炭基肥与调亏灌溉对大豆生长及水分利用效率的影响

为探究棕壤土环境下适宜大豆生长的炭基肥施肥量和调亏灌溉程度,在盆栽条件下,设置4种不同水平的炭基肥施用量,并于大豆开花期进行调亏灌溉与炭基肥互作,分析炭基肥施肥量和调亏灌溉程度主效应及二者的交互效应对大豆株高、干物质重、产量和水分利用效率的影响。结果表明:轻度调亏BF_2W_2处理下,施加300 kg·hm~(-2)炭基肥对株高的补偿作用较其它处理增长幅度最大,为19.53%;施加600 kg·hm~(-2)炭基肥和轻度调亏灌溉互作可以促进大豆地上部干重,较对照处理增加68.59%,根干重则在600 kg·hm~(-2)时出现峰值,根冠比整体表现为在同一水分条件下随着施肥量的增加逐渐降低;该组合模式有利于大豆产量和水分利用效率的提高,大豆的产量为每盆89.58 g,较产量最低处理增产51.16%,该处理下水分利用效率比最低水分利用效率提高了55.07%。此种组合模式下的炭基肥施用量和调亏灌溉程度可以为该环境下的大豆生产提供理论依据。     

不同时期干旱和干旱程度对夏玉米生长发育及耗水特性的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。     

土壤耕作方式对湘南晚稻产量形成、米质与水分利用效率的影响

为构建湘南晚稻高产高效栽培技术体系,以杂交晚稻品种‘丰源优299’为材料,研究了土壤耕作方式对湘南晚稻产量形成、米质与水分利用效率的影响。结果表明:(1)免耕处理实际产量显著低于翻耕处理,减产10.2%~16.4%,其原因是免耕处理成穗率较低、每穗实粒数与结实率显著下降;翻耕条件下垄作和平作处理间实际产量差异极小,而免耕条件下垄作较平作处理显著减产,降幅达6.9%;(2)翻耕条件下垄作处理晚稻稻米外观品质、蒸煮品质和食味品质均较平作处理有所改善;(3)垄作处理晚稻水分利用效率显著提高,灌溉水利用效率提高50%以上,总耗水利用效率提高8%左右。可见,土壤耕作方式对湘南晚稻产量、米质与水分利用具有显著影响,本试验条件下免耕处理与垄作栽培未见产量优势,而垄作处理节水效果显著。     

灌水量及其分配方式对冬小麦水分利用效率、光合特性和产量的影响

为给冬小麦合理灌溉提供依据,以冬小麦临抗2号为材料,采用随机区组试验,设置5个等量不等次、等次不等量的灌水处理,研究了灌水量及其分配方式对不同生育时期冬小麦水分利用效率、光合特性和产量性状的影响。结果表明,灌溉对土壤含水量的影响主要在0～60cm土层内,对深层土壤含水量影响较小。灌溉通过影响千粒重来影响产量。抽穗后水分胁迫不利于增加千粒重,灌浆期适度水分胁迫不利于增加产量,但有利于提高水分利用效率,重度水分胁迫使水分利用效率和产量均降低,表明高产与高水分利用效率具有同步性,即在该地区节水600～1500m^3／ha条件下可不减产。各处理随生育进程的推进,光合速率（Pn）逐渐下降,蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的变化因处理而异。抽穗后长期水分胁迫致使Pn明显下降,短期轻度水分胁迫对Pn影响不明显;抽穗后适度的水分胁迫不利于提高Gs和Tr,但水分胁迫后复水可以明显提高Gs和Tr。     

