间作小麦留茬方式对配对玉米产量和水分利用的影响

通过大田试验,探讨了间作小麦不同留茬方式对间作玉米产量、耗水量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,与单作玉米(SC)相比,间作小麦25cm高茬收割压倒处理(W/C1)、25cm高茬等量秸秆覆盖处理(W/C2)、不留茬收割处理(W/C3)间作玉米产量分别增加了12.53%、17.44%、11.27%,W/C2处理下玉米产量显著高于W/C1与W/C3处理。间作增大了玉米耗水量,小麦留茬可显著降低间作玉米的耗水量,3种间作处理玉米的耗水量较单作分别增加了12.86%、9.71%、16.95%,W/C1和W/C2处理下耗水量较W/C3处理分别降低了3.63%和6.61%。3种间作处理玉米的WUE较单作分别提高10.82%、22.92%、4.78%;其中,W/C2处理间作玉米的WUE最大,且显著高于W/C1、W/C3处理。试验条件下,小麦25cm高茬等量秸秆覆盖是该区提高间作产量和WUE的有效措施之一。     

少耕秸秆覆盖对小麦间作玉米产量和水分利用的影响

通过田间试验,探讨了小麦少耕留茬条件下,3个供水处理对小麦间作玉米的产量及水分利用效率的影响。结果表明,留茬处理对小麦/玉米间作产量影响不显著,供水处理显著影响间作产量;留茬少耕条件下,中、高供水处理较低供水处理间作产量分别高27.24%、29.90%,未留茬条件下,中、高供水处理较低灌水处理产量分别高29.74%、35.56%。同等供水条件下,高留茬少耕处理较未留茬处理收获后土壤含水量在低、中、高供水水平下分别高4.79%、10.95%、4.28%。留茬处理对间作耗水量影响不显著,但在同种留茬方式下,间作耗水量随供水水平的提高而显著增大,高供水留茬少耕处理较中、低供水处理耗水量分别高7.73%、16.37%,未留茬高供水处理耗水量较中、低供水处理分别高9.10%、16.18%。留茬处理对间作作物水分利用效率(WUE)无显著影响,相同留茬不同供水处理的WUE在中、高供水水平之间无显著差异,而中、高供水高留茬少耕处理WUE较低供水处理分别高17.80%、11.63%,未留茬处理时中、高供水处理WUE分别较低供水间作高21.83%、16.68%。     

三种豆科作物与玉米间作对水分利用的影响

在甘肃河西灌区,对蚕豆、豌豆、大豆3种豆科作物与玉米间作下水分利用情况进行了研究,结果表明:在不同时间和氮水平下,3种豆科作物土壤水分含量变化不同。3种豆科作物与玉米间作相对于单作,不施氮条件下,蚕豆/玉米间作水分用量(WU)减少5.05%,水分利用效率(WUE)增加26.23%;大豆/玉米间作WU和WUE分别减少0.97%、23.12%;豌豆/玉米间作WU增加13.05%、WUE减少17.08%。在225 kg/hm2氮水平下,3种豆科作物与玉米间作相对于单作WU减少3.69%~7.26%,蚕豆/玉米和豌豆/玉米间作相对于单作WUE增加33.33%和23.45%,而大豆/玉米间作WUE减少12.92%。     

干旱沙区降解膜覆盖的玉米生长与耗水规律

针对干旱沙区水资源短缺、水分利用效率较低、“白色污染”等问题,在内蒙古乌兰布和沙区开展了2 a的可降解地膜膜下滴灌田间试验.试验设置2种类型的地膜覆盖(可降解地膜和普通地膜)与3个灌溉定额(低水、中水和高水)共6个处理,研究了可降解地膜覆盖下不同灌水处理对干旱沙区玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及水分利用效率WUE的影响.结果表明:可降解地膜覆盖下的玉米生长和产量与普通地膜覆盖的差异不具有统计学意义,抽雄期后耗水量较大,而WUE显著降低;可降解地膜覆盖下灌水量对玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及WUE有显著的影响,灌水量增加会促进玉米生长,延缓后期玉米衰老,增加玉米产量,2 a均为高水处理的产量最大,分别为13 614.97,13 726.68 kg/hm²,且与中水处理的差异不具有统计学意义;耗水量随灌水量增加呈上升趋势,而WUE随灌水量增加呈抛物线趋势,2 a中水处理的WUE均为最大,平均分别比高水、低水处理的高2.77%,19.56%.     

