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。     

滴灌条件下日光温室番茄需水规律及水分生产函数

1996－1998年,在滴灌条件下,试验研究了日光温室早春番茄的需水量、需水规律、产量与耗水量的条件。同时对番茄不同时期水分胁迫对产量的影响进行了深入研究,并根据试验研究结果,应用Jensen模型拟合了番茄水分生产函数。     

不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用;灌浆期水分亏缺对冬小麦产量影响不显著,但耗水量显著减少了5.44%,水分利用效率显著增加了8.02%。与全生育期不亏水处理相比,返青期+拔节期、返青期+抽穗期、返青期+灌浆期、拔节期+抽穗期、拔节期+灌浆期、抽穗期+灌浆期水分亏缺处理冬小麦干物质和产量均有显著降低,其中返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了17.44%,17.57%,产量显著降低了11.60%和14.52%,水分利用效率显著降低了8.02%和7.56%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用。施氮对冬小麦产量和水分利用效率有显著促进作用。中氮处理(0.3 g/kg,N2)冬小麦产量最高,耗水量较低,水分利用效率较高。【结论】冬小麦对拔节期、抽穗期、返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺很敏感,中氮处理具有最高的产量和较高的水分利用效率。     

膜下滴灌旱作水稻水分生产函数研究

以旱作水稻为试验材料,采用膜下滴灌的方式,以不同生育期土壤水分水平为试验因素,对旱作水稻分阶段进行不同土壤水分下限控制处理,测定水稻的耗水量、产量及水分生产效率,进而研究不同生育期、不同土壤水分状况对旱作水稻耗水量和产量的影响,确定旱作水稻的水分生产函数。结果表明:土壤水分对水稻产量的影响规律为拔节孕穗期最大,抽穗开花期与分蘖期次之,乳熟期较小;通过对Jensen模型计算,得出水分生产函数的敏感指数为:拔节孕穗期抽穗开花期分蘖期乳熟期,与水稻好水规律一致;各生育期土壤水分保持在田间持水率的90%左右,既可获得高产,也使水分生产效率达到较大水平,实现高产与高效的统一。     

基于Jensen模型的红枣水分生产函数及敏感指数研究

【目的】研究滴灌条件下红枣各生育期水分亏缺对产量的影响,明确红枣各生育期水分敏感指数和关键需水期。【方法】通过对红枣各生育期不同水分亏缺处理,分析红枣灌水量和耗水量、耗水量和产量的关系,分析各生育期内水分亏缺对产量的显著性影响。根据红枣产量和不同生育阶段的耗水量关系,建立基于Jensen模型的水分生产函数,利用转换方程组解出相关参数。【结果】红枣水分敏感指数(萌芽展叶期0.089;开花坐果期0.324;果实膨大期0.392;成熟期0.068)。【结论】果实膨大期为影响产量的需水关键期,萌芽展叶期和成熟期水分亏缺对产量影响小。     

广西岩溶峰丛洼地内涝现状分析与综合治理对策研究

在南疆干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22和高杆品种新春19为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,结果表明:拔节-扬花期是春小麦水分敏感期,水分亏缺将显著影响小麦株高、生物量、叶面积和产量形成。各水分处理中T2(出苗-拔节期、拔节-扬花期、扬花-乳熟期田间相对含水量分别为65%-70%、70%-75%、65%-70%)的产量、WUE和收获指数(HI)最高,其次是T4(出苗-拔节期相对含水量为45%-50%,其余时期同T2),其WUE、HI、穗粒数和粒重与处理T2差异不显著,在调亏灌溉中此处理是经济可行性的。不同基因型品种对土壤水分反应有差异,矮秆品种新春22受水分调控较大,各处理的耗水量均低于新春19,是个节水型品种。研究表明南疆春小麦实现高产节水的适宜滴灌量范围:矮秆品种为318.86 mm-368.72mm,高杆品种为394.52 mm-458.14mm。     

土壤铜胁迫对水稻磷素吸收利用及产量的影响

在土培盆栽条件下,研究移栽至成熟期100~800 mg/kg铜胁迫对早熟晚粳水稻品种武香粳14号磷素吸收利用及产量的影响。随着土壤铜含量的增加,水稻拔节期、抽穗期和成熟期吸磷量均显著下降,降幅为拔节期>抽穗期>成熟期;对水稻拔节期、抽穗期磷素生产效率没有显著影响,但成熟期磷素生产效率和磷素籽粒生产效率均显著下降;随着土壤铜含量的增加水稻产量下降10%~96%。相关分析表明,水稻拔节期和抽穗期吸磷量与穗数、每穗颖花数以及生物产量均呈显著或极显著正相关(r=0.842*~0.999**)。说明在土壤铜胁迫条件下水稻吸磷能力明显下降,影响植株光合生产,进而使水稻分蘖发生和颖花形成受阻,最终导致水稻显著减产。     