灌水量及其分配方式对冬小麦水分利用效率、光合特性和产量的影响

为给冬小麦合理灌溉提供依据,以冬小麦临抗2号为材料,采用随机区组试验,设置5个等量不等次、等次不等量的灌水处理,研究了灌水量及其分配方式对不同生育时期冬小麦水分利用效率、光合特性和产量性状的影响.结果表明,灌溉对土壤含水量的影响主要在0～60 cm土层内,对深层土壤含水量影响较小.灌溉通过影响千粒重来影响产量.抽穗后水分胁迫不利于增加千粒重,灌浆期适度水分胁迫不利于增加产量,但有利于提高水分利用效率,重度水分胁迫使水分利用效率和产量均降低,表明高产与高水分利用效率具有同步性,即在该地区节水600～1 500 m3/ha条件下可不减产.各处理随生育进程的推进,光合速率(Pn)逐渐下降,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的变化因处理而异.抽穗后长期水分胁迫致使Pn明显下降,短期轻度水分胁迫对Pn影响不明显;抽穗后适度的水分胁迫不利于提高Gs和Tr,但水分胁迫后复水可以明显提高Gs和Tr.     

有机肥部分替代化肥对旱地地膜冬小麦产量及水肥利用效率的影响

为探求旱地冬小麦全生物降解地膜绿色覆盖栽培条件下有机肥氮替代化肥氮的适宜比例，于2020—2021年在甘肃定西布设大田试验，比较分析了单施化肥（CK）、15%有机肥氮替代化肥氮（OR₁₅）、30%有机肥氮替代化肥氮（OR₃₀）、45%有机肥氮替代化肥氮（OR₄₅）处理下旱地冬小麦干物质积累、籽粒产量、耗水量、水分利用效率、氮素效率等的差异。结果表明，与CK相比，适宜比例的有机肥替代化肥可有效调节冬小麦生长发育，优化干物质积累和耗水过程，提高籽粒产量和水肥利用效率。有机肥替代处理的花前群体干物质积累量均显著低于CK，而OR₁₅和OR₃₀处理的花后群体干物质积累量分别较CK增加了20.22%和5.39%，OR₄₅处理则降低21.84%；与CK相比，OR₁₅处理增产6.15%，OR₃₀和OR₄₅处理分别减产2.87%和10.43%；OR₁₅和OR₃₀处理的水分利用效率较CK提高了7.76%和3.78%，OR₄₅处理降低了1.89%；OR₁₅、OR₃₀和OR₄₅处理的生育期耗水量分别较CK低1.53%、6.43%和8.67%，而花后耗水量分别高7.46%、1.82%和0.80%；相比于CK，适宜比例的有机肥替代化肥主要通过增加小麦穗数和千粒重提高籽粒产量；有机肥替代处理均显著提高了冬小麦氮素利用效率、氮素收获指数和化肥氮偏生产力，且分别平均较CK提高了10.36%、4.46%和42.16%；OR₁₅处理的籽粒氮积累量较CK增加了7.81%，OR₃₀和OR₄₅处理分别降低了8.63%和20.35%。通过综合分析，有机肥氮15%替代化肥氮可作为陇中旱地冬小麦全生物降解地膜绿色覆盖栽培条件下实现小麦稳产增产及提质增效的氮素管理模式。     

玉米拔节期水分胁迫对植株性状、光合生理及产量的影响

利用盆栽试验研究了拔节期水分胁迫对玉米植株性状、光合生理及产量的影响。结果表明,玉米拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理的株高、茎粗、单株叶面积、地上部风干重、根风干重和根长均低于对照,根冠比高于对照。在子粒灌浆期测量,轻度、中度、重度水分胁迫处理的光合速率低于对照,叶片水分利用效率均高于对照。拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理分别比对照减产7.50%、21.04%和26.19%。     

