陕西渭北冬小麦降水产量关系与补灌时期研究

在分析陕北、渭北地区旱地冬小麦生育期水分盈亏量和不同月份降水自给率地区分异的基础上,研究了不分区典型县旱地降水产量积分回归函数和降水对产量的影响规律,确定了陕西丘陵沟壑区和渭北台塬东部冬小麦最佳补充灌溉时期为：冬前分蘖期和返青、拔节能;洛川塬区;返青、拔节期;渭北台塬西部：越冬期。     

基于DSSAT模型陕西杨凌不同降水年型冬小麦灌溉制度研究

基于DSSAT作物模型模拟了不同降水年型水分胁迫条件下的冬小麦生产潜力,对比分析不同生育期灌水对产量、WUE以及土壤蒸发量等的影响,从而确定关键灌水期;并在综合考虑产量、WUE、总灌水量、灌水次数等因素的基础上确定了不同降水年型下的最优灌溉制度。结果表明：(1) 冬小麦越冬水、返青水、拔节水、灌浆水四水中以返青水最为关键,其次为拔节水,最后为越冬水和灌浆水;当不灌返青水时,冬小麦产量和蒸腾量显著降低,土壤蒸发量显著升高;(2) 不同降水年型之间也存在显著差异,产量、WUE、作物蒸腾量等表现为丰水年略大于平水年,二者显著大于枯水年;而灌水边际效益表现为平水年＞枯水年＞丰水年;(3) 枯水年、平水年、丰水年的冬小麦最优灌溉制 度分别为枯水年返青期和拔节期各灌水75 mm和50 mm,平水年返青期灌水75 mm,丰水年返青期和拔节期各灌水25 mm。     

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。     

渭北旱地冬小麦不同生育期土壤水分与产量关系研究

两年田间试验结果表明,渭北旱地冬小麦产量与土壤含水量之间具有极显著的直线关系。不同土层含水量对作物不同时期生长影响不同,因而也对产量作用不同,越冬期各层土壤含水量对产量作用最大,其次播种期为耕层和返青期以后中层土壤含水量。旱地冬小麦不同时期对不同土壤层次土壤含水量敏感性不同,灌浆期对各层土壤水分最敏感,拔节孕穗期前对耕层土壤水分较敏感,拔节孕穗期以后对中层土壤水分较敏感。     

黄土旱塬区近40年降水对冬小麦耗水和产量的影响

冬小麦是黄土旱塬区重要口粮作物,产量受降水等因素影响较大,为研究降水对冬小麦耗水规律和产量的影响,收集、统计甘肃省农业科学院镇原试验站近40年冬小麦长期观测数据,分析冬小麦产量、耗水量等指标随降水变化的趋势。结果表明,黄土旱塬区近40年冬小麦产量以每年51.2 kg·hm-2速度增加,但持续系数仅为0.43;10月中旬至11月中旬、3月中上旬、5月上旬和下旬降水量增加,产量随之显著增加;全生育期降水满足率为64.4%,干旱年型仅为52.7%,不同生育时期中拔节-灌浆期满足率最低。冬小麦生育期耗水量近40年呈降低趋势,平均为361.3 mm,播种-返青期耗水占全生育期的34.3%,为全生育期耗水最大的时期;干旱年和平水年分别在出苗-拔节期和拔节-灌浆期降水满足率最低,分别为36.9%和42.2%,此阶段降水对冬小麦产量影响显著。冬小麦产量相关的因素由高到低依次为耗水量>穗数>穗粒数>播前底墒>生育期降水量>全年降水量。近40年来黄土旱塬区冬小麦稳产性差,原因为播种-返青期耗水占全生育期比重较大,降水满足率低,影响了冬小麦分蘖成穗和水分高效利用。以上结果表明,...     

渭北旱塬小麦产量结构与降水关系研究

采用陕西省蒲城县2010-2015年冬小麦发育期的冬小麦农业气象观测资料,同期冬小麦发育期的逐日降水资料,分析了渭北旱塬小麦产量构成中小穗数、不孕小穗率、穗粒数、千粒重、理论产量、株成穗数、成穗率、茎秆重、籽粒与茎秆比等要素与起身-拔节、拔节-孕穗、孕穗-抽穗、抽穗-开花、开花-乳熟、乳熟-成熟降水量的关系。结果表明:渭北旱塬小麦产量构成中孕穗-抽穗期降水对冬小麦产量的形成有重要作用。渭北旱塬小麦产量构成中穗粒数与拔节-孕穗降水量、孕穗-抽穗降水量关系密切,呈正相关,千粒重与起身-拔节降水量、孕穗-抽穗降水量成正相关,理论产量与起身-拔节降水量、孕穗-抽穗降水量成正相关,地段单产与起身-拔节降水量、孕穗-抽穗降水量成正相关;成穗率与孕穗-抽穗降水量成正相关、与抽穗-开花降水量、乳熟-成熟降水量成负相关。建议要高度重视冬小麦返青后起身-拔节、孕穗-抽穗关键期的降水供应。     

