华北平原不同年代冬小麦品种灌浆特性对水分亏缺的响应

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异.结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重随品种的更替均呈逐渐增加的趋势,灌浆期天数和平均灌浆速率逐渐增加,其中速增期天数和灌浆速率的增加是当前小麦品种济麦22籽粒千粒重较高的主要原因;2)与灌溉条件相比,在雨养条件下不同年代小麦品种的籽粒千粒重、灌浆期天数和平均灌浆速率、速增期天数和灌浆速率均有所下降,但下降幅度存在差异,当前品种济麦22的下降幅度高于以前品种,对水分亏缺的敏感性较强.因此,在未来的小麦育种中,应更多地选育速增期天数多和灌浆速率高的品种,并提高其对水分亏缺的适应性.     

萌芽开花期梨枣对土壤水势的响应

本试验选取4年生梨枣(Ziziphus jujuba Mill.)为试验材料,设置-31~-51 kPa、-41~-84 kPa、-59~-132kPa和-161 kPa(不灌溉)4个土壤水势水平,结合茎直径微变化、营养生长与生殖生长量,分析了梨枣在萌芽开花期对土壤水势的响应。结果表明:1)在梨枣萌芽期,土壤水势在-41~-84 kPa范围波动时,茎直径日最大收缩量最小,营养生长与生殖生长最旺盛,是该时期适宜的土壤水势范围;花芽分化适宜的土壤水势范围为-41~-132 kPa。梨枣萌芽期适当的水分亏缺不影响花芽分化,但减弱了营养生长量,优化了营养生长与生殖生长的比例。2)在梨枣开花期,土壤水势范围为-54~-78 kPa时,茎直径日最大收缩量最小,坐果率较高,为开花期适宜的土壤水势范围;土壤水势为-79~-114 kPa时坐果率最高。开花期轻度的水分亏缺可显著提高坐果率。3)土壤水势过高或过低都抑制梨枣的营养生长、生殖生长和坐果,但水涝能促进茎直径生长,水分缺亏则抑制茎直径生长。4)在平水年,梨枣的萌芽期无需灌水,自然降雨即能满足其萌芽展叶、花芽分化的需要,但开花期,降雨不能满足梨枣高坐果率的需要。     

红壤坡地土壤水分亏缺特性分析

采用土壤水分张力计观测研究了江西红壤坡地年内土壤水分变化特征,分析对比了土壤不同层次、时间和坡位的土壤水吸力变化,以及在百喜草种植、百喜草覆盖、裸露3种处理下红壤坡地土壤水分亏缺状况。结果表明:不同土层、不同坡位、不同土地利用类型土壤水分亏缺程度不同。从土壤水分亏缺的垂直变化来看,底层>表层>中层。不同土层,其水吸力随时间变化的趋势与变化范围也不同,各土层年均土壤水吸力表现为:下层>上层>中层,同时上层土壤水吸力变化幅度大,中层、下层变化幅度较小;从不同坡段来看,上坡中坡土壤水分略微亏缺,下坡土壤水分充足。从不同土地利用措施来看,百喜草种植的区域水分亏缺度最大,百喜草覆盖的区域土壤水分亏缺度最小。     

水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响

于2017年和2018年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉W1(灌水量4800 m3 hm-2)和亏缺灌溉W2(灌水量2400 m3 hm-2),副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、75%化肥+25%有机肥(M1)、50%化肥+50%有机肥(M2)、25%化肥+75%有机肥(M3)5个处理,研究了化肥减量配施有机肥对棉花光合特性及产量的影响,以期为水分亏缺下合理利用有机肥、减少化肥投入提供理论依据。结果表明,亏缺灌溉下棉花叶面积指数(leaf area index,LAI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、地上部干物质积累量和籽棉产量均低于充分灌溉,但灌溉水生产力(irrigation water productivity,IWP)和胞间CO2浓度(Ci)高于充分灌溉。化肥减量配施有机肥较单施化肥能显著提高盛蕾期后棉花LAI,提高棉花各生育期Pn和Gs,增加棉花营养器官和生殖器官干物质积累量,并促进干物质向生殖器官转运,提高籽棉产量和IWP,能在盛铃期和吐絮期提高土壤耕层含水量。充分灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量均表现为M1>M2>M3,其中M1籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了6.9%和62.1%;亏缺灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量表现为M2>M1>M3,其中M2籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了19.9%和79.3%。化肥减量配施有机肥在水分亏缺下有利于籽棉增产,缓解水分亏缺对棉花生长发育的影响,其中M2(50%化肥+50%有机肥)为最佳施肥处理。     

宁夏半干旱偏旱区旱地引进苜蓿品种适应性及生态耗水状况

2003-2005年对引进的15个苜蓿品种在旱地进行比较试验.结果表明,在干旱少雨的条件下,不同品种生长速度和地上生物产量不同,水分生产效率和耗水强度各有差异.第二年生长期耗水强度17.4～22.95 m3/(hm2·d),其中当年第一茬占全年65%～71%.第二年以后土壤水分出现亏缺状态,0～2 m土壤水分亏缺60.9～123.5 mm,平均87.8 mm,生产年度(包括非生长季节)同层土壤水分亏缺值高达121.9～165.5 mm,平均143.1 mm,生产年度土壤缺水系数为0.454～0.607.根据品种各综合性状指标生态适应性分析,对引进品种进行了种植区域界定,并按土壤水分逐年亏缺量下限频率(P=70%)推算,半干旱偏旱区旱地苜蓿适应当地多年降水资源的效益型生长年限不超过5年就需进行粮草轮作.     

