拔节后补灌对不同穗型冬小麦耗水和籽粒产量的影响

为探究拔节期和开花期不同补灌方案对不同穗型冬小麦耗水特性、籽粒产量和水分利用效率的影响，于2017-2019年在山东省泰安市以大穗型品种山农23和中多穗型品种山农29为试验材料，以拔节后无灌水(T1)为对照，设置拔节期补灌目标为0~20 cm土层相对含水率达100%田间持水率(T2)、拔节期和开花期补灌目标为0~20 cm土层相对含水率达100%田间持水率(T3)和拔节期补灌目标为0~40 cm土层相对含水率达100%田间持水率(T4) 3种补灌方案。结果表明，拔节后不同补灌方案对大穗型和多穗型小麦品种影响基本一致。与T1处理相比，T4处理显著提高了0~100 cm土层土壤相对含水率，使60~100 cm土层土壤相对含水率在开花期仍保持较高水平；T3处理显著提高了拔节期0～60 cm和开花期0~40 cm土层土壤相对含水率。与T3处理相比，T4处理的拔节至开花阶段耗水量增加了28.9%，其中对上层土壤总供水的表观消耗量增加了66.4%；T4处理在开花至成熟阶段对深层土壤总供水的表观消耗量增加了68.0%，对上层土壤总供水的表观消耗量降低了37.4%。在开花至成熟期降水较多(121.2 mm)的年份，T4处理的开花至成熟阶段耗水量、开花后旗叶净光合速率和籽粒产量相对于T3处理均无显著变化，但总耗水量较高，水分利用效率显著降低；在开花至成熟期降水较少(45.2 mm)的年份，T4处理的开花至成熟期的阶段耗水量、开花后旗叶净光合速率、籽粒产量和水分利用效率较T3处理均显著降低。因此，在小麦全生育期降水量为111.6~220.2 mm、开花后降水量为45.2~121.2 mm的条件下，大穗型和中多穗型小麦品种均以在拔节期和开花期将0~20 cm土层补灌至100%田间持水率的补灌方案最优，可同时实现高产和高水分利用效率。     

河西绿洲膜下滴灌板蓝根生长、耗水特性和品质对水分调亏的响应

通过大田试验研究了水分调亏对膜下滴灌板蓝根生长、耗水规律、产量、水分利用效率及品质的影响。于2018年在甘肃河西中部的民乐县益民灌溉试验站开展板蓝根水分控制试验,板蓝根苗期和肉质根生长期保持充分灌水,在营养生长期和肉质根生长期分别进行不同梯度(轻度、中度和重度)的水分调亏处理,并测定各项生长指标、产量、水分利用效率和品质。结果表明：(1)营养生长和肉质根生长期中度和重度水分调亏显著降低了板蓝根株高、叶片数、主根长和主根直径,且降幅随调亏程度的加剧而增大,而轻度水分调亏与对照组无显著差异。(2)板蓝根在营养生长期和肉质根生长期各处理的耗水量呈现出随着水分调亏程度的加重逐渐降低,与对照相比显著降低(P<0.05)；耗水强度变化次序为营养生长期和肉质根生长期(约3.0mm/d)>肉质根成熟(约1.5mm/d)>苗期(约1.0mm/d)。(3)营养生长期轻度水分调亏处理(RD1)的板蓝根产量与水分利用效率最高,分别达到8475.38kg/hm_²和23.33kg/hm_².mm,处理RD4次之,其余水分调亏处理产量和水分利用效率均有所下降,与对照组之间差异显著(P<0.05)。(4)在营养生长期和肉质根生长期轻中度连续水分调亏有利于靛蓝、靛玉红、(R,S)-告依春、多糖含量的提高,与对照组差异显著(P<0.05),重度水分调亏处理各项指标均最低。因此,综合分析板蓝根产量、水分利用效率和品质可知,最优控水处理为营养生长期和肉质根生长期连续轻度水分调亏(RD4),即该阶段土壤相对含水率为65%~75%,可作为河西冷凉灌区板蓝根种植的最佳灌水策略。     

土壤水分下限控制灌溉对春青稞农田耗水特性及产量的影响

为探究高原农区春青稞农田耗水规律、干物质积累及产量对土壤水分变化的响应,以"喜马拉22"为试材,于田间设置了75%～80%θ_f(CF)、65%～70%θ_f(QK_1)、55%～60%θ_f(QK_2)和45%～50%θ_f(QK_3) 4个土壤水分下限调控水平和1个旱作处理(CK),分析了不同土壤水分水平调控下的春青稞耗水特性、干物质积累及产量变化。结果表明:春青稞生育期耗水量、耗水强度呈先升高后降低再回升的趋势,且二者随土壤水分调控下限的降低呈直线下降,耗水强度基本在5 mm/d左右浮动。灌水较旱作处理提高了春青稞干物质积累量,平均增幅16.08%。QK_1、QK_2、QK_3较CF降低了春青稞干物质积累量及其相对生长率,且生长后期的干物质积累量、相对生长率随土壤水分调控下限的降低而减小。干物质积累与气象因子间的回归分析表明降雨量与干物质积累间线性关系极显著,相关系数r=0.980 3。灌水较旱作处理提高了春青稞产量,增产幅度介于11.74%～53.46%之间。当土壤水分调控下限降至55%～60%θ_f时,春青稞产量达6 237.05 kg/hm~2,较CF提高28.30%。春青稞产量与生长季降雨量极显著正相关(r=0.994 5),与气温极显著负相关(r=-0.974),二者对产量的综合影响系数达99.23%,说明生长季降雨量、气温是影响高原农区春青稞产量的主要气象因子。     

