陇东地区不同生态型冬小麦抗旱性研究与适宜品种的筛选

在不同的播前底墒下,应用抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法研究了14个不同生态类型旱地冬小麦品种的抗旱性。结果表明,随着底墒的增加,旱地冬小麦产量和水分利用效率显著提高,相同底墒下品种之间产量与水分利用效率差异显著,不同生态型冬小麦对播前底墒的反应明显不同。抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法均能较好地评价旱地冬小麦的抗旱性,其评价结果基本一致。参试品种从来源分析,抗旱性表现为:甘肃陇东>山西地区>北京地区>渭北旱塬>黄淮地区。     

黄土高原休闲期深松后覆盖播种对旱地小麦产量的影响

为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系，探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术，于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验，以休闲期深松和当地传统耕作（对照）为主区，以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播三种播种方式为副区，研究休闲期深松、生育期覆盖播种对土壤水分和产量及其构成因素的影响。结果表明：两试验年度休闲期深松耕作显著提高了播种期土壤蓄水量，0~300 cm土层较传统耕作多蓄水达24~33 mm；越冬-成熟期土壤蓄水量提高了12%~16%，休闲期土壤蓄水效率显著提高了18%~24%，降水生产效率提高了6%~11%，水分利用效率显著提高了15%~23%。2 a休闲期深松较对照小麦产量分别提高了12%~16%、18%~24%。休闲期深松条件下两种覆盖播种模式较常规条播产量显著提高了9%~13%、8%~21%；对照条件下，产量分别提高了6%~13%、12%~19%。2 a膜际条播较全膜覆土穴播产量分别提高了3%~7%、6%~12%，降水生产利用效率和水分利用效率均以膜际条播最高。年份对产量和穗数有极显著影响，休闲期深松效果大于播种方式效果。此外，本试验条件下，穗数的形成与越冬期上层土壤水分、拔节期中层土壤水分、孕穗期深层土壤水分相关性极显著。产量的形成与越冬期上层、拔节期上层和中层、孕穗期和开花期深层水分相关性极显著。休闲期深松可实现蓄水增产，土壤蓄墒每增加1 mm，2 a休闲期增墒增产量分别达26 kg·hm^-2、46 kg·hm^-2，且结合膜际条播蓄水对产量的贡献最高。总之，休闲期采用深松、生育期采用覆盖，均有利于提高花前土壤水分，增产主要通过提高穗数来实现，且降水少的年份增产效果明显。因此，休闲期深松结合生育期膜际条播处理是兼顾高产蓄水高效的耕作栽培方式。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%；夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理；水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

底墒和补灌量对冬小麦产量和水分利用的影响

在大型半自动控制防雨池栽条件下，采用裂区设计，以不同底墒(350、450、650 mm)为主处理，生育期补灌量(0、56.3、78.1、100 mm)为副处理，研究了不同土壤底墒和补灌量对冬小麦产量、产量构成和水分利用的影响。结果表明，在不补灌条件下，0～200 cm土壤有效底墒最大利用率为42.6%～74.2%,其中0～50 cm为92.2%～123.4%,50 cm以下为53.9%～65.3%,能保持到冬小麦抽穗。随着补灌量的增加，高、中、低底墒0～200 cm土层有效底墒利用率增加。高、中、低底墒高量补灌(R3)0～200 cm有效底墒利用率分别比低量补灌(R1)增加4.3%、37.2%、7.5%;各土层有效底墒利用率均大于不补灌处理。冬小麦营养生长阶段浅层耗水量大于生殖生长阶段，但深层耗水量正好相反，随着冬小麦生育期的推进，尤其在生殖生长阶段，深层土壤贮水量发挥了积极的“补偿作用”。底墒对冬小麦产量及其构成、水分利用效率有显著影响。随补灌量的增加，产量及产量构成均增大，且底墒越低增加幅度越大，但差异不显著。低底墒增产效应分别较中、高底墒提高70.9%～108.5%、389.7%...     

