不同土壤水分含量对水稻水分利用特征的影响

 采用控制土壤水分含量的盆栽实验，研究了土壤水分含量对水稻水分利用特性的影响。结果表明，常规水作累积耗水量显著高于覆膜未淹水处理，但稍低于覆膜淹水处理；覆膜轻度水分胁迫或无胁迫处理不仅能够维持和提高产量，水分利用效率也有所提高。随着土壤水分含量的降低，全生育期水稻累积耗水量、各生育期耗水量及耗水强度逐渐降低，且田间持水量与全生育期累积耗水量呈极显著二次曲线相关。无水分胁迫覆膜处理下拔节孕穗期耗水量及模比系数高于其他生育期，其他处理耗水量和模比系数在乳熟期最高。随着土壤水分含量降低，抽穗开花期前各生育期水稻耗水模比系数有降低趋势，其后则有升高趋势；耗水强度下降；有效穗数和实粒数减少，产量逐渐降低，水分生产率先上升后下降。水稻产量与水分利用率具有显著二次曲线相关性。     

中国玉米需水量与需水规律研究

中国春玉米需水量变化在400～700mm,自东向西逐渐增加,低值区在东部牡丹江一带,高值区在新疆哈密一带。夏玉米需水量变化在350～400mm,济南附近为高值区;春玉米需水高峰期为7月中旬至8月上旬,即拔节-抽穗阶段,日耗水量达4.5～7.0mm/d。夏玉米需水高峰期为7月中下旬至8月上旬,同样在拔节-抽穗阶段,日耗水量达5.0～7.0mm/d。春玉米和夏玉米生长期棵间蒸发量分别占需水量的50%和40%。     

不同时期干旱和干旱程度对夏玉米生长发育及耗水特性的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m~3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。     

水分胁迫对不同耐旱性玉米土壤水分消耗、水分利用和产量的影响

以郑单958(耐旱性强)和驻玉309(耐旱性弱)为供试材料,通过池栽试验研究水分胁迫对两个玉米品种的吐丝前后土壤水消耗、水分利用和子粒产量的影响。正常供水下,两个品种吐丝前和吐丝后土壤水消耗量、生育期耗水量、水分利用效率和子粒产量均无显著差异。水分胁迫下,全生育期各土层(0.2～1.6 m)水分消耗量均为郑单958少于驻玉309,吐丝前和吐丝后郑单958土壤水消耗量分别比驻玉309少12 mm和21mm,且分别以0.2～0.4 m(吐丝前)和0.8～1.0 m(吐丝后)土层品种间差异最大。水分胁迫下,郑单958和驻玉309的生育期耗水量分别为454 mm和487 mm,子粒产量分别为8 320 kg/hm~2和7 290 kg/hm~2,表明水分胁迫条件下,耐旱品种郑单958以较少的水分消耗生产更多子粒,表现出较高的水分利用效率。     

基于称重式蒸渗仪的鲜食玉米耗水规律及影响因素研究

以鲜食玉米主导品种农科玉(NKY368)与农科糯(NKN336)为研究对象，开展基于称重式蒸渗仪的不同品种鲜食玉米耗水特征研究。结果表明，NKN336全生育期耗水量为358.99 mm，日均耗水量为4.79 mm/d，作物系数为0.272～1.611；NKY368全生育期耗水量为370.88 mm，日均耗水量为4.95 mm/d，作物系数变化范围为0.269～1.559。NKY368与NKN336均在抽雄吐丝期达到耗水高峰，耗水模数占比在52%左右。通过分析农田气象因素发现，太阳辐射、空气湿度与风速是影响鲜食玉米耗水的关键因素。综合产量、水分生产效率和品质多因素评价，NKN336产量、水分生产效率分别为9 052.80 kg/hm²、2.52 kg/m³，子粒中含有更高的可溶性总糖、可溶性蛋白及还原型VC。     

