乳熟后灌溉对夏玉米水分利用效率及干物质转运的影响

于2011—2012年玉米生长季节,采用3个高产玉米品种,在乳熟后期分期(设9月20日、9月25日、9月30日3水平,不灌水为对照,分别用I9.20、I9.25、I9.30和CK表示)进行灌溉单因素试验。结果表明:各灌水处理与CK相比,成熟期1 m土体土壤含水率提高2.92%~14.14%。不同灌水处理农田蒸散量变幅为380.67~434.91 mm,处理间由小到大为I9.25、I9.20、I9.30、CK。不同处理影响干物质积累转移,CK和I9.30处理提高了吐丝前营养器官同化物向籽粒的转化效率,I9.20与I9.25处理则提高了吐丝后营养器官同化物的转化效率,而最终产量以I9.20与I9.25处理较高。不同处理籽粒水分生产率为21.94~26.53 kg/m3,以CK最高或较高。这表明,乳熟后适期灌溉,虽然降低了水分利用率,但提高了籽粒产量。结合本研究地区小麦-玉米一体化生产,乳熟后灌水建议在9月20~25日期间进行。     

微咸水-淡水交替灌溉对夏玉米光合日变化的影响

【目的】探究微咸水-淡水交替灌溉对夏玉米不同生育期内光合日变化的影响。【方法】以全生育期灌溉淡水处理(0.08 g/L Na Cl)为对照(CK),采用3种不同矿化度(1、3、5 g/L Na Cl)微咸水和淡水在夏玉米的3个不同生育期内(壮苗期、拔节抽雄期、灌浆成熟期)进行避雨盆栽交替灌溉试验。【结果】壮苗期及灌浆成熟期微咸水灌溉处理和CK的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,壮苗期峰值出现在12:00和16:00,灌浆成熟期峰值提前至10:00和14:00。拔节抽雄期灌溉微咸水处理的Pn日变化呈单峰曲线,峰值提前至10:00。微咸水灌溉均引起夏玉米Pn和蒸腾速率(Tr)不同程度减小,导致水分利用效率(WUE)减小,玉米光合能力下降。壮苗期灌溉1 g/L微咸水和灌浆成熟期灌溉微咸水导致气孔导度(Gs)减小和胞间CO2摩尔分数(Ci)减小,通过气孔原因造成玉米光合作用减弱,而壮苗期灌溉3 g/L和5 g/L微咸水和拔节抽雄期灌溉微咸水导致Gs减小和Ci增大,通过非气孔原因导致玉米光合作用减弱。【结论】拔节抽雄期灌溉微咸水对夏玉米光合日变化影响最显著,壮苗期次之,灌浆成熟期最小,因此,微咸水-淡水交替灌溉制度应在夏玉米拔节抽雄期灌溉淡水,可在灌浆成熟期灌溉微咸水。     

宁夏引黄灌区滴灌条件下春小麦干物质转移与灌浆特征

为优化春小麦滴灌灌溉制度，提高水分利用效率，对宁夏引黄灌区滴灌条件下灌水对春小麦千粒质量、干物质转移和灌浆特征的影响展开研究。在总灌水量一致的条件下，分别设置增大三叶期、分蘖期和拔节期灌水量(W1)、增大分蘖期、拔节期和抽穗期灌水量(W2)、增大拔节期、抽穗期和灌浆期灌水量(W3)、各生育期灌水量平均分配(W4)和对照(CK)5个水量分配处理，研究春小麦千粒质量、各营养器官干物质转移量及籽粒灌浆特性。W3籽粒千粒质量最大，花后37 d其千粒质量为53.96 g，较CK大2.64%。W2的干物质转移总量、同化物转移总量和干物质转移对籽粒的贡献率均为最大，分别为0.67 g/株、2.992 g/株和22.165%。不同水量分配下小麦籽粒灌浆速率满足Logistic模型，经过水量优化分配，W2最大灌浆速率出现时间提前0.366 d，虽然最大灌浆速率有所降低，但是通过增加快增期时间(增加0.15 d)和活跃灌浆期时间(增加2.35 d)，可以显著提高籽粒干物质积累量，收获时穗粒质量较CK提高32.1%，该处理籽粒产量也达到最大，较CK提高6.88%。因此可以通过优化灌水量分配，增加小麦千粒质量，提高各器官对籽粒的干物质转移量及灌浆速率，进而达到高产高效的目的。     

氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响

为建立冬小麦节水高产栽培技术,以周麦22为材料,通过大田试验研究了氮肥对限制灌溉下冬小麦旗叶氮同化及水氮利用效率的影响。结果表明,限制灌溉条件下增施氮肥能增加旗叶中全氮量和叶片相对含水率,同时能增加灌浆期旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性,GS2的转录水平有明显提高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水处理的小麦氮素代谢强度较高,但不显著。从产量和水肥利用效率来看,增施氮肥能增加小麦产量和水分利用效率,但氮肥利用效率不高;与灌浆期灌水相比,拔节期灌水小麦产量和水肥利用效率明显较高。一定范围内增施氮肥或灌水时期适当提前能明显增强限制灌溉下小麦氮代谢水平,提高产量和水分利用效率。     

条带种植模式下微喷带对冬小麦产量和耗水特性的影响

【目的】缓解华北平原淡水资源匮乏与冬小麦高耗水的矛盾,解决当地水资源利用率低的问题。【方法】以济麦22为试验材料,在条带种植微喷带灌溉设置了4个灌水量处理:在小麦拔节期、灌浆初期、灌浆中期(灌浆期5月下旬)3个生育时期设灌水15 mm(W1)、22.5 mm(W2)、30 mm(W3)、37.5 mm(W4),以等行距种植常规地面畦灌在拔节期和灌浆初期各灌60mm为对照(CK),分析了不同灌溉处理的耗水特性、籽粒产量及水分利用特征。【结果】小麦生育期内总耗水量在306.46～399.4 mm,W1、W2、W3、W4处理和CK土壤水占总耗水的比例分别为44.2%、42.97%、41.24%、40.15%和38.41%;随着灌水量的增加,灌溉水占总耗水的比例增加;冬小麦拔节至灌浆初期耗水量最大,占全生育期的45.33%～53.68%,条带种植模式各处理在播种至灌浆初期耗水所占比重较大,CK则在灌浆初期至成熟期较大。微喷带灌溉条件下冬小麦籽粒产量随着灌水量的增加而增加,W4处理产量最高达9 682.66 kg/hm2;W3处理的水分利用率最高,比CK提高了7.54%。【结论】微喷带灌溉灌水量在135～157.5mm,耗水量在367.5～400 mm时,冬小麦能获得最高的产量和水分利用效率。     

不同灌水处理对春玉米生理特性的影响

【目的】探究半干旱区玉米在不同灌溉定额条件下的生理响应机制。【方法】以华农887为试验材料,采用大田试验,全生育期设定4个灌溉定额:500(CK)、900(Q1)、1 700(Q2)和2 500 m3/hm2(Q3),开展了灌溉定额对玉米氮素积累、籽粒灌浆特性、叶片氮代谢酶活性、根系伤流强度和产量的研究。【结果】①玉米籽粒的平均灌浆速率和各阶段的百粒质量均随灌溉定额的增加而增加,Q2与Q3处理的平均灌浆速率和百粒质量均显著高于Q1处理与CK。②灌溉定额的增加使玉米根系伤流强度增加,Q2与Q3处理的伤流强度要显著高于Q1处理与CK。③含氮量呈籽粒叶片茎秆的变化趋势,Q2与Q3处理的籽粒、茎秆、叶片和植株总的含氮量要显著高于Q1处理与CK。④随着灌溉定额的增加,叶片谷氨酰胺合成酶(GS)的活性增加,谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性下降,Q2与Q3处理的GS活性在灌浆期显著高于Q1处理与CK,GDH活性显著低于Q1处理与CK。⑤玉米的产量随灌溉定额的增加而增加,Q2与Q3处理的产量显著高于Q1处理与CK。上述指标在Q2与Q3处理间均无显著性差异。【结论】灌溉定额为1 700 m3/hm2时,玉米籽粒的灌浆特性、根系伤流强度、植株氮素积累特性、叶片氮代谢酶活性和产量均表现较佳,该灌溉定额可作为吉林省半干旱区玉米全生育期灌溉的参考定额。     