底墒差异对压砂地西瓜耗水规律的影响

通过田间试验研究了播前灌水营造底墒差异对压砂地土壤水分动态变化、西瓜耗水规律、西瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明：播前灌水造墒处理不同程度提高了1 m土层土壤水分含量，但灌水定额过大（70 m³·667m^-2和55 m³·667m^-2）会引起水分深层渗漏；西瓜生育前期耗水量随着播前灌水量降低而降低；西瓜需水高峰期，当1 m土层底墒在222～270 mm范围内，耗水量随1 m土层底墒增加而降低；底墒差异还会影响收获期1 m土层土壤水分含量；综合西瓜产量和水分利用效率，在试验区域内，当西瓜生育期降雨量在85 mm左右，1 m土层土壤储水量在250 mm就可保证西瓜正常生长。另外，压砂地夏季休闲措施提高了土壤水分含量，1 m土层土壤储水量增加了2.7 mm，为下一季作物提供了良好的土壤水分条件。     

基于DSSAT模型陕西杨凌不同降水年型冬小麦灌溉制度研究

基于DSSAT作物模型模拟了不同降水年型水分胁迫条件下的冬小麦生产潜力,对比分析不同生育期灌水对产量、WUE以及土壤蒸发量等的影响,从而确定关键灌水期;并在综合考虑产量、WUE、总灌水量、灌水次数等因素的基础上确定了不同降水年型下的最优灌溉制度。结果表明：(1) 冬小麦越冬水、返青水、拔节水、灌浆水四水中以返青水最为关键,其次为拔节水,最后为越冬水和灌浆水;当不灌返青水时,冬小麦产量和蒸腾量显著降低,土壤蒸发量显著升高;(2) 不同降水年型之间也存在显著差异,产量、WUE、作物蒸腾量等表现为丰水年略大于平水年,二者显著大于枯水年;而灌水边际效益表现为平水年＞枯水年＞丰水年;(3) 枯水年、平水年、丰水年的冬小麦最优灌溉制 度分别为枯水年返青期和拔节期各灌水75 mm和50 mm,平水年返青期灌水75 mm,丰水年返青期和拔节期各灌水25 mm。     

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。     

豫西黄土坡耕地保护性耕作保水效果研究

采用田间模拟小区和田间自然小区试验相结合的方法,研究了不同处理条件下降雨入渗、休闲期降水的贮蓄率、不同土壤层次间接纳降水的增量、冬小麦产量及水分利用效率等因素。研究结果表明,保护性耕作有延缓径流,增加降雨入渗的作用,其稳定入渗率是保护性耕作的1.22～6.67倍,在降雨强度为68mm/h时其地表产生径流时间比传统耕作晚6～15min;免耕和深松处理土体内的含水量、接纳降水的能力明显高于传统耕作,休闲期两个处理降雨贮蓄率分别比对照高出6.5%和7.4%,冬小麦产量分别高17.78%和16.1%,水分利用效率分别高1.52kg/(mm·hm2)和1.00kg/(mm·hm2)。     

底墒对压砂地西瓜生长和产量的影响

通过田间试验研究了底墒差异对西瓜生长和产量以及水分利用效率的影响。结果表明:播前适宜的底墒(0~100 cm土层储水量在223~238 mm)可以促进西瓜主蔓长的生长、叶片的发生以及提高西瓜叶面积;播前底墒较丰时(0~100 cm土层储水量在283 mm),不利于西瓜前期的生长。与播前不灌水相比,播前灌水造墒处理不同程度地提高了地上部生物量和西瓜产量;其中播前灌水量达到70m3/667m2时,西瓜产量和瓜蔓重最大,分别为1 645 kg/667m2和25.4 kg/667m2,相比播前不灌水处理分别提高了30%和49%。西瓜水分利用效率随播前土壤储水量增加而降低。     

晋东豫西（寿阳）旱农试区水肥效应研究

在晋东豫西（寿阳）旱农试区，研究土壤水肥状况及施肥措施对玉米产量和水分利用效率的影响，结果表明，播前土体贮水量影响玉米的产量和生育期耗水量，适宜的土壤水分状况，有益于产量的提高，耕层土壤养分越充裕，玉米产量和水分利用效率就越高，相反，则越低，适宜的土壤养分状况。促进玉米水分的吸收及其有效利用，各种肥料的优化施用，培肥土壤实行秋季施肥，是改变该区低产面貌，有效利用降水的重要途径。     