夏玉米耗水特性与灌水指标的研究

夏玉米经济产量与耗水量呈二次函数关系。玉米苗期阶段吸水范围主要在0～20cm土层，中、后期吸水范围主要在0～40cm土层。大口期以后缺水，穗粒数和千粒重与0～100cm深土层绝对含水量的关系呈二次函数变化。夏玉米耗水量前期少，后期多，9000kg/hm²产量水平，全生育期总耗水量6750mm/hm²左右，平均耗水强度69.5mm/hm²·d，拔节期～大口期67.7mm/hm²·d，大口期～开花期81.2mm/hm²·d，开花期～乳熟期78.5mm/hm²·d。乳熟期～成熟期65.7mm/hm²·d．阶段耗水量动态分布为：苗期阶段990mm/hm²，穗期阶段2175mm/hm²，花粒期阶段3639mm/hm²，生育前半期耗水量占总耗水量的46.5%，后半期占53.5%。模系数分布动态为：苗期阶段14.6%，穗期阶段31.8%，花粒期阶段53.5%。各生育阶段适宜的土壤水分指标为：播种～拔节田间相对持水量70%～60%，拔节～大口70%～75%，大口～开花70%～80%，开花～乳熟80%左右，乳熟～成熟80%～705。夏玉米灌溉水分生产效率表现为报酬递减规律，底墒水水分生产效率最高，其次为开花水，9000kg/hm²夏玉米的水分生产效率为60kg/mm·hm²。夏玉米灌水最佳经济效益有一个适度，9000kg/hm²左右的适度值为1800～2400mm/hm²左右。正常年份夏玉米全生育期浇4水为宜，灌水定额以底墒水450mm/hm²，开花水、乳熟水、蜡熟水各675mm/hm²为宜。     

夏玉米种植中水分问题的研究进展

综述了夏玉米种植中的水分利用效率(WUE)、耗水量和耗水规律、农艺节水措施、水分对产量和生理生化特性的影响等,并综述了模型的应用,提出在黄淮海地区夏玉米种植中应加强对前茬底墒水的研究。     

夏玉米超高产群体水分蒸腾指标的研究

利用大型防雨设施池栽，池面覆膜密封，系统测定了夏玉米超高产群体水分蒸腾动态及有关指标，结果表明，夏玉米超高产群体全生育期蒸腾总量425mm左右，棵间蒸发总量175mm左右，蒸散量600mm左右，蒸腾量占蒸散量的70%左右，蒸发量占30%左右。苗期阶段以蒸发耗水为主，占该阶段蒸散量的70%以上，穗期及花粒期阶段转向蒸腾为主，蒸腾量占蒸散量的75%以上。不同生育阶段群体蒸腾量分别为：出苗至拔节18.6mm，占总蒸腾量的4.4%；拔节至小口23.9mm，占5.6%，小口至大口48.3mm，占11.3%，大口至开花67.5mm，占15.8%；开花至乳熟109.4mm，占25.6%，乳熟至蜡熟100.4mm，占23.5%，蜡熟至成熟59.3mm，占13.9%，蒸腾强度呈现一抛物线，出苗至拔节最低，开花至乳熟最高，全生育期平均4.32mm.d^-1，各生育阶段分别为1.24mm.d^-1、2.66mm.d^-1、5.37mm.d^-1、6.75mm.d^-1、7.29mm.d^-1、5.02mm.d^-1和3.95mm.d^-1。全生育期水分蒸腾效率平均4.0kg.DW/mm左右，蒸腾系数平均170左右。生物产量耗水系数240左右，经济产量耗水系数440左右，控制棵间蒸发强度是超高产群体节水的主要途径之一，经济产量形成阶段充分供水对经济系数具明显的正效应。     

高海拔(西藏)半干旱地区玉米全膜双垄沟播栽培技术探析

采用田间试验,设全膜双垄沟播、全膜平作和裸地平作3种种植方式,测定玉米各生育时期的土壤含水量、干物质量、光和速率、产量和产量构成因子,分析不同处理的土壤耗水量、贮水量、含水量垂直变化以及水分利用效率,探讨全膜双垄沟播下玉米土壤水分的动态变化和利用效率。结果表明,覆膜可使玉米出苗提前2 d,促进玉米前期营养生长并提前灌浆5 d,覆膜处理的整个生育期缩短8 d。全膜双垄沟播处理的产量和水分利用效率最高,分别为27 309 kg/hm~2、69.2 kg/(hm~2·mm),同时生育期耗水量最小(394.5 mm),能够提前灌浆,减少灌浆时期耗水量。收获后,全膜平作和裸地平作处理的土壤水分出现亏缺,各土层贮水量均减少,全膜双垄沟播处理的各土层土壤含水量均高于播前。全膜双垄沟播处理的玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著高于其他处理,收获时各处理的子粒和秸秆干物质累积量均表现为全膜双垄沟播全膜平作裸地平作。     

基于CERES-Maize的黄淮平原夏玉米阶段缺水模拟分析

利用1991～2004年黄淮夏播玉米区8个试验站的气象、土壤、田间管理等基础数据对DSSAT 4.0中的CERES-Maize模型进行参数调整和检验。使用调参后的模型模拟黄淮夏播玉米区不同生育期缺水对玉米产量的影响。模拟结果表明,在营养生长阶段,拔节期为水分对玉米产量影响关键期;生殖生长阶段,灌浆期为水分关键期,其中灌浆前期水分对产量影响最大。7叶期和拔节期缺水时最大叶面积指数显著降低,阻碍植株干物质积累,茎叶干重显著降低;灌浆前期缺水穗粒数显著减少;灌浆中期缺水显著降低百粒重。     