不同灌溉方式对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响

为了确定山西省晋南地区冬小麦高产高效的节水灌溉模式,采用田间小区试验,研究了微喷灌(MSI)、滴灌(SDI)和传统漫灌(CK)3种灌溉方式对冬小麦不同生育期的土壤水分变化、生长性状、产量和水分利用效率的影响。其中SDI处理和MSI处理生育期灌水3次,分别为越冬期(12月9日)、拔节期(4月1日)、灌浆期(5月20日),每次灌水量为600 m~3/hm~2;CK按当地灌水习惯,于越冬期和拔节期灌水,每次灌水量为2 250 m~3/hm~2。结果表明,各处理越冬期0~100 cm土层土壤含水率没有明显差异,灌浆期0~80 cm土层土壤含水率表现为SDI处理MSI处理CK,MSI处理、SDI处理灌浆期灌水,可满足灌浆期对水分需求,促进籽粒灌浆;与CK相比,SDI处理与MSI处理可以明显增加单株分蘖数和总茎数、促进群体生长,显著增加冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量,因而显著提高了籽粒产量。与CK相比,MSI处理穗粒数、千粒质量分别提高16.54%、5.21%,SDI处理穗粒数、千粒质量分别提高9.10%、11.78%,MSI、SDI处理籽粒产量分别增加了2.79%、3.35%;同时,SDI处理与MSI处理冬小麦生育期的耗水总量分别减少43.88%和41.64%,水分利用效率分别提高了83.15%和77.09%。因此,在山西临汾盆地采用微喷与滴灌可以取得明显的节水高产效果。     

不同生育期灌水和施氮对春玉米农田硝态氮迁移及产量的影响

通过对大田春玉米进行不同生育期灌水和施氮处理,研究了不同灌水和施氮对玉米农田硝态氮运移和产量的影响。结果表明:生物产量和籽粒产量及其灌溉水利用效率有随施氮量增加而增大的趋势。与全生育期灌水比较,任何生育期不灌水处理都造成生物产量和籽粒产量降低,而生育期不灌水处理增加了灌溉水利用效率,两个生育期不灌水处理的生物产量和籽粒产量的灌溉水利用效率最高。在春玉米生长阶段,拔节期,抽穗期和成熟期不灌水对生物产量影响显著,抽穗期不灌水、苗期与灌浆期不灌水、拔节期期和灌浆期不灌水处理显著影响籽粒产量。     

小喇叭口至灌浆期水分胁迫对玉米产量和水分利用效率的影响北大核心

针对宁夏地区水粮供需紧张的问题,开展玉米关键发育期水分胁迫试验,为区域粮食安全和合理灌溉提供理论依据。以玉米‘先玉556’为试验材料开展水分胁迫试验,设置1个对照组CK(无胁迫处理)和4个试验组(抽雄至灌浆期水分胁迫,T1;小喇叭口至抽雄期水分胁迫,T2;小喇叭口至灌浆期水分胁迫,T3;小喇叭口至灌浆期水分胁迫后加灌,T4)。根据玉米发育期和灌溉时间测定土壤含水率和光合作用,在成熟期测定产量结构,计算水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)和收获指数(Harvest Index,HI)。结果表明:小喇叭口至灌浆期水分胁迫使玉米受干旱胁迫导致气孔因素限制光合作用,灌浆期灌水后净光合速率较CK提高62.7%。T3处理的穗性状受水分胁迫影响显著,穗长、穗粗、穗重、穗行数、穗粒重和穗粒数较CK显著下降22.6%、24.9%、63%、28.7%、67.7%和71%,此外,株高、穗茎、成穗率、籽粒产量和收获指数也明显下降。结合产量和水分利用效率来看,T1、T2处理WUE均高于CK,T2的产量较CK降低18.9%,T1产量较CK下降1.3%,WUE提高36%;T3、T4的产量均显著低于CK,T4处理没有有效提高玉米产量,反而降低了WUE。各处理玉米的叶、鞘含水率变化趋势一致,灌浆期前无明显差异,乳熟至成熟期表现为T3/T4>T1>T2>CK。CK、T2、T4的茎、穗含水率变化趋势一致。综合结果来看,要达到保证玉米产量最佳、籽粒结构优质和节水灌溉的目的,需要综合平衡好小喇叭口至灌浆期的水分。     

限额补灌对黄淮平原夏玉米水分利用及产量的影响

为探寻夏玉米适宜的限额灌溉控制指标,通过灌水下限(适宜水分CK1;轻旱LD;中旱MD;重旱CK2)与灌水定额(30、45、60、75、90 mm)两因素组合,研究调亏模式下限额灌溉对夏玉米耗水特性及产量的影响.结果表明,产量与耗水量呈显著的二次函数关系;同一灌水定额下,轻旱处理的总耗水量总体较大;LD60和LD75两处理获得了较好的穗部性状表现和较高的籽粒产量,且年际间变异不大;LD60和LD90两处理的WUE值较高,但存在一定的年际间差异,主要与其耗水量变化有关.总之,夏玉米低定额补灌定额不宜小于60 mm,拔节后遭受轻度水分胁迫时灌水60 mm可满足需求,遭受中度以上干旱时可适当增加灌水量,更有利于夏玉米抗旱稳产.     