灌水和施氮对甘肃河西绿洲春小麦生长及产量的影响

【目的】研究不同灌水、施氮措施对甘肃河西绿洲春小麦生长、产量和水分利用的影响。【方法】在甘肃河西绿洲地区,以春小麦品种永良4号为试验材料,在春小麦不同生育期进行灌水(充分灌水(CK),拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期不灌水5个水平)及施氮(施纯氮0,120,180 kg/hm2)完全组合设计,共计15个处理,通过大田小区试验,研究灌水和施氮对春小麦株高、叶面积指数(LAI)、冠层干物质量、籽粒产量、产量构成要素、水分利用效率(WUE)及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。【结果】不同灌水处理对春小麦的株高、叶面积指数、冠层干物质量、籽粒产量、穗粒数、千粒质量、WUE和IWUE均有一定的影响。春小麦永良4号的水分敏感期为拔节期,其次为抽穗期、灌浆期和成熟期。拔节期不灌水后复水对春小麦后期株高有一定的补偿效应,但补偿能力有限。与CK相比,拔节期不灌水处理的冠层干物质量降低了42.41%,籽粒产量和WUE分别降低了38.09%和12.09%,且穗粒数也降低了39.01%;抽穗期不灌水处理的冠层干物质量降低了33.94%,籽粒产量和WUE分别降低了35.35%和10.69%,且穗粒数和千粒质量分别降低了16.64%和11.60%;灌浆期不灌水处理的冠层干物质量降低了20.80%,籽粒产量和WUE分别降低了33.06%和12.58%,且穗粒数和千粒质量分别降低了18.19%和11.97%;成熟期不灌水处理的冠层干物质量下降不明显,产量降低了5.98%,而WUE提高了21.38%;施氮可以提高春小麦的株高、LAI、冠层干物质量、籽粒产量、收获指数和穗粒数。成熟期不灌水和充分灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量增加而升高,而拔节期、抽穗期、灌浆期不灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量的增加呈先升高后降低趋势。【结论】不同灌水条件下,适量施氮可以提高春小麦的WUE和IWUE;春小麦成熟期不灌水、施纯氮180kg/hm2,为甘肃河西绿洲地区较适宜的灌水施肥措施。     

干旱胁迫时期对水稻产量及产量性状的影响

为了明确干旱胁迫对水稻产量及产量性状的影响,以粳稻品种农大3号为材料,利用盆栽的方式人工控制土壤水分（水势）,研究了不同生育阶段干旱胁迫对产量及产量性状的影响。结果表明：任何时期干旱胁迫都会导致减产,孕穗中期、后期减产幅度最大,其次是分蘖中期、前期。分蘖后期（无效分蘖期）干旱虽然穗粒数有所增加,但是祢补不了由于穗数下降造成的产量损失,出穗前各阶段干旱胁迫的减产幅度大于出穗后各阶段。分蘖期干旱使单穴有效穗数减少,孕穗期干旱穗粒数减少;孕穗期、产量形成期（出穗—乳熟期）干旱千粒重、成熟粒率降低;孕穗中期干旱结实率下降,混合千粒重降低。干旱胁迫条件下,提高单穗平均粒数和混合千粒重有助于提高产量,提高饱满千粒重和混合千粒重有助于提高成熟粒率。     

辽西半干旱区玉米单生育期受旱和连旱对生长和产量的影响

辽西地区干旱缺水,为了保障粮食生产和提高旱情抵御能力,将有限的灌溉水资源合理利用,本文研究了玉米单生育期受旱和连旱对玉米生长、产量和水分利用效率等的影响。结果表明,各生育期单旱连旱均不利于玉米生长和产量形成;连旱使作物生长受抑加重,减产加剧,最大减产达到42.6%;苗期、拔节期和抽穗期玉米生长和最终产量较容易受干旱影响,而灌浆期受旱影响相对较小;各处理水分利用效率(WUE)在2.2~3.23 kg·m-3之间变化,由大到小顺序为苗期拔节期连旱对照灌浆期单旱拔节抽穗期连旱≈苗期单旱抽穗灌浆期连旱拔节期单旱抽穗期单旱,拔节和抽穗期受旱将导致WUE下降,连旱有利于提高WUE,但不利于保障粮食生产。因此,综合考虑粮食生产和水分利用效率,当灌溉水资源匮乏时,可在灌浆期适度水分控制灌溉。     

