冬小麦喷灌节水高产优化技术研究

根据1997－2000年在河北省丰润县冬小麦喷灌试验结果，提出了在喷灌条件下冬小麦需水量及需水规律和河北省主要冬小麦区的节水型灌溉制度，并提出了在喷灌条件下以肥激水的新概念，保证了冬小麦既节水又高产。这一成果在河北省一定面积上得到了推广应用，取得了明显的经济效益。     

遗传算法在节水高效灌溉制度优化中的应用——以冬小麦为例

利用遗传算法对非充分灌溉条件下冬小麦的最优灌溉制度设计进行求解,并提出了与之对应的约束条件及处理方法。以我国华北地区某试验站为例来说明该算法及处理方法的可行性。结果表明,该方法能够实现对冬小麦整个生育期灌溉水量进行合理分配,使冬小麦在缺水敏感期内得到充分灌溉,从而达到节约灌溉用水,提高水分利用效率的目的。     

冬小麦调亏灌溉节水高效技术指标试验初报

针对井灌区冬小麦普遍存在高产不高效的问题,进行了2种灌溉制度的对比试验。调亏灌溉1.26hm2示范田在干旱偏枯年型灌1～2次关键水,总耗水量平均2296.48m3/hm2,经济系数平均0.497,平均产量7695.9kg/hm2,产投比为1.5～3,净收益2899.3～11607.7元/hm2或3.73～4.97元/m3。日耗水量0.61m3,耗水系数0.299,水分生产率3.35kg/m3,与对照田充分灌溉相比,浇水次数平均减少2.33次,总耗水量减少1574.35m3/hm2,经济系数减少0.079,产量增加649.9kg/hm2,产投比增长0.47～1.97,净收入增加2704.56～11413元/hm2(或1.76～3元/m3),平均日耗水量减少0.42m3,耗水系数减少0.251,节省灌溉用水1350.75m3/hm2,节水率64.09%,水分生产率增加1.52kg/m3。     

冬小麦水分胁迫效应及节水高效灌溉指标体系

在冬小麦的各个生育期，水分胁迫均显著影响小麦矿质营养的吸收、干物质的累积及光合作用等过程，根据时各试验处理麦株个体、群体的生理、生态分析，确立冬小麦各生育期的节水灌溉指标体系。该体系除土壤含水量外，还包括根系湿润层厚度、细胞液浓度、叶水势、蒸腾强度、气孔导度和叶片N、P、K的浓度等指标。     

高产高效冬小麦节水喷灌模式研究

采用田间试验和数学模拟相结合的方法研究了喷灌条件下冬小麦田间水分转化规律，以喷灌水量无效消耗最小为目标，提出了节水型合理喷灌定额为４０￣６０ｍｍ，，以此为基础，结合田间土壤墒情和麦田苗情，总结出高产高效冬小麦节水喷灌模式，经过两年度田间示范试验，取得了高产、高效的效果。     

黄河下游黄灌区冬小麦节水灌溉与增产效益分析

应用麦田水分动态平衡模型和干旱预报模型计算小麦的适宜灌溉期和灌溉水量。依据实资料，对小麦的节水灌溉与增产效益进行了分析，结果表明，应用这种节水灌溉技术，可充分利用土壤储水和自然降水，减少灌水交数，降低麦田水分的无效消耗，提高土壤水利率，达到节水增的目。同其它方法相比，此方法的优点除投资省外，主要是能对旱情进行早期预报，从而能在大面积的农田上进行适时适量的灌水，这对促进农业工水增产具有十分重要的意义     

高产高效冬小麦节水喷灌模式研究

采用田间试验和数学模拟相结合的方法研究了喷灌条件下冬小麦田间水分转化规律，以喷灌水量无效消耗（土面蒸发＋深层渗漏）最小为目标，提出了节水型合理喷灌定额为４０～６０ｍｍ。以此为基础，结合田间土壤墒情和麦田苗情，总结出高产高效冬小麦节水喷灌模式。经过两年度田间示范试验，取得了高产（６９３０ｋｇ／ｈａ）、高效（水分生产效率达２．４３ｋｇ／ｍ３）的效果     

黄河下游引黄灌区冬小麦节水灌溉与增产效益分析

应用麦田水分动态平衡模型和干旱预报模型计算小麦的适宜灌溉期和灌溉水量。依据实测资料，对小麦的节水灌溉与增产效益进行了分析。结果表明，应用这种节水灌溉技术，可充分利用土壤储水和自然降水，减少灌水次数，降低麦田水分的无效消耗，提高土壤水利用率，达到节水增产的目的。同其它方法相比，此方法的优点除投资省外，主要是能对旱情进行早期预报，从而能在大面积的农田上进行适时适量的灌水，这对促进农业节水增产具有十分重要的意义。     

不同灌水处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响

1998～ 1 999年在山东省桓台县进行了冬小麦节水灌溉试验。通过对冬小麦生长动态观测表明 :减少灌水量可以促进冬小麦发育。起身拔节水对冬小麦株高有显著影响。叶面积指数、冠层干物重、根系总量随着灌水量的增加而增加。各处理冬小麦根系总量的 80 %以上分布在 0～ 2 0 cm土层内。随着灌水次数的增加 ,灌水量的增多 ,灌溉水的利用效率逐渐减小。全生育期浇越冬水、起身拔节水、开花水的处理经济产量最高 ,达到 771 6.7kg/hm2 ,水分利用效率最大 ,达到 1 5 .92 kg/(hm2· mm) ,单位水资源量的边际效率也最大 ,达43 .1 2 kg/mm,单次灌水的最大平均产量为 85 1 .65 kg/hm2。     

