晋中旱地玉米耗水规律及农田水分平衡研究

采用中子测水技术与蒸发模拟微区相结合的农业物理学法,测得晋中旱地玉米生育期耗水量为300～350mm,其中玉米蒸腾耗水占40～50%,棵间土壤蒸发耗水占50～60%.土壤湿度越大,棵间土壤蒸发越高.浅层土壤水分蒸发较强,深层蒸发较弱.130～150cm土层蒸发几乎未波及到该层.玉米蒸腾与土壤蒸发耗水虽有一定联系,但基本上属于两个独立的过程.蒸腾与产量之间呈高度正相关.农田水分平衡状况对产量有明显的影响.     

旱塬地玉米耗水特点及提高水分利用率途径

研究结果表明,农田耗水主要在１m以上土层,玉米对０－５０cm土层的水分利用 率达６０％;玉米农田棵间土壤水分蒸发占农田蒸散的４７．６％－７７．５％,整个生育期棵间蒸发与叶面积指数呈负相关,玉米产量与蒸腾呈正相关;秸秆覆盖可有减少棵间土壤水分蒸发;合理施肥能促进玉米对土壤水分的利用。     

冬小麦蒸腾效率对土壤水分响应的生理机制探讨

通过盆栽试验,研究了两种生态型冬小麦(石家庄8号和洛旱2号)在三种土壤水分条件下(L:田间持水量的60%~65%;M:田间持水量的70%~75%;H:田间持水量的80%~85%)蒸腾效率的变化及其生理机制。结果表明:随着土壤水分的降低,植株叶片水势降低,根冠比增加,两个品种间没有显著差异。土壤水分的降低,使植株生物量减少,蒸腾耗水减少,但蒸腾效率提高。L处理下石家庄8号和洛旱2号植株水平的蒸腾效率分别提高119.0%和62.2%。植株叶片光合速率与蒸腾速率随土壤水分的减少不断下降,但叶片水平的蒸腾效率提高,且与植株水平蒸腾效率呈极显著正相关(R2=0.96)。气孔导度随土壤水分的减少而降低,并与蒸腾速率呈极显著正相关(R2=0.97),表明蒸腾主要受气孔因素调节;光合速率随土壤水分减少而降低,但胞间CO2浓度升高,表明光合主要受非气孔因素调节,这种调节机制使得植株在干旱胁迫下更高效利用水分。试验结果初步揭示:光合与蒸腾调节机制的差异构成了试验品种在干旱下蒸腾效率提高的生理基础。     

土壤水分对植物根系固土力学性能的影响综述

为了分析土壤水分对植物根系固土力学性能的影响机制,揭示根系固土力学机理和科学防治土壤流失提供基础理论研究思路,本文分析了土壤含水量对根系分布、根系抗拉特性、根系-土壤相互作用、根系-土壤复合体抗剪特性和根系固土力学模型的影响,探讨了根系固土力学性能对土壤含水量的响应机理研究现状及发展趋势。认为根系形态与根系固土效果紧密相关,目前缺乏土壤水分对根系形态及根系固土力学特性的定量研究;对根系抗拉强度和拔出强度的影响因素等关注较多,但对土壤水分变化是否影响根系强度、根土界面摩擦和根系破坏模式研究非常少;土壤水分在植物固持水土的水文效应中研究较多,但其对根系固土力学性能的影响规律尚需进一步研究;评价根系固土力学性能的模型没有考虑或充分考虑土壤水分变化对固土效果的影响,且模型中各影响因素的相对重要性关系尚不清楚。分析结果深化了对降水影响覆盖植被边坡稳定性机理的理解,为深入研究土壤水分与根系固土力学机制相互作用提供了理论基础。     

不同水分处理对春玉米水分动态和株高的影响

旨在研究区域农田春玉米干旱灾害形成的过程特征和阶段阈值。在典型干旱区武威,设置不同的控水处理,用对比分析方法研究同一品种在不同处理下的耗水规律。结果表明,玉米前期耗水强度小,中期逐渐变大,后期又减少。播种、出苗期土壤水分总贮水量最大;拔节期土壤水分总贮水量显著减少;抽雄期耗水以植株蒸腾为主,随着降水量的增加,土壤水分总贮水量均有不同程度的增加;乳熟期高温天气较多,土壤蒸发和植株蒸腾加剧,土壤水分总贮水量为全生育期最小;长期干旱胁迫使土壤极度干旱,上下层土壤重量含水率几乎趋于一致。干旱胁迫对株高的影响没有对水分的影响剧烈,干旱胁迫对拔节期玉米植株的生长影响最大,抽雄吐丝期次之,苗期影响最小。     