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。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征对土壤水分变化的响应

为明确节水灌溉下节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征变化规律以及对同化物形成的贡献能力,通过盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113(HY113)与高产水稻扬两优6(YLY6)为研究材料,以传统淹灌处理(F:全生育期保持4cm的水层)为对照,研究湿润处理(S:保持土壤水分处于饱和状态,但不建立水层)和干旱处理(D:返青至水稻成熟期收获前1周,控制土壤水势在-30kPa左右)下,2个水稻品种在不同生育时期(拔节期、孕穗期、抽穗期、乳熟期)功能叶与孕穗期和乳熟期不同叶位的叶片水势、SPAD值、叶片气体交换、水分利用效率与产量的变化。结果表明:与其他处理相比,S处理下高产水稻YLY6产量显著升高,从产量构成来看,具有较高的有效穗数、每穗粒数与结实率。相关分析表明,乳熟期与成熟期的干物质积累量与产量极显著正相关,并且孕穗期和抽穗开花期的净光合速率与乳熟期及成熟期的干物质量极显著正相关。S处理下YLY6干物质积累量在孕穗期、乳熟期与成熟期显著高于HY113,水分利用效率在抽穗开花期也显著高于HY113;S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的净光合速率,主要是具有较高的SPAD值、气孔导度、蒸腾速率,使植株维持较高的光合生产潜力。因此,S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的光合生产能力,是该处理节水高产的基础。     

水稻非充分灌溉对水稻生长发育及产量构成的影响

[目的]研究各生育期非充分灌溉处理对水稻生长发育及产量构成的影响。[方法]设计13个水稻非充分灌溉处理,于2005～2008年在天长二峰试验站进行坑测试验。[结果]水稻分蘖期水分亏缺主要推迟生育进程,影响分蘖数,导致成穗数不足而减产;水稻拔节期水分亏缺主要抑制植株株高,影响穗粒数、结实率和千粒重,导致减产严重;抽穗期水分亏缺主要降低了水稻结实率和千粒重,导致减产严重;乳熟期水分亏缺主要影响水稻千粒重,最终导致减产。[结论]揭示了水稻不同生长阶段水分亏缺的生理机制和减产机理,为水稻在受到一定的水分胁迫而实现节水的同时,也能取得最佳产量和经济效益提供科学依据。     

早春不同时期灌水对小麦耗水特性和产量的影响

为了提高小麦水分利用效率,针对小麦早春灌水较早的现象,以大面积应用的小麦品种周麦18为材料,设置早春起身期、拔节期灌第1水和全生育期不灌水3个处理,研究早春不同时期灌水对小麦水分利用和产量形成的影响。结果表明,与不灌水相比,起身期和拔节期灌水分别增加耗水量16.77%和14.70%,水分利用效率提高13.13%和19.38%,显著增加了成穗数、千粒重和籽粒产量,对穗粒数影响较小;早春灌水处理间水分利用效率和边际效应以拔节期灌水高于起身期灌水,分别提高5.52%和29.64%,产量及其构成因素差异不显著。因此,适时延迟灌早春第1水,能够改善小麦耗水特性、提高籽粒产量。     

水稻分蘖期生理耗水量研究

[目的]研究水稻分蘖期生理耗水量,以期更加高效地节约灌溉水资源。[方法]采用室内盆栽方法,对水稻进行控水灌溉,根据每天每试验盆重量变化分析水稻生理耗水量。[结果]水稻分蘖前期耗水量不断增加,到分蘖后期逐渐降低,水稻分蘖前期平均每株每天耗水193.75 g,水稻分蘖后期平均每株每天耗水260.92 g。每盆栽2株水稻耗水量高于每盆栽1株水稻耗水量33.4%。[结论]在水稻分蘖末期应控制灌溉水量;水稻种植越密,分蘖期生理耗水量小,其分蘖数相应减少。     

Water Consumption Processes of Different Planting Models in Rice Production of Northeast China