增施有机肥对全膜覆土穴播春小麦水分利用和产量的影响

为探究增施有机肥对全膜覆土穴播春小麦水分利用和产量的影响,于2016-2017年在甘肃陇中半干旱区设置田间定位试验,研究全膜覆土平作穴播(PMS)、全膜覆土平作穴播+有机肥(PMO)和裸地平作穴播(CK)3个处理下春小麦田的土壤水分、作物产量及水分利用效率。结果表明,在全生育期,PMO处理0～300 cm土壤贮水量分别较PMS和CK处理高1.30%～13.55%和6.95%～15.39%,SPAD值分别高1.61%～4.33%和6.43%～13.95%,单株生物量分别增加4.98%～16.11%和117.13%～200.00%;与CK相比,PMO和PMS处理均能显著提高春小麦的穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率,PMO处理提高的幅度更大;PMO处理的籽粒产量分别较PMS和CK处理提高9.11%和53.74%,水分利用效率分别较PMS和CK处理提高26.50%和59.22%。     

不同列当寄生严重度对向日葵产量形成及生理特性的影响

为了明确列当寄生对向日葵全生育时期的危害性和影响程度,以当地主栽食用向日葵品种SH363为材料,在3种列当危害程度下对向日葵各生育时期根冠生理特性、物质积累特性、产量及产量构成的影响进行了研究。结果表明,向日葵列当轻度寄生危害处理条件下,2个试验点向日葵产量分别为3.66t·hm~(-2)和3.23t·hm~(-2),分别较无向日葵列当寄生危害处理减产24.85%和16.32%;向日葵列当重度寄生危害处理条件下,2个试验点向日葵产量分别为2.70t·hm~(-2)和1.98t·hm~(-2),分别较无向日葵列当寄生危害处理减产44.56%和48.70%。与无向日葵列当寄生危害处理相比,向日葵列当轻度寄生危害和向日葵列当重度寄生危害处理的收获株数、单盘粒数、百粒重和结实率显著降低,开花期和成熟期植株干物质积累量显著减少,根系生物量特别是20~40cm土层根系后期迅速降低。由此可见,随着向日葵列当寄生危害程度的加重,灌浆期植株根系正常生长受限,叶面积指数下降,光合能力降低,干物质积累减少,导致向日葵产量形成关键时期植株得不到正常的养分及水分供给最终导致减产。     

灌水与施磷对小麦氮素积累运转及水分利用效率的影响

为探讨小麦产量形成过程中灌水与施磷的作用,以黄淮南部高产麦田主导小麦品种百农207和豫麦49-198为供试材料,在大田多年定位试验条件下,研究了灌水与施磷对冬小麦干物质积累、转运及水分利用效率的影响。结果表明,与不施磷(P0)相比,施磷条件(P1,150 kg·hm~(-2))下小麦花后干物质积累量、营养器官氮素转运量、籽粒产量和水分利用效率均显著提高,其中百农207和豫麦49-198花后干物质积累量分别增加132.9%和105.9%,花后营养器官氮素转运量分别增加65.3%和51.2%,籽粒产量分别提高76.9%和51.8%,水分利用效率提高55.1%和29.2%。灌水有利于小麦花后营养器官氮素转运量及籽粒氮素积累,提高籽粒产量。与不灌水(W0)相比, W1(拔节水)和W2(拔节水+开花水)条件下百农207花后营养器官氮素转运量分别增加14.1%和17.7%,籽粒产量分别提高15.3%和28.8%;豫麦49-198氮素转运量分别增加40.1%和58.9%,籽粒产量分别提高22.8%和16.8%。水、磷对小麦籽粒产量的影响存在一定的互作效应。百农207和豫麦49-198籽粒产量分别以W2P1和W1P1处理最高,较W0P0处理分别提高116.3%和69.1%。综合考虑,施用磷肥150 kg·hm~(-2)结合灌水1～2次既能实现小麦高产,又能维持较高的水分利用效率。     

