冬小麦抗旱新品种试验与关键水灌溉

针对华北高产粮区冬小麦存在大水大肥大播量的问题，选用旱麦莱农9214和莱州3279为试材，高水肥品种济麦19号为对照，经过2年试验推广证明，这2个品种在干旱偏枯年和平水偏丰年灌1－2次关键水，每公顷平均产量7766．25kg，比灌4次水的对照田济麦19号（平均单产6765kg），增产1001．25kg，增产率14．8％；总耗水量平均3585．66m^3/hm^2，水分生产率2．17kg/m^3，耗水系数．462m^3/kg，节省灌溉用炎2752．5m^3/hm^2，节水率68．62％，小麦降耗增收1542－3434．4元／hm^2，实现了节水、高产，低耗、高效农业，达到保护地下水资源的目的。     

长期氮、磷配合施用对黑垆土氮、磷养分变化的影响

在黑垆土上安排长期定位试验，研究了连续施用氮、磷肥对土壤氮、磷养分动态变化及冬小麦产量的影响。研究表明，黑垆土连续6年配合施用氮、磷肥，耕层土壤氮、磷养分基本持平或略有提高，冬小麦表现明显增产效果；不施氮、磷肥耕层土壤氮、磷养分含量逐年降低，冬小麦产量下降。每公顷施用N112．5kg、P34．9kg，氮、磷分别盈余0．2kg／hm^2和1．5kg／hm^2，表明氮、磷投入与吸收基本平衡；每公顷施用N180．0kg、P43．7kg，氮、磷分别盈余62．2kg／hm^2和8．4kg／hm^2，表明氮、磷投入大于冬小麦吸收量。     

膜侧小麦最佳补灌时期及适宜补灌量的研究

通过多点田间试验和降水产量积分回归函数分析，对宁南山区膜侧冬小麦水分亏缺补偿效应进行了研究。结果表明，相同水量在不同生育时期实施补灌，以拔节期和返青期的增产效果和水分效应最大，其次为越冬期；在同一生育时期以不同水量实施补灌，90mm补灌量的小麦产量和水分生产效率同时最高，60mm的供水效率最高。因此，膜侧冬小麦最佳补灌时期为返青－拔节期，其次为越冬期，适宜补灌量为60－90mm。在最佳补灌时期实施适量补灌，能够达到节水、增产和高效补偿供水的目的。     

不同灌水处理冬小麦耗水规律与节水灌溉方案确立

在大田试验条件下研究不同灌水处理冬小麦耗水规律与节水灌溉方案确立，结果表明，拔节后冬小麦耗水量关键期。耗水量与产量呈抛物线关系，在吨粮田冬小麦全生育期耗水量为３７０－４５０ｍｍ。在灌水处理中，水分生产效率随灌水量增大而减少，经济系数和综合经济效益分析以灌三水处理为最高。     

丘陵旱地冬小麦覆盖施肥效应研究

1998年－2000年对丘陵旱地冬小麦进行了覆盖施肥效应的研究，结果表明：在试验条件下，施有机肥和覆膜或盖草较不施和裸地的处理耕层土壤含水量分别增加0.22%-1．05％和1．29％－4．11％；以有机肥16500kg/hm^2和33750kg/hm^2、尿素240kg/hm^2和360kg/hm^2、磷酸二铵371kg/hm^2和555kg/hm^2、硫酸钾149kg/hm^2和222kg/hm^2、覆膜或盖草为最佳组合，其经济效益达极显著水平，而覆膜与盖草处理间差异不显著。为此认为，深耕结合施有机肥、适量化肥和盖草是丘陵旱地小麦保护增产的经济有效措施，应推广应用。     

覆盖补水施肥对旱地小麦产量及土壤环境的影响

在覆盖补水条件下，设置了不同覆盖方式、不同补水时期、不同追肥时期和不同施肥量等试验。结果表明，地膜穴播产量较高，较对照增产41．3％，比膜侧条播增产21．1％。在覆盖基础上，底墒较差时，越冬前补水较对照增产30．5％；底熵较好时，拔节期补水较对照增产15％以上。在覆盖补水前提下，将常规的一次性施肥分别改为拔节、越冬和孕穗3个时期追肥，拔节期追肥产量比对照增产14．3％；越冬追肥增产9．0％。不同化肥施用量，N300P300K240产量较CK增产20．0％；次为N150P300K120及N150P225K120，再次为N225P225K180和N150P150K120。在不同施氮水平（纯N75kg/hm^2-300kg/hm^2）和不同施K2O水平（KWO60kg/hm^2-240kg/hm^2)中，产量随着施磷量的增加（P2O575kg/hm^2-300kg/hm^2)而增加。     