Different irrigation schemes have different effects on water consumption in rice production. However, few studies have been conducted on the water consumption processes between dry direct seeding rice and transplanting rice under different irrigation schemes. Water consumption process, water use efficiency and correlation effect of water consumption on yield under different planting models in rice production were investigated in northeast China in 2018. Seven treatments were implemented: drip irrigation dry direct seeding rice(DDSR), wet irrigation dry direct seeding rice(WDSR), flooded irrigation dry direct seeding rice(FDSR), transplanting flooded rice(TFR), controlled irrigation transplanting rice(CTR), intermittent irrigation transplanting rice(ITR) and wet irrigation transplanting rice(WTR). Among them, TFR was the control. The results showed that the peaks of the water consumption amount, intensity and its modulus coefficient of the seven treatments all appeared in the middle tillering and the jointing booting stages. The total water consumption amount(ET) and average water consumption intensity of DDSR, WDSR, FDSR and WTR were lower than those of TFR, CTR and ITR. The maximum water use efficiency of yield(WUEy) occurred in DDSR with a value of 3.8 kg · m~(-3).WUEy of DDSR, WDSR and FDSR were significantly higher than those of TFR, CTR and ITR. In the middle tillering and the heading and flowering stages, the water consumption amount of each treatment had a positive effect on yield formation, and the water consumption amount in the late tillering stage had a negative effect on yield formation. The relationship between ET and yield(Y) of dry direct seeding and transplanting planting models showed a quadratic function curve. ET of transplanting planting model had a significant positive impact on Y, and ET of dry direct seeding planting model had no impact on Y. DDSR had the least total water consumption of 199.8 mm · m~(-2), the lowest water consumption intensity of 2.0 mm · d~(-1) and the greatest water use efficiency of 3.8 kg · m~(-3), which suggested that DDSR had the most significant water saving effect. The combination of dry direct seeding planting model and drip irrigation scheme would be a good option for determining a water-saving rice planting model in northeast China.     

不同生育阶段灌水处理对糜子农艺性状及产量的影响

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市,以陇糜10号为指示品种,研究了不同生育阶段灌水处理对糜子主要农艺性状及产量的影响,应用灰色关联度法分析了主要农艺性状与产量的相关性。结果表明：水分亏缺延迟糜子成熟,延长了拔节至抽穗阶段的生长发育天数;生育期内任何阶段水分亏缺都降低了糜子株高、千粒重和产量,主穗长缩短,主茎粗变细,抽穗灌浆期水分亏缺极显著地影响单株穗重、单株粒重及单位面积穗数。不同土壤水分条件下,糜子单株粒重、单株穗重、千粒重、株高、主茎粗、主穗长、单位面积穗数都与糜子产量相关性较大。     

豫南稻区水稻节水灌溉方式研究

采用4种灌溉方式对水稻节水进行了研究,提出了水稻的最佳灌溉方式;水稻的灌水高峰是水稻孕穗-抽穗期;灌水量与灌溉生长效率呈负相关。     

高产条件下两个特殊年份春小麦耗水特性和水分利用效率的差异

在2010年和2011年春小麦生长季,选用宁春50号,研究高产条件下特殊气候对春小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明：①2010年籽粒产量、千粒质量、穗粒数、株高、水分利用效率、总耗水量和耗水强度显著高于2011年;在不同生育阶段,播种至二棱的阶段耗水量、播种至二棱、拔节至开花的耗水模系数2011年显著高于2010年,二棱至拔节、拔节至开花、开花至成熟的阶段耗水量、开花至成熟的耗水模系数2010年显著高于2011年;2011年春小麦的土壤耗水量主要集中在20~40 cm土层,2010年春小麦土壤耗水量主要集中在20~80 cm土层,表明2010年春小麦能充分利用深层土壤水;②2010年阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟＞拔节至开花＞播种至二棱＞二棱至拔节,2011年阶段耗水量和耗水模系数为拔节至开花＞开花至成熟＞播种至二棱＞二棱至拔节, 2个年份的耗水强度均为拔节至开花＞开花至成熟＞二棱至拔节＞播种至二棱,且2个年份春小麦全生育期耗水强度变化规律均与生育期基本吻合;③灌水量占总耗水量的百分率和土壤耗水量占总耗水量的百分率为2011年＞2010年,降水量及其占总耗水量的百分率和土壤耗水量为2010年＞2011年;水分利用效率（WUE）、灌水利用效率和土壤水利用效率为2010年＞2011年,降水利用效率为2011年＞2010年,且差异显著。综合表明,2010年明显高于2011年的籽粒产量和水分利用效率,可能由于2010年气候条件促进春小麦具有较高的总耗水量、耗水强度、灌水利用效率和土壤水利用效率,拔节至开花、开花至成熟阶段耗水量、耗水模系数以及充分利用深层土壤水、较多的降水和较高的土壤耗水量。