土壤质地对强筋型小麦郑麦366氮代谢及氮利用效率的影响

为了解土壤质地对小麦氮素利用的影响,以强筋小麦郑麦366为材料,分析了同一生态区三种土壤质地(砂土、壤土和黏土)间小麦谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸含量、植株地上部分氮素积累、分配、转运和氮素利用效率的差异。结果表明,在三种土壤质地下,随着生育期的推进,小麦叶片GS活性和游离氨基酸含量均呈先升后降趋势,壤土高峰期在5月12日左右,而砂土和黏土则提前至5月2日,且砂土的GS活性持续时间短。在相同测定时期,砂土的GS活性、游离氨基酸含量及氮素生理利用效率和氮收获指数较高,但叶片氮素分配比例、籽粒产量、蛋白质含量及氮肥当季利用率则以壤土最高。砂土条件下籽粒氮素的积累主要依赖于花前氮吸收和转运,花前氮的贡献率高达82.46%,而壤土和黏土条件下花后吸收的氮素对籽粒氮素的积累有较大贡献,贡献率分别为41.58%和45.77%。因此,在砂土上应着重提高其保肥性能,保证营养物质的有效供给,延长叶片的功能期,从而促进小麦产量与品质形成,提高氮素利用效率。     

不同渗灌覆膜方式对冬小麦水分利用效率及产量的影响

为探讨小麦节水高产栽培技术,以济麦20和鲁麦21号为材料,在露天不封底瓷管和防雨棚封底瓷管两种栽培条件下,研究不同渗灌覆膜处理对冬小麦水分利用效率及产量的影响.结果表明,渗灌和地膜覆盖均可显著提高冬小麦产量和水分利用效率,但提高幅度因品种和渗灌深度不同而异.在露天条件下,较之地表灌溉不覆膜,20 cm渗灌加地膜覆盖处理可使籽粒产量提高13.67%～11.18%、水分利用效率提高14.59%～12.08%;在防雨棚条件下,籽粒产量提高20.16%,水分利用效率提高22.57%,40 cm渗灌籽粒产量略高于20 cm渗灌,但差异不显著.露天栽培条件下不同处理平均水分利用效率高达2.6063 kg·m-3 ·m-2,而防雨棚条件下仅为1.3482 kg·m-3 ·m-2,相对提高93.31%,籽粒产量提高102.90%,生物产量提高77.41%,收获指数提高13.99%,而总耗水量仅增加22.48 mm.试验结果说明深层土壤水对产量和水分利用效率具有重要作用,在不同试验条件下的研究结果具有较大差异.     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

非灌溉条件下播前深松对冬小麦水分利用和产量的影响

为了解华北地区深松土壤的蓄水保墒节水和增产效果,在中国农业大学吴桥实验站,对播前深松+旋耕(S)和旋耕(N)两种耕作方式下非灌溉冬小麦田的土壤容重和水分及小麦根条数、干物质生产和水分利用进行了评价。结果表明,与N处理相比,S处理下0~35cm土层的容重显著降低,越冬期、返青期、拔节期、开花期和成熟期的土壤蓄水量分别提高35.8、34.2、23、80和41.3mm,越冬期和拔节期根数显著增加,花前干物质积累量、生物产量和籽粒产量分别增加28.1%、16.3%和23.2%,花后干物质积累量变化不明显,同时耗水量降低28.7mm,籽粒产量-水分利用效率提高39.3%。因此,冬小麦播前深松在降水量稀少的华北地区应该大力推广。     

腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性及产量的影响

为明确腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性和产量的影响,以燕麦品种燕科2号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(田间最大持水量75%)、中度和重度干旱胁迫(分别为田间最大持水量45%和30%)3个水分条件下喷施腐植酸(HA)和等量清水(CK),分析了不同处理下燕麦叶片中碳同化酶活性、干物质积累量和籽粒产量。结果表明,干旱胁迫导致燕麦叶片中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPD)活性显著降低,地上部干物质积累量和产量下降,乙醇酸氧化酶(GO)活性显著增加,以田间最大持水量为30%处理的变化更为明显。干旱胁迫下,喷施腐植酸能显著提高燕麦叶片中Rubisco、PEPC和GAPD活性,降低GO活性,显著增加燕麦的千粒重、穗粒重和产量,在田间最大持水量为30%时效果最优,其中喷施腐植酸处理的Rubisco、PEPC和GAPD活性较CK分别提高19.17%～34.41%、21.43%～38.24%、19.85%～39.59%,GO活性较CK降低13.64%～18.39%,地上部干物质积累量和产量较CK分别增加2.09%～16.56%和8.46%～10.26%。综上所述,干旱胁迫条件下,喷施腐植酸可增强燕麦叶片的光合碳同化酶活性,促进干物质积累,增加籽粒产量。     

