灌水量对小麦籽粒淀粉含量和相关酶活性及水分利用效率的影响

在2004-2005年和2005-2006年小麦生长季,设置不同的灌水时期和灌水量处理,研究了小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量、淀粉合成相关酶活性和水分利用效率。结果表明,全生育期不灌水条件下,籽粒中的可溶性淀粉合酶（SSS）和淀粉粒结合态淀粉合酶（GBSS）活性在灌浆初期显著升高,在灌浆中后期显著降低,同时灌浆后期支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦显著降低。拔节期和开花期每次灌水60mm有利于小麦在灌浆中后期保持较高的SSS和GBSS活性,提高灌浆后期籽粒中的支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量;灌水量进一步增加时,灌浆中后期的SSS活性显著降低,GBSS活性升高,灌浆后期的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量升高。在两个生长季中拔节期和开花期每次灌水60mm处理的土壤贮水消耗量较高,水分利用效率最高和籽粒产量较高。在此基础上增加灌水量时,开花至成熟阶段0～60cm土层的土壤含水量显著升高,土壤贮水消耗量降低,籽粒产量无显著变化,水分利用效率和灌溉水利用效率降低。     

灌水量对小麦籽粒粉含量和相关酶活性及水分利用效率的影响

在2004-2005年和2005-2006年小麦生长季,设置不同的灌水时期和灌水量处理,研究了小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量、淀粉合成相关酶活性和水分利用效率。结果表明,全生育期不灌水条件下,籽粒中的可溶性淀粉合酶(SSS)和淀粉粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性在灌浆初期显著升高,在灌浆中后期显著降低,同时灌浆后期支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦显著降低。拔节期和开花期每次灌水60 mm有利于小麦在灌浆中后期保持较高的SSS和GBSS活性,提高灌浆后期籽粒中的支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量;灌水量进一步增加时,灌浆中后期的SSS活性显著降低,GBSS活性升高,灌浆后期的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量升高。在两个生长季中拔节期和开花期每次灌水60 mm处理的土壤贮水消耗量较高,水分利用效率最高和籽粒产量较高。在此基础上增加灌水量时,开花至成熟阶段0~60 cm土层的土壤含水量显著升高,土壤贮水消耗量降低,籽粒产量无显著变化,水分利用效率和灌溉水利用效率降低。     

温室增温和灌溉量变化对棉花产量、 生物量及水分利用效率的影响

为了解气候变化对棉花生长的影响,在2011—2012 年,通过2 个温室进行增温和灌溉量变化的试验（一个温室用红外灯管增温,另一个不增温）,每个温室设田间灌溉量的0.7 倍、0.85 倍、1 倍、1.15 倍、1.3 倍5 个灌溉水平,研究增温和灌溉量对产量、生物量及水分利用效率的影响。结果表明,棉花生长季平均温度增加1~3.5℃有利于产量的增加,生长季、花期和铃期温度升高1℃,产量分别增加200.694、225.732、109.838 kg/hm2,而蕾期温度升高1℃却会降低产量162.814 kg/hm2。生长季和蕾期增温1℃会分别降低生物量1079.2、1179.8 kg/hm2,降低产量和干物质的水分利用效率3.4215、2.8098 kg/(hm2·mm)。灌溉倍数每增加1 倍,产量和生物量分别增加734.51、2242.3 kg/hm2。但增温会增加水分的消耗量,这对于处于干旱区的新疆来说是不利的。随着气候变暖,棉花耗水增大,产量增加。     

品种与密度对华北平原夏玉米产量及水分利用效率的影响

在中国科学院封丘试验站通过3年(2008-2010年)8个夏玉米品种在3个种植密度下的田间试验,研究了品种和种植密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,旨在探讨通过品种和密度优化组合进一步提高作物产量和水分利用效率的潜力.品种和密度对夏玉米产量产生了明显影响,并且存在着年际之间的巨大波动.产量最高和最低品种相差1 050...     

灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜产量和品质的影响

以20 cm蒸发皿水面蒸发量为灌水依据,结合西瓜不同生育阶段需水规律,研究灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜生长、产量和品质的影响。结果表明,西瓜植株的茎粗、叶片叶绿素含量、果实产量、品质和灌溉水分利用效率与灌水量、灌水频率存在密切的相关性,其中W₂F₂(灌水量75%Ep,灌溉频率6 d)处理综合表现最佳,该处理西瓜果实的可溶性固形物、葡萄糖、蔗糖、果糖和番茄红素含量等品质指标均最高,硝酸盐含量较低,产量达41247 kg/hm²,与产量最高的W₃F₁(灌水量90%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,灌溉水分利用效率为53.4 kg/m³,与最高的W₁F₁(灌水量60%Ep,灌溉频率3 d)没有显著差异,其他指标均处于中间水平,为最优灌水技术方案。研究结果可为设施小果型西瓜绿色优质生产提供理论和技术支持。     

不同降雨年型下种植密度对旱作马铃薯生长、水分利用效率及产量的影响

为探索宁南半干旱偏旱区覆膜垄作马铃薯合理的种植密度, 于2015和2016年设置37 500、45 000、52 500、60 000、67 500株 hm ^-2 5个种植密度, 以当地传统种植密度37 500株 hm ^-2为对照, 研究不同种植密度对土壤水分、马铃薯生长、水分利用效率及产量的影响。结果表明, 不同种植密度可显著影响马铃薯生育前期和中期0~100 cm层土壤水分状况, 以45 000和52 500株 hm ^-2处理土壤贮水量最高, 均显著高于37 500和67 500株 hm ^-2处理。45 000和52 500株 hm ^-2处理较其他处理均显著提高马铃薯出苗率, 促进马铃薯生育前期和中期的生长, 而在马铃薯生育后期各处理间差异不显著。马铃薯产量和商品率均随种植密度的增加呈先增加后下降的变化趋势, 45 000和52 500株 hm ^-2处理两年平均降水利用效率分别较37 500株 hm ^-2处理显著提高15.3%和17.6%, 作物水分利用效率分别提高11.1%和15.0%。通过两年数据拟合函数发现, 在宁南半干旱偏旱区2015年平水年和2016年枯水年, 旱作覆膜垄作马铃薯种植密度为51 187~51 302株 hm ^-2时, 其水分利用效率和块茎产量最高。     

播种密度对旱地不同类型冬小麦产量和水分利用效率的影响

在旱地条件下,选择3个不同类型冬小麦品种进行播种密度研究,结果表明,单位面积小麦产量随密度变化的关系可用二次抛物线回归方程来表达,品种对获得最佳经济产量的播种密度要求不同,每hm2多穗型315万、中间型369万、大穗型433万;播种密度对穗数与穗粒数的变化影响较大,对千粒重影响相对较小;品种与种植密度的不同,对整个小麦生育期田间耗水量无明显影响,水分利用效率与产量的变化趋势基本一致。     

灌水量对小麦氮素吸收、分配、利用及产量与品质的影响

以济麦20和泰山23为试验材料, 在大田条件下研究了灌水量对小麦氮素吸收、分配、利用和籽粒产量与品质及耗水量、水分利用率的影响。2004—2005年生长季, 小麦生育期间降水量为196.10 mm, 两品种的氮素吸收效率、籽粒的氮素积累量和氮肥生产效率均为不灌水处理低于灌水处理, 但籽粒氮素分配比例和氮素利用效率表现为不灌水处理高于灌水处理。拔节期前, 两品种的氮素吸收强度灌水180 mm处理高于灌水240 mm和300 mm两处理, 拔节期后反之; 成熟期, 植株氮素积累量和氮素吸收效率在各灌水处理间无显著差异。济麦20籽粒的氮素积累量和分配比例、氮素利用效率和氮肥生产效率, 均以灌水240 mm处理高于灌水180 mm和300 mm处理; 灌水180 mm和240 mm处理的籽粒产量分别达8 701.23 kg hm^-2和9 159.30 kg hm^-2, 耗水量为469.29 mm和534.48 mm, 两处理间籽粒品质无显著差异, 且均优于灌水300 mm处理。泰山23籽粒中氮素积累量及分配比例、氮素利用效率、氮肥生产效率和籽粒品质, 在各灌水处理间无显著差异; 灌水180 mm和240 mm处理籽粒产量显著高于其他处理, 分别达9 682.65 kg hm^-2和9 698.55 kg hm^-2, 其耗水量分别为468.54 mm和532.35 mm。两品种的水分利用率均随灌水量增加而降低。在2006—2007年生长季, 小麦生育期间降水量为171.30 mm, 济麦20和泰山23均以灌水240 mm处理的籽粒产量和水分利用率最高, 其耗水量分别为490.88 mm和474.88 mm。综合考虑产量、品质、氮素利用效率、氮肥生产效率和水分利用率, 生产中济麦20生育期灌水量以180~240 mm为宜; 泰山23在降水量达196 mm条件下, 灌水量以180 mm为宜, 在降水量为170 mm条件下, 灌水量以240 mm为宜。     

