不同灌水条件下冬小麦耗水规律及灌溉方案的确定

为在限量灌溉条件下,提高冬小麦水分利用效率获得较高产量,研究了不同灌水条件下冬小麦的耗水规律、叶面指数变化及籽粒产量的影响。试验表明,不同灌水方案下冬小麦全生育期内的随叶面系数的增大日耗水量均增加,全生育期的灌水量、灌水次数对籽粒产量会造成直接的影响。在降低灌溉成本和提高水分利用效率、要求获得较高籽粒产量的需求下,在全生育期灌二次水为可取方案。越冬期和拔节期是灌区冬小麦灌水的最佳灌水时期,适宜灌水量为750 m3·hm-2。     

冬小麦节水灌溉研究进展

从节水灌溉对冬小麦生理生态特性的影响、冬小麦耗水特性和灌溉方案研究和节水灌溉技术措施研究3个方面介绍了近10多年来冬小麦节水灌溉的最新研究进展。     

去电子水灌溉对冬小麦生长及其水分利用的影响

为探究去电子水灌溉对冬小麦生长及其水分利用的影响,选取关中平原典型灌区为研究区开展大田试验。以冬小麦"小偃22号"为供试作物,设置不同的灌水类型(普通水与去电子水)和灌溉量水平(60、120、180 mm与240 mm),分阶段对冬小麦的生长指标与光合指标进行测定,分析冬小麦的耗水特性、土壤水分变化状况及水分利用效率。结果表明,同一灌溉量水平(180 mm)下,与普通水灌溉相比,去电子水灌溉的冬小麦生长速率更快,同时耗水量较高,其籽粒产量与水分利用效率亦显著提高了17.8%与15.1%;与0 mm灌溉相比,去电子水灌溉的冬小麦增产46.9%,高于普通水灌溉处理(24.7%)。去电子水不同灌溉量处理中,灌溉量为180 mm时冬小麦的籽粒产量与水分利用效率均最高。因此,可以将去电子水灌溉180 mm作为关中平原冬小麦高效用水和高产的较优灌溉方案。     

宁南山区冬小麦覆膜补灌试验研究

针对宁南山区干旱少雨,冬小麦生育期内水分供需矛盾突出的气候特点,研究了地膜覆盖与不同时期补充灌溉条件下冬小麦耗水规律、生长发育生物和产量变化。结果表明：当灌溉定额相同时,不同时期补充灌溉的灌溉水利用率和边际产量排列次序为：冬灌〉孕穗灌〉开花灌,三者的增产率分别为１７．４％～２７．２％,１１．２％～１４．３％和２．０％～６．７％;地膜覆盖可使冬小麦生育期缩短４～８ｄ,越冬期冻死株率下降３．９１％～１     

大力推广冬小麦节水高产技术

大力推广冬小麦节水高产技术我国北方，水资源不足已成为制约农业生产进一步发展的因素。据测算，农业用水占总用水量的８０％以上，小麦耗水占华北地区农业总耗水的７０％。在北方冬麦区，冬小麦节水高产技术若能推广６０００万亩，每年可节省灌溉用水６０亿立方米，增产...     

黄淮海中部地区作物水分胁迫和干旱研究结果

 根据河南巩县和山东泰安不同水分处理的冬小麦和夏玉米的农田试验资料，分析了两种作物的耗水规律，确定了最佳耗水量，求出干旱指标，阐述了农田水分变化规律，从提高水分利用效率和经济效益出发，制订了冬小麦的优化灌溉方案。事实表明这种优化灌溉方案能节约用水，对缓解水资源的紧张局面有重要意义。     

覆膜灌溉对棉田土壤环境和植株生长的影响

通过对比棉田覆膜灌溉与传统地面灌溉条件下土壤坚实度、土壤温度、田间耗水、土壤养分及植株生长量和产量的差异 ,阐明了覆膜灌溉可改善田间土壤环境 ,减少无效耗水 ,促进棉株生长 ,提高作物产量。     

不同栽培方式对冬小麦生育期内耗水规律及产量的影响

【目的】探究不同栽培方式对冬小麦生育期内产量、耗水的影响，为冬小麦的科学种植提供理论依据。【方法】选择一处农田开展试验，分别设计常规畦作（TC）、垄作（RC）、高低畦栽培（HLC）3种栽培模式，并且在RC和HLC栽培模式下分别设置高水、中水、低水3种灌溉处理。以TC作为对照，探究3种栽培模式、7种处理方式下，冬小麦生育期内土壤水分变化、农田耗水量及产量的具体情况。【结果】不同栽培方式下，冬小麦生育期内土壤含水量变化明显，在40-100cm深度，HLC栽培模式下土壤含水量明显低于TC和RC栽培模式。同样的，HLC栽培模式下冬小麦耗水量更高，这与其栽培密度有较大关系。HLC栽培模式下植株发育更好，成穗数、穗粒数及亩产量也要高于另外两种栽培模式。【结论】HLC栽培能显著提高冬小麦产量，并提高水分利用效率，具有推广应用价值。     

