不同供水水平对玉米/豌豆间作系统作物耗水特征的影响

为探明根系分隔对间作群体产量、耗水量和水分利用效率的影响,解析间作群体高产和提高水分利用效率的机理,以玉米、豌豆为材料,设置了单作豌豆、单作玉米、玉米间作豌豆三种种植模式和地方传统供水水平(高)、生育期灌水低于地方传统供水水平10%(中)、生育期灌水水平低于地方传统供水水平20%(低)三个灌水梯度,并将玉米间作豌豆隔根方式分为塑料布分隔、尼龙网分隔和不分隔三种方式,于2011年4—10月在甘肃省武威市绿洲农业区系统研究了不同供水条件和根系分隔模式下玉米间作豌豆的耗水特征。结果表明:间作可以提高土地利用效率13.01%~42.13%,较单作平均提高作物水分利用效率3.07%~43.38%;不同间作处理的经济产量和生物产量比单作高12.90%~30.45%;不隔根间作作物产量比塑料布隔根处理高13.79%~17.17%,较尼龙网隔根处理高1.12%~3.52%。未隔根间作处理时,地方习惯灌水处理与低于10%灌水水平处理耗水量差异不显著,但显著低于降低20%灌水的处理。与单作相比,玉米/豌豆间作具有提高土地利用效率和作物产量的作用。隔根影响间作土地利用效率和产量的提高,且当地的传统灌水习惯也有待改进。     

根际分隔对玉米/豌豆间作种间竞争及豌豆结瘤固氮的影响

通过盆栽试验研究了玉米/豌豆间作条件下,两种施氮水平(0、0.15 g·kg~(-1))及三种分隔方式(不分隔、塑料膜分隔、尼龙网分隔)对玉米、豌豆生长及豌豆结瘤固氮的影响。结果表明:与单作相比,玉米/豌豆间作后对玉米的生长和养分的吸收有显著的促进作用,在整个生育期,玉米生物量的增加量随着豌豆生育期的推进而增加,豌豆苗期、豌豆结荚初期、豌豆收获期玉米的生物量在不施氮肥条件下分别增加:28.5%、32.8%、48.7%;在施氮0.15 g·kg~(-1)时分别增加-8.6%、8.1%、63.2%。在玉米豌豆间作体系中三种分隔方式玉米生物量的大小顺序为:间作不分隔间作尼龙网隔间作塑料膜分隔单作;在不施氮肥时,间作后豌豆苗期生物量与单作相比增加显著,增加幅度达35.8%;随着玉米生育期的推进,间作豌豆的生物量增加幅度随着降低,到豌豆收获期与单作豌豆相比差异不显著。收获时三种分隔方式豌豆生物量的大小顺序为:间作塑料膜分隔间作不分隔间作尼龙网隔单作;在施氮肥时,随着玉米的生长间作豌豆与单作豌豆相比显著减产,收获时三种分隔方式对豌豆生物量的大小顺序为:间作尼龙网隔间作塑料膜分隔单作间作不分隔。与单作相比,间作提高了豌豆的结瘤数;间作不分隔、间作尼龙网隔、间作塑料膜分隔条件下,碗豆的结瘤数分别增加120%、82.5%、22.5%。     

小麦/玉米间作和氮肥对水分利用的影响

以甘肃河西灌区为试验地点,探讨了在两个氮水平下6个小麦品种与玉米间作对水分的利用情况,结果表明:不同品种小麦与玉米间作,小麦收获后,间作小麦土壤含水量都高于单作,间作玉米土壤含水量低于单作;玉米收获后,与6个小麦品种间作的玉米土壤含水量都高于单作;但不同小麦品种在土层深度上又有差异.不施氮条件下,6个小麦品种与玉米间作相对于单作水分消耗量(WU)减少4.82%～8.79%,小麦品种171与玉米间作相对于单作水分利用效率(WUE)增加9.25%,而其余5个品种与玉米间作较单作减少2.30%～15.06%.在300 kg/hm2氮水平下,6个小麦品种与玉米间作较单作WU减少1.09%～6.96%,WUE增加10.76%～29.56%.     