秸秆覆盖及播种方式对马铃薯耗水特性和产量的影响

为明确西北旱作雨养农业区不同秸秆带状覆盖种植模式下马铃薯耗水规律、水分利用效率及产量的变化规律,以地膜覆盖和露地种植(CK)为对照,设置4种秸秆带状覆盖模式(①种植带和覆盖带各40 cm、单行播种,②种植带和覆盖带各40cm、双行播种,③种植带和覆盖带各50cm、单行播种,④种植带和覆盖带各50 cm、双行播种),研究不同秸秆带状覆盖模式对旱地马铃薯耗水特性和产量的影响。结果表明:秸秆带状覆盖处理与CK相比,马铃薯薯块产量和水分利用效率平均分别显著提高34.0%、21.5%,分别平均较地膜覆盖显著降低31.3%、25.0%;其中40 cm覆盖种植结构产量和水分利用效率较50 cm覆盖种植结构分别明显提高4.5%和6.8%,双行播种较单行播种增产4.4%,二者水分利用效率无明显差异。秸秆带状覆盖条件下,播种—现蕾阶段的耗水量、耗水强度及耗水模系数平均较CK显著降低14.5%、15.2%、15.4%,平均较地膜覆盖显著增加20.9%、19.0%、31.5%;与CK相比,现蕾—块茎膨大阶段耗水量、耗水强度及耗水模系数无显著性差异,相比于地膜覆盖,则分别平均显著减少20.7%、22.2%、13.9%;块茎膨大—成熟阶段分别平均较CK显著提高51.7%、52.4%、50.0%。同时,相比于CK,单薯重、商品薯率分别显著提高17.3%、31.8%,单株结薯数和小薯率降低7.5%、17.6%。可见,秸秆带状覆盖栽培可通过降低现蕾前的耗水和增加块茎膨大后的耗水,一定程度上缓解马铃薯植株后期对水分的需求,延长块茎膨大后植株光合作用,提高有机物的积累量,从而提高薯块产量和水分利用效率。而秸秆带状覆盖中,单行种植以种植带∶覆盖带=40 cm︰40 cm最好,双行种植以种植带︰覆盖带=50 cm︰50 cm较适宜。     

森林生态系统林木生长与耗水研究进展

森林资源是我国重要的自然资源,森林资源对于保护水土、净化空气质量、保护生态环境等有重要的意义,因此我国十分注重保护森林资源。水是人类赖以生存的重要资源,并且是不可再生的宝贵资源,但是由于世界人口不断增多及水资源污染严重等问题,使水资源急剧减少。在日常生活中,不仅人类生存需要大量的水资源,森林中林木的生长也需要大量的水分并存在耗水量过大的问题,因此,解决森林生态系统林木生长耗水问题对保护和利用水资源有重要意义。本文对于森林生态系统林木生长与耗水情况着重研究分析,以供相关人员参考。     

渭北旱塬不同水肥条件下气象因子对苹果树干茎流的影响

为了研究基于苹果树干茎流的果树蒸腾耗水规律及水肥、气象因子的影响,于2018年在陕西渭北旱塬苹果园开展了不同水肥处理(低肥中水、中肥中水、高肥中水、中肥高水和中肥低水)对苹果树茎流影响的试验研究。结果表明:苹果树茎流速率在生育期内不同月份,昼升夜降,昼增夜减的日变化特征明显。灌水量一致时,随着施肥量的增加,果树日茎流量与日均气温、日辐射量和日相对湿度等气象因子的相关性逐渐减小;施肥量一致时,日辐射量、日均气温和地表温度与茎流量的相关性在中肥中水时取得最高值。苹果树茎流在不同水肥处理下排序为:中水高水低水;中肥高肥低肥,低水和低肥处理都会明显降低苹果树的茎流速率,灌水对于苹果树茎流速率的影响要比施肥显著,水肥耦合效应对果树茎流有更大的促进作用,比单肥水平处理和单水分处理更明显。     

