再生水灌溉对饲用小黑麦品质的影响

为了推动再生水在干旱半干旱地区的安全利用,进一步拓宽再生水的利用范围,在沧州污水处理厂采用田间试验,研究了再生水灌溉对饲用小黑麦品质的影响。结果表明,再生水灌溉能够显著增加小黑麦籽粒淀粉含量以及籽粒与秸秆中的粗蛋白含量,可以显著提高籽粒中铜、锌、磷的含量以及秸秆中钠、钾、钙、镁和磷的含量;再生水灌溉后,小黑麦籽粒中镉、铅含量与对照相比虽有显著增加,但均未超过饲料卫生标准。由此说明再生水短期灌溉对小黑麦品质无不良影响,且对其淀粉、粗蛋白、矿质元素含量等品质有一定的改善作用。但如果进行长期灌溉,要注意定期监测镉、铅两种重金属含量,防止这两种重金属在其籽粒中积累。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

优化灌溉和施肥对冬小麦产量的影响

为了探讨传统水氮管理和优化水氮管理对冬小麦产量的影响，于1999～2000年在中国农业大学中德合作项目北京试验基地进行了包括灌溉、氮肥和秸秆3因素共18个处理组合的田间试验。传统水氮管理尽量模仿当地农民的生产实际，优化水氮管理以冬小麦生长发育的需要为原则，结合土壤水分和土壤养分的实测值来具体确定。结果表明，优化灌溉在节水11mm的情况下，小麦产量与传统灌溉无显著性差异；优化施氮与传统施氮相比，氮肥用量降低了75％，但产量并不降低；秸秆还田与秸秆不还田相比，冬小麦产量无明显变化。上述结果表明，在保持产量不降低的前提下，华北平原小麦生产中节水的空间相对较小，而节肥(指氮肥)的空间相对较大，优化施氮管理值得大力推广。     

冬前镇压和灌溉对冬小麦灌浆期旗叶光合特性和叶绿体超微结构的影响

为明确冬前镇压和灌溉对冬小麦灌浆期旗叶功能的影响,以济麦22为材料,在2016-2017小麦生长季,对其进行冬前镇压+灌溉(C+I)、灌溉(I)和镇压(C)处理,以常规种植管理为对照(CK),研究不同冬前栽培措施对冬小麦灌浆期土壤微环境、旗叶光合特性和叶绿体超微结构以及最终产量和生物量的影响。结果表明,与CK相比,C、I及C+I处理都可提高麦田土壤含水量和土壤温度,可增加花后14～28d旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、灌浆期旗叶最大光学效率(Fv/Fm)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),缓解旗叶SPAD、Fv/Fm、Pn和Tr在灌浆后期的下降,其中以C+I处理的效果最佳;灌浆中后期(花后21d),CK条件下小麦植株旗叶部分叶绿体呈圆形,大部分基粒片层变形且排列紊乱,可见较多的亲锇颗粒,但C+I、C和I处理下叶绿体的破坏程度降低,较多的叶绿体呈椭圆形,单位面积内叶绿体数和叶绿体基粒数提高,基粒片层较CK清晰且排列紧密,亲锇颗粒数量减少,其中C+I和I处理对叶绿体超微结构的改善作用大于C处理。这说明在本试验条件下,冬前镇压+灌溉较单独灌溉或镇压更有利于改善小麦灌浆期旗叶光合功能,缓解灌浆后期旗叶的衰老,促进小麦产量形成。     