灌溉方式对绿洲灌区小麦间作玉米耗水特性的影响

通过大田试验,在不同供水水平下,研究了交替灌溉小麦间作玉米的耗水量、土面蒸发特征及其主要影响因子。结果表明：小麦间作玉米耗水量较单作小麦、玉米耗水量的加权平均高12.7%~20.1%,与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作耗水量;小麦间作玉米的日均土面蒸发量较相应单作的加权平均增大了9.19%~13.6%,交替灌溉小麦间作玉米的日均土面蒸发量较平作漫灌低10.1%;与单作相比,间作土面蒸发量占蒸散量的比例(E/ET)高于单作。间作较低的平均叶面积指数(LAI)和较大的叶日积(LAD)是耗水量增大的重要原因之一。与传统灌溉相比,交替灌溉可降低间作表土层的含水量,可作为减小间作土面蒸发技术的切入点。     

旱坡地间作群体对作物根际微生物数量的影响

研究了由玉米、草带、辣椒构成的不同间作群体对云南山区旱坡地土壤微生物数量的影响,结果表明:间作玉米和间作辣椒的草带根际微生物数量均高于其它间作和单作处理,其草带的根际细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌数量平均值分别是玉米顺坡单作和辣椒单作的4.49倍和22.00倍,3.91倍和6.10倍,6.15倍和26.29倍,4.75倍和5.72倍;间作草带的玉米和辣椒其各类根际微生物数量均高于玉米和辣椒单作;玉米间作辣椒行比为4∶4和6∶6模式的根际土壤微生物数量多于2∶2模式。总的来说,玉米间作辣椒、玉米间作草带和辣椒间作草带的根际土壤微生物数量均多于各作物单作,为进一步改善旱坡地土壤根际微生物环境和明确间作群体根际土壤微生物效应提供了依据。     

海河平原小麦-玉米不同种植制度节水特性分析

试验于2014—2016年在河北省景县进行。试验处理为冬小麦-夏玉米一年两熟（CK）、春玉米→冬小麦-夏玉米两年三熟(A1)、春玉米-夏玉米一年两熟(A2)、春玉米一年一熟(A3)、夏玉米一年一熟(A4) 5种种植制度，系统分析了各处理作物产量、周年土壤水分动态和水分利用效率。结果表明：5种种植制度中，CK产量最高，2个种植周期的总产量为38 574.24 kg·hm^-2，A1、A2、A3、A4总产量分别比CK减少23.7%、23.8%、51.2%和39.6%；CK的总耗水量最高，为1 851.45 mm，A1、A2、A3、A4 相对CK耗水量分别减少了504.3、452.3、753.5 mm和712.8 mm；各处理间水分利用效率没有显著差异，A1较高为21.84 kg·mm^-1·hm^-2。A1和A2相对CK总产量有所降低，但周年总耗水量分别比CK减少504.25 mm和452.30 mm，水分利用效率分别提高了4.8%和0.8%。这2种种植制度可作为当前小麦-玉米两熟的重要补充，加强周年土壤水分管理是本区域粮食生产和水分可持续利用的重要措施。     

亏缺灌溉及叶面喷锌对番茄产量品质及水分利用效率的影响

通过盆栽试验,研究了3个土壤水分水平(W1:田间持水量的60%～65%、W2:75%～80%、W3:90%～95%)、两个锌溶液水平(Z0:0%、Z1:0.2%)对番茄生长、果实产量及品质、耗水、水分利用效率的影响.结果表明,随土壤水分的增加,番茄株高、植株生物量显著提高,W3处理的生物量分别比W2、W1高出20.8%和35.9%,但果实产量表现为先升高后降低的趋势,即W2＞W3 ＞W1的变化规律,过高的土壤水分或土壤干旱使果实产量明显降低;叶面喷施锌溶液对生物量的影响不明显,但使W1、W2、W3下的果实产量分别提高9.4%、9.2%和3.1%,且使果实口味改善、品质提高;土壤水分的提高使植株的耗水量增加,却降低了水分利用效率,水分和喷施锌溶液对以生物量计的水分利用效率影响不显著,但对以果实产量计和营养成分计的水分利用效率均达到显著程度,W2Z1处理的水分利用效率最高分别为:WUE产量=61.62 kg/m3、WUEVc=9.56 mg/m3、WUE糖=4.7 g/m3.     