灌水控制下限对冬小麦产量及水分利用效率的影响

通过对冬小麦全生育期实施不同土壤水分控制下限,研究冬小麦的耗水规律,分析水分胁迫对其生长发育和产量形成的影响,并建立了产量与水分关系的数学模型。结果表明,不同水分处理的冬小麦耗水规律基本一致,但日耗水强度和总耗水量各处理间差别明显。各生育时段耗水量占全生育期总耗水量的百分比以孕穗灌浆期最大,达到45%;其次为拔节期,在20%左右;越冬期最小,只有4.0%~10.0%。土壤水分控制下限为55%的处理冬小麦水分利用效率最高,约为1.75kg/m3,对应的耗水量在350~400mm之间。     

膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量、灌水次数对其生长、产量及水分利用效率的影响

通过2004年棉花生长季田间试验,我们研究了膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量和灌水次数对其生长、产量及水分利用效率（WUE）的影响,旨在建立河北南部棉区滴灌条件下的优化灌溉模式,提高作物水分利用效率,达到节水增产目的。试验结果表明：不同灌水方式对棉花产量和水分利用效率的影响具有显著差异,棉花需水关键期花铃期分2次少量灌水处理,每次灌水量10．42mm,明显优于两次多量灌水和集中一次灌溉等其他处理,产量和WUE最高,分别高达4929．0kg／hm^2和0．98kg／m^3,具有明显的节水增产效益。     

滴灌带间距和灌水定额对春小麦产量和水分利用效率的影响

为了探究春小麦合适的滴灌灌水定额和滴灌带间距组合,2015年3—7月进行了春小麦大田试验,研究3种滴灌带间距(D1：60 cm、D2：90 cm、D3：120 cm)和3种灌水定额(I1：35 mm、I2：45 mm、 I3：55 mm)对西北旱区春小麦产量和水分利用效率的影响。试验结果表明：产量最高的处理为D1I2达到8964 kg/hm²。当滴灌带间距为60 cm和90 cm时,灌水定额从35 mm增加至45 mm时产量显著增加,灌水定额达到55 mm时产量分别下降9.5%和2.2%。灌水定额为35 mm和45 mm时,滴灌带间距60 cm的处理产量显著高于滴灌带间距120 cm的处理;灌水定额增加到55 mm时,3个滴灌带间距处理产量无显著差异。水分利用效率在1.57~2.11 kg/m³间变化,最高的为D2I2处理。综合考虑产量、灌水量、水分利用效率和滴灌带投入,D2I2处理是该地区最优的滴灌带间距和灌水定额组合。     

旱作大豆播种密度对产量和水分利用效率的影响

为了提高旱作区大豆种植效益,充分利用当地降水资源,在甘肃东部地区开展播种密度对不同成熟期大豆品种产量及水分利用效率的影响研究。结果表明,不同类型大豆品种随播种密度增加,其主要经济性状单株荚数、单株粒数、每荚粒数和单株粒重均呈下降趋势;播种密度对不同类型品种田间耗水量影响不显著;在播种密度9.0万株/hm²~27.0万株/hm²的范围内,晚熟品种‘汾豆78’、‘晋豆23’适宜种植密度为18.0万株/hm²,早熟品种‘中黄30’、‘晋豆19’适宜种植密度为22.5万株/hm²;适宜播种密度能够明显提高旱作区大豆籽粒产量和水分利用效率。     

灌溉决策方式对冬小麦产量及水分生产效率的影响

为提高小麦水分生产效率,设置了3种灌溉决策方式:Prwin软件决策、彭曼公式决策、经验灌溉(对照),研究其对小麦产量、水分生产效率及相关性状的影响。结果表明:Prwin灌溉决策下,小麦整个生育期灌水2151.0 m3/hm2,比对照节水699.0 m3/hm2,小麦株高、旗叶性状、穗部性状与对照无明显差异,产量达7401.4 kg/hm2,比对照增产7.8%,小麦水分生产效率为1.80 kg/m3,比对照增加26.8%;彭曼公式决策下,比对照节水400.5 m3/hm2,比对照增产4.2%,水分生产效率比对照增加4.1%。     