水氮胁迫对玉米产量和氮素吸收和运移的影响

2011~2012年在吉林公主岭试验区可移动防雨棚内进行两年微区试验,探讨水氮胁迫对玉米产量及氮素的吸收和分配的影响。结果表明,全生育期灌水300 mm情况下,玉米产量随施氮量的增加而增加;水分胁迫(灌水100 mm)情况下,玉米产量随施氮量的增加而减少。植株氮积累总量成熟期最高,氮素在营养器官中的比例最高时期是拔节期,生殖器官含氮比例最高在吐丝期,子粒的含氮百分比最高时期是吐丝后15 d。水氮胁迫条件下,氮素转运率、贡献率均下降,仅氮胁迫转运率和贡献率增加。相同灌水量情况下,子粒吸收氮素量与施氮量显著正相关;水分胁迫条件下,表观土壤水分利用效率随施氮量的增加而下降,正常供水则相反;水分胁迫下的土壤水分利用效率极显著高于正常供水。     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

不同时期亏水对糯玉米产量和水分利用的影响

通过盆栽试验,研究苗期-拔节前期、拔节后期-孕穗期和孕穗期-开花期不同亏水水平即重度缺水(35%～45%θf,θf为田间持水量)、中度缺水(45%～55%θf)、轻度缺水(55%～65%θf)和正常灌水(CK,65%～80%θf)以及拔节后期-孕穗期和孕穗期-开花期不同亏水水平组合对糯玉米产量、耗水量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,与CK处理相比,苗期-拔节前期各亏水处理,拔节后期-孕穗期、孕穗期-开花期轻度、中度亏水处理耗水量减少10.8%～19.8%,干子粒产量降低不显著,对WUE无显著影响;拔节前期-孕穗期中度和轻度亏水组合与孕穗期-开花期中度或轻度亏水组合耗水量减少15.8%～22.8%,总干物质量显著降低,产量降低不显著,对WUE无显著影响。     

不同生育时期水分胁迫对玉米产量及生长发育的影响

不同生育时期水分胁迫的研究结果表明，任何生育时期的土壤干旱均会导致玉米减产，其中抽雄吐丝期水分胁迫减产最重，其次是拔节期，苗期相对较轻。苗期水分胁迫使玉米子粒的“库”形成受到一定阻碍，但由于后期仍维持较大的绿叶面积，复水后可迅速补偿由于前期水分胁迫所减少的生长量，减产较轻。拔节期水分胁迫导致植株矮化，穗位高降低，从而使产量降低。抽雄吐丝期是玉米的水分临界期，干旱可导致散粉至吐丝期间隔(ASI)加大，致使花期不遇，穗粒数大幅度下降，从而严重影响玉米的产量。     

紧凑型夏玉米高产需水规律研究

本文通过对紧凑型玉米亩产700～800公斤耗水量研究，明确了该产量水平需水量为280～300立方米，其产量与耗水量呈二次函数关系。通过对耗水系数、水分生产率分析，明确了紧凑型玉米用水经济，对水分利用效益高。通过研究，明确了高产水平后期阶段耗水量大、耗水强度高，抽雄后耗水量占总耗水量的一半；籽粒形成期耗水强度与开花期近似，平均日耗水分别为3.81和3.95立方米／亩，灌浆期日耗水仍较高，达到2.5立方米／亩左右。故高产栽培必须重视后期灌水。     

覆盖对喷灌夏玉米植株生长和产量的影响

在夏玉米生育期间设75%、65%、55%田间持水量3个灌水控制下限,研究地膜覆盖和不同秸秆覆盖量对喷灌夏玉米生长发育、产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明,地膜覆盖能明显促进植株的生长,地膜覆盖和秸秆覆盖量大于7 500 kg/hm2处理的增产效果相当,覆盖增产效果均随着土壤水分的降低而增加。地膜覆盖处理耗水量最小,无覆盖的最大;秸秆覆盖处理的耗水量随着覆盖量的增加呈减少趋势,土壤水分越高的处理,覆盖节水量越多。地膜覆盖处理的水分利用效率(WUE)最高,比不覆盖处理提高50%以上;秸秆覆盖处理的WUE随着覆盖量的增加而增加,当覆盖量达到7 500 kg/hm2时,WUE的增加幅度变小。