华北冬小麦降水亏缺变化特征及气候影响因素分析

为了探究气候变化背景下作物降水亏缺变化规律和影响因素,该文基于华北地区1971－1980年和2001－2010年气象数据和冬小麦生育期资料,研究了冬小麦生育期内降水亏缺变化特点,利用构建的敏感度分析模型探讨了降水亏缺量对主要气候要素的敏感性特征,主要结论：2001－2010年华北中部地区冬小麦全生育期内干旱加重,降水亏缺面积略有增加;播种—返青期内降水亏缺程度自江苏徐州—河南许昌一线往北都有所加剧,返青—拔节期内降水亏缺程度缓解,拔节—抽穗期内降水亏缺程度加重,仅在山西中部太原地区降水略有盈余,抽穗—成熟期内降水亏缺有所缓解;冬小麦拔节—抽穗期降水亏缺量对日照时数高度正向敏感站点最多,主要分布在河北北部地区和安徽省,其次是风速,对温度和降水的高度正向敏感站点最少。该文为制定灌溉定额,农业水资源管理和缓解水资源供需矛盾提供科学依据。     

气候变暖背景下中国冬小麦物候期的时空特征

利用国家农业气象试验站和国家基本气象站实测的冬小麦物候数据和气温数据,通过地理信息技术、5日滑动平均法、相关性分析,探讨了2003—2012年我国冬小麦主要种植区内冬小麦返青期、拔节期、成熟期起始日期的时空分布特征及其对气温因素的响应。结果表明:近年来研究区域内冬小麦返青期、拔节期、成熟期起始日期在空间上自东南向西北逐渐推迟,在时间序列中返青期、拔节期、成熟期的发生时间主要呈延后趋势;农业界限温度初日自东南向西北逐渐推迟;农业界限温度的通过日期在西北地区呈提前趋势,在东部地区呈延后趋势;冬小麦物候期起始日期与农业界限温度初日呈极显著正相关,说明温度升高可以促进冬小麦生物过程进行,有利于冬小麦拔节期、成熟期等生育期发生,从而导致冬小麦物候期提前发生。     

探究不同补灌时期与灌水量对冬小麦生长的影响

为了探索节水补灌时期和灌水量对冬小麦生长、产量及土壤含水量的影响,在渭北黄土台塬区设置冬小麦不同补灌时期、不同灌水量试验,结果表明:在黄土台塬区中等肥力田块,小麦冬、春适量补灌总量32m~3·667 m~(-2)能有效促进冬春根、叶、蘖生长,增强植株长势,延长生育期2～3 d,小麦667 m~2产量392. 6 kg,收益909. 4元。还能提高土壤0～80 cm含水量和0～200 cm平均含水量,促进地上、地下部分生长。     

鲁中地区冬小麦栽培管理技术要点

科学合理的栽培措施可有效提高小麦产量。依据淄博地区的地理条件及生产实际,阐述了冬小麦播种前、越冬期、返青拔节期及生长中后期等关键时期的栽培技术要点,以期为鲁中地区的冬小麦栽培管理提供参考。     

黄土台原旱地小麦覆盖保水技术效果研究

 针对黄土台原自然降水特点及农业生产实际情况 ,在已有研究基础上 ,以具有显著保水性能的地膜覆盖技术为中心 ,设计出旱地小麦自然降水高效利用新模式。研究表明 ,夏闲期采用地膜秸秆两元覆盖技术 ,可以把占小麦生产全年度 5 0 %的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中 ,较传统耕法多蓄水 10 8.4mm ,蓄水率达73.2 % ;在此基础上 ,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术 ,既可把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住 ,又可把小麦生育期的降水最大限度地蓄住 ,从而使旱地小麦的水分条件明显改善 ,增产效果显著 ,是黄土台原旱地小麦自然降水高效利用 ,实现高产、稳产的最佳模式选择。     

Study on Water-Preserving Effects of Mulching for Dryland Winter Wheat in Loess Tableland

Focused on the rainfall characteristics and the reality of agricultural production in the loess ta-bleland, and based on previous results, new patterns for dryland winter wheat production, in which the em-phasis was put on the film mulch with obvious water-preserving advantage, were designed to make effective useof rainfall. The results showed that the technique of the double mulch of film plus straw in summer fallow pe-riod can collect the rainfall in this period to the utmost extent and over 73.2 % of it can be stored in the soil,which is 108.4 mm more than that of conventional tillage. Furthermore, it can not only preserve water storedin soil in summer fallow, but also collect the rainfall in the growth period as much as possible by using thetechnique of making ridges plus film mulching and furrow sowing. So the patterns, which can greatly increaseboth the soil moisture and wheat yield, are the best choice for making full utilization of the rainfall and achie-ving a high and stable yield in the dryland wheat production of the loess tableland.     