干旱半干旱地区双垄地布覆盖对土壤水分的影响

为探明一种可替代覆盖材料的可行性,在甘肃省定西市安定区开展了为期1 a的监测试验,试验设防草地布加地膜覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和裸地起垄(CK)3种处理,利用土壤水分、水势传感器分别对沟内地表下5、15 cm的土壤含水率、水势进行监测,结果表明:(1)表层5 cm土壤水分日变化呈复杂波形,受不同覆垄处理和季节性天气变化的影响显著;(2)0～20 cm土层的水分年变化主要受降雨、露水和蒸发强度的影响,表现为春冬干、夏秋湿的特点,在11月至翌年2月期间MB和DB覆垄处理土壤水分净损失量要高于CK裸地垄,而在作物生育期内(5—9月)覆垄处理土壤储水净增量为DB最大(36.35 mm)、MB次之(30.73 mm)、CK最小(16.30 mm);(3)MB和DB覆垄能明显加快雨露叠加,增加土壤水储存,而CK处理下叠加效应弱,且深层土壤对降雨不敏感,具有滞后性,但随着连续降雨的发生,表层土壤储水量加大,这种滞后性明显减弱;(4) 0～20 cm土层土壤储水量日变化幅度为夏季最大(平均1.20 mm·d~(-1)),春季次之(1.03 mm·d~(-1)),秋季最小(0.79 mm·d~(-1)),全年水分净收获总量为DB最大(24.9 mm)、MB略低(21.5 mm)、CK最小(11.4 mm)。整体而言,只用地布覆垄具有最好的集水效果,这种防草地布可多年使用,无地膜碎片化污染问题,但在无降雨时期,垄沟内因土壤水分高,其蒸发强度略高于裸地处理。     

西南干热河谷休闲农田温度与蒸发量日变化规律及协同关系

针对西南干热河谷旱季休闲农田面积扩大的实际，选择旱季初和旱季末2个时段，研究24 h休闲农田温度与农田蒸发量的变化规律及协同关系。结果表明：休闲农田温度曲线和蒸发量累计曲线大致呈现波形函数曲线变化，随着土壤深度和农田覆盖物的增加，曲线依次向后推移，波幅也逐渐变小，表明农田覆盖物对土壤起到一定的稳温和保水作用，可明显降低农田土壤水分散失；休闲农田温度与农田蒸发量的协同函数均呈现正向协同关系，且协同系数普遍较大，随着土壤深度和地表覆盖物逐渐增加，协同关系逐渐减弱，而干旱却有利于协同关系加强，说明在气候干燥区，农田温度升高，农田蒸发量增大，温度与蒸发量的协同关系增强，农田温度仍然是农田蒸发的主要推动因素。故西南干热河谷地区要开发利用季节性休闲农田，就必须做好旱季农田土壤水分的保蓄，增加地表覆盖物，减少农田水分的无效蒸发，为休闲农田的开发利用奠定良好的水分基础。     

渗水地膜覆盖栽培的土壤水温效应及对糜子生育的调控研究

在甘肃会宁,以陇糜5号为指示品种,研究了渗水地膜覆盖(T1)、普通地膜覆盖(T2)、露地(T3)3种种植方式土壤水分、地温效应及对旱地糜子生长发育的影响。结果表明,渗水地膜的渗水作用使其比普通地膜能接纳更多的雨水(在出苗期、抽穗期和成熟期的20~40 cm及40~60 cm耕层,均是T1T2),微气孔蒸发作用使得其0~20 cm耕层水分含量略低于普通地膜(在出苗期、抽穗期和成熟期的0~20 cm耕层,均是T2T1);与露地相比,渗水地膜和普通地膜覆盖都具有明显的增温和保温效果,且增产显著,增产幅度分别是46.79%和67.13%,但渗水地膜和普通地膜处理之间产量差异不显著。     

渭北旱原冬小麦全程微型聚水两元覆盖高产栽培增产机理研究

旱地冬小麦全程微型聚水两元覆盖栽培技术,是夏闲期采用“微型聚水两元覆盖技术”,种麦时仍保持微型聚水两元覆盖形式不变,沟下,垄上均种小麦的一种新的旱地小麦栽培技术,它集地膜覆盖和残茬覆盖之所长,能将冬小麦整个生产年度的降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,从而使小麦生长健壮,分蘖增多,根系发达,成穗数增加,穗粒数增多,千粒重提高,具有显著的增产,增收效果。是渭北旱原进行旱地冬小麦高产或超高产栽培的一条     

