小畦膜上灌对宁夏引黄灌区玉米性状及水分利用率的影响

为了探讨小畦膜上灌对玉米生理特性、水分利用效率及产量等的影响,在宁夏引黄灌区进行了田间对比试验。结果表明小畦膜上灌玉米株高、生长速度、叶面积指数、干物质积累量、作物群体生长率、秸秆充实度、光合势、果穗重、千粒重、穗长、穗行数、行粒数均优于小畦灌溉处理的玉米,产量也显著高于小畦灌溉,增产幅度达到12.11%,其水分生产率比小畦灌溉提高了5.93%,净效益比小畦灌溉高5.99%。     

不同类型薄膜覆盖对冀东地区玉米产量和水分利用效率的影响

为了探索不同颜色地膜覆盖对冀东地区玉米产量及水分利用效率的影响,于2014―2015年采用白色地膜、黑色地膜和裸地玉米栽培试验,分析了不同颜色地膜覆盖对玉米株高、叶面积指数、生物量、产量和水分利用效率的影响。结果表明,与裸地相比,覆膜处理能显著提高玉米株高(P0.01);覆膜处理的玉米叶面积指数显著大于裸地处理(P0.01),在玉米成熟期黑膜处理的叶面积指数最大;覆膜处理玉米干物质积累量在整个生育期均显著高于裸地(P0.01),玉米灌浆中后期至成熟期,黑膜覆盖的干物质积累量最大;黑膜处理的玉米产量和水分利用效率显著高于白膜和裸地处理(P0.01)。在冀东地区,用黑色地膜替代白色地膜,能够促进玉米增产和水分高效利用。     

水分对夏玉米生物量和水分积累量动态变化的影响

2015年焦作广利灌区灌溉试验站设置了夏玉米不同水分处理的桶栽试验,定量研究了不同水分处理对夏玉米单株生物量、水分积累量及水分生理利用效率动态变化的影响,结果表明:夏玉米单株生物量和水分积累量随播种后天数的动态变化呈现S型曲线,土壤含水量维持在70%左右田间持水量下地上部生物量、水分积累量最高,其动态累积模型的特征参数值最为协调,产量最高。在拔节期之前,夏玉米水分生理利用效率在不同水分处理间保持在0.8~1之间,拔节之后迅速下降并维持在0.3左右,不容易受到外界环境影响,可以作为一个评价夏玉米品种水分利用效率高低的指标。     

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。     

黑河中游春小麦产量与水分利用效率研究

为了确定黑河中游地区的最佳灌溉制度,研究了不同灌溉定额下春小麦的株高、叶面积指数、地上干物质累积量和产量及其构成要素的变化,并对水分利用效率、耗水量和产量进行了相关性分析。结果表明,不同灌溉处理间,春小麦的株高、叶面积指数、干物质累积量在各个生育期的变化速率和增长量有明显差异,且产量及构成要素之间呈现显著性差异。水分利用效率与产量之间呈二次曲线关系。420mm是该地区春小麦的最佳灌溉量。     

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。     

深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响

为探明深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响,采用完全随机试验设计,分别对不同水分调亏水平与深松耕深度下冬小麦的株高、叶面积等指标进行对比分析。结果表明:冬小麦株高与地上干物质质量随生育期的推进呈增加趋势,叶面积指数呈先增加后减小趋势。灌水下限在田间持水率的40%~70%范围内,随深松耕深度的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。在深松耕土壤20~60 cm范围内,随灌水下限的增加,冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、茎粗、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势,灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势(P0.05)。从产量、水分利用效率与播前深松耕工程难易程度综合考虑,灌水下限为田间持水率的55%与播前深松耕40 cm组合处理可不显著性降低冬小麦产量,同时提高作物水分利用效率以灌溉水分利用效率,从而使冬小麦各项生理指标达最佳。该研究为深松耕条件下调亏灌溉技术的应用、冬小麦高产高效节水以及河南省水资源优化配置提供理论依据。     

管渠自动控水灌溉施氮量对夏玉米产量、氮素吸收利用的影响

【目的】寻找管渠自动控水灌溉夏玉米的最佳施氮量。【方法】设置畦灌(B)和管渠自动控水灌溉(W)2种灌水模式①畦灌采用传统施氮量(300 kg/hm~2,N1);②管渠自动控水灌溉设置;(农民传统施氮(300 kg/hm~2,N1)、减氮25%(225 kg/hm~2,N2)、减氮50%(150 kg/hm~2,N3)和不施氮(N0)处理。测定不同处理夏玉米抽雄期和完熟期的营养器官干物质积累量和氮素积累量,并对花后干物质积累量、氮素转运量及转运效率、氮肥的利用效率进行分析比较。【结果】施氮量为300kg/hm~2时,W灌水模式相较于B灌水模式籽粒产量和完熟期干物质积累量分别提高5.46%和3.23%,氮素总积累量和氮肥利用率分别提高7.79%和26.69%。W灌水模式下,减氮25%处理籽粒产量、籽粒氮素积累量和植株氮素积累量与畦灌传统施氮处理无显著差异,且氮素利用率显著提高25.54%,减氮50%处理氮肥偏生产力显著高于其他处理。【结论】在管渠自动控水灌溉情况下可以考虑适当减少氮肥的施用量,将氮肥施用量控制在225～300 kg/hm~2之间。     