不同降雨年型旱地冬小麦水分利用及产量对施氮量的响应

【目的】降雨和施氮是影响渭北旱塬冬小麦生产的主要因素,降雨年际变幅大对其影响更大,因此小麦增产效应受降雨年型显著影响。分析不同降雨年型下施氮量对旱地麦田水分利用、籽粒产量和蛋白质含量的影响,能够为实现渭北旱地冬小麦 “因雨施氮”和稳产优质提供理论依据。【方法】于2017—2020年连续3年在陕西合阳县开展田间定位施氮试验,以晋麦47为试验材料,设置5个施氮量处理0、60、120、180、240 kg·hm^-2（分别以N₀、N₆₀、N₁₂₀、N₁₈₀、N₂₄₀表示）,研究不同降雨年型施氮量对冬小麦生育期0—200 cm土层水分变化动态、水分利用效率、产量构成及蛋白质含量的影响。【结果】降雨年型和施氮对冬小麦播前底墒及生育期土壤含水量、耗水量、水分利用效率、籽粒产量和蛋白质含量影响显著。（1）休闲期降雨与播前底墒呈线性相关,每增加1 mm夏季降雨,底墒增加0.9 mm。在丰水年和平水年休闲期降雨充足,前季小麦增加施氮量对下季小麦播前底墒无显著影响;在欠水年休闲期降雨较少,前季小麦每增施氮100 kg·hm^-2,下季小麦播前底墒减少15.4 mm。丰水年较欠水年和平水年均能提高冬小麦生育期0—200 cm土层土壤含水量,因而分别增加生育期耗水量35.7%和6.6%。全生育期0—120 cm土层土壤含水量受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但160—200 cm 深层土壤含水量相对稳定。丰水年的水分利用效率较欠水年和平水年分别提高55.7%和26.5%,籽粒产量分别提高112.3%和39.1%,蛋白质含量分别降低8.3%和5.2%。（2）与N₀处理相比,丰水年、欠水年和平水年施氮均降低各生育时期0—200 cm土层土壤含水量,分别提高生育期耗水量4.6%—14.6%、6.0%—8.6%、2.2%—9.5%,分别增加水分利用效率20.7%—39.8%、4.7%—33.3%、13.1%—35.4%,分别增产7.1%—28.1%、1.5%—34.1%、8.5%—28.9%,分别提高蛋白质含量5.6%—10.4%、10.1%—17.7%、8.5%—15.6%。（3）施氮量和籽粒产量、蛋白质产量均符合二次曲线关系,拟合方程表明,丰水年、欠水年和平水年满足旱地冬小麦稳产优质的最适施氮量范围分别为189—202、116—124和161—174 kg·hm^-2。【结论】综合来看,丰水年、欠水年和平水年的最佳施氮量分别为189—202、116—124和161—174 kg·hm^-2,并可采取“播前底墒确定基施氮肥量+播种至拔节期降雨确定追施氮肥量”的“因雨施氮”管理模式,既能满足旱地冬小麦稳产优质,也可保证水分高效利用。     

气候变暖对天水冬小麦生长发育的影响

运用天水农业气象试验站1981～2008年冬小麦生育期观测资料及麦积国家基本气象站同时期的气象资料,分析了近28年气温升高对冬小麦生长发育的影响。结果表明,1981～2008年天水年平均气温以0．04℃／a的线性趋势上升,其中升温幅度最大的为春季,最小的为夏季。受气温升高的影响,冬小麦全生育期温度适宜性逐年代变好,拔节期～抽穗期、抽穗期～乳熟期温度适宜度线性上升明显。冬小麦返青以后,各生育期提前比较明显,起身期、拔节期、开花期、成熟期分别以0．97、0．50、0．40、0．36d／a的速度提前。全生育期天数以O．59d／a的速度减少,1988～2008年全生育期减少了20d。返青期～拔节期、抽穗期～开花期间隔日数分别以0．57、0．16d／a的速度减少。冬小麦生育期天数减少,有利于气候资源的充分利用,但也增加了生长后期的水分胁迫。     

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。     

限量灌溉对冬小麦农艺性状与水分利用效率的影响

对冬小麦不同生育时期进行水分控制,研究灌水量、灌水时间对冬小麦农艺性状和水分利用的影响。结果表明,不同生育时期灌水处理的冬小麦农艺性状得到有效改善,其中拔节期灌水能提高冬小麦的穗数和水分利用效率,孕穗期灌水能提高水分利用效率,灌浆期灌水能增加千粒重,拔节期是限量灌溉的最佳生育期。与对照相比,不同灌水时间和灌水量处理分别增产9.49%～29.64%,并以拔节期灌600m3/hm2水和灌浆期灌300m3/hm2的处理增产效果最好;水分利用效率分别提高7.8%～22.7%,并以拔节期灌300m3/hm2+孕穗期灌300m3/hm2的处理水分利用效率最高,为15.7kg/(hm2.mm)。     