甘草对水分亏缺的适应机制研究

从结构、生物量分配及渗透调节物质的变化等方面综述了多年生豆科（Leguminosae）药用草本植物甘草（Glycyrrhiza uralensis）对水分亏缺的适应机制。     

设施蔬菜耗水时空特征及水敏感期研究

在天津武清区以田间小区试验进行了设施蔬菜土壤耗水时空特征和水分亏缺敏感性研究。分别在黄瓜苗期(定植后缓苗期)、初花期、初瓜期、盛瓜期等生育期的其中一个生育期灌溉常规水量的50%、75%,其余生育期恢复到常规灌水量,分层监测土壤含水量和黄瓜产量。结果表明,在土壤质地黏重的滨海地区设施条件下,不论是灌溉常规水量50%的处理,还是灌溉常规水量75%的处理,其田间耗水量均以黄瓜盛瓜期较大,而且以苗期减少灌水处理的田间耗水量最高;田间耗水强度以盛瓜期较高,黄瓜苗期、初花期缺水会增加盛瓜期的耗水强度;黄瓜定植后的苗期水分亏缺敏感指数最大,其次是初花期,而初瓜和盛瓜期为负值。苗期和初花期缺水对黄瓜产量影响较大,初瓜期、盛瓜期适当减少灌水定额对产量影响较小。     

水分和CO2浓度对冬小麦气孔特征、气体交换参数和生物量的影响

利用可精准控制CO₂浓度([CO₂])的大型人工气候室, 研究了水分亏缺和[CO₂]升高对冬小麦气孔特征、气体交换参数及生物量的影响。结果表明, 水分亏缺导致冬小麦气孔开度减小和气孔空间分布的规则程度降低, 提高[CO₂]能够减缓水分亏缺时气孔开度和气孔分布规则程度的下降幅度。与充分灌溉相比, 不同水分亏缺条件下冬小麦的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著降低(P<0.05), [CO₂]仅可缓解轻度亏水对气体交换过程的影响, 该缓解能力随水分亏缺程度的加剧而降低。水分亏缺降低冬小麦生物量, 但[CO₂]升高对水分亏缺时生物量产生的影响不显著(P>0.05)。水分亏缺条件下, 冬小麦通过调整气孔开度和气孔空间分布格局改变叶片的气体交换效率, [CO₂]升高对冬小麦产生的“施肥效应”受土壤水分条件的限制。     

起垄覆膜集水技术对苜蓿土壤水分状况的影响

结合宁南山区退耕还林还草工程中的旱地牧草种植结构,针对紫花苜蓿生产中存在的管理粗放,土壤水分周期性严重亏缺而导致鲜草生产力低下等问题,通过布设多种集水带型比,系统测定了不同田间起垄覆膜集水技术在不同降水条件下对苜蓿土壤水分状况的影响。结果表明,集水种植能有效的调控农田水分分配机制,增加苜蓿生长期的水分供应量,使草田垄沟产流效率达到60%~84%,田间蓄墒率提高13.0%~18.9%,水分供应满足率提高11.30%~21.60%,同时该技术降低了苜蓿受干旱胁迫时的土壤水分亏缺度,采用集水种植土壤水分亏缺系数为0.1656~0.2892,而露地种植(CK)土壤水分亏缺系数为0.5364,有效的改善了土壤水分生态环境。     

不同土壤水分对枣树幼果期光合特性的影响研究

为研究在土壤干旱逐渐加剧过程中,枣树幼果期叶片光合参数的变化与土壤水分的关系,找到西北干旱地区枣树幼果期所允许土壤水分亏缺阈值。研究采用桶栽枣树控水试验,测定并分析7个土壤水分梯度的灰枣树在不同光合有效辐射(PAR)下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)及水分利用效率(WUE)等光合指标。结果表明:Pn随着PAR的增大呈现先增大后减小的趋势,Tr、WUE和Ls表现出和Pn类似的响应规律,相对土壤含水量(RWC)为60.34%和80.97%时,Pn和Tr日变化呈"双峰"趋势并有明显的"午休"现象,当RWC为41.22%时,"双峰""午休"现象均消失。RWC在48.89%～68.58%范围内,Pn下降的主要原因是气孔因素限制,RWC48.89%时,Pn下降的主要原因是非气孔因素限制。枣树幼果期生长所允许的最大土壤水分亏缺RWC为48.89%。RWC在53.36%～60.34%范围内可维持枣树幼果期具有较高WUE和Pn。