耕作和灌水处理对冬小麦-夏玉米水分利用及产量的影响

为探索华北平原冬小麦-夏玉米复种连作合理耕层构建的技术途径和技术指标,于2015―2016年在河南新乡实施了深松(ST)、深松+秸秆还田(ST+RS)和常规旋耕(RT)3种耕作方式,在不同耕作方式中根据土壤湿润层有效含水量各设置3种灌水控制下限,高灌水控制下限为60%(H)、中灌水控制下限为50%(M)和低灌水控制下限为40%(L),通过对土壤和作物生长指标及产量的测定,分析各处理作物产量和水分利用效率的变化规律。结果表明,ST和ST+RS处理均能降低土壤容重,增加土壤孔隙度、田间持水量和饱和含水量,且以深松+秸秆还田处理效果最佳;与RT相比,ST和ST+RS处理0～40 cm平均土壤容重降低5.0%和6.0%,土壤孔隙度增加6.9%和8.0%,田间持水量增加6.2%和12.8%,饱和含水量增加6.2%和5.7%。耕作方式与灌水处理互作显著增加了冬小麦-夏玉米复种连作周年0～100 cm土层的储水量。ST和ST+RS处理0～100 cm土层储水量较RT分别增加11.0%和15.8%,高水分、中水分处理较低水分处理分别增加18.1%和11.1%。耕作方式对冬小麦、夏玉米产量和水分利用效率(WUE)影响显著,其中,ST和ST+RS处理周年产量较RT分别平均增加9.2%和15.5%,WUE平均提高11.2%和15.3%;灌水处理同样对冬小麦、夏玉米的产量和水分利用效率(WUE)影响显著,产量随灌水控制下限的增加而增加,即高水分中水分低水分,而WUE则以中水分处理最高。因此在该地区土壤和气候条件下,深松秸秆还田辅以适宜灌水控制下限是较为理想的栽培措施,有利于土壤耕层合理构建,并提高水分利用效率和作物产量。     

不同耕作和灌溉方式对玉米光合特性的影响

以旋耕畦灌(CK)为对照,探究不同耕作和灌溉方式处理夏深松畦灌(XS35)、秋深松畦灌(QS35)、秋深松微喷灌(QS35SI)和秋深松滴灌(QS35DI)对玉米光合特性的影响,以确定深松耕下的合理灌溉方式。结果表明:不同耕作方式下,QS35处理LAI、叶绿素相对含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、产量较CK分别提高20.7%,6.4%,17.8%,36.9%,40.1%,18.9%,9.6%,花前和花后Fv/Fm均无显著差异,花前和花后qP、ETR、Y(Ⅱ)在不同光照强度下表现为QS35>XS35>CK,NPQ在花后表现为QS35QS35DI>QS35>CK,花前和花后NPQ表现为QS35SI相似文献   

降雨级别对农田蒸发和土壤水再分布的影响模拟

在野外人工模拟了6级降雨强度(小雨P1、中雨P2、大雨P3、暴雨P4、大暴雨P5和特大暴雨P6),通过分析麦田0~100 cm土壤含水率在3个时期的变化,旨在探讨不同降雨强度土壤蒸发和雨水入渗土壤后的水分分布规律。结果表明,气象条件一致时,不同降雨级别处理的土壤蒸发过程具有相同的变化趋势。土壤日蒸发量随降雨级别的增加均呈对数函数方式增长;不同处理白天土壤蒸发有显著的差异,晚上土壤蒸发差异不显著;冬小麦各生育期日均土壤蒸发量及阶段蒸发量由大到小依次为返青期、拔节期和灌浆期。在3个生育期,不同降雨级别冬小麦土壤蒸发占降雨量的比例(E/P)大小排序相同,均为P1处理P2处理P3处理P4处理P5处理P6处理。降雨入渗后土壤水分再分布规律相似,供水结束后,表层0~20 cm内土壤含水率急剧降低,大雨级别以上处理20~60 cm土层的含水率呈先增大后减少的趋势,60 cm以下土层的含水率变化较小。降雨级别越大,土壤水再分布影响的土层就越深,同时水分再分配过程所需的时间越长。另外,同一降雨级别,土壤初始含水率较低时,土壤水分运移再分布较慢。受作物根系生长发育影响,返青期0~100 cm土层土壤水分变化幅度不如拔节期、灌浆期变化明显。降雨级别越大,转化成土壤水的水量越多,大雨和暴雨转化效率最高。     