节水灌溉制度对冬小麦品质和产量的协同调控效应

土壤水分是冬小麦产量和品质形成的重要调控因子,研究节水灌溉制度对冬小麦产量和品质的协同调控作用,对于冬小麦高产优质水分管理具有重要的意义。本研究通过分析不同节水灌溉制度下冬小麦籽粒形态品质和加工品质的变化特征及其与农田蒸散的量化关系,结果表明灌溉制度对冬小麦品质指标的影响存在明显差异,水分调控应针对不同的品质指标区别对待,其中拔节期和抽穗期灌溉对冬小麦多项品质指标及产量有明显的调控作用。多数小麦品质指标与农田蒸散量呈相反的趋势变化,而产量与蒸散量变化趋势一致。本试验条件下拔节期和抽穗期灌溉基本达到了冬小麦产量和品质的协调一致,可作为该地区冬小麦高产优质水分管理的有效措施。     

冬小麦适宜土壤水及灌水下限指标研究

依据山东省13处灌溉试验站,1981～1986年冬小麦灌溉试验及土水势测试资料,分析了土壤水分特征曲线及不同生育阶段土水势与产量关系,提出了冬小麦各生育期适宜土水势及灌水下限指标,为冬小麦高产节水灌溉技术参数的确定提供依据。     

节水灌溉条件下冬小麦耗水结构

对不同灌水次数和灌水量处理的土壤水分变化、耗水结构及作物水分利用率进行分析。结果表明,在综合农艺措施条件下,减少灌溉次数及灌水量,可以明显增加土壤水分消耗,减少冬小麦生育期总耗水量。天津地区春一水、春二水的土壤水分消耗量占总耗水量的比例分别比春三水增加12.1%和7.4%。同时,冬小麦水分利用率分别提高12.7%和10.1%。     

农艺节水措施对春小麦产量及耗水特征的影响

通过田间试验,研究了农艺节水措施下非充分灌溉对春小麦产量及耗水特征的影响.结果表明:秸秆覆盖春小麦的产量和水分利用效率分别比地膜覆盖春小麦提高1.14%和16.25%;在地膜覆盖条件下,充分灌溉春小麦比非充分灌溉春小麦增产3.76%~11.62%;在非充分灌溉条件下,出苗期、分孽期、孕穗期及抽穗开花期土壤水分调控在田间持水量的40%~50%,拨节期和成熟期为田间持水量的60%~65%时,秸秆覆盖春小麦水分利用效率最高,比地膜覆盖春小麦水分利用效率提高17.17%~43.01%.     

不同水分管理下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性

【目的】针对海河平原水资源匮乏与冬小麦生产水分高耗的现实矛盾,研究不同水分管理条件下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性,探索区域小麦节水生产新方法。【方法】采用大田试验,以小麦常规种植方法为对照,进行两地3年试验研究。【结果】全田土下微膜覆盖下,小麦生育期田间耗水量显著降低116.1—167.9 mm,土壤贮水消耗占总耗水的55.5%—77.9%。覆膜显著减少了小麦返青前的耗水量,生育后期耗水占总耗水量的比例提高。覆膜条件下,拔节前根系吸水深度较露地处理浅40 cm,生育期2 m土体可供水212.2—240.3 mm,春季灌水75 mm小麦对土壤贮水消耗集中在0—140 cm土层,比常规生产（CK,3次灌水共225 mm）深40 cm,灌水时间后移可显著减少2 m土体贮水消耗。土下微膜覆盖条件下,雨养耗水284.3 mm可获得不低于7 500 kg•hm-2的小麦产量,播前灌水≥60 mm或抽穗期灌水75 mm,可获得与CK相当的产量,水分利用效率比CK提高40%以上、净水分利用效率和灌溉水利用效率达到最高。【结论】全田土下微膜覆盖雨养或适时少量灌水是海河平原大幅降低小麦耗水,缓解水资源供需刚性矛盾的一种新型种植方法。     

Analysis on water requirement and water-saving amount of wheat and corn in typical regions of the North China Plain