水肥施用量对夏玉米生长及产量的影响

为探明水肥施用量对夏玉米生长的影响,在山东省灌溉试验中心站开展田间小区试验,对比研究不同水(70.5 mm、125.5 mm,记为I1、I2)、不同供氮(145、195、245kg/hm~2,记为N1、N2、N3)与供磷(60、95、120kg/hm~2,记为P1、P2、P3)条件下的夏玉米生物学特性和产量。结果表明:水肥管理对夏玉米株高、叶面积指数(LAI)、产量的影响较大,其差异达到了显著水平(P0.05),灌水较施肥对其影响更为显著;在灌水量一定的条件下,夏玉米株高、叶面积指数与产量都随着氮磷施用量的增加先增加后减少,I2N2P2处理更有利于夏玉米的生长。相同的灌溉量与相同施氮(磷)量下,干物质最大增长速度随着增施磷(氮)肥量先增大后减小,最大增长速度出现的时间随着增施磷(氮)肥量先提前后推迟;通过线性拟合得出在一定范围内株高、叶面积指数和干物质积累量对夏玉米产量的增加具有正相关性。I2N2P2处理下的氮磷肥偏生产力较其他处理较高。综上分析得在I2N2P2处理下夏玉米各生长要素和产量得到最优值。     

秸秆氨化还田对农田水分与夏玉米产量的影响

寻求秸秆资源的有效还田方式对干旱半干旱区农业的可持续发展具有重要意义。本文于2014年和2015年在夏玉米全生育期设置2个秸秆氨化水平（A0:未氨化冬小麦秸秆,A1:氨化冬小麦秸秆）和2个秸秆长度水平（L0:粉碎为短秸秆,L1:大于50mm冬小麦长秸秆）翻压还田,分析不同预处理秸秆还田条件下夏玉米全生育期株高、叶面积指数、地上部生物量、冠层覆盖度等生长指标以及土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率的变化。结果表明,2年夏玉米氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）平均土壤体积含水率较未氨化长秸秆处理（A0L1）分别提高了10.7%和6.4%;氨化处理土壤体积含水率明显高于未氨化处理,但不同处理间耗水量差异较小;夏玉米灌浆期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均冠层覆盖度（CC）比其他处理高3.7%~10.7%;成熟期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均地上部干物质量比其他处理高 2.1%~9.5%,平均产量比其他处理增加2.8%~9.1%,平均水分利用效率比其他处理增加1.7%~7.4%;氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）能显著提高夏玉米地上部生物量与籽粒产量。因此,氨化短秸秆翻压还田能有效促进夏玉米生长,保持较好的土壤水分条件,有助于提高夏玉米产量和水分利用效率。     

不同水量交替灌溉对木薯产量和水分利用的影响

为探讨作物旱后复水的补偿效应,采用不同水量交替灌溉方式研究木薯的生长、产量及水分利用效率的变化规律,设计了5种水分处理模式,分别为3种常规灌水处理(T1,T2和T3处理的灌水定额分别为10,20,30 mm)和2种交替灌水处理(T4处理:即对灌水定额10和20 mm进行轮回交替;T5处理:即对灌水定额10和30 mm进行轮回交替).结果表明:与T2处理相比,T5处理的总叶面积、总干物质质量、产量和水分利用效率分别显著增加31.1%,20.3%,64.6%和114.0%.与T3处理相比,T5处理节水33.3%,其总干物质质量下降较小,而根系干物质质量、水分利用效率和产量分别显著增加11.2%,119.0%和13.3%.因此,T5处理是有利于木薯产量和水分利用效率提高的最佳灌溉模式.     