春小麦蒸发蒸腾的调控

春小麦蒸发蒸腾受环境条件,土壤水分状况和小麦叶片气孔的综合调控。甘肃河西地区辐射强列,与春小麦蒸发蒸腾具有高度相关性（ｒ〉０．９５）,决定了该地区作物的高耗水特性。土壤水分条件在水势为－０．０１－－０．１ＭＰａ时,春小麦蒸发蒸腾受气象条件影响和小麦叶片气孔调节的作用较大;当土壤水势降至－０．３－－１．５ＭＰａ时,叶片气孔开始关闭,太阳辐射对春小麦蒸发蒸腾的作用明显减弱（相关系数ｒ〈０．３１）。土壤     

地麦种植行向与土壤水分关系的研究

我省无水灌溉的地麦,对自然气候因素依赖性大。为了减少地麦的土壤水分蒸发及叶面水分的蒸腾,我们于1982年曾提出简便易行的措施——改顺风向开沟种植为迎风向开沟种植,以减弱冬、春季大风增强的乱流交换作用,减少水分蒸发,保持土壤水分。再者,迎风开沟种植比顺风开沟种植的风速小,可使叶片的持水力增高,蒸腾量减少。同时,叶片持水     

栽培条件对小麦千粒重的影响

通过多年的小区试验和高产示范，对小麦的千粒重进行了研究。结果表明：适期或适期早播、增施磷肥、地膜覆盖栽培，都能显著提高千粒重；氮肥、土壤水分有提高和降低千粒重的两重性，在籽粒形成和灌浆期，只要保持适宜的土壤水分和氮素养分，使麦株体内有机和无机营养协调，就能提高千粒重；干热风对小麦的危害，是多种因素综合影响的结果，只要麦田土壤水分充足，小麦根系吸水能够补充叶片蒸腾耗水，麦株体内水分保持平衡，就能大大减轻其危害程度，使千粒重下降的少甚至不下降。     

水分对作物生长发育和产品质量的影响

植物需求的水分包括地下部分的土壤水分和地上部分的空气湿度。自然降水或灌溉贮存于土壤中，提供植物根系吸收，用于生理生态所需的水分。植物一生中需要的大量土壤水分主要依赖于自然降水或灌溉。降水量的多少、降水强度和性质，以及降水时间的分配等都直接影响土壤水分状况，因此．降水或灌溉适时适量是确保稳产、高产、优质的重要条件。空气湿度是影响植物蒸腾和根系吸收的重要因素．由于不同作物空气湿度的大小也同样影响植物的生长发育和产品质量。     

从降水量看干旱对南郑春玉米生产的影响

针对近10年干旱对南郑春玉米生产的威胁,分析了历年和近10年春玉米生育期内降水分布规律,提出了在保证出苗温度的前提下将春玉米播种期提早一旬,能更好地适应近年降水分布规律,减轻干旱危害。并通过土壤水分测定提出了低温早播、免耕、二元覆盖对减少土壤水分蒸发,增加土壤对降水的积蓄,提高降水利用率的作用。     

基于WIN ISAREG模型的青贮玉米灌溉制度优化研究

为了探索锡林河流域青贮玉米高效节水的最优灌溉制度,进行了连续2年的田间灌溉试验,研究了滴灌条件下青贮玉米的灌溉制度。研究表明,青贮玉米在拔节期-抽雄期土壤水消耗比率最低,作物系数、产量反应系数和腾发量在整个生育期内均达到最大,为青贮玉米的需水关键期;在田间试验的基础上,利用WIN ISAREG模型对实际灌溉制度进行了评价,并模拟了多种组合方案,得到了青贮玉米优选的灌溉制度,青贮玉米生育期内共灌水8次,灌水量200 mm,产量下降率为5.6%,灌水效率达到100%。研究结果可为流域内的青贮玉米灌溉预报,以及有效的利用当地水资源提供参考。     

夏玉米需水及耗水规律的研究

分析了试验地区夏玉米在降雨年型为-干旱年的需水与耗水规律。结果表明，试验条件下，夏玉米全生育期需水量为359．8mm。夏玉米日需水强度呈抛物线型，苗期较小，拔节到抽雄达到最大，抽雄到酸浆后需水强度逐渐减小。土体供水在耗水来源组成中所占比例很小，甚至出现负供水。但是在某个生长发育阶段，特别是出现水分胁迫的条件下，土体供水可在玉米耗水组成中占主导地位。     