时间尺度对参考作物腾发量估算结果的影响

为了研究时间尺度的选择对参考作物腾发量(ET0)估算结果的影响,选取日、候、旬、月、年几个基本时间尺度,对不同时间尺度下的ET0估算结果进行了详细的对比分析,并分析了不同尺度估算结果在年内的变化以及在不同气候类型区的差异。结果显示,候、旬、月3种时间尺度下的估算值与日尺度下的估算值具有很好的相关性,虽然也表现出随时间尺度增加相关性减小的趋势,但差异不大;而年尺度的估算值则与其他4个尺度的估算值差异较大,不宜使用。候、旬、月几种时间尺度估算结果与日尺度估算结果的相对偏差在年内的分布,表现出高温时段较小、低温时段较大的趋势,并且月尺度下的偏差要明显高于旬和候尺度,表明旬和候是较为适宜选用的时间尺度。8个代表性站点结果的对比分析表明,时间尺度对ET0估算结果的影响与气候类型的关联性很弱,实际工作中时间尺度的选择可以不考虑气候类型的差异。     

不同地下水埋深夏玉米产量及产量构成关系研究

依据天长市二峰灌溉试验站2009年夏玉米地下水位埋深试验资料,通过6种地下水位控制处理和对照夏玉米试验,探讨了不同地下水埋深对夏玉米产量及产量构成关系的影响。结果表明:夏玉米的地下水补水量、夏玉米生长期的土壤含水量、夏玉米叶面积指数均随着水位埋深加大而降低;夏玉米植株高度在抽雄前期受地下水埋深影响较大,到开花期则基本无影响;同时试验表明地下水位埋深对产量的影响较大,在拔节前期地下水位埋深大于60 cm或在拔节后期地下水位埋深小于40 cm将影响玉米总穗粒数和百粒重,导致严重减产。     

麦田降雨产流时间计算模型研究

为探讨多种因素对麦田降雨产流时间的影响及其相应的定量关系,通过模拟降雨试验,研究了麦田降雨强度、冠层覆盖及初始土壤剖面含水量对降雨产流时间的影响。结果表明,在相同初始土壤剖面含水状态条件下,降雨强度与产流时间呈显著幂函数关系(P<0.01);产流时间与叶面积指数呈极显著线性正相关(P<0.01),与株高相关性较差;0～20、0～40cm土层初始土壤剖面含水量与产流时间具有较明显的线性正相关关系(P<0.01),40cm以下土层土壤含水量对产流时间影响相对较小。通过多元回归分析建立的产流时间幂函数计算模型具有较好的模拟效果。     

黄淮海夏玉米高产栽培技术研究

在黄淮海玉米种植区域内,介绍了该区域自然资源特点。选用优良的品种、适宜的播期、合理的种植密度、采取有效的预防自然灾害的措施及灵活的收获时间,是获得玉米高产的保证,并对其存在的问题提出了相关的建议。     

不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究

根据黄淮海地区冬小麦多年不同产量需肥特征进行配方施肥,来模拟冬小麦不同产量水平,进而研究不同产量下冬小麦生长发育及水肥利用等特性,为田间水肥管理和高效用水及合理施肥提供理论依据。本试验于2018—2019年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,试验设置4个产量水平,分别为7.50 t/hm²(C₀),8.25 t/hm²(C₅),9.00 t/hm²(C₁₀),9.75 t/hm²(C₁₅),以不施肥为对照处理(CK)。结果表明,随产量的增加,冬小麦株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量均呈上升趋势,无效小穗数呈下降趋势,较CK处理相比,C₁₅处理株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量分别提高17.8%、69.1%、68.6%、15.3%、16.5%、17.3%、34.9%,收获指数达到53.2%。随产量的增加,冬小麦耗水量显著增加,水分利用效率呈上升趋势,C₁₀耗水量增加22.8%,水分利用效率增加9.9%;收获后C₁₀土壤全氮全磷较播前显著增加,C₁₅显著减少,肥料贡献率随产量增加显著提高,偏生产力显著降低。冬小麦产量的提高主要依赖于较高的穗数和全生育期干物质的积累,结合冬小麦产量、耗水量,水分利用等认为C₁₀处理水肥利用最佳。