冬小麦田间集雨模式对土壤水分动态和水分利用效率的影响

为高效利用天然降水资源,提高自然降水水分利用效率,在山西临汾采用随机区组设计方法,研究冬小麦田间集雨模式对土壤水分动态和水分利用效率的影响.结果表明:在干旱年型条件下,覆膜集雨产流带与种植带面积比例1:1.5模式在起身期和起身至抽穗期具有较好的贮水和供水效应,水分利用效率达12.78 kg/(mm·hm2),较对照6.95 kg/(mm·hm2)模式提高5.83 kg/(mm·hm2);覆膜集雨产流带与种植带面积比例1:1.5、1:2和1:1的种植模式,均较土垄集雨产流带与种植带面积比例1:1、1:1.5、1:2及对照(露地种植)显著增产且有较高的经济效益,土垄集雨的3个种植模式均较对照减产.该项研究为冬小麦抵御干旱逆境提供了理论和技术支撑.     

晋南旱垣种植制度及土壤耕作方式对麦田周年土壤水分动态和水分利用效率的影响

为了高效贮蓄利用夏季降水资源,明确不同种植制度及土壤耕作方式的麦田周年土壤水分动态变化规律,在山西临汾采用大区对比方法研究了麦茬复播谷子、休闲期土壤耕作方式对麦田周年土壤水分动态及水分利用效率的影响。结果表明:在夏季降雨较少年型,在小麦播种期0—200cm土层贮水量为休闲制少耕休闲制传统耕作休闲制免耕麦茬复播谷子,麦茬复播谷子全生育期0—200cm土层的耗水量高于休闲制的3个不同土壤耕作方式。在小麦生育期降水较多年型,0—200cm贮水量在小麦返青期和拔节期谷子茬口低于休闲茬口少耕和传统耕作,灌浆期和成熟期高于休闲茬口少耕和传统耕作。播种—返青阶段,谷子茬口各土层的耗水量均小于休闲茬口少耕和传统耕作;返青—拔节阶段谷子茬口、休闲茬口少耕和传统耕作在100—200cm土层水分由积蓄变化为拔节—灌浆阶段、灌浆—成熟阶段的亏缺;在播种—成熟全阶段0—200cm土层的总耗水量为休闲茬口传统耕作休闲茬口少耕谷子茬口。周年0—100cm土层土壤水分谷子茬口、休闲茬口少耕和传统耕作均有不同程度的积蓄,100—200,0—200cm土层谷子茬口水分积蓄,而休闲茬口少耕和传统耕作水分均为亏缺。水分利用效率为谷子茬口休闲茬口少耕休闲茬口传统耕作。研究结果为该区域正确选择种植制度及夏季休闲制土壤耕作方式提供了理论和技术支撑。     

黄淮海北片模拟增加和降低温度对麦田地温、水分变化和水分利用效率的影响

采用模拟增降温法研究了温度变化对麦田地温、土壤水分变化和水分利用效率的影响。结果表明:模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm平均地温分别较常规麦田平均升高0.85℃和降低2.57℃,其中模拟增温麦田的增温效应以冬季>秋季>春季,模拟降温麦田的降温效应以春季>秋季>冬季;模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm土层的平均容积含水率分别较常规麦田降低3.76%、提高4.84%。对模拟增温麦田、降温麦田和常规麦田0-200 cm土层水分变化研究表明,模拟增温麦田和常规麦田(除成熟期外)各生育期的贮水量均低于模拟降温麦田;全生育期0-200 cm土层土壤耗水量模拟增温麦田大于模拟降温麦田和常规麦田,其中0-100 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(55.72%)和常规麦田(55.14%)均低于模拟降温麦田(63.45%),而100-200 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(44.28%)和常规麦田(44.86%)麦田均高于模拟降温麦田(36.55%);水分利用效率模拟增温麦田低于常规麦田和模拟降温麦田。研究结果可为气候变暖对小麦生产系统的影响提供理论依据和技术支撑。     

不同海拔夏闲期压青茬口对麦田水分及水分利用效率的影响

在不同海拔高度利用大田对比方法,开展了小麦生育期严重干旱年型夏闲期不同轮作压青茬口对麦田土壤水分及水分利用效率的研究。结果表明:不同轮作压青茬口的小麦播种期和成熟期不同土层贮水量海拔点998 m均高于海拔点459 m,且0—100,100—200,200—300 cm土层贮水量均存在极显著差异,2个海拔点各轮作压青茬口的播种期0—100,100—200 cm土层贮水量均基本呈现同一茬口随压青时间推迟其贮水量降低;不同轮作压青茬口播种期与成熟期间0—100,100—200,200—300 cm土层的贮水量差异分别表现为极显著、显著和不显著,贮水量成熟期占播种期的比例海拔点998 m在0—100,100—200,200—300 cm土层随土层深度的增加而增加,而海拔点459 m则表现为100—200 cm土层大于200—300 cm土层;不同轮作压青茬口的小麦全生育期各土层土壤耗水量、总耗水量海拔点998 m均高于海拔点459 m,不同海拔间不同轮作压青茬口小麦全生育期土壤耗水量100—200,0—200 cm土层存在极显著差异,0—100,0—300 cm土层存在显著差异,200—300 cm土层差异不显著;2个海拔点不同轮作压青茬口不同土层土壤耗水量与小麦播种期贮水量呈现正相关;不同海拔间不同轮作压青茬口的小麦产量和水分利用效率均表现为海拔点998 m高于海拔点459 m,产量存在极显著差异而水分利用效率不存在差异,其中海拔点998,459 m水分利用效率表现较高的分别为玉米早压青茬口和休闲期深翻茬口。该项研究为实施绿肥压青提升耕地质量选择适宜区域及轮作压青茬口的相关土壤水分承载力提供了理论依据和技术支撑。     