不同发育期低温冷害对玉米灌浆和产量影响模拟

针对玉米生长季低温发生的不同强度和持续日数,利用WOFOST模型,模拟分析苗期、抽雄期和灌浆初期分别发生不同强度和持续日数的低温对玉米灌浆过程和产量的影响。模拟结果表明,从低温对玉米灌浆过程的影响来看,苗期与抽雄期低温导致玉米灌浆始期比正常气温条件下有所推迟,推迟时间为1~4天,而且低温强度越大、持续时间越长,灌浆推迟时间就越长;而灌浆初期发生低温时,低温造成玉米减产是通过直接减缓玉米灌浆强度和灌浆速率来完成的。从低温对玉米产量的影响来看,以灌浆初期低温对玉米影响为最大,其次是抽雄期低温,影响最小的是苗期低温;低温导致玉米的减产率在2.1%~16.99%之间,且低温强度越大、持续时间越长,减产率就越大。     

黑龙港流域玉米不同生育阶段气象因子对产量性状的影响

明确玉米生长发育不同阶段气象因子与产量的关系,有助于确定区域最适播期。通过调整播期来改变玉米生育期内气候条件,对于抵御阶段性不良气象因子的胁迫并最终实现高产目标有重要意义。本研究以郑单958为试验材料,于2009年至2010年在黑龙港地区中国农业大学吴桥试验站进行分期播种试验,分析产量及产量构成因素与不同阶段气象因子的关系。结果显示: (1)由于年际间气象条件的差异,产量及其构成因素并非简单地随播期变化而变化。(2)在试验设定的高密度条件下,产量提升主要受千粒重的制约,穗粒数次之。(3)产量性状与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。穗期、抽雄吐丝阶段的光照条件对穗粒数以及产量有影响;苗期、营养生长阶段气温日较差与产量显著正相关;抽雄吐丝前后的温度条件影响穗粒数;生育期总降水量影响穗粒数和千粒重的提升。该地区在调整播种时间、改进栽培措施时,上述关系应是考虑的重点。生产中可适当早播晚收,选用适宜的中晚熟品种,既可避开生育前期及籽粒形成阶段不利气象因子的影响,又可延长籽粒灌浆时间,充分利用该地区生育后期丰富的光热资源。     

石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应

本文基于甘肃省武威农业气象试验站1981—2016年灌溉春玉米发育期观测数据,研究了石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应,以期为气候变暖背景下石羊河流域农业种植结构、品种调整及提高热量资源利用率等提供参考依据。采用趋势变率、秩相关分析和主成分分析等方法,分析了1981—2016年石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应规律。结果表明:1981—2016年灌溉春玉米播种期、乳熟期和成熟期有延后趋势,拔节期和抽雄期有提前趋势。灌溉春玉米播种期到抽雄期日数减少,抽雄期到成熟期日数增加,全生育期日数减少。1981—2008年大多数年份播种期早于适宜播种期（≥10℃活动积温初日）,2009—2016年播种期均在适宜播种期之后,成熟期绝大多数年份在初霜日之前。1981—2016年对石羊河流域灌溉春玉米影响最大的气象要素为气温,主成分分析结果显示,≥10℃活动积温初日提前、温度生长期日数增加、作物生长期的平均气温、最高气温和最低气温对生育期日数的影响比作物生长期的日照时数更显著。全球变暖背景下,石羊河流域灌溉春玉米发育期变化是作物响应气候变化和适应农业生产的共同结果。     

播期对陇东春玉米生长发育进程及产量的影响

为探讨陇东春玉米生长发育及产量形成的最适宜播种期，为当地玉米种植提供参考依据。基于2018—2020年开展的全国农业气象试验站玉米区域联合试验—西峰春玉米分期播种试验，研究不同播期对陇东春玉米生长发育进程及产量形成的影响。结果表明：播期每推迟10 d，玉米全生育期天数缩短5.5 d，播期对于春玉米全育期天数的影响主要集中在出苗时间、苗期生长阶段，随着播期的推迟，出苗时间和苗期生长阶段所需时间均缩短；玉米全生育期天数与温度呈显著负相关，与积温、日照时数呈显著正相关，降水量对玉米全生育期天数影响较小。随着播期推迟，玉米的单株籽粒数、百粒重及产量值均呈现先增加后减少的趋势，即SD2、SD3大于SD1、SD4播期。适当晚播种，抽雄前降水量充沛，抽雄后气温高、积温多有利于百粒重及单株籽粒数的增加，从而增产。陇东春玉米适宜播种期宜选择在4月下旬—5月上旬，此时气象条件配比最有利于春玉米生长发育，可最大程度提高玉米产量。     