This paper studied the variation characters on wheat and corn water consumption and irrigation watersaving amount under different water conditions (ample irrigation level, farmers conventional irrigation level and optimizing irrigation level). The water use efficiency and water saving potential of optimizing treatment and farmers’ conventional irrigation treatment were analyzed respectively. The objective of this study was to provide theoretical supporting for popularization and application of optimizing irrigation measures. Crop water requirement under sufficient water supply was calculated by Penman equation. We obtained crop water consumption under conventional treatment and optimizing treatment by field experiment. The main results showed that the irrigation amount of wheat and corn was too much under farmers’ conventional irrigation level and basically satisfied their water requirement, therefore, the water-saving amount was smaller while water-saving potential was bigger compared with the optimizing irrigation treatment. The grain yield under optimizing irrigation treatment was improved or appreciably reduced compared with that under conventional irrigation treatment, while the water consumption and irrigation amount of optimizing irrigation treatment was lower, with a higher water use efficiency. Therefore, the optimizing irrigation treatment could achieve a stable yield and high water efficiency at the same time. Moreover, when the optimizing irrigation measure was adopted, the grain yield reached 5940 kg/hm², water-saving amount reached 91mm for winter wheat, and the grain yield reached 7743 kg/hm², with water-saving amount of 49mm for summer corn in the piedmont region of Taihang Mount. The grain yield got 7710 kg/hm², with water-saving amount of 20mm for winter wheat in Heilonggang Plain. Therefore, the water-saving amount in the piedmont region of Taihang Mountain was obviously higher than that in Heilonggang Plain. Thus, the piedmont region of Taihang Mountain in the North China Plain is viewed as the key district for water-saving.     

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。     

新乡地区冬小麦耗水量与产量关系研究

依据中国农业科学院农田灌溉研究所2005-2006年度田间试验数据,研究了新乡地区冬小麦耗水量与产量的关系。结果表明,冬小麦全生育期耗水量与产量之间基本呈二次函数关系,经济灌水量为374.9mm,冬小麦适宜耗水量区间为374.9～551.7mm;采用Jensen模式,建立了冬小麦分生育期耗水量与产量的关系模型,模型中敏感指数的变化规律为:冬小麦在抽穗-灌浆期缺水敏感指数(λ)最大,对缺水最为敏感,拔节期次之,然后是苗期,而越冬期和返青期的敏感性最小。     

灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响

选用春小麦品种宁春50号为试验材料,通过3个节水处理研究灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响。结果表明:灌1水的W1处理可显著增加0~120cm同层土壤贮水的利用,尤其增加60~100cm深层同层土壤贮水的利用;而随着灌水的增加,春小麦深层同层土壤贮水及0~120cm同层土壤贮水的利用率随之降低。随着灌水次数的增加,总的耗水量增加,春小麦拔节至开花期的耗水量降低,但春小麦开花至成熟期的耗水量增加。春小麦灌水次数过少的W1处理抽穗期叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积明显高于其他处理,但春小麦开花以后的叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积随灌水次数增加明显增加;生育后期灌水有利于提高抽穗后的干物质积累量,灌水次数过少的W1处理不利于春小麦开花后的干物质积累。增加灌水次数,可提高灌溉水的利用比例,降低土壤贮水的利用比例,增加春小麦籽粒产量和收获指数,但春小麦灌水利用效率明显降低;灌水次数较多的处理春小麦水分利用效率明显降低,生育后期物质向籽粒转移量增加,灌水次数过少的W1处理春小麦穗数、穗粒数明显降低。综合考虑春小麦籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率、物质生产等因子,确定灌二棱水+拔节水2水的处理是春小麦获得高产和高水分利用效率的最佳灌水模式。     

不同灌溉量对沙漠边缘春小麦生育特征及产量的影响

［目的］通过研究河西走廊沙漠边缘春小麦的灌溉量,为解决该地用水矛盾日益突出的问题提供理论依据。［方法］在春小麦种植区,通过5种不同灌水量处理进行了田间节水灌溉试验。［结果］在干旱胁迫下,春小麦生育速度加快,提前成熟。通过分析春小麦叶面积、灌浆速度、干物质重量和产量,得到苗期和从乳熟期到成熟期是进行节水灌溉和调亏灌溉的适宜期。［结论］该地区春小麦全生育期总灌水量在3 600～4 000 m^3/hm^2,头水在拔节前10～15 d灌溉,灌水量占灌水总量的25%;二水在孕穗期灌溉,占30%;三水在开花期灌溉,占30%;四水在乳熟前3～4 d灌溉,占15%。