陇东黄花菜越冬不同材料覆盖下的生长特性及气候效应研究

在分析陇东黄花菜的一般生长发育特性基础上,研究了黄花菜在越冬期不同材料覆盖(地膜覆盖、秸秆覆盖)下的生长特性和增温保墒效应。结果表明,采取越冬覆盖措施具有明显的增温保墒效应,其中地膜覆盖可有效提高土壤温度,降低土壤水分在黄花菜非生长季无效消耗,加快黄花菜发育进程,黄花菜长势较好,但产量低成本高;而秸秆覆盖可有效抑制春季土壤温度过快回升,减少土壤水分蒸发,延长黄花菜采摘期,产量高成本低。在陇东地区黄花菜栽培中应推广秸秆覆盖技术,减少传统种植方式。     

耕作模式和播种方式对旱地小麦产量形成的影响

于2015—2017年在山西省闻喜旱地小麦试验示范基地开展大田试验,以耕作模式为主区,设休闲期深翻和免耕两种模式,以播种方式为副区,设探墒沟播、膜际条播和常规条播3种方式,研究旱地小麦土壤水分、产量形成和经济效益的差异。结果表明：休闲期深翻显著提高旱地小麦播前0～300 cm土壤蓄水效益,达46.97%～240.44%;提高旱地小麦生育时期土壤耗水量,达6.48%～13.07%;提高穗数、穗粒数、千粒重和产量,分别达3.32%～7.22%、3.67%～6.53%、1.11%～3.61%、10.23%～13.16%。探墒沟播和膜际条播较常规条播显著提高了旱地小麦茎蘖成穗率,达5.99%～16.87%,显著提高穗长0.8～1.7 cm,提高可孕小穗数1～3个;提高了穗数、穗粒数,分别达5.28%～15.75%和1.51%～11.25%,此外,休闲期深翻后采用探墒沟播较膜际条播减少投入1 200元·hm^-2,主要是旋耕机械投入、地膜和回收地膜人工投入,增加经济效益622～754元·hm^-2。休闲期深翻后采用探墒沟播较常规条播减少投入300元·hm<...     

渭北旱地小麦留茬深松膜侧沟播耕作技术体系研究

试验结果表明,留茬、深松、膜侧沟播是融“深松储水效应”、“残茬覆盖保水增肥效应”和“起垄覆膜沟播聚水、保水、增温、透光效应”于一体的旱地小麦机械化保护性耕作技术体系,具有极好的生态效益、社会效益和经济效益;夏闲期留茬覆盖、深松耕可把占小麦全生产年度50％的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,较传统翻耕法多蓄水76.2mm,蓄水率达50％以上;在夏闲期多蓄水的基础上,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术,既可以把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住,又可把小麦生育期的降水量最大限度地蓄住,加之地膜覆盖的增温效应,从而使旱地小麦的水、热条件明显改善,达到既增产增收,又保水保土的效果。     

Effects of different mulching patterns on soil moisture,temperature, and maize yield in a semi-arid region of the Loess Plateau,China

A study was conducted in the semi-arid region of the Loess Plateau in China to identify an alternative material for use instead of plastic film under maize crops. Plastic film (PMW), straw (SMW), and biodegradable film (BMW) were used for mulching throughout the whole season (fallow and growth periods), in addition to straw for mulching (SMF) only during the fallow period. The results showed that PMW and BMW treatments retained 17 mm and 11 mm more water, respectively, than the mean value of both SMW and SMF treatments, and 53 mm and 38 mm more water than nonmulching (NM) treatment during the fallow period. PMW and BMW treatments increased the soil water and temperature during the early growth stage of maize and significantly improved the dry matter accumulation. Under PMW and BMW treatments, the yield improved by 4.6–6.4 Mg ha^?1 and 2.3–2.8 Mg ha^?1, and the net income increased by 1166 USD ha^?1 and 372 USD ha^?1 compared with NM treatment, respectively. SMW treatment led to poor growth and yield reductions of 3.7 Mg ha^?1 due to the lower temperature, whereas SMF treatment had no significant effects on the yield (P > 0.05). High water consumption with PMW treatment reduced the water supply capacity at the end of the season, and resulted in soil water deficit during 2015, indicating that high yields might not be sustained in the long-term. Therefore, BMW treatment is recommended as an effective method for increasing the maize yield and maintaining the balance of soil water in semi-arid areas.