内蒙古东部膜下滴灌旱作水稻作物需水量与产量研究

提高水资源利用率,解决农业用水短缺一直是世界性的问题,如何在减少灌溉用水量和优化用水结构的同时保障内蒙古主要水稻产区的粮食生产能力,是目前的研究热点。本研究基于水量平衡原理,于2018—2019年的5—9月在内蒙古东部扎赉特旗开展膜下滴灌旱作水稻灌溉试验,并且以传统插秧泡田种植为参照,提出了内蒙古东部典型地区膜下滴灌旱作水稻的作物需水量和不同生育阶段需水规律,并且分析了不同灌溉方式的水稻最终产量及作物需水系数。研究结果表明膜下滴灌水稻全生育期需水量为608.4 mm,其生育阶段土壤含水率占饱和含水量的85%~100%时的产量最大,苗期需水量最小,抽穗灌浆期最大;拔节孕穗中期的耗水强度最大,需水系数在全生育期中抽穗灌浆期为最大。     

夏秋两季露地生菜耗水规律及作物系数

为了探究云南滇中地区夏、秋两季露地生菜耗水规律及作物系数,为该区域生菜生产提供更好的灌溉保障,于2019年在云南省灌溉试验中心站大田进行了夏季和秋季生菜耗水试验。采用水量平衡、Penman-Monteith公式计算了夏、秋季露地生菜耗水规律、作物系数,分别对其耗水量的影响因素进行了通径分析。结果表明：夏季和秋季生菜全生育期耗水量分别为76.47、44.54 mm,夏季生菜团棵期、莲座期、结球期、成熟采摘期的日耗水强度分别为0.74、1.23、2.26、2.52 mm,秋季生菜分别为0.40、0.73、0.86、1.15 mm;夏季生菜各生育期作物系数分别为0.17、0.31、0.74、0.75,而秋季生菜分别为0.18、0.25、0.37、0.81;夏季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤温度和降雨量,秋季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤含水率、日照时数。该试验得出了夏、秋季生菜作物系数,为云南滇中地区生菜灌溉定额和灌溉制度的制定提供一定的科学依据。     

不同生育阶段气象因子对玉米产量及构成要素的影响分析

为揭示气象因子对玉米产量构成要素的影响机理,以‘吉单27’为试验材料,于2012、2013年在佳木斯市农业气象试验站进行分期播种试验,通过调整播期改变玉米生育期内的气象条件,分析产量及产量构成要素与气象因子的关系,为抵御阶段性不良气象因子的胁迫并实现玉米高产提供理论依据。结果表明：产量构成要素与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。拔节至大喇叭口期日均降水量为玉米产量的限制因子,通过影响秃尖比、穗粒数和株粒数重影响产量;吐丝至乳熟期温度为限制因子,该生育期随着日平均气温、日均最高温度、日均最低温度的升高,秃尖比减小,穗粒数、株粒数重均增加;大喇叭口至抽雄期,日照时数与秃尖比呈显著负相关,此期随着日照时数的增加秃尖比减小;乳熟到成熟期,日均相对湿度影响穗粒数、株粒数重的提升。‘吉单27’在佳木斯的最佳播种时间为5月上中旬,6月下旬至7月上旬的日均降水量,7月下旬至8月上旬的日平均气温、日均最高温度、日均最低温度成为玉米产量提升的限制因子,在试验设定的密度条件及栽培管理水平下,产量提升主要受穗粒数的制约。     

气象要素对陇东塬区春玉米灌浆速度影响分析

为了研究气象要素对陇东塬区春玉米灌浆速度的影响,利用2018-2020年全国农业气象试验站西峰试验点玉米分期播种作物资料及气象资料,分析气象因素与玉米灌浆的关系.结果 表明:灌浆速度与灌浆天数变化呈二次曲线,开花始期后第24天开始到第46天是百粒重增长最快时间段,开花后第38天灌浆速度达到高峰;影响灌浆速度的主要气象因...