海河平原秸秆覆盖和春季灌水对小麦玉米产量和水分利用的影响

针对海河平原水资源短缺和小麦-玉米水分利用现状,通过2013—2015年大田试验,设置春季不灌水、春季不灌水+秸秆覆盖、春季1水、春季1水+秸秆覆盖四个处理,研究了春季灌水和秸秆覆盖对小麦-玉米两熟作物生长、产量和水分利用的影响。结果表明:灌水和秸秆覆盖效应主要体现在小麦拔节到开花期。小麦拔节~开花期,由于灌溉和秸秆覆盖保温保墒作用,两个生长季中,春季1水秸秆覆盖LAI高于1水不覆盖处理,但开花期后这种效应逐渐消失,花后10天和20天覆盖LAI低于不覆盖处理,且差异显著;春季不灌水由于水分胁迫,无论秸秆覆盖与否,LAI差异不显著。2013—2014年,和不覆盖相比,春季0水覆盖产量降低了1.46%,春季1水处理覆盖后降低了2.76%;2015年春季0水覆盖降低了2.78%,春季1水覆盖降低了1.11%。但春季灌溉1水后,与不灌水相比,2014年产量差异显著,2015年差异不显著。随着灌溉水量的增加,土壤耗水量减少,两年中小麦生长季土壤耗水量都表现为春季0水大于春季1水,且差异显著;相同水分条件下不覆盖大于覆盖处理,但差异不显著。不同处理小麦生长季土壤耗水量的差异及玉米生长期间的降水量共同影响了玉米土壤耗水量,覆盖处理的耗水量小于不覆盖处理。从水分利用效率看,小麦、玉米和周年土壤水分利用效率各处理间和年份间都没有显著差异。海河平原水分有限条件下,秸秆覆盖后在小麦需水敏感期限量灌水在保证产量基础上可降低耗水量,因此春季灌溉1水结合秸秆覆盖是实现本区域小麦-玉米种植制度节水的有效措施。     

渭北旱塬秸秆还田对土壤水分及作物水分利用效率的影响

探讨秸秆还田对渭北旱塬区土壤水分状况、冬小麦产量及水分利用效率的影响。在陕西合阳进行连续两年的秸秆还田定位试验,研究秸秆还田对不同层次土壤水分变化、产量及作物水分利用效率的影响。从小麦播种到抽穗期秸秆还田量9 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2处理的0~80 cm土层贮水量分别较对照高15.96 mm和10.74 mm,还田量9 000 kg/hm2处理的贮水量与对照间差异达到显著水平(P0.05),且80~200 cm土层贮水量较对照高15.11 mm,差异达极显著水平(P0.01),但还田量6 000 kg/hm2处理的80~200 cm土层贮水量与对照差异不显著。还田量9 000 kg/hm2处理的产量、耗水量和水分利用效率均与对照间差异显著(P0.05),分别较对照增加15.70%、5.66%和8.9%;还田量6 000 kg/hm2处理的产量较对照增加6.22%,较还田量9 000 kg/hm2处理减少8.93%,差异均达到显著水平(P0.05),其耗水量和水分利用效率与对照差异不显著。秸秆还田对土壤蓄水保墒具有重要作用;还可显著地提高冬小麦产量、水分利用效率和耗水量,且表现出随秸秆还田量的增加而增加。     

