河套灌区春小麦节水高产农艺措施优化

在前期研究确立的节水灌溉模式基础上,通过四因素五水平二次回归正交设计试验,以基本苗数、种肥磷量、追氮肥量和灌水量四项主要农艺措施为决策变量,以产量和水分利用效率为目标函数,分别建立了内蒙古河套灌区主要农艺措施与春小麦产量和水分利用效率的二次多项式回归模型。分析表明,四项农艺措施对产量影响大小顺序为播种密度种肥磷量施氮量灌水量;对水分利用效率的决定作用表现为灌水量播种密度施氮量种肥磷量。通过频数寻优,定量化地提出了河套灌区春小麦实现节水与高产统一的农艺措施优化组合方案,即基本苗数667.5~717.1万株·hm-2,种肥磷量(P2O5)147.0~175.5 kg·hm-2,拔节期追施氮量(纯N)164.5~186.6 kg·hm-2,拔节期和抽穗期灌水定额分别为909.7~963.0 m3·hm-2,可实现目标产量大于7 500kg·hm-2,水分利用效率1.6 kg·m-3以上。     

旱地春小麦对有限灌水高效利用的研究

在宁夏南部半干旱山区的研究结果表明，满足籽粒产量最大时所需同的补充灌水量为200mm；满足作物水分 利用效率最高时所需的补充灌水量为100mm；满足灌水效率最高时所需的补充灌水量为60mm,60mm，补充灌水条件下可使春小麦的耗水量从240mm增加到320mm左右，同时明显地使作物产量，水分 利用率和灌水效率得以同步提高，作物对土壤储水的利用程度也相应增强。据此认为，旱地春小麦有限灌水量的适宜下限为60mm。对不同生育期有限灌水的研究结果表明，拔节期是春小麦有限供的最佳时期。     

内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控

内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。     

保水剂对河套灌区土壤水分和春小麦生长的影响

为了促进保水剂的应用与推广,在河套灌区开展了沟施保水剂BJ2101-L和土壤结构改良剂PAM及BJ2101-L＋PAM对土壤水分和春小麦生长的影响研究。结果表明：保水剂BJ2101-L和土壤结构改良剂PAM均可提高土壤水分,特别是在春小麦孕穗期有显著作用,0~80 cm土层BJ2101-L处理土壤水分提高了14.26%;不同处理均可促进小麦分蘖和根系向深层土壤分布,PAM处理小麦分蘖力提高了60.45%,BJ2101-L处理根系分布深度加深了70.79%。不同处理提高了春小麦生物量、产量,其中BJ2101-L处理提高了27.24%和30.96%;BJ2101-L处理提高了春小麦的水分利用效率、水分产出率和灌溉水分产出率,分别提高了20.58%,24.13%和31.00%。BJ2101-L处理显著提高了单位面积的经济效益,PAM处理则显著降低了经济效益。河套灌区小麦生产中应积极开展保水剂的应用与推广。     

内蒙古河套灌区春小麦高效用水灌溉制度研究

本文以2006年内蒙古河套灌区沙壕渠试验站—春小麦的灌溉试验资料,应用FAO-56双作物系数法计算了不同试验处理的春小麦的实际需水量,研究了需水量与产量,与水分利用效率的关系,并用水分利用效率最大为原则确定了春小麦各种处理的高效用水灌溉制度。     

冀西北春小麦高产优质高效栽培研究

对冀西北坝上高原水浇地春小麦品种“晋春９号”施肥试验表明，施Ｎ肥和Ｐ显著提高小麦产量，施Ｎ肥可显著提高籽粒蛋白含量，籽粒蛋白质产量，沉淀值及干、湿面筋含量。施Ｐ肥主要影响反映面粉烘烤品质的沉淀值，而对干、湿面筋含量无显著影响，施少量Ｐ肥，有提高蛋白含量的作用。     

灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌春玉米土壤水热运移的影响

为探究灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌条件下土壤水热时空分布规律及春玉米产量的影响,于2017年4-9月,以春玉米“西蒙6号”为材料,通过4次垄膜沟灌试验,分别对比研究了400 mm（I1）,300 mm(I2),200 mm(I3）灌水和600 kg·hm^-2磷酸二铵+300 kg·hm^-2尿素（F1）,300 kg·hm^-2磷酸二铵+150 kg·hm^-2尿素(F2)施肥组合,即高水高肥（I1F1）、高水低肥（I1F2）、中水高肥（I2F1）、中水低肥（I2F2）、低水高肥（I3F1）、低水低肥（I3F2）等6个处理对土壤水分、温度时空变化的影响,并分析了春玉米产量及其水分利用状况。结果表明：整个生育期内各处理土壤温度和含水率受灌溉影响较大,每次灌溉后土壤温度显著降低,而土壤含水率显著升高;整个生长季内300 mm灌水处理不同土层土壤温度均最高,比I3、I1处理分别高0.1℃、0.6℃;其中I2F2处理不同土层土壤含水率比I1F1、I1F2处理分别低8.3%、9.2%,比I2F1、I3F1、I3F2处理分别高1.6%、11.1%、14.1%,为作物生长发育提供了良好的水热环境。I2F2水肥处理亦显著提高了玉米产量,与低水处理I3F2和I3F1相比分别提高了33.80%和21.95%,与高水处理（I1)无显著差异。因此,中水低肥处理适于春玉米垄膜沟灌种植模式在河套灌区的推广。     

宁夏扬黄新灌区春小麦灌溉定额研究

在气候考察和田间试验的基础上,利用农田水分平衡方程和联合国粮农组织（FAO）最新公布的计算机作物蒸散量的方程,结合春小麦发育期及其需水规律、新灌区气象、土壤参数,并参考我国目前几种节水灌溉模式,订制了宁夏扬黄新灌区春小麦灌溉量及灌溉时次,为新灌区灌溉制度的制定和节水农业的实施提供农业气象依据。     

旱地全膜双垄沟播玉米高效用水机制研究

通过田间试验对半干旱区不同栽培方式下玉米土壤水分分布及水分利用效率的研究,探明了全膜双垄沟播玉米农田高效用水的机制。结果表明:全膜双垄沟播栽培不同位置大垄、垄沟、小垄土壤平均含水量在0~60 cm土层内差异显著(P0.05),且垄沟含水量最高,其次为大垄,小垄最低;播种期0~60 cm土层平均体积含水量全膜双垄沟播与露地平作差异显著(P0.05),升高14.19%,且拔节期以前全膜双垄沟播种植土壤贮水量最高,表明全膜双垄沟播栽培有利于玉米的出苗及前期的生长;全膜双垄沟播栽培较半膜平作增产26.76%,水分利用效率较半膜平作提高14.83%。     

河套灌区五原绿洲现代农业发展研究

本文运用主成分分析法对五原绿洲现代农业发展的驱动因子进行分析。结果表明:经济社会发展水平、农业现代化程度和农业劳动力综合素质等是影响绿洲现代农业发展的主要因素,并针对性地提出合理利用水资源,发展节水农业,加强基地建设,推进农业产业化进程,调整产业结构,加大教育投入,提高劳动力综合素质,提升科技贡献率等现代农业发展对策。     

不同水肥条件下春小麦耗水量和水分利用率

通过温室盆栽试验,研究了不同土壤水分和施氮量条件下春小麦的耗水量和水分利用率等相关参数的变化情况。结果表明:春小麦耗水量、生物产量及经济产量均因土壤水分和施氮量的不同而变化。水分充足,春小麦耗水量、生物产量及经济产量均随施氮量的增加而显著增加;中度水分胁迫下,低氮处理的耗水量、生物产量及经济产量均最高,最适氮处理与CK处理接近;干旱条件,低氮与CK处理耗水量和产量接近,而最适氮处理则极显著降低。各生育时期的耗水量和日耗水量在不同生育时期存在差异,其中以灌浆期春小麦日均耗水量为最高。在不同土壤水分条件下,春小麦地上部分干重和籽粒的水分利用效率随施氮量的增加而增加,尤以水分充足条件下水分利用率随施氮量的增加最为显著。     