1969-2018年黄河实测径流与天然径流的变化

[目的] 分析黄河实测径流与天然径流的变化规律，为探究人类活动对径流的影响提供依据。[方法] 基于1969—2018年黄河干流8个水文站的天然径流和实测径流数据，使用Mann-Kendall趋势检验与突变检验法，对比分析近50 a黄河干流实测径流和天然径流的变化规律。并结合近15 a各分区耗水数据探讨人类活动对于径流的影响。[结果] ①1969—2018年黄河上中下游实测径流整体呈降低趋势，兰州、花园口、利津3个代表站多年平均降低速率分别为5.10×10⁷，3.55×10⁸，4.13×10⁸ m³/a。②近50 a天然径流和实测径流趋势突变主要集中在1986和1990两个年份，结合前人研究和重要水事分析，1986年突变可能与1984年以来一系列水土保持措施实施以及1986年龙羊峡水库修建有关；而造成1990年径流突变的原因可能是80—90年代黄河流域用水量激增和流域下垫面改变。③天然径流与实测径流的差值从上游至下游水文站断面逐渐增大，这主要与近15 a平均耗水量也沿程增大相一致；另外多年平均实测径流在利津站仅占天然径流的42%。耗水量最大的两个分区为花园口以下和兰州—头道拐段，分别达到了1.06×10¹⁰和1.04×10¹⁰ m³。[结论] 人类活动中的各项耗水（尤其是农田灌溉）是造成兰州站以下地区天然径流与实测径流差值大的主要原因，因此，应进一步推进黄河流域节水农业的发展，合理分配各项耗水量。     

播期播量对旱地小麦土壤耗水、干物质积累及产量的影响

2017—2018年在山西农业大学闻喜试验基地进行了休闲期深松下播期播量的试验,为了研究旱地小麦阶段土壤耗水、干物质积累及其与产量形成的关系,探索该地区最适的播种技术途径。结果表明,早播减少播量(9月20日,67.5 kg/hm~2)和中播中量(10月1日,90 kg/hm~2)有利于减少前期土壤水分消耗,增加中、后期水分消耗,产量和水分利用效率较高,与晚播增加播量(10月10日,112.5 kg/hm~2)相比,分别增产4.63%、15.26%,水分利用效率分别提高1.74%、9.42%;中播中量的产量和水分利用效率最高;产量相关分析表明,播种—越冬、越冬—拔节、拔节—开花、开花—成熟各阶段耗水均与该阶段干物质积累量呈显著正相关;播种—越冬阶段干物质量与籽粒产量呈显著负相关,越冬—拔节、拔节—开花、开花—成熟各阶段干物质量均与籽粒产量呈极显著正相关。可见,生育前期耗水少、中后期耗水多有利于干物质积累和产量提高,从而提高水分利用效率,且适期适量(10月1日,90 kg/hm~2)播种效果最好。     

宽幅播种条件下基本苗密度对小麦耗水特性和籽粒产量的影响

研究宽幅播种条件下不同基本苗密度处理的小麦全生育期耗水特性及籽粒产量特性,明确提高小麦水分利用效率和籽粒产量的最佳基本苗密度。于田间试验条件下,设置4个基本苗密度处理,即每公顷密度90万株(D1)、180万株(D2)、270万株(D3)、360万株(D4),测定其小麦生育期间各土层土壤贮水消耗量、小麦耗水来源及其占总耗水量的比例、各生育阶段耗水量、耗水模系数、日耗水量、籽粒产量及水分利用效率。结果表明:①土壤贮水消耗量及总耗水量均为D4 D3 D2、D1,140～160、160～180、180～200 cm土层土壤贮水消耗量D2处理显著高于D1、D3、D4。②拔节至开花期的阶段耗水量、耗水模系数D2处理均显著高于其它处理,日耗水量D2处理与D3、D4无显著差异,但显著高于D1。③土壤水利用效率、降水利用效率、水分利用效率及籽粒产量D2处理均显著高于D1、D3和D4。表明,在宽幅播种条件下,每公顷密度180万株的D2处理是降低小麦农田总耗水量、提高籽粒产量和水分利用效率的最佳基本苗密度。     

宁夏中部干旱区滴灌条件下枸杞耗水规律研究

通过开展枸杞覆膜与不覆膜滴灌田间试验,研究了覆膜和灌溉定额对枸杞产量的影响以及枸杞耗水规律。结果表明,(1)除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,覆膜处理产量均高于不覆膜处理。随灌溉定额增大,覆膜和不覆膜枸杞产量均先增大后减小。当灌溉定额为1 620 m3/hm2时,覆膜和不覆膜枸杞产量均最高,覆膜枸杞产量最高为10 400.7 kg/hm2,不覆膜枸杞产量最高为9 923.40 kg/hm2。(2)不覆膜比覆膜处理全生育期耗水量平均值高19.02 mm。覆膜与不覆膜枸杞各生育期耗水量及耗水模系数随生育期延长均先增大后减小,均呈"果熟期落叶期开花初期春梢生长期"的变化趋势。(3)覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.99 kg/m3,不覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.76 kg/m3,覆膜高于不覆膜。除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,膜下滴灌枸杞各处理的水分利用效率(WUE)均高于不覆膜。枸杞膜下滴灌技术有利于保持土壤水分,减少棵间蒸发,有效节约水资源,适宜在宁夏中部干旱区广泛推广。