分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响

为探讨玉米节水灌溉方式的理论依据,通过桶栽试验研究了分根区交替灌溉(APRI)方式下,不同生育期水分亏缺对夏玉米生长、干物质累积质量、籽粒产量、总耗水量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:常规灌溉(CI)方式下,苗期和全生育期水分亏缺的株高、叶面积和总耗水量均显著低于充分灌溉,但苗期水分亏缺可以提高WUE.相同的灌水方式和亏缺时期,中度亏缺的根干物质质量、地上和总干物质质量以及籽粒产量均显著高于重度亏缺;相同的灌水方式和灌水水平,苗期水分亏缺的株高、叶面积、根干物质质量、地上和总干物质质量以及总耗水量均显著的低于灌浆期,但籽粒产量和WUE均显著高于灌浆期;相同的灌水水平和亏缺时期,APRI的根干物质质量和总耗水量均显著低于CI的,但APRI的籽粒产量和水分利用效率均显著高于CI的.本研究结果表明,APRI在苗期进行中度亏缺有利于营养生长的调控,并达到节水高产,提高WUE的目的.     

调亏灌溉对玉米生长发育特性及水分利用效率的影响

为在西北干旱地区推广应用玉米调亏灌溉技术实现水资源的高效利用,本试验在覆膜沟灌玉米的苗期和拔节期分别设置轻度和重度调亏处理,研究不同调亏处理对玉米生长发育、耗水规律、产量性状及其水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,苗期和拔节期调亏造成株高降低、叶面积减小、果穗变短变细、穗行数和行粒数减少,穗粒重、百粒重及产量降低,耗水量显著减少,调亏程度越重受到的影响越大;轻度调亏对产量影响不显著,且显著提高WUE(p0.05),而拔节期重度调亏减产最大(26.41%),显著降低WUE。该地区玉米适宜采用苗期轻度调亏或拔节期轻度调亏的控水方式,在产量降低不显著的情况下,使耗水量减少7.96%~11.02%,WUE增加2.68%~4.41%。     

小麦/玉米套作及其相应单作群体棵间土壤蒸发规律

通过大田实验,对比分析河套灌区小麦/玉米套作与单作小麦、单作玉米棵间土壤蒸发的差异及其规律。结果表明,单作小麦、小麦/玉米套作和单作玉米的棵间土壤蒸发量占总耗水量的比例分别为28.8%、38.6%和29.9%;套作群体全生育期的棵间土壤蒸发量显著高于单作,且日均棵间土壤蒸发量为1.06 mm/d,高于单作小麦0.85 mm/d和单作玉米0.90 mm/d。不同生育期棵间土壤蒸发的日变化规律基本一致,峰值出现在中午12:00~14:00之间,不同种植模式下棵间蒸发占蒸散发的比例与叶面积指数均呈良好的指数关系,同时棵间土壤蒸发与表层土壤含水率均呈脉冲波动变化,且灌溉后波动幅度增大。     

不同灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明,不同灌溉方式下,制种玉米产量为8.73~10.87 t/hm~2,耗水量为349.7~625.0 mm,WUE为1.40~3.01kg/m~3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低,畦灌方式最高,常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下,隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉,适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明,行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区,制种玉米全生育期灌水8次(苗期1次,拔节期2次,抽穗期1次,灌浆期2次,乳熟期2次),灌溉定额2 250 m~3/hm~2的隔沟交替灌溉方式(T6处理)能稳定提高产量和水分利用效率。     