旱原地膜冬小麦集雨节水灌溉研究

旱原地膜冬小麦集雨节灌具有显著的产量和水分效应，试验结果表明，随着有限供水量的增加，冬小麦经济产量相应提高，日耗水量增大，２ｍ土层土壤供水增加，冬小麦水分利用效率和供水效率依次增大。集雨节灌妈拔节期效果最佳，增产５７．１％，同时拔节期供水１２ｍｍ，较其它时期等量 水的效率提高２倍－６倍，表现出旱地集雨节灌的超补偿效应。     

晋南中肥力地冬小麦高产栽培对钾锌锰配套措施选优

采用二次通用旋转回归组合设计，研究了干旱年份下钾、锌、锰配施对冬小麦产量的影响，并建立了数学回归模型，知三因子作用大小顺序为：钾＞锰＞锌。通过计算机模拟寻优，得到晋南中肥力地冬小麦产量＞4500kg/hm^2。在95％置信区的最佳农艺组合方案是：氯化钾395．700－508．35kg/hm^2，硫酸锌74．85－104．1kg/hm^2，硫酸锰78．75－103．35kg/hm^2。     

豫西旱肥地冬小麦钾素增产效应研究初报

1997年－1998年在豫西旱肥地进行的冬小麦施钾试验结果表明,施用钾肥增加了小麦对钾素的吸收,刺激了植株生长,提高了成穗率、穗粒数及千粒重,降低了小穗不孕率,增产幅度为10．6％－25．8％,钾肥的产量模型为：Y＝4224．83＋9．5420X－0．0228X^2,最高产量（5223．18kg/hm^2)施肥量为209．25kg/hm^2,经济合理施肥量为158．65kg/hm^2,施肥利润983．97元／hm^2。     

灌水量和密度对转基因抗虫棉生育特性的影响

在关中棉区大田条件下,采取不同种植密度下控制供水的方法,研究了灌水和密度对转基因抗虫棉生长发育、干物质分配及产量的影响.结果表明,灌水和密度对棉花生长具有双向调控功效,二者优化高效组合是灌水675 m3/hm2,密度4.5～7.5万株/hm2,比CK增产21.6%～23.6%,灌水效率达2.49～3.19 kg/m3.     

黄土塬区降水变化对冬小麦土壤耗水特性及水分利用效率的影响

采用人工遮雨棚和自流滴灌系统来实时人工干预降水,研究了黄土塬区不同降水条件即正常降水(CK)、降水减少1/3(R-1/3)和降水增加1/3(R+1/3)条件下,麦田0~4 m土壤水分变化、冬小麦耗水特性及WUE。结果表明:(1)降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用和补给;降水减少,冬小麦对土壤水的利用增强,导致生育期和休闲期深层土壤含水量降低,且很难补充恢复;降水增加,冬小麦也会部分利用深层土壤水,土壤含水量在生育期呈降低趋势,在冬小麦收获后,土壤水得到补给,土壤含水量会逐渐恢复并高于前期土壤含水量。(2)冬小麦优先利用降水转化而来的土壤水,然后利用土壤前期储水;对于越冬~成熟期的总耗水量(ET)组成,R-1/3处理的冬小麦对降水和0~2 m土壤水分的利用增强,降水量(P)和0~20 m土壤贮水变化量(ΔW0-2 m)各自约占ET的40%;R+1/3处理P占ET的比例约是ΔW0~2 m的1倍多;CK处理P占ET的比例比ΔW0~2 m高15%左右;降水减少,降水占耗水量的比例降低,0~2 m土壤水占耗水量比例增加;降水增加,则有相反的结果。(3)降水减少,WUEbio(基于生物量的WUE)相对于CK处理降低了1.3%,但产量下降程度(7.1%)小于耗水下降程度(14.2%),WUEgrain(基于籽粒产量的WUE)反而增加;降水增加,相对于CK处理生物量减少5.3%而籽粒产量增加4.5%,但水分的消耗增加了11.4%,WUEbio和WUEgrain均降低。总之,降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用、土壤水的补给、冬小麦的耗水组成以及生物量和产量的平衡,最终影响冬小麦WUE。     