不同灌溉施肥方式对春玉米产量和水分生产效率影响

为明确不同灌溉施肥方式在春玉米上的应用效果,以‘郑单958’玉米品种为试材,设置了4种灌溉施肥方式（雨养玉米、常规灌溉施肥、滴灌施肥、1/2滴灌施肥）,研究其对春玉米株高、茎粗、根系、产量及水分生产效率的影响。结果表明：在一定自然降雨条件下,滴灌施肥方式可明显促进根系生长发育,对玉米前期的地上部生长发育有较大作用;施肥总量一致的前提下,采用滴灌施肥有利于保障玉米的有效成穗,增加穗粒数,从而提高产量。生育期灌水675 m3/hm2的滴灌施肥模式,较常规灌溉施肥方式节省灌水50%前提下,产量达11310 kg/hm2,提高420 kg/hm2;水分生产效率2.2 kg/m3,提高0.26 kg/m3。因此,滴灌施肥技术在春玉米上具有较好的应用效果,可在有条件的地方大面积示范推广。     

Effects of Limited Irrigation on Accumulation and Distribution of Dry Matter,Yield, and Water Use Efficiency of Different Cotton Varieties

[Objective]We aimed to prove the effects of limited irrigation on the regulation of soil moisture, growth, and yield in different mature cotton varieties in the Yellow River region. [Method] Using the early maturing cotton variety CCRI 50, earlier middle maturing variety Nongdamian 601 (ND 601), and medium maturing variety Jimian 958 (JM 958) as test materials, field tests were carried out using both conventional irrigation (W1) and limited irrigation (proper irrigation before sowing, no irrigation during growing period; W2). The traits of interest were measured, including leaf area index, water use efficiency, and yield. [Result] The dry matter quality of the three varieties was significantly lower with the W2 treatment, with the greatest reduction observed in CCRI 50 (P＜0.05). Compared with the W1 treatment, the yield of the three varieties under the W2 treatment decreased significantly, with the greatest reduction observed in the early maturing variety CCRI 50. The water use efficiency of CCRI 50 decreased significantly while that of ND 601 and JM 958 improved significantly during the two study years. [Conclusion] ND 601 and JM 958 have good adaptability to moderate drought stress and W2 treatment can improve the water use efficiency of these varieties to obtain the ideal output level. CCRI 50 is sensitive to moisture; it is difficult to form a high yield population for this variety under W2 treatment.     

灌溉和种植模式对冬小麦播前土壤含水量的消耗及水分利用效率的影响

为探讨华北平原地区冬小麦节水栽培的生产措施,2004-2006年,以冬小麦品种8049为试验材料,在大田4种灌溉条件下,研究了等行距平作、宽窄行平作、沟播和垄作4种种植模式对播前土壤含水量消耗及冬小麦耗水量、产量和水分利用效率的影响。结果表明,与等行距平作相比,另3种模式增加了播前土壤含水量的消耗,其耗水量显著提高,尤以沟播模式30 cm以下播前土壤含水量的消耗最为明显。和等行距平作相比,在灌拔节水+抽穗水和灌拔节水+抽穗水+灌浆水条件下,沟播模式显著提高冬小麦产量;而垄作模式的产量没有显著提高。在灌拔节水或灌拔节水+抽穗水条件下,沟播种植模式的水分利用效率显著高于其他3种种植模式。在本试验条件下,沟播种植结合灌拔节水或灌拔节水+抽穗水是一种值得推广的节水种植模式。     

灌溉方式和播期对地膜春玉米产量和水分利用效率的影响

为了缓解气候变化加剧的水资源短缺危机和生态风险,寻求合理高效节水灌溉方式,提高农田作物水分利用效率的适应性。通过不同灌溉方式和不同播期对大田地膜春玉米进行试验,采用全生育期连续定点观测春玉米发育期、产量结构和水分利用效率,分析了不同灌溉方式和不同播期对春玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：滴灌、喷灌和漫灌3种灌溉方式中滴灌最有利于春玉米干物质积累、第二播期生长状况好,干物质累积量高,尤其是乳熟期和成熟期差异明显(P<0.05)。滴灌、喷灌较漫灌根系多;喷灌根系长而粗,与滴灌、漫灌差异极显著(P<0.01)。滴灌、喷灌果穗长、果穗粗好于漫灌,滴灌秃尖最短,籽粒重和百粒重呈现为滴灌>喷灌>漫灌,且差异显著(P<0.05)。第二期产量构成优于第三期和第一期。滴灌产量高,耗水少,水分利用效率最高,而产量较高耗水最少的第三期水分利用效率高,差异显著(P<0.05)。总之,滴灌是最适宜于干旱区的抗旱、节水、节肥和增产的灌溉方式;第二期是最适宜的播种期,且气候变暖有利于晚播、晚熟品种的推广和获得高产。