玉米大豆不同间作系统光合特性与产量边际效应

为明确内蒙古河套灌区间作模式的边际效应及该区域本土化玉米大豆间作技术模式,在滴灌条件下,设置4种间作技术模式（行比为2∶3、2∶4、4∶3、4∶4（T2∶3、T2∶4、T4∶3、T4∶4））,以玉米大豆单作为对照,对光合特性变化规律、种间竞争力及边际效应进行分析。结果表明,单作与间作玉米叶片叶绿素SPAD及氮质量比总体表现为大喇叭口期达到峰值,之后逐渐下降,进入灌浆期又出现一小高峰,此时,T2∶3模式叶绿素SPAD及氮质量比与单作差异均不显著,大喇叭口期,分别较单作下降0.91%、5.07%,灌浆期,较单作分别提高5.09%、5.17%,且净光合速率均于吐丝期达到峰值,但T2∶3较单作下降缓慢,其它模式的特点是峰值低,出现早（大喇叭口期）,降得快。T2∶3模式与单作大豆叶片叶绿素SPAD和氮质量比均在开花期达到峰值,之后逐渐下降,鼓粒期又出现一小高峰,结荚期与鼓粒期,T2∶3模式SPAD较单作分别提高2.32%、5.11%,氮质量比分别提高2.34%、5.77%,且净光合速率峰值出现晚（鼓粒期）,其它模式峰值出现早,降得快,尤其T2∶4、T4∶3、T4∶4模式的中行更显著。因此,间作群体花后光合功能稳定期长是关键,是发挥间作优势的重要原因。仅T2∶3模式土地当量比大于1,达到1.38,且大豆的相对拥挤系数大于玉米,间作大豆侵占力、竞争比率均大于玉米,T2∶3具有明显的间作优势和竞争力,大豆相对产量增长大于玉米,是竞争优势种。T2∶3模式的玉米、大豆产量最高,分别为9705、2265kg/hm2,占系统产量的81.08%、18.92%。T4∶4模式的玉米产量与叶绿素SPAD、净光合速率具有显著的边际优势,而大豆仅光合速率表现边际优势,T2∶3模式的中行大豆具有光合优势。综上,T2∶3模式是内蒙古河套灌区适宜的间作技术模式。     

亏缺灌溉对石羊河流域主要作物产量和耗水量的影响

采用固定灌溉次数和时间、调整不同生育期灌水定额的方法,研究了亏缺灌溉对石羊河流域春小麦、春玉米、制种油葵、色素辣椒和小麦/玉米等5种作物的产量和耗水量的影响。结果表明,对春小麦、制种油葵和色素辣椒进行亏缺灌溉时,可以在少量减产(4.1%~10.1%)的情况下,分别减少耗水量118.9 mm6、6.4 mm和142.3 mm,提高水分利用率27.4%、15.9%和24.7%,提高灌水效益24.7%、22.6%和36.4%。对春玉米和小麦/玉米带田进行亏缺灌溉时,分别减少耗水量121.9 mm和207 mm,提高水分利用率-6.6%和0.2%,提高灌水效益21.7%和28%,但会造成大幅减产,与充分灌溉相比,产量分别减少30%和20%。     

不同灌溉模式对春小麦产量及水分利用效率的影响

选用15个春小麦品种(系),设3个灌溉处理,通过田间试验研究了不同灌溉模式下春小麦在产量和水分利用效率方面的差异。结果表明:在适度灌水条件下春小麦产量和水分利用效率最高。生育期2次灌水处理(T2)产量和水分利用效率分别比1次灌水处理(T1)和3次灌水处理(T3)高4.47%,15.76%和10.24%,25.31%。随着灌水量的减少,春小麦生育期缩短,各品种平均生育期T1比T2和T3分别缩短1.33~6.33 d和5~11.33 d,但对不同品种的影响有所不同,张96-49和选920-1生育期对水分差异的反应较其它品种敏感,在3个水分处理间的差异比较大。     