不同播种行距与密度对小麦产量和水分利用效率的影响

在山西临汾采用小区试验设计研究了不同播种行密（行距与密度,下同）对小麦产量和水分利用效率的影响。在冬前气温偏高、小麦生长中后期较为干旱的年型条件下,研究结果表明：不同播种行密对小麦产量的影响为行密D〉A〉B〉C,水分利用效率则以行密A〉D〉C〉B;对各处理的麦田水分动态研究表明,在0-200 cm土层,拔节期的贮水量大小依次为行密A、D、B和C,小麦成熟期贮水量大小依次为行密A、D、C和B,而拔节至成熟期的耗水量则以行密B〉D〉C〉A;在拔节至成熟期100-200 cm土层的耗水量以行密D的耗水量最大,其次为行密A、B和C;该项研究将为土壤肥力提高、品种矮化和栽培措施的优化升级开展小麦播种行距与密度的变革提供理论依据。     

旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆技术体系

在山西临汾等地针对气候变暖开展了系列试验,研究提出了旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆关键技术,其关键技术是“一晚”即推迟播种期,较传统播种期（9月24日～9月26日）推迟7～8天,即10月1日～10月3日;“两增”即增加播种密度和增加施肥量,播种密度由23万／亩提高到27万／亩,纯氮由8．5kg／亩提高到13kg／亩,P20s用肥量由4．8kg／亩提高到7．5kg／亩;“一缩”即缩小播种行距,播种行距由现行的18～20cm缩小为15cm;“一控”即遇多雨年型,在拔节期喷施多效唑,控制倒伏。     

春季低温冻害下不同栽培因子对小麦产量的影响

为了有效提高小麦对春季低温的抗冻性,笔者在山西临汾采用均匀设计、逐步回归和综合贡献值方法,开展了春季低温冻害下不同栽培因子对小麦产量贡献的研究。结果表明,在受到春季低温冻害后,不同栽培因子对产量贡献的序列为:底施磷(P2O5)量>起身期追施纯氮量>底施纯氮量>播种密度或播前灌水量>起身期灌水量>底施钾(K2O)量>灌浆期灌水量或灌浆期灌水时间距成熟期天数;各耦合因素正互作效应对产量的贡献序列为:播种密度与播前灌水量>底施纯氮量与起身期追施纯氮量>起身期追施纯氮量与灌水量>灌浆期灌水量与灌浆期灌水时间距成熟期天数,各耦合因素对产量存在负互作效应的为底施纯氮量与底施钾(K2O)量;研究还明确了春季低温冻害小麦的最高产量(3692.34kg/hm2)的各栽培因子优化组合。该项研究为春季低温冻害小麦实现高产提供了技术支撑。     

旱地小麦“一晚两增一缩一控”栽培技术

旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆栽培技术．其关键是“一晚”，即推迟播种期；“两增”．即增加播种密度和增加施肥量：“一缩”．即缩小播种行距：“一控”．即遇多雨年份．在拔节期喷施多效唑．控制倒伏。     

N^＋注入对不同生态类型小麦品种苗期生物学性状的影响

2006年采用盆栽试验方法,开展了N 注入对不同生态类型小麦品种苗期生物学性状的影响研究。结果表明:不同剂量对不同类型品种苗期生物学性状的影响不同:3个类型的品种均随着剂量的增高第1叶长变短和株高降低,不同剂量对第1叶长和株高的影响存在5%和1%的差异;主茎叶龄和单株次生根数是随着剂量的增高而增加,且各剂量对叶龄的影响存在5%和1%的差异。不同剂量率对不同类型品种苗期生物学性状的影响不同:第1叶长,旱地型品种不存在差异,扩浇地型品种存在5%差异,水地型品种存在5%和1%的差异;株高和主茎叶龄,旱地型和扩浇地型中均存在5%和1%的差异,而水地型品种株高存在5%的差异,主茎叶龄不存在差异;单株次生根数,旱地型品种存在5%和1%的差异,而扩浇地型和水地型均不存在差异。不同品种的苗期生物学性状的变异系数为单株次生根数>第1叶长>株高>主茎叶龄,不同剂量率对苗期各生物学性状的变异系数为第1叶长>单株次生根数>主茎叶龄>株高。     

黄土丘陵区旱地小麦膜侧条播种植模式增产效应试验与示范

为高效利用天然降水资源,缓解干旱逆境因子对旱地小麦的不利影响,在山西洪洞、闻喜采用大田对比方法,开展了黄土丘陵区旱地小麦膜侧条播种植模式增产效应试验与示范.结果表明：在严重干旱年型条件下,2个试验示范点的2种覆膜种植模式均较露地条播小麦增产,2种覆膜种植模式中1膜4行优于1膜2行,2种覆膜种植模式增产的原因主要来自于穗粒数的增加和千粒重的提高;土壤水分测定表明,在小麦起身期2种覆膜模式0～60 cm土壤水分明显优于露地麦田,其中1膜2行模式的土壤水分优于1膜4行模式;该试验示范为旱地冬小麦抵御干旱逆境提供了理论和技术支撑.