不同施氮水平下小麦/玉米套作群体产量和水氮利用

通过2018—2020年连续两年田间试验,以小麦/玉米套作群体为试验对象,研究N0、N1和N2 3个水平下（施N量分别为小麦0、120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2,玉米0、180 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2）小麦/玉米套作群体产量、土地当量比与土壤水分利用的差异。结果表明：小麦/玉米套作具有明显的产量与水分利用优势,与单作相比,套作小麦产量提高21.34%~27.80%（P＜0.05）,产量优势主要来源于边1行与边2行的增产,而套作玉米表现受氮肥供应的调控,在N0与N1水平下套作产量减少3.02%~11.43%,仅在N2水平下高于单作玉米;小麦/玉米套作群体的土地当量比（LER）在1.04~1.16,具有土地利用优势;在相同产量下小麦/玉米套作群体比单作群体的耗水量更少,水分利用效率更高,其中在N1水平下耗水量减少最为明显,两年内平均减少消耗47.30 mm的水分,而水分利用效率比单作系统提高2.77%~6.46%,小麦/玉米套作群体在3个施氮水平下均表现出节水与水分利用优势;套作种植还可以提高小麦和玉米的氮肥农学利用率及小麦的氮肥偏生产力,两年内套作小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率最高可达64.17 kg·kg^-1和11.17 kg·kg^-1。因此在半湿润区雨养条件下具有发展小麦/玉米套作种植模式的可行性。     

氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦淀粉形成的影响

采用盆栽的方法研究不同的氮肥基追比对高温胁迫春小麦花后淀粉形成和产量的影响。结果表明:高温胁迫条件下,宁春4号和宁春47号籽粒直链淀粉、支链淀粉以及淀粉总含量、淀粉形成关键酶(ADPG-PPase、UDPG-PPase、SSS、GBSS)活性、千粒重和生物产量等与常温处理相比显著降低。两个品种氮肥基追比3∶7和4∶6条件下的直链淀粉含量、AGPP-PPase、GBSS、千粒重、生物产量等均优于氮肥基追比5∶5、7∶3、6∶4的处理。因此,花后高温降低了籽粒淀粉的含量、关键酶活性,从而降低了小麦产量和品质,而合理的氮肥基追比(3∶7和4∶6)能减轻高温对春小麦产量以及淀粉品质的影响。生产上可以采取相应的措施缓解高温的危害,提高春小麦产量和品质。     

不同栽培模式下旱作春玉米产量及土壤水氮动态变化

为探讨黄土塬区玉米高产高效栽培模式及其环境效应,通过为期2 a的田间定位实验,研究了黄土塬区旱作春玉米不同栽培模式土壤水分时空变化特征、产量与水分利用效率以及硝态氮、铵态氮累积及其剖面分布的变化。试验设传统栽培模式(T1)、化肥有机肥高密度超高产模式(T2)、化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)共3个处理,以郑单958为供试品种,测定了春玉米关键生育期土壤含水量,并于收获后测定实际产量和0～100 cm土层硝态氮、铵态氮含量。结果表明:土壤含水量变化受降雨影响较大,2017年生育期降雨量为374.2 mm,是干旱年,玉米不仅能有效吸收中上层(0～120 cm)土壤水分,又不造成下层(120～200 cm)土壤水分的亏缺;2018年生育期降雨量为490.8 mm,是丰水年,各生育期0～60 cm土层土壤含水量变化大,60～200 cm土层土壤含水量基本维持稳定。T2模式在60～80、80～100 cm土层硝态氮积累量高,淋溶现象明显,铵态氮含量无明显变化;2017年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高8.2%、76.4%,2018年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高50.3%、129.3%,施肥过多,随降雨入渗硝态氮淋溶到土壤深层。硝态氮积累量与春玉米产量显著相关,硝态氮是决定玉米产量的重要因素。2017年栽培模式T2和T3产量分别比T1高55.4%、64.4%,WUE分别高46.9%、55.9%,2018年栽培模式T2和T3产量分别比T1高49.7%、31.2%,WUE分别高58.9%、40.4%,均达到显著水平。化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)既能保证高产、高WUE又能保证较少的硝态氮淋溶,减少环境污染,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。     