不同产量水平下夏玉米光合及耗水特性研究

【目的】通过控制施肥量来模拟夏玉米不同产量水平,了解不同产量下夏玉米光合及耗水特性变化,为田间用水管理、区域农业高效用水发展战略的制定提供理论依据。【方法】设置4个产量水平分别为9 000 kg/hm~2(C0),9 750 kg/hm~2(C5),10 500 kg/hm~2(C10),11 250 kg/hm~2(C15),以不施肥为对照(CK),研究不同产量下夏玉米穗位叶光合性能、叶绿素荧光及耗水量和水分利用效率变化。【结果】夏玉米拔节期、花前和花后的株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随目标产量的提高而增加,花前胞间CO2摩尔分数随产量的提高而增加,C15处理株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2摩尔分数分别较CK平均增加25.5%、39.1%、42.1%、97.9%、79.8%、32.0%;夏玉米拔节期、花前和花后SPAD随目标产量提高,C15处理SPAD较CK平均增加17.9%,qP、ETR、Y(Ⅱ)在不同光照强度下为CKC0处理>C5处理>C10处理>C15处理;耗水量和水分利用效率随产量的提高而增加,土壤体积含水率降低,C15处理耗水量和水分利用效率较CK分别提高15.2%、14.1%,土壤体积含水率较C0处理降低11.0%。【结论】夏玉米较高的叶面积指数、生物量和耗水量是形成高产的重要原因,其中后期干物质的合成是产量形成的主要原因,因此应加强夏玉米生育后期田间用水管理。     

不同覆盖方式对土壤水热与夏玉米生长的影响

为探求西北半湿润地区不同覆盖方式对农田土壤水热和作物生长的定量影响,试验对比研究了平作不覆盖(CK)、秸秆覆盖平作种植(SM)、地膜覆盖平作种植(PM)和垄覆地膜沟覆秸秆(SPM)4种覆盖方式对夏玉米土壤水分、温度、作物生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:覆盖处理在各生育期内0~260 cm土壤贮水量都显著高于对照(P0.05),夏玉米生育期0~30 cm土层内平均温度表现为:PMSPMCKSM(其中15 cm时土壤温度CKSPM),垄覆地膜沟覆秸秆能够有效地聚集降雨。夏玉米地上部生物量随生育进程的动态变化符合Logistic生长模型,SPM处理地上部生物量理论值最大,快速累积期提前,最快累积速率较大,持续时间较长。SM、PM和SPM处理2年夏玉米产量平均值分别较CK处理提高15.4%、23.3%和28.4%(P0.05)。水分利用效率分别较CK处理提高10.2%、31.2%和28.0%(P0.05),各覆盖处理间差异不显著。综合分析,垄覆地膜沟覆秸秆可明显改善农田土壤水热状况,增加干物质积累量,提高夏玉米产量和水分利用效率,是该研究中最适合本地的覆盖栽培方式。     

灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

研究恰当的灌水定额对于实现高效节水灌溉具有重要意义。采用完全随机试验设计,首先研究不同灌水定额对夏玉米生长、耗水量与产量的影响;再次利用改进的模糊综合评判法对夏玉米的产量构成因素、产量及水分利用效率指标进行评判,并与产量、水分利用效率评价法进行对比;最终获得河南豫中地区最优灌水定额。结果表明随灌水定额的增加,株高呈先增加后降低趋势,叶面积指数基本呈增加趋势;夏玉米的总耗水量和灌溉定额基本上呈协同增加(或降低)变化;夏玉米产量随灌水定额的增加,呈波动上升趋势;灌水定额75、90和105 mm处理的WUE普遍较高。利用改进综合模糊评判法与产量、水分利用效率评价方法获得结果基本一致,对夏玉米灌水定额综合评判具有可行性。通过产量、水分利用效率评价法与模糊综合评判法对3 a数据分析可知,T5处理最优。因此,在该地区苗期灌水定额60 mm,拔节后灌水定额105 mm时可实现夏玉米节水高产。     

不同种植模式下夏玉米生长发育及产量的试验研究

研究了不同栽培方式对夏玉米叶面积指数、地上干物质积累及产量的影响。结果表明,垄作栽培夏玉米与传统平作栽培相比,全生育期叶面积指数垄作均比传统平作大,最大差值为0.43,梯形垄作栽培的夏玉米叶面积指数高于V形垄,最大差值为0.23。地上干物质积累量及产量均高于传统平作,而梯形垄作种植模式优于V形垄作栽培的夏玉米,梯形垄作...     

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.     