冬小麦根系形态性状及分布

【目的】了解冬小麦根系形态的动态分布规律,为优化根系构型、提高小麦产量潜力提供参考。【方法】本研究借助于微根管技术,对冬小麦根系生长至消亡过程中的根长密度、根尖数、表面积、直径和以根长为基础的根系生长速率进了原位监测。【结果】冬小麦根系的根长密度和根尖数均在拔节期达到最大值,根表面积和直径在抽穗前达到最大值;收获1周后,其根长密度、表面积和根尖数开始大幅降低;10—40 cm土层根系的平均直径较大,根长密度的最大值出现在30—40 cm土层;冬小麦绝大多数根系的直径（RD）小于0.5 mm,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的根长密度是其它区间之和的1.3—2.1倍;返青至拔节前期,0—40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节中后期40—80 cm土层则显著增大。【结论】返青至抽穗期冬小麦的根系生长最旺盛,其生长重心也逐渐下移,收获后死亡节律滞后。深层根系的直径较小,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的细根是冬小麦根系的主要组成部分。     

丘陵旱地一年两熟制条件下小麦、玉米阶段耗水量研究

以野外定位观测的方法,对河南省辉县市张村的冬小麦耗水量进行了测定。结果表明,小麦在4500～6000kg/hm2产量水平下,耗水量216.3～345.2mm,播种-返青、返青-抽穗、抽穗-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的25.9%～36.9%、22.0%～31.1%、31.9%～52.2%,但年际间变幅悬殊较大;夏玉米在6750～7500kg/hm2产量水平下,耗水量为299.6～462mm,分别占同期自然降水量的81.3%～97.4%,播种-拔节、拔节-大喇叭口、大喇叭口-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的17.1%～17.3%、34.5%～39.1%、43.6%～48.4%。小麦、玉米拔节以后耗水强度明显增加,拔节期、灌浆期是小麦2个重要的水分需求期,大喇叭口期是玉米的重要水分需求期,在目前河南省中北部丘陵旱地,自然降水对玉米水分保证率较高,而对小麦保证率较低,节水补灌重点应放在夏粮作物上。     

不同覆盖方式对陕西关中地区冬小麦田杂草群落的影响

为明确不同覆盖方式对陕西关中地区冬小麦田杂草群落的影响,通过连续3a定点覆盖试验,研究麦田杂草的种类、密度、重要值及生物多样性。PermANOVA结果表明,拔节期与成熟期、透明膜与黑膜及9种覆盖处理间的杂草群落均存在显著差异。群落调查结果表明,泽漆是整个生育期内所有处理的优势种,猪殃殃和荠菜主要出现在拔节期,灰绿藜和香附子主要出现在拔节期后。黑色全膜平作处理在整个生育期内杂草总密度最低,杂草种类较少,拔节期除草后的物种丰富度、香农指数和Pielou均匀度指数显著低于对照。因此,黑色全膜平作处理可有效控制麦田杂草种类,降低杂草的密度与生物多样性,可为陕西关中地区冬小麦田合理的耕作与覆盖提供参考。     

垄沟栽培模式对渭北旱塬区土壤水热状况及冬小麦生长的影响

为有效解决渭北旱塬区水资源匮乏、水分利用效率低的问题,于2008-2010年在陕西渭北旱塬的长武县进行冬小麦田间定位试验,研究不同栽培模式0～2m土壤水分和耕层温度的动态变化及冬小麦产量和水分利用效率。结果表明,①无论是在塬面还是梯田,垄沟栽培模式比常规模式均能显著提高冬小麦生育期0～2m土壤含水量,且储水效果优于单一覆草模式。②垄上覆膜+沟内覆草模式(PM+S)可以有效地调节冬小麦生育期耕层土温,显著降低日较差。与对照处理(CK)相比,其4次温度日较差的降幅分别达69.3%、62.1%、71.9%和64.2%。③与CK相比,垄沟栽培模式下塬面两季冬小麦平均增产40.9%,梯田增产60.3%,增产达显著水平。垄沟栽培虽减小冬小麦实际种植面积,造成其单位面积穗数的明显降低,但其穗粒数和千粒质量显著高于其他处理。④PM和PM+S的水分利用效率高于覆草及其他处理,尤其在梯田,其效果更加显著。综上,垄沟栽培模式可以有效地解决渭北旱塬雨养农业区冬小麦生长中的水分胁迫问题,调节耕层土壤温度,进而提高冬小麦产量,是适合该地区冬小麦生产的栽培模式。