花前不同时段夜间增温对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特点,小麦作为温凉型作物,产量和生理特性易受非对称性增温的影响。为探究花前夜间增温对冬小麦光合特性及产最形成的影响,以春性品种扬麦18和半冬性品种烟农19为试验材料,采用大田盆栽方式,利用被动式增温装置分别在分蘖期至拔节期(WT-J)、拔节期至孕穗期(WJ-B)、孕穗期至开花期(WB-A)三个时间段进行夜间增温处理,以不增温为对照(CK),分析经过三个花前不同时段夜间增温后小麦旗叶光合特性及产量特性的变化。结果表明,花前夜间增温使小麦旗叶灌浆期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均有所增加,WT-J、WJ-B处理均提高了冬小麦旗叶面积、最大光化学效率和实际光化学效率,同时使旗叶气孔密度和气孔指数较CK分别增加了12.64%、8.45%和10.21%、7.56%。扬麦18、烟农19的可孕小穗数在WT-J处理下较CK分别提高了9.01%和5.25%。扬麦18开花期干物质积累量在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了13.18%和10.23%,烟农19在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了16.21%和1...     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

花后水分亏缺对冬小麦光合特性及产量的影响

为给小麦高产和生育后期抗旱栽培提供理论依据,盆栽试验条件下,选用旱地小麦品种长武134、长旱58和水地小麦品种西农9871作为试验材料,研究了花后水分亏缺对不同生态型小麦光合特性及产量的影响.结果表明,花后水分亏缺对小麦灌浆期旗叶光合速率(Pn)和荧光参数(Fv/Fo和Fv/Fm)、籽粒产量、收获指数及水分利用效率均有明显影响.与对照相比,中度水分亏缺下两个旱地小麦品种Pn除花后24 d外变化均不明显,Fv/Fo和Fv/Fm有升高趋势,产量和收获指数变化也不显著,水分利用效率明显提高;在重度水分亏缺下,Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、产量和收获指数均降低,水分利用效率长武134依然高于对照,而长旱58明显降低.水地小麦西农9871的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm随水分亏缺程度的加重呈下降趋势,产量和收获指数与旱地小麦变化相似,水分利用效率处理间差异较小.说明旱地小麦受花后水分亏缺的不利影响小于水地小麦,表现出较高的水分利用能力.     

灌溉方式对大豆光合性状及土壤水分利用率的影响

设置均匀灌溉、固定隔沟灌溉、交替隔沟灌溉3种灌溉方式,分别在大豆开花期、结荚期和鼓粒期进行灌溉,每次单沟灌水量分为60、45和30 mm 3个水平,以不灌溉为对照,研究了灌溉方式对大豆光合特性的影响.结果表明:灌溉可极显著提高大豆叶片的光合速率和大豆产量,交替隔沟灌45 mm的R4期光合速率、产量与交替隔沟灌60 mm差异不显著,而且土壤水分利用效率最高,从节水增产增效角度分析,交替隔沟灌溉45 mm的灌溉方式最佳.     

灌溉和施氮对小麦产量形成及土壤肥力影响的研究进展

水分和氮肥是小麦生长发育和产量形成中最重要的两个因子,二者存在相互制约或相互促进等互作关系。近年来,由于灌溉大量用水和氮肥的过量施用,造成了农业水资源匮乏和环境污染加重等一系列问题,合理灌溉和施氮以提高水氮利用效率越来越受到广泛的重视。为全面概括灌溉和施氮处理的作用,本文从小麦植株和土壤两个方面入手,对近年来国内外学者在灌溉和施氮对小麦产量形成和土壤肥力影响方面的研究进展进行了综述,为评估长期灌溉和施氮处理对小麦生产和土壤肥力的影响、制定灌溉和施氮技术措施提供依据。     