少耕留茬小麦间作玉米的耗水特性

2009—2010年,通过大田试验,在不同灌水梯度下,研究了少耕和秸秆覆盖对小麦间作玉米产量、耗水特性及水分利用效率的影响,旨在为高效节水间作技术体系的构建提供新思路。研究表明：间作处理的土地当量比(LER)为1.46～1.56,间作优势明显;高灌水平与低、中灌水平相比,少耕留茬间作及传统间作中,玉米组分经济产量平均提高44.4%和9.31%,小麦组分经济产量平均提高10.22%和2.36%;少耕留茬显著提高了小麦间作玉米播种前和收获后0～120 cm土层平均贮水量。少耕留茬、间作及灌水量均是影响小麦、玉米耗水量的主导因子,将少耕留茬集成于间作,并结合中灌水处理,为提高小麦、玉米WUE的最优组合。     

生育期水分调控对河西地区滴灌春小麦生长和水分利用的影响

为探索干旱地区有利于春小麦生长和提高产量的大田滴灌灌水模式,以春小麦永良4号为试验材料,在不同生育期(苗期~分蘖,拔节~孕穗,抽穗~开花,灌浆~成熟)设置5个土壤水分下限W1(55%、60%、55%、50%),W2(60%、65%、60%、55%),W3(65%、70%、65%、60%),W4(70%、75%、70%、65%)和充分灌溉(CK)(75%、80%、75%、70%),研究了不同生育期土壤水分调控对河西地区滴灌春小麦生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:一定施肥水平下,随着土壤水分下限的提高,各处理株高、叶面积指数均不断增大,在成熟期充分灌溉(CK)处理分别比W4处理高2.19%和7.93%;不同水分下限处理条件下,春小麦干物质的总积累量和成熟期干物质向籽粒的分配量均为W4处理最大,比CK分别显著高5.63%和17.14%;各处理春小麦产量和水分利用效率随着土壤水分下限的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其中W4处理的水分利用效率比W3处理降低2.82%,但其产量分别比W3、CK处理增加7.53%和4.07%。从节水增产的角度考虑,W4处理可作为基于本试验条件下较适宜的水分处理。     

双垄全膜覆盖沟播栽培对甘肃中部坡耕地水土流失和作物产量的影响

在甘肃省榆中县黄土高原丘陵沟壑区的坡耕地,采用双垄全膜覆盖沟播(DRM)、全膜平铺覆盖(WM)、条膜(半膜)起垄覆盖(RM)、条膜(半膜)平铺覆盖(NM)、露地条播(CK)5个处理进行对比试验。结果表明,双垄全膜覆盖沟播栽培具有良好的减少坡耕地土壤水土流失的作用,土壤流失量分别较露地条播、条膜起垄、条膜平铺、全膜平铺下降了56.07%、67.24%、71.59%、82.47%;作物产量大幅度提高,玉米产量分别比半膜垄作和半膜平铺增产46.76%和58.07%,蚕豆产量分别比条膜起垄、条膜平铺和对照增产46.52%、54.99%和102.96%,马铃薯产量分别比条膜起垄、条膜平铺和对照增产95.21%、76.30%和74.89%。玉米的水分生产率分别比半膜垄作和半膜平铺提高4.77 kg/(mm.hm2)和9.47 kg/(mm.hm2),蚕豆的水分生产率比半膜垄作、半膜平铺和露地对照提高3.24、6.58 kg/(mm.hm2)和5.03 kg/(mm.hm2),马铃薯的水分生产率比半膜垄作、半膜平铺和露地对照提高47.35、42.02、41.57 kg/(mm.hm2)。黄土高原丘陵沟壑半干旱雨养农业区坡耕地采用双垄全膜覆盖沟播栽培,具有良好的减少土壤水土流失的作用,能够最大限度地集蓄天然降水,加之其明显的增温保温作用,可大幅度地提高作物产量,降水生产率显著提高。     

绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖玉米农田土壤水分利用特征

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70%地膜覆盖+30%捆状玉米秸秆覆盖、70%地膜覆盖+30%不覆盖、50%地膜覆盖+50%捆状玉米秸秆覆盖、50%地膜覆盖+50%不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明:免耕地膜秸秆交替覆盖(NTP7S3、NTP5S5)较传统耕作全膜覆盖(CTP)降低了玉米农田棵间蒸发量,降低比例分别为20.7%与19.1%,玉米秸秆捆状覆盖显著降低了棵间蒸发量,较不覆盖降低59.0%～60.8%,而相邻地膜覆盖较秸秆覆盖提高棵间蒸发量达到29.9%～32.3%,说明NTP7S3与NTP5S5降低棵间蒸发量主要源于秸秆覆盖带较好地抑制土壤水分蒸发的作用。免耕地膜秸秆交替覆盖减小了玉米营养生长期(拔节～开花期)的耗水量,增大了生殖生长期(开花～完熟期)的耗水量,有效协调玉米各生育阶段耗水互补、竞争关系,NTP7S3与NTP5S5较对照CTP降低全生育期总耗水量3.6%与11.6%,棵间蒸发量占总耗水量之比(E/ET)降低17.7%与8.6%,以NTP7S3处理水分高效利用的调控效应较好;NTP7S3处理玉米获得较高的籽粒产量与水分利用效率,较CTP增产4.6%,水分利用效率提高8.4%。西北绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖结合免耕替代传统耕作全膜覆盖并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,反而具有增产增效的作用,是玉米生产中地膜减投增效的可行措施。     

不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

氮肥类型对夏玉米及后作冬小麦产量与水、氮利用的影响

研究了华北平原夏玉米季施用不同类型氮肥对当季与后作冬小麦及周年产量与水、氮利用的影响,结果表明:(1)随施氮量增大,夏玉米产量、耗水量与水分利用效率(WUE)增大,氮肥利用率(NUE)降低。夏玉米WUE与NUE受到氮肥类型的影响,WUE以复合肥处理较大,NUE以包膜尿素和复合肥较高,且存在较明显的基因型差异,WUE以郑单958较大,NUE以农大108较大;(2)夏玉米季施氮使冬小麦氮生理效率降低,氮肥效率增大,并显著影响冬小麦产量和WUE,但因夏玉米季品种、氮肥类型与施氮量不同而表现有差异。夏玉米季氮肥后效明显,但氮肥类型间差异显著,一般以尿素处理及包膜尿素与复合肥高N处理较大;(3)夏玉米—冬小麦轮作制度下,两季总产量、总氮素累积量、总耗水量及水、氮利用效率明显受到夏玉米季氮肥类型与施氮量的影响,且受到夏玉米基因型的影响。     

Effects of mulches on water use in a winter wheat/summer maize rotation system in Loess Plateau,China

Limited water resources often result in reduced crop yield and low water productivity(WP). In northwestern China, crop production is generally dependent on precipitation. Therefore, a variety of agricultural rainwater harvesting(ARH) techniques have been used for conserving soil moisture, ameliorating soil environment, increasing crop yield, and improving water use efficiency. A two-year(2013–2015) field experiment was conducted under a typical sub-humid drought-prone climate in Yangling(108°24′E, 34°20′N; 521 m a.s.l.), Shaanxi Province, China, to explore the effects of mulching(same for summer maize and winter wheat) on soil moisture, soil temperature, crop water consumption, and crop yield with a winter wheat/summer maize rotation. Crops were planted in a ridge-furrow pattern and the treatments consisted of a transparent film mulch over the ridges(M1), a crop straw mulch in the furrows(M2), a transparent film mulch over the ridges and a crop straw mulch in the furrows(M3), a black film mulch over the ridges and a crop straw mulch in the furrows(M4), and a control with no mulch(CK). Results showed that M4 was the best treatment for improving soil water storage and content, and decreasing crop water consumption during the summer maize and winter wheat rotation. In both maize and wheat seasons, M1 had a higher soil temperature than M2 and CK, and M3 had a higher soil temperature than M4. In the maize seasons, M4 had the highest yield, WP, and precipitation productivity(PP), with the average values for these parameters increasing by 30.9%, 39.0%, and 31.0%, respectively, compared to those in CK. In the wheat seasons, however, M3 had the highest yield, WP, and PP, with the average values for these parameters being 23.7%, 26.7%, and 23.8% higher, respectively, than those in CK. Annual yield(maize and wheat yields combined) and WP did not differ significantly between M3 and M4. These results suggested that M3 and M4 may thus be the optimal ARH practices for the production of winter wheat and summer maize, respectively, in arid and semi-arid areas.     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