水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期光合特性的影响

研究不同水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期叶面积指数、光合速率、蒸腾速率及叶片水分利用效率的影响。结果表明,冬小麦旗叶光合速率和蒸腾速率均以处理W1500N210最高,叶面积指数和叶片水分利用率均以处理W1500N270最高,夏玉米叶片光合速率在处理W1500N270达到最高,蒸腾速率则以处理W1500N210最高;灌水和施氮及其交互效应对冬小麦、夏玉米叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均有显著影响;冬小麦、夏玉米灌浆期叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均随施氮量和灌水量的增加而增加;但施氮量超过210kg/hm2时不再显著增加。     

灌溉对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响

为给优质强筋小麦品种节水灌溉和高产优质栽培提供理论依据,在田间条件下研究了不同灌溉处理对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响。结果表明,灌溉对优质强筋小麦旗叶SPAD值、LAI和CTD值均有一定的提高作用,并对旗叶的Pn、Gs和Ci等光合指标以及抗氧化代谢也有显著的调节作用。与中熟品种济麦20号相比,早熟品种济南17号对水分更加敏感,拔节水对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量具有重要作用,而灌浆水更有利于早熟品种获得高产。旗叶SPAD值、Pn、POD活性和CTD值的变化主要受遗传基因控制。3种灌水处理中,中熟品种济麦20号灌2水处理的产量及构成因素表现最佳,而早熟品种济南17号灌3水处理表现最好。     

秸秆覆盖和播前灌水量对夏玉米抗倒伏特性的影响

【目的】研究秸秆覆盖和播前灌水量对成熟期夏玉米茎秆抗倒伏特性的影响。【方法】设置2种覆盖处理(秸秆覆盖处理和不覆盖处理,秸秆覆盖处理为小麦秸秆覆盖0.6 kg/m~2)和3种播前灌水量(低灌溉量30 mm、中灌溉量70 mm和高灌溉量110 mm),测定了成熟期夏玉米茎秆主要物理性状参数、倒数第3节间茎秆机械强度、抗倒伏指数和产量等指标。【结果】与不覆盖相比,秸秆覆盖增加了夏玉米穗位高、重心高度和茎秆抗折力,提高了玉米抗倒伏能力和籽粒产量(2017年增产7.6%)。播前灌水量显著影响夏玉米成熟期穗位高系数和倒数第3节间茎长、长粗比和茎秆机械强度,播前灌水量越高籽粒产量越高。秸秆覆盖下播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最优,不覆盖处理播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最差。茎秆长粗比和茎秆抗折力与玉米抗倒伏指数相关系数(r)2016年分别为:-0.458 7、0.434 6,2017年分别为:-0.315 7、0.375,穗位高系数不能作为评价玉米抗倒伏特性的指标。【结论】秸秆覆盖+播前灌水70 mm是实现抗倒高产的最优组合方案。     

泾惠渠灌区冬小麦夏玉米连作需水量及灌水模式研究

为了寻求冬小麦-夏玉米连作下的节水高效灌溉制度,采用大田小区试验,在连作种植模式下,统筹分析了冬小麦和夏玉米的需水量及生育期内降雨量,并与当地传统灌溉制度进行了产量对比。结果表明,连作种植模式下,泾惠渠灌区冬小麦、夏玉米全生育期需水量分别为410 mm和400 mm。在年降雨量为490 mm时,连作种植1 a内的经济灌溉定额为305 mm,相比于传统灌溉能节水8.9%。连作条件下作物总产量为12 010 kg/hm~2,产量相对于传统单作种植增加了6.2%,达到了增产目的。在冬小麦抽穗期和夏玉米播种期减少灌水,可在保证产量的基础上有效提高水分利用效率,是更为优化的连作灌水模式。     