拔节期和开花期测墒补灌对邯麦16号小麦产量及耗水特征的影响

为给邯郸地区小麦节水栽培提供依据,于2016-2017年选用高产小麦品种邯麦16号进行大田试验,设置了3个测墒补灌处理(分别用W70、W75和W80表示,W70处理拔节期、开花期的0～40 cm土层目标相对含水量均为70%,W75处理均为75%,W80处理均为80%),以全生育期不灌溉W0和当地常规灌溉WN为对照,研究了拔节期、开花期测墒补灌对邯麦16号小麦产量及耗水特征的影响。结果表明,与WN处理相比,W75处理的总灌水量明显降低,土壤水消耗量及其占总耗水量的比例明显提高,促进了小麦对土壤水的利用;W75处理的总耗水量明显下降,籽粒产量、水分利用效率、灌溉水利用效率、灌溉效率均显著增加。开花期依据土壤含水量补灌至目标相对含水量为75%的水分管理措施,较传统灌溉明显降低了总耗水,同时提高了小麦产量和水分利用率,实现了高产、节水及水分高效利用,是本试验条件下最优测墒补灌处理。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

[目的]探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况.[方法]以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优7...     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

目的 探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。方法 以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常     

增氧模式对水稻光合特性及产量的影响

【目的】研究不同增氧模式对水稻光合特性和物质生产的影响,并探讨适宜不同生态型水稻品种生长以及提高其产量的增氧模式,进一步明确稻田根部增氧对水稻生长的作用,为水稻好氧栽培提供参考和理论依据。【方法】以中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)3种不同生态型水稻品种为材料,设置增施过氧化钙(T_1)、微纳气泡水灌溉(T_2)和表土湿润灌溉(T_3)等不同增氧模式以及淹水对照(CK),分别测定水稻叶片光合特性、干物质积累量和产量等指标。【结果】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉处理增加了3个水稻品种主要生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和干物质量,水稻有效穗数和结实率显著高于对照;表土湿润灌溉处理下,3个品种的叶片SPAD值、叶面积指数、光合参数和干物质量下降,结实率显著低于对照,但提高了叶片水分利用率。完熟期,增施过氧化钙处理下,中浙优1号、IR45765-3B和中旱221稻谷产量分别较对照增加了22.38%、18.27%和18.17%;微纳气泡水灌溉处理下,3个品种稻谷产量分别较对照增加了13.89%、10.67%和8.85%;表土湿润灌溉处理下,产量分别比对照减少5.86%、8.19%和6.16%。【结论】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉有助于提高水稻叶片叶绿素含量、叶面积指数和光合作用能力,并显著增加水稻干物质积累和产量;而表土湿润灌溉处理下,水稻水分供应不足,叶片光合作用及产量均有所下降。     

不同时期根区局部灌溉对玉米干物质积累和水氮利用的影响

通过盆栽试验研究4种氮、钾水平下,不同生育阶段(苗期至抽雄期、苗期至拔节期和拔节期至抽雄期)实施根区局部灌溉对玉米干物质积累、水分利用效率和氮素利用的影响。结果表明,与常规灌溉相比,不同生育期根区局部灌溉处理耗水量均明显减少;苗期至拔节期分根区交替灌溉干物质积累降低甚微或略有增加;中氮、钾(N、K2O均为0.12 g/kg土)时水分利用效率提高22.8%,且氮表观利用率最高。在相同灌水方式下,中氮、钾水平干物质积累、水分利用效率和氮吸收利用较高,中氮、钾时苗期至拔节期分根区交替灌溉是一种节水高效模式。