不同水分胁迫下的小麦/玉米间作群体响应机理研究

为探明不同水分胁迫下小麦/玉米间作群体响应机理,试验设置了1个充分灌水、3个不同水分胁迫程度间作处理及2个充分灌水单作对照处理。结果表明:共生期内,各间作处理间普遍存在小麦条带水分捕获当量比高于玉米条带的现象,随水分胁迫的加剧,此趋势愈加明显;随着生育期的推进,此趋势渐弱甚至出现反转,而带间的水分相对竞争能力则呈现逐渐下降的规律。在根系分布特征方面,充分灌溉下间作群体平均根系分布深度为17. 15～17. 24 cm,其根质量密度的90. 42%～90. 77%分布于耕层内,其中小麦为87. 49%～88. 70%,玉米为92. 63%～92. 81%,而水分胁迫会显著影响间作群体根系的空间分布。在间作优势方面,要保持间作优势,每次灌水最少需满足80%左右的田间持水率,随水分胁迫程度的增加,间作群体土地当量比呈现先微升、后下降的规律,且间作玉米的偏土地当量比下降速率快于间作小麦。在种间相对竞争能力方面,表现出随水分胁迫的加剧,小麦相对于玉米先微升、后快速下降,并逐渐近于消失的趋势。间作群体的特殊性造成了两作物条带存在时间与空间上的土壤水分差异,进而导致灌溉水入渗速度及入渗总量的不同,而水分胁迫增大了这种趋势,这在一定程度上满足了灌溉水的最佳去处,从而提高了间作群体的水分利用效率,进而揭示了间作群体的节水增产机理。     

不同灌溉模式对黄淮海平原区夏玉米生产性状及水分利用率的影响

为了探明黄淮海平原区不同灌溉模式对夏玉米生产性状和水分利用效率的影响,2018-2019连续2年设置覆膜浅埋滴灌(T4)、浅埋滴灌(T3)、覆膜滴灌(T2)、地表滴灌(T1)和传统畦灌(CK)等5种灌溉方式实施大田对比试验,测定了玉米株高、叶面积指数(LAI)、地上部干物质累积量、产量及产量构成因素以及水分利用效率(WUE)等指标。结果表明,各滴灌处理玉米株高、LAI、地上部干物质累积量、籽粒产量、穗粒数以及WUE均显著高于CK(p<0.05),但各灌溉处理间有效穗数和千粒重无显著差异(p>0.05)。各滴灌处理玉米性状和WUE整体表现为T4>T3>T2>T1,但T4和T3处理差异不显著(p>0.05),说明浅埋滴灌下玉米覆膜对其生长指标及WUE提升效果不明显。覆膜浅埋滴灌和浅埋滴灌均可显著提高玉米产量和WUE(p<0.05),2018年T4(T3)产量分别较CK、T1、T2高17.2%(15.9%)、9.5%(8.2%)、6.0%(4.9%),水分利用效率高33.3%(31.3%)、12.1%(10.3%)、7.0%(5.3%)。2019年T4(T3)产量分别较CK、T1、T2高10.2%(7.9%)、7.0%(4.8%)、5.2%(3.0%),水分利用效率高30.5%(25.2%)、17.5%(12.7%)、14.8%(10.1%)。覆膜浅埋滴灌和浅埋滴灌均具有节水、增产作用,且二者产量和水分利用效率差异不明显,浅埋滴灌由于地表无覆膜,不仅节约成本且能有效避免残膜污染,因此是黄淮海平原区玉米节本增产的最佳灌溉方式。     