播前和不同生育阶段灌溉对冬小麦农艺性状及产量的影响

以"周麦22"为试材,研究了播前和不同生育阶段灌溉对冬小麦生长发育及产量形成的影响。结果表明,返青期灌溉能显著提高冬小麦返青—拔节期间的株高增长速率,拔节期灌溉对株高的影响较返青期小。返青期灌溉对促进叶面积指数增长效果最为显著,拔节期灌溉次之,灌浆期灌溉则能有效减缓后期叶面积指数的降低速率。在播前灌溉条件下,返青水较拔节水和灌浆水更有利于冬小麦形成较多的有效穗数、穗粒数和较高的千粒质量。从提高产量和水分利用效率的角度考虑,在播前灌溉条件下,拔节水比灌浆水效果好,而返青水又比拔节水效更好。     

亏缺灌溉对冬小麦耗水规律及产量的影响

通过对冬小麦不同生育阶段进行不同程度水分亏缺的测坑试验,对比分析了不同水分处理对冬小麦耗水特性及产量的影响,并选用Jensen模型对产量与阶段耗水量的关系进行分析,结果表明亏缺灌溉有利于冬小麦耗水量的降低,但同时也降低冬小麦的产量;抽穗灌浆期的水分对产量影响最敏感,应避免在该阶段出现水分亏缺现象;播种-拔节期和拔节-抽穗期可进行轻度水分亏缺,有利于冬小麦节水高效,灌浆—成熟期的水分对产量影响最不敏感,可进行水分亏缺调控,降低冬小麦的灌溉水量.     

咸水造墒条件下蕾期淹水对棉花生长的影响

为了探索棉花蕾期涝盐胁迫下的响应特征,采用筒栽试验,研究了不同矿化度咸水造墒条件下蕾期淹水对棉花生长过程的影响。结果表明:当造墒水矿化度大于2g/L后,棉花的出苗率、株高、茎粗、叶面积和干物质质量显著降低;与正常处理相比,蕾期淹水处理的棉花叶片叶绿素相对含量、株高、干物质质量和成铃数降低,茎粗增加;蕾期淹水进一步加重了盐分胁迫下棉花株高和叶面积的生长,但造墒水矿化度大于2g/L的淹水处理在排出淹水后40d出现了2次生长。综上所述,涝盐胁迫对蕾期棉花生长的抑制表现出叠加效应,盐分胁迫程度相对较高的处理在排出淹水后棉花表现出生长补偿效应。     

限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光的影响

对限量灌溉条件下冬小麦光合与叶绿素荧光变化规律进行了分析,并探讨了冬小麦光合的气孔与非气孔限制情况.结果表明:轻度限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光没有显著影响;在开花期、灌浆初期,中度、重度限量灌溉造成的气孔限制是降低光合速率的主要原因;灌浆末期,中度、重度限量灌溉导致PSⅡ最大光化学效率显著降低,非气孔限制成为降低光...     

限量单次补灌对套作冬小麦产量的影响

在作物生长的不同时期分别对各处理进行了35 mm限量单次滴灌,测定了土壤水分、籽粒产量及产量构成要素千粒重、穗粒重、株高等,并计算了水分利用效率和土壤水势。结果表明,小麦灌浆期限量单次滴灌对套作冬小麦增产效果最好,水分利用效率亦是如此。套作小麦灌水处理大多数产量构成要素及其它经济性状表现出明显差异。回归分析发现,WUE与籽粒产量间的关系可用幂函数来描述:WUE=-12.262+0.276Ye1/2(R2=0.912**,p<0.05)。土壤水势是降雨量和补灌量的函数。灌水后的第2个测定生育期所有套作小麦2个土层土壤水势均高于未灌水处理,且30~60 cm土层土壤水势比0~30 cm土层下降更为剧烈。     

膜沟灌溉条件下夏玉米生长状况及产量、水分利用效率研究

采用膜沟灌溉方式研究了夏玉米的生长状况及产量、水分利用效率。结果表明,膜沟灌溉在一定程度上抑制了棵间蒸发,促进了夏玉米早期植株生长;与普通沟灌相比,膜沟灌溉的绿叶覆盖地面时间较早,植株叶面积高峰期前移且稳定期较长;膜沟灌溉在降低耗水量的同时,可以使水分利用效率提高约18%而不会降低产量;综合分析夏玉米的产量、水分利用效率、株高、穗长及百粒重等因素,结果表明膜沟灌溉优于普通沟灌。