钾肥对河西绿洲小麦/玉米带田产量和作物吸钾量的影响

进行了钾肥不同用量的田间试验,以验证河西绿洲富钾的灌漠土壤施用钾肥对小麦/玉米带田是否有增产效果。试验采用随机区组设计,设5个K处理,施K2O分别为:0、751、50、2253、00 kg/hm2。结果表明,钾肥能提高小麦/玉米带田栽培条件下两种作物产量,和不施钾肥相比,小麦带增产5.1%~8.9%,玉米带增产2.8%~8.1%,小麦/玉米带田总产提高3.3%~7.8%;当施钾量为75 kg/hm2,小麦/玉米带田总产量为最高,达12 994kg/hm2,与不施钾肥相比,总产量增加936 kg/hm2,增产7.8%。钾肥能提高小麦秸秆钾含量和吸钾量,与不施钾肥相比,小麦秸秆含钾量提高4.31%~7.84%,吸钾量提高6.2%~9.6%;但玉米秸秆钾含量和吸钾量有所降低,与不施钾肥相比,玉米秸秆含钾量减少20%~24.86%,吸钾量减少25.7%~28.7%。这是否是小麦和玉米在带田种植条件下存在着对钾素吸收的竞争作用,值得进一步研究。     

不同滴灌量下冬小麦耗水特性及干物质积累分配研究

在2013—2014年、2014—2015年田间试验研究了W1(2 550、2 325 m3·hm~(-2)),W2(3 450、3 000 m3·hm~(-2)),W3(4 350、3 675 m3·hm~(-2)),W4(5 250、4 350 m3·hm~(-2))4种滴水量处理对0~140 cm土层含水量及小麦叶面积指数、光合势、干物质积累分配、水分利用效率及产量等的影响。结果表明,拔节至灌浆期间,在每次滴水225~900 m3·hm~(-2)的范围内,增加滴水量主要直接增加0~60 cm土层含水量,间接减少60~140 cm土层储水消耗量,W4土壤储水消耗较W1减少50%左右;增加拔节至成熟期间冬小麦群体叶面积指数、光合势;增加干物质积累量和花后光合产物对子粒的贡献率,降低花前营养器官贮藏物向子粒的转移量、转移率和其对子粒的贡献率,增加产量、降低灌溉水利用效率。总滴水量大于3 675 m3·hm~(-2)(其中,拔节至灌浆期间的滴水量大于2 700 m3·hm~(-2))增产不显著,并且大幅度降低灌溉水利用效率。降水量对冬小麦产量形成影响很小,灌水量对小麦产量和水分利用效率起决定性作用;北疆冬小麦全生育期适宜总滴水量为3 450~3 675 m3·hm~(-2)(其中,拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期各450~675 m3·hm~(-2)),可以获得的产量是6 737.4~8 604.1 kg·hm~(-2)。     

不同栽培模式对大麦生育期间土壤水分及产量的影响

通过大田试验分析了全膜覆土穴播、垄作沟灌及平作条播栽培模式对大麦的土壤水分时空动态、产量及其水分利用效率的影响。结果表明,全膜穴播处理极有利于大麦的早期出苗及营养生长。但垄作沟灌栽培处理有利于促进大麦生殖生长。全膜穴播处理产量较垄作沟灌和平作条播处理分别增产10.9%和15.31%,并且WUE分别高10.69%和11.09%,说明全膜穴播栽培处理增加了大麦土壤的可利用水分,提高了产量和WUE。