旱作条件下氮肥处理对春小麦产量及生理特性的影响

以辽宁省春小麦主栽品种辽春10号为试材,研究了氮肥不同生育时期施用比例对产量的影响。研究结果表明,旱地春小麦适当施用种肥具有重要的增产作用,种肥氮素施用过少、不施或施用过多,都不能发挥品种的增产潜力。在合理施用种肥的基础上,于拔节期和开花期追施氮肥,有利于维持生育后期较大叶面积指数和旗叶较高叶绿素含量,进而提高光合性能,促进干物质积累以及光合产物更多向籽粒运转。     

灌水处理对春小麦穗部性状和产量的影响

选用15个春小麦品种(系),在冬灌1 800 m3/hm2的基础上,生育期设3次灌水处理(T1:拔节期、开花期、乳熟期)2、次灌水处理(T2:拔节期、开花期)和1次灌水处理(T3:拔节期),每次灌水1 050 m3/hm2,研究了水分对春小麦穗部性状及产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:T2条件下3粒小穗比率、穗粒数、穗粒重、产量和WUE都是最高;T3条件下无效小穗比率最高,而1粒小穗比率、2粒小穗比率、穗粒数、产量和WUE则最低。相关分析表明产量与WUE在三种水分处理条件下都呈极显著正相关,在T3条件下穗粒数与产量和WUE显著负相关,穗粒重与产量和WUE极显著正相关,穗粒数与穗粒重在T1、T2条件下极显著正相关,而在T3条件下不相关。表明适宜灌水提高了3粒小穗比率,进而增加了穗粒数和穗粒重,提高了产量和WUE,而缺水降低1粒和2粒小穗比率,增加了无效小穗比率,减小了籽粒饱满度,进而减小穗粒重,降低产量和WUE。     

生育期水分调控对河西地区滴灌春小麦生长和水分利用的影响

为探索干旱地区有利于春小麦生长和提高产量的大田滴灌灌水模式,以春小麦永良4号为试验材料,在不同生育期(苗期~分蘖,拔节~孕穗,抽穗~开花,灌浆~成熟)设置5个土壤水分下限W1(55%、60%、55%、50%),W2(60%、65%、60%、55%),W3(65%、70%、65%、60%),W4(70%、75%、70%、65%)和充分灌溉(CK)(75%、80%、75%、70%),研究了不同生育期土壤水分调控对河西地区滴灌春小麦生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:一定施肥水平下,随着土壤水分下限的提高,各处理株高、叶面积指数均不断增大,在成熟期充分灌溉(CK)处理分别比W4处理高2.19%和7.93%;不同水分下限处理条件下,春小麦干物质的总积累量和成熟期干物质向籽粒的分配量均为W4处理最大,比CK分别显著高5.63%和17.14%;各处理春小麦产量和水分利用效率随着土壤水分下限的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其中W4处理的水分利用效率比W3处理降低2.82%,但其产量分别比W3、CK处理增加7.53%和4.07%。从节水增产的角度考虑,W4处理可作为基于本试验条件下较适宜的水分处理。     

氮肥与作物秸秆配施对小麦生长及氮素利用的影响

通过盆栽试验研究了氮肥及其与不同作物秸秆配施对冬小麦生物量、籽粒产量以及氮素吸收利用的影响。本试验共8个处理,不施肥对照（CK）、单施尿素（100%U,150 mg·kg^-1）、尿素+大豆秸秆（UB）、尿素+玉米秸秆（UM）、120%尿素+玉米秸秆（120%UM）、110%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（110%UBM）、100%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（100%UBM）和80%尿素+大豆秸秆+玉米秸秆（80%UBM）,其中玉米秸秆及大豆秸秆的用量均为2 g·kg^-1。结果表明,在返青期,U处理小麦生物量显著高于尿素与秸秆配施各处理。收获期,尿素用量相同的处理相比,秸秆与尿素配施处理的小麦生物量均高于U处理,但差异均未达显著水平;UM和UBM处理小麦籽粒产量均显著高于U处理;降低氮肥用量（80%UBM）小麦籽粒产量与U处理相比,无显著差异;尿素与一种秸秆配施处理小麦氮素利用率均高于单施尿素处理和尿素与两种秸秆配施处理。说明尿素配施秸秆有利于提高小麦生物量、籽粒产量和氮素利用率。