基于CROPWAT模型对不同典型年冬小麦灌溉制度的研究

利用1951—2010年的气象数据,采用CROPWAT模型对枯水、平水、丰水3个典型降水年冬小麦的灌溉制度进行研究。结果表明,3个不同的典型降水年充分灌溉净灌溉定额分别为353.3、342、296.2mm,灌水次数依次为8、7和6次;4次关键水条件下净灌溉定额分别为229.1、222.2、212.3mm。     

不同亏缺灌溉方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】优选适宜的小麦节水灌溉模式。【方法】采用田间小区试验,以生育期内灌越冬水、拔节水和开花水为对照(CK),设置了3种不同的亏缺灌溉模式:浇拔节水和开花水(T1)、拔节水+开花水隔畦交替灌溉(T2)、返青水+孕穗水+开花水隔畦交替灌溉(T3)。在拔节期和开花期,测定了小麦光合速率、蒸腾速率、棵间蒸发量、干物质量,并测定了小麦的产量和水分利用效率。【结果】T1处理小麦的光合速率与CK无显著差异,但蒸腾速率显著低于CK。在T2、T3处理中,干区、湿区的光合速率与CK也无显著差异,但干区小麦的蒸腾速率显著低于CK和湿区。各处理棵间蒸发量均显著低于CK。T2、T3处理中干区小麦的棵间蒸发量均显著低于湿区。T1处理提高了小麦花后干物质积累量,但花前干物质转移量减少。T2、T3处理湿区小麦花后干物质积累量高于CK,但花前干物质转移量显著低于CK。T2、T3处理干区小麦花后干物质积累量均显著低于湿区,但花前干物质转移均高于湿区小麦。T1、T2和T3处理对小麦产量没有显著影响,但均显著减少灌溉水量和作物的耗水量。【结论】3种时空亏缺灌溉模式均显著提高了小麦灌溉水利用效率和水分利用效率。     

不同灌溉方式对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响

为了确定山西省晋南地区冬小麦高产高效的节水灌溉模式,采用田间小区试验,研究了微喷灌(MSI)、滴灌(SDI)和传统漫灌(CK)3种灌溉方式对冬小麦不同生育期的土壤水分变化、生长性状、产量和水分利用效率的影响。其中SDI处理和MSI处理生育期灌水3次,分别为越冬期(12月9日)、拔节期(4月1日)、灌浆期(5月20日),每次灌水量为600 m~3/hm~2;CK按当地灌水习惯,于越冬期和拔节期灌水,每次灌水量为2 250 m~3/hm~2。结果表明,各处理越冬期0~100 cm土层土壤含水率没有明显差异,灌浆期0~80 cm土层土壤含水率表现为SDI处理MSI处理CK,MSI处理、SDI处理灌浆期灌水,可满足灌浆期对水分需求,促进籽粒灌浆;与CK相比,SDI处理与MSI处理可以明显增加单株分蘖数和总茎数、促进群体生长,显著增加冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量,因而显著提高了籽粒产量。与CK相比,MSI处理穗粒数、千粒质量分别提高16.54%、5.21%,SDI处理穗粒数、千粒质量分别提高9.10%、11.78%,MSI、SDI处理籽粒产量分别增加了2.79%、3.35%;同时,SDI处理与MSI处理冬小麦生育期的耗水总量分别减少43.88%和41.64%,水分利用效率分别提高了83.15%和77.09%。因此,在山西临汾盆地采用微喷与滴灌可以取得明显的节水高产效果。     

不同灌水处理对冬小麦产量及水分利用效率的影响研究

利用2001~2002年度冬小麦测坑试验资料,研究了冬小麦不同生育期灌水处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响。在试验结果分析的基础上,提出冬小麦生育期适宜灌水时间和土壤水分控制指标,这对干旱缺水的华北地区,实现冬小麦节水与高产的统一有重要意义。     

不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响,在通许试验基地进行了节水灌溉方式(滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙)及灌水量(45、90、135mm)的大田试验,分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明:小麦收获时土壤储水量表现为滴灌微喷灌喷灌小白龙,总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少;小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势,且在微喷灌方式下明显高于其他处理,而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳;灌水能增加小麦产量,水分利用效率随灌水量的增加而降低;以滴灌135 mm的产量最高,水分利用效率以滴灌45mm处理为最高。4种节水灌溉方式中,滴灌更有利于增产和节水,其次为微喷灌。     

水分处理对冬小麦生育期耗水分配及产量影响

【目的】探索冬小麦产量及水分利用效率对灌溉水在生育期运筹的响应过程。【方法】通过人工控水试验开展了6个生长季(2012—2018年)的测坑冬小麦灌溉试验,试验设置不同灌溉水时间和不同次灌水定额,3个处理分别为拔节90 mm(I90)、拔节45 mm+抽穗45 mm(I45*2)、拔节30 mm+抽穗30 mm+灌浆30 mm(I30*3),总灌溉额均为90 mm,重点研究了灌溉水在生育期分配对冬小麦产量和水分利用效率(WUE)的影响。【结果】6个生长季的试验数据统计分析表明,I90、I45*2和I30*3处理的平均产量分别为6 878.3、7 249.1和7 568.6 kg/hm^2;与I90处理相比,I45*2和I30*3处理的产量分别提高了4.4%和10.0%;在灌溉定额一定条件下,不同灌溉处理对生育期总耗水没有显著影响,但I45*2处理比I90处理生殖生长阶段的耗水增加了23.7%,且生育期水分利用效率提高了14.8%。【结论】有限供水条件下,小定额多次灌溉可以有效改善生育后期麦田水分状况,有利于光合产物向籽粒的转化,进一步提高冬小麦千粒质量和收获指数,最终提高了冬小麦经济产量和水分利用效率。