两种施肥水平下根区局部灌溉对甜玉米水分利用的效应

根区局部灌溉如分根区交替灌溉和部分根干燥灌溉是新的高效节水技术。研究了两种施肥水平条件下根区局部灌溉对甜玉米叶片光合、叶面积、干物质积累和水分利用的影响。结果发现,与常规均匀灌水相比,根区局部灌溉高、低肥处理的蒸腾速率分别降低19．01％和17．50％．光合速率分别提高8．88％和18．34％,叶片水分利用效率分别提高34．69％和43．45％。随着甜玉米生育期的推进．各灌溉处理间的叶面积差异逐渐缩小;单株干物重分别下降15．14％和24．38％,蒸散量(即作物耗水量)分别下降31．28％和29．58％;冠层水分利用效率分别提高23．48％和7．40％。这表明较高肥条件下根区局部灌溉的冠层水分利用效率提高较多,因而根区局部灌溉技术的节水效应要与合理施肥相结合才能发挥更好的作用。     

干旱环境条件下春小麦适度调亏灌溉的产量效应

在干旱环境条件下,春小麦调亏灌溉不仅具有显著的增产效应(16.6%~25.0%),其节水效果亦很显著(14.0%~22.9%)。无论是小麦籽粒产量,收获指数,还是水分利用效率,调亏灌溉处理与充分供水对照间均存在显著差异,但调亏处理间差异不显著。此外,回归分析发现,试验条件下调亏灌溉春小麦产量与收获指数线性相关,而水分利用效率与收获指数、产量间则呈二次抛物线关系。     

水分调控对麦茬棉产量和水分利用效率的影响

为研究麦后移栽棉对水分调控的响应,于2012年6月~2012年10月通过人工控水试验研究了水分供应对麦后移栽棉生长、产量和品质的影响。小区试验结果表明,蕾期轻度水分亏缺花铃期充分灌水处理(T2)的籽棉产量、成铃数以及单铃质量均为最大,但蕾期和花铃期轻度水分胁迫处理(T4)的产量与处理T2差异不显著,但水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了23.93%和34.01%;管栽试验结果表明,对照处理(T7)的单株成铃数的收获籽棉产量均最高,与对照处理相比,全生育期轻度水分胁迫处理(T8)减产3.98%,水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了9.70%和20.02%;桶栽试验结果表明,灌水定额为1.6倍ETp处理(T11)的籽棉产量和单株成铃数均最高,与处理T11相比,灌水定额为1.3ETp处理(T12)的籽棉产量仅降低了9.7%,而灌水定额为1.0 ETp处理(T13)的籽棉产量降低了30%。说明适宜的水分胁迫(灌水下限为60%~65%FC,灌水上限为80%~85%FC)有利于麦后移栽棉的高产和水分利用效率的提高。     

干旱条件下土壤扩蓄增容肥保水增产效应研究

在陕西三原县进行裂区试验,研究了不同灌水量条件下扩蓄增容肥对冬小麦产量、水分与降水利用效率的影响.结果表明:①低灌水条件下秸秆配方处理冬小麦花期到成熟期表层土壤蓄水量基本没有变化,而废料配方与普通施肥处理的蓄水量减少5.68 mm和8.56 mm;高灌水条件下秸秆配方处理营养生长期耗水速率小,但其分蘖至越冬阶段耗水分别...     

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。     

不同种植模式冬小麦耗水特性及产量试验研究

通过田间试验,研究了两种种植模式（传统平作和垄植沟灌）不同水分处理对冬小麦耗水特性和产量的影响。结果表明：相较于传统平作种植模式,垄植沟灌冬小麦的全生育期耗水量减少26.26~31.92mm,穗粒数和千粒重分别增加6.09%和3.79%,增产150.57~237.63kg/hm2,水分利用效率提高9.43%~10.39%;两种种植模式的耗水量和产量与水分处理呈正相关,但随着水分控制下限的提高,水分利用效率则先增大后减小;确定垄植沟灌为冬小麦适宜种植方式,并在L-70水分处理获得了最优的水分利用效率,达到1.91 kg/m3,产量达到7589.96 kg/hm2。