限量灌溉对京郊小麦产量、水分利用效率及效益的影响

为明确北京及周边地区限量灌溉下小麦适宜的灌水制度,设置5个灌水梯度,以北京平均灌溉水平2 550m3·hm-2为对照(CK),逐渐减少用水量到2 100、1 650、1 200和750m~3·hm~(-2),通过田间和盆栽试验,研究灌水对小麦生长、产量、水分利用效率及效益的影响。结果表明,与对照相比,灌水量为2 100和1 650m~3·hm~(-2)的处理下,小麦产量降幅未达显著水平,其余两个处理(1 200和750m~3·hm~(-2))的产量显著降低。减产源于有效穗数和穗粒数的减少;有效穗数的减少源于群体茎蘖数(起身、拔节)的减少,穗粒数的减少源于穗长的缩短、不孕小穗数增加和有效小穗数减少。随着灌水量的减少,小麦的水分利用效率提高,其中灌水1 650m~3·hm-2的处理水分利用效率最高。与对照相比,灌水2 100和1 650m~3·hm~(-2)的处理,每公顷效益减少290元以内,其余两个处理减少超过1 700元。综合考虑产量、效益、水分利用效率,在限制灌溉量无补贴的情况下,灌水量为1 650 m~3·hm~(-2)(越冬水750 m~3·hm~(-2)、拔节水450 m~3·hm~(-2)、灌浆水450m~3·hm~(-2))的节水灌溉模式最佳。     

滴灌模式对冬小麦花后光合特性与产量的影响

为给冬小麦滴灌技术推广提供科学依据,以冬小麦品种青麦7号为材料,在全生育期灌水定额(1 800m3.hm-2)相同条件下,通过大田试验研究了4种滴灌模式(T3:一管三行、T4:一管四行、T5:一管五行、T6:一管六行)对冬小麦花后光合特性和产量的影响。结果表明,与无灌溉处理(CK)相比,滴灌冬小麦花后旗叶光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著升高,胞间CO2浓度(Ci)显著降低,叶绿素含量下降缓慢。不同滴灌模式间冬小麦旗叶光合特性也存在差异,灌浆前期Pn、Gs、Tr表现为T5>T4>T6>T3,灌浆后期表现为T5>T4>T3>T6。不同处理间产量表现为T5>T4>T6>T3>CK,且差异显著,其中T5比CK增产61.1%。在4个滴灌处理中,T5处理经济收益最高。说明一管五行滴灌模式最有利于冬小麦花后光合作用及高产高效。     

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。     

肥料分层深施对旱作冬小麦光合生理特性及产量的影响

在充足底墒水、冬小麦生育期内旱作条件下,设计了4个不同土壤剖面层次施肥处理。即10cm土层施肥、10cm＋30cm土层施肥、10cm＋30cm＋50cm土层施肥、10cm＋30cm＋50cm＋70cm土层施肥,每个土壤剖面层次的施肥量相同,研究了分层施肥对旱作小麦光合特性及产量的影响。结果表明,增加深层次施肥可明显改善早作冬小麦光合生理特性,提高产量。10cm＋30cm＋50cm分层施肥处理中,小麦旗叶净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）都能保持在较高的水平,叶面积指数大,叶绿素含量高,可溶性物质含量低,产量也最高。     

冬小麦开花后水分调控对光合特性及产量性状的影响

在遮雨条件下，研究了开花后不同时间，不同灌水次数（每次灌水量45mm)对冬小麦产量性状及光合特性的影响。结果表明，开花后7d,14d灌水处理的后期植株单叶光合及群体光合速率高，衰减速度慢，产量较高；而灌水时期推后的花后21d，28d处理及灌水较多的7＋21d,7 14 21 28d处理，群体及单叶光合速率低，产量下降，以花后28d灌水量最低，对照虽然开花后一直没有灌水，仍能保持较高产量。     

