平,同时还可节水14.78％.建议高效日光温室芹菜滴灌栽培灌溉水定额为245mm/hm2.