基于DSSAT模型的京津冀地区主要农作物用水分析

以京津冀为研究区，将GIS（Geographic Information System）技术与DSSAT（Decision Support for Agrotechnology Transfer）模型相结合，对2016—2017年冬小麦和夏玉米的生长需水情况进行模拟，并分析了雨养条件及灌溉条件对冬小麦和夏玉米生物量的影响。结果表明：京津冀地区冬小麦的需水量在323.72~419.58 mm之间，夏玉米的需水量在333.47~438.51 mm之间；2种作物需水量较多的地区主要集中在种植区的东南部及北部，需水量相对较少的地区主要分布在种植区的西部。冬小麦从播种开始的第160天左右，耗水量显著增加，夏玉米对水分需求一直增加，30 d前后，夏玉米地上生物量显著增加，因此，在冬小麦播种的前160 d、夏玉米播种的前30 d内应适度灌溉，避免过度灌溉造成水资源浪费。     

Quantifying the impacts of soil water stress on the winter wheat growth in an arid region, Xinjiang

Wheat growth in response to soil water deficit play an important role in yield stability. A field experiment was conducted for winter wheat (Triticum aestivum L.) during the period of 2002-2005 to evaluate the effects of limited irrigation on winter wheat growth. 80%, 70%, 60%, 50% and 40% of field capacity was applied at different stages of crop growth. Photosynthetic characteristics of winter wheat, such as photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, photosynthetically active radiation, and soil water content, root and shoot dry mass accumulation were measured, and the root water uptake and water balance in different layer were calculated. Based on the theory of unsaturated dynamic, a one-dimensional numerical model was developed to simulate the effect of soil water movement on winter wheat growth using Hydrus-1 D. The soil water content of stratified soil in the experimental plot was calculated under deficit irrigation. The results showed that, in different growing periods, evapotranspiration, grain yield, biomass, root water up- take, water use efficiency, and photosynthetic characteristics depended on the controlled ranges of soil water content. Grain yield response to irrigation varied considerably due to differences in soil moisture contents and irrigation scheduling between seasons. Evapotranspiration was largest in the high soil moisture treatment, and so was the biomass, but this treatment did not produce the highest grain yield and root water uptake was relatively low. Maximum depth of root water uptake is from the upper 80 cm in soil profile in jointing stage and dropped rapidly upper 40 cm after heading stage, and the velocity of root water uptake in latter stage was less than that in middle stage. The effect of limited irrigation treatment on photosynthesis was complex owing to microclimate. But root water uptake increased linearly with harvest yield and improvement in the latter gave better root water uptake under limited irrigation conditions. Appropriately controlled soil wate     

旱地夏闲期秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦水分利用及养分吸收的影响

以夏季裸地休闲为对照,研究了免耕条件下小麦秸秆覆盖和种植豆科绿肥及二者混合对旱地冬小麦产量、作物水分利用、氮磷钾养分吸收的影响。结果表明,秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响,但秸秆覆盖作物耗水量较对照增加10 mm,种植绿肥则减少11 mm,水分利用效率却无显著变化;夏闲期种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦籽粒吸氮量分别降低6.0%和6.6%,差异显著,吸磷量降低5.9%和6.2%,籽粒吸钾量降低了7.9%和7.9%。可见,一年的秸秆覆盖和种植绿肥对冬小麦产量没有显著影响,但秸秆覆盖使小麦生育期耗水量增加而种植绿肥使之降低,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦对氮磷钾养分吸收有所降低。     

旱地冬小麦秸秆带状覆盖不同模式的水分效应

在黄土高原半干旱雨养条件下以露地种植为对照(CK),设置了4种玉米整秆带状覆盖方式:带状3行(MS3),带状4行(MS4),带状5行(MS5),带状6行(MS6),比较研究了不同带幅对冬小麦产量、土壤水分变化的影响。结果表明:适宜带幅(MS3、MS4)的秸秆带状覆盖能显著改善土壤水分状况并提高冬小麦产量和水分利用效率,MS3、MS4分别较CK增产69.1%、41.3%,水分利用效率提高88.1%、39.1%。MS3与MS4对土壤含水量在不同时期、不同土层均具有增墒和降墒的双重效应,但增墒效应更为突出,全生育期平均分别较CK提高土壤含水量1.00和0.35个百分点。MS3可以显著改善土壤水分在各生育时期各土层的分布情况,其在播种期~越冬期、返青期~孕穗期的供水效果,以及60cm以下土层对60 cm以上土层的水分补给效果均好于其它处理,有利于冬小麦生长、成穗,提高穗粒数,因此MS3更适合黄土高原半干旱雨养地区的冬小麦生产。     