滴灌下覆盖和追肥措施对夏玉米生长及产量的影响

基于2 a田间试验,研究了滴灌下秸秆覆盖和追肥措施对华北典型区(北京)夏玉米耗水量、生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明,秸秆覆盖减缓了土壤水分下降速度,一定程度上提高了土壤蓄水能力;秸秆覆盖对叶面积指数的变化存在显著影响,而追肥措施对株高和叶面积指数变化没有显著影响;充分滴灌下,相比不覆盖处理,秸秆覆盖并没有显著减少夏玉米生育期耗水量,但对作物产量和水分利用效率变化存在显著影响,基于100 kg/hm~2追肥量和6 000 kg/hm~2秸秆覆盖措施下,夏玉米产量和水分利用效率分别显著提高了11%和13%(P0.05)。     

不同耕作方式对夏玉米田土壤水分调控效应

基于田间试验,研究不同耕作方式对豫东雨养区土壤水分调控效果。试验结果表明,秸秆覆盖还田免耕处理,对夏玉米生长主要根层的土壤水分的调控能力作用较为显著,在连续干旱1个月后(播后30d),0～60cm土壤含水率分别比深耕和深松高19.7%、4.5%,夏玉米单株干物质累积量、群体叶面积指数指标均优于其他2个处理,产量和水分利用效率比深耕处理提高31.2%和16%。     

不同种植方式和亏缺灌溉对设施黄瓜生理特性及WUE的影响

【目的】揭示滴灌水分亏缺和种植方式对设施黄瓜叶片光合特性、物质积累与水分利用效率的调控效应,筛选适宜的亏缺灌溉栽培模式。【方法】以"津优316"黄瓜为试材,在定植密度相同时,设置了"等行距+70%灌溉量"(T1)、"宽窄行+70%灌溉量"(T2)、"等行距+常规灌溉量"(T3)、"宽窄行+常规灌溉量"(T4)4个处理,定植后第5天开始不同灌溉量处理,分析了定植后6周内黄瓜叶片生理特性、光合作用、水分利用率(WUE)、形态指标和物质积累、以及全生育期黄瓜总产量对滴灌水分亏缺和种植方式的响应规律。【结果】不同种植方式对黄瓜生理特征、光合作用、形态指标、物质积累、水分利用效率的影响均不显著。亏缺灌溉黄瓜植株受到不同程度水分胁迫,可溶性物质量和脱落酸量显著增加;由于气孔限制值(Ls)增加,净光合速率(Pn)降低了10.75%,蒸腾速率(Tr)降低了15.03%,物质积累减少了15.46%,总产量降低了12.60%,但水分利用效率提高了20.97%。不同处理中,T4处理产量最高,作物水分利用效率(WUEET)最低,与T4处理相比,T1处理的黄瓜植株受到一定程度的水分胁迫,Pn显著降低了13.68%,干物质积累显著降低了9.41%,黄瓜总产量降低了9.30%,但WUEET提高了23.96%;T2处理黄瓜叶片过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)量、可溶性蛋白量、脱落酸(ABA)量显著增加,植株受到水分胁迫,Pn显著降低了10.52%,干物质积累显著降低了23.55%,总产量显著降低了12.37%,但WUEET显著提高了23.96%;T3处理黄瓜植株未受到水分胁迫,Pn、干物质积累、总产量、WUEET差异不显著。【结论】亏缺灌溉黄瓜虽然产量降低,但由于耗水量的大幅降低,水分利用效率显著提高。T1处理虽然总产量降低了9.30%,但提高黄瓜水分利用率23.96%,是适宜的滴灌水分亏缺模式。     

玉米冠层辐射分布和产量对种植密度和水分的响应研究

【目的】探究玉米冠层光分布和产量对种植密度和水分条件的响应。【方法】试验选用石羊河流域普遍种植的先玉335为供试品种,设置D1(7万株/hm~2)和D2(9万株/hm~2)2个种植密度,以及充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)3个水分梯度,共6个处理。观测各生育期的叶面积指数、相对叶绿素量、辐射截获率、干物质积累以及产量等指标的变化。【结果】相对叶绿素量受水分影响显著,随灌水量减少而降低,但受密度影响不显著;D2密度较D1密度有更大的叶面积指数(LAI),能显著提高玉米群体对辐射的截获率,改善群体的光能利用,增加群体的干物质积累量,促进冠层辐射利用率(RUE)的提高。2个密度下,产量均随灌水量减少而降低,但D2密度下的降幅小于D1密度。在D1密度下,充分灌溉的产量为13.39 t/hm~2,轻度亏水和中度亏水分别降低2.63%和7.03%。在D2密度下,充分灌溉的产量达到了16.39 t/hm~2,轻度亏水和中度亏水分别降低2.37%和6.73%。在3个水分条件下,D2密度较D1密度分别增产了22.44%、22.76%和22.84%,D2密度水分利用效率显著高于D1密度;在相同密度条件下,水分利用效率都呈W2处理W3处理W1处理;在低密度下轻度亏缺的收获指数最大,而高密度下,中度亏缺的收获指数要大于其他处理。【结论】适度提高种植密度有利于构建合理高效的光合群体结构,增加玉米群体干物质积累、产量和WUE。适度亏缺灌溉可以在不明显减产的情况下有效提高水分利用效率。