微喷灌模式冬小麦产量形成及水分利用特性研究

为了解微喷灌技术的节水潜力及其对冬小麦生理特性和产量形成的影响,采用裂区试验设计,以灌溉方式(微喷灌和畦灌)为主区,灌溉量和灌水时期为副区,微喷灌和畦灌分别设置了6个和12个灌水量水平,分析了微喷灌冬小麦部分生理指标的变化以及产量和水分利用特点。结果表明,两种灌溉模式下小麦供水量(降水+灌溉水)与产量均呈2次曲线关系,达到最高产量的微喷灌、畦灌供水量分别为228.7和325.8 mm,相应耗水量分别为386.3和449.7 mm,微喷灌的最高产量和WUE较畦灌分别提高5.8%和16.3%。供水量190.0 mm下微喷灌小麦达到最高产量,相应耗水量为348.8 mm,WUE较畦灌提高26.7%。在较低灌水量范围内,相同灌水量下微喷灌小麦叶片渗透势、叶绿素含量和光合速率均高于畦灌小麦,尤其是在生育后期;在最高产量时微喷灌小麦叶片各项生理指标明显高于畦灌或与之相当。与传统畦灌比较,在限水灌溉条件下,微喷灌能显著提高小麦生育后期叶片生理活性,增产效果突出,节水潜力较大。     

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.     

低压喷灌对冬小麦光合作用和叶绿素荧光特征的影响

为给低压喷灌的应用提供理论依据,以传统灌溉方式（地面畦灌）为对照,研究了不同水量低压喷灌对冬小麦叶绿素含量、叶绿素荧光、光合特性及产量的影响。结果表明,低压喷灌显著提高了冬小麦叶绿素含量,尤其表现在中后期旗叶上,衰老明显延缓;提高了PSⅡ反应中心的光能转化效率和开放比例,增强了光合电子的传递能力;显著增加净光合速率,降低细胞间CO₂浓度、蒸腾速率和气孔导度;低压喷灌的小麦干物质积累、最终产量均高于地面畦灌,以减量15%的低压喷灌产量最高。     

水分对不同年代主栽冬小麦品种光合特性的影响

为明确不同水分条件下不同年代主栽冬小麦品种更替过程中气体交换参数和叶绿素荧光参数的演变规律及其对水分胁迫的响应机制,以河南中部麦区20世纪50年代以来不同时期主栽的6个冬小麦品种为材料,研究了返青后不灌水、返青后灌拔节水、返青后灌拔节水和灌浆水三种水分条件下,冬小麦旗叶叶绿素含量指数、气体交换参数与叶绿素荧光动力学参数的变化及其对水分胁迫的响应。结果表明,在冬小麦品种改良过程中,20世纪90年代及以后的品种旗叶生育后期叶绿素含量高;光合速率的最大值无明显优势,但高光合速率值持续时间长,蒸腾速率受环境影响减弱,胞间二氧化碳浓度变化幅度小;气孔导度、灌浆期原初光能转化效率高于早期品种。品种和水分交互作用显著。在拔节和灌浆期灌水改善了冬小麦旗叶光合作用的外在和内在特征,有利于旗叶光合产物积累和籽粒充实。     

越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响

为了解越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响,于2013-2014年小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22为材料,在大田条件下,依据0~40 cm土层进行测墒补灌。设置5个试验处理,即全生育期不灌水（W0）、越冬期不灌水（W1）、越冬期补灌至土壤相对含水量70%（W2）,越冬期补灌至土壤相对含水量75%（W3）及越冬期+拔节期+开花期各灌溉60 mm（W4）,其中W1、W2和W3处理在越冬期补灌基础上于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的65%和70%,对不同水分条件下冬小麦叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、干物质积累、籽粒产量和水分利用效率进行了分析。结果表明,小麦各生育期总灌水量为W4＞W3＞W2＞W1＞W0。在灌浆中期,小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0,拔节期、开花期和成熟期干物质积累量表现为W4＞W2＞W3＞W1＞W0;W2处理开花后干物质积累量和对籽粒的贡献率与W4处理无显著差异,均显著高于W0、W1和W3处理;各处理籽粒产量表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0;水分利用效率表现为W2＞W1、W3＞W4＞W0。依据0~40 cm土层进行测墒补灌,小麦越冬期土壤目标相对含水量达70%的W2处理的补灌水量低于W3和W4处理,籽粒产量和水分利用效率较优,分别为8 864. 46 kg·hm^-2和22.14 kg·hm^-2·mm^-1,是高产节水的最佳灌溉处理。