稀植栽培对旱地冬小麦光合特性、产量及水分利用效率的影响

为了探明稀植栽培对旱地冬小麦光合特性、产量及水分利用效率的影响,在大田试验条件下,测定分析了不同稀植条件下4个主茎和分蘖成穗并重型冬小麦品种旗叶的光合速率、光合量子产量、相对电子传递速率及群体透光特性、小麦籽粒产量和水分利用效率.结果表明,在从扬花到蜡熟期,稀植栽培可使小麦旗叶光合速率、光合量子产量、相对电子传递速率和群体透光率提高,各品种之间变化较为一致.播量为450万株/hm~2(传统高产栽培播量)处理比150万株/hm2播量处理旗叶的光合衰减率提高25.2～43.5个百分点,光合量子产量和相对电子传递速率分别降低2.95%～20.68%和10.66%～18.32%,群体上层的光截获量增加,中下部受光条件较差.表明稀植栽培下小麦生育后期在光合能力、电子传递和光能转化方面均具有明显优势.适当降低播量(300～375万株/hm~2),建立合理的群体结构,冬小麦籽粒产量和水分利用效率较播量为450万株/hm~2处理分别平均提高12.55%和14.48%,表明适当稀植栽培能显著提高冬小麦的产量和水分利用效率.     

基于动态模拟的冬小麦水分胁迫敏感性研究

以关中平原为研究区域,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定基础上,模拟冬小麦整个生育期以日为步长的实际蒸散量和潜在蒸散量,采用Jensen模型研究冬小麦不同生育时期对水分胁迫的敏感性。结果表明,无论旱作样点还是灌溉样点,冬小麦在同一生育时期对水分胁迫的敏感性相同,且拔节期的敏感性最强,抽穗~灌浆期次之,返青期和乳熟期依次递减。灌溉样点在拔节期和抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感系数分别为0.589与0.342,对水分胁迫的敏感性相差较大,而旱作样点在两生育时期的水分胁迫敏感系数分别为0.405与0.383,对水分胁迫的敏感性相差较小,由于灌溉样点在拔节期发生水分胁迫现象可以通过及时灌溉以缓解缺水情况,因而会减弱其后抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感性。根据水分胁迫敏感性,对不同生育时期缺水采取不同措施,较好地实现抗旱防旱资源的合理利用。     

冬小麦分蘖期复水对根、冠生长及其相互关系的影响

以冬小麦品种北农6号为材料,通过温室管栽试验,研究了苗期中度和童度缺水条件下分蘖期复水对冬小麦株高、叶面积、根、冠干物质积累、叶面积比、根冠比、产量、耗水量和水分利用效率等指标的影响.结果表明,苗期受旱程度不同的冬小麦分蘖期恢复供水后,其株高、单株叶面积、生物量及产量等都超过中度和重度缺水对照,表现出明显的激发生长效应.同时,各复水处理与对照相比,分配到冠部的干物质比饲均增加,R/S下降.在不同土壤水分条件下,冬小麦的水分利用效率随耗水量的增加而降低,中度水分亏块后分蘖期充分供水的处理,可以在少减产的情况下节约大量用水,从而达到提高水分利用效率的目的.     

覆膜对不同播期冬小麦根系生长和产量的影响

为探究覆膜对冬小麦根系生长和产量的影响,于2017—2018和2018—2019年度在冬小麦生育期设置2种栽培模式（CK: 裸地穴播,PM: 全膜穴播）和3个播种日期（0：传统播期,10：晚播10 d,20：晚播20 d）,分析了覆膜措施对不同播期冬小麦地上部和根系生长、产量及其构成,以及水分利用效率的影响。结果表明,覆膜处理有效增加了不同播期冬小麦返青期后的根长密度（RLD）、根表面积密度（RSD）、根系生物量、地上部生物量;各生育期PM0处理的RLD、RSD、根系生物量、地上部生物量均最大。覆膜对晚播冬小麦根系生长具有一定的加速作用,使得两季冬小麦PM10处理的RLD、RSD和根系生物量在返青期分别比CK0处理高2.90%、13.63%和23.04%。与CK0处理相比,两季冬小麦灌浆期 PM0、PM10、PM20处理的地上部生物量分别显著增加65.63%、75.57%和54.71%（P<0.05）。两季冬小麦覆膜处理的产量和水分利用效率均比同播期裸地处理高,其中,两季冬小麦PM0、PM10处理的产量分别比CK0处理提高28.92%、14.35%,水分利用效率分别比CK0处理提高17.87%、7.90%。此外,研究还发现,冬小麦返青期、开花期、灌浆期总RLD均与有效穗数、产量、水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）;冬小麦返青期总RSD、根系生物量均与有效穗数、产量及水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）。综上,覆膜措施通过改良土壤的水热环境,加速并促进了冬小麦根系的生长发育,进而改善了冬小麦根系对水分和养分的吸收,增加冬小麦植株的抗逆性。     

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。