不同品种和灌溉模式对冬小麦耗水时空变化及产量的影响

【目的】探究冬小麦品种耗水时空差异对产量的影响,为筛选抗旱型品种以提高缺水地区冬小麦产量提供理论依据。【方法】采用双因素裂区设计试验,以沧麦6002(CM6002)和衡麦4399(H4399)2个试验品种作为主处理,每个品种下设3个水分处理：全生育期不灌水(W0处理)、春季灌一水(拔节期灌水,W1处理)及春季灌二水(拔节期和开花期分别灌水,W2处理),研究了不同品种冬小麦耗水时空差异对产量的影响。【结果】CM6002品种总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和H4399品种差异不显著,但阶段耗水量有较大差异。其中,播种期至拔节期,CM6002品种的土壤贮水消耗量、耗水量均高于H4399品种;拔节—开花期,CM6002品种的土壤贮水消耗量、耗水量显著低于H4399品种;开花期至成熟期,CM6002品种土壤贮水消耗量、耗水量要高于H4399品种,且在W1处理下2个品种的差异达到显著水平。W0处理下,CM6002品种的120～200cm土层贮水的消耗量要显著高于H4399品种。W1、W2处理下,H4399品种在0～40 cm土层土壤贮水消耗量显著高于CM6002品种,但120～160 ...     

宽幅精播和灌溉对冬小麦干物质积累及产量的影响

采用了宽幅精播和常规种植2种种植模式,每种种植模式设3种灌溉处理,研究了宽幅精播和灌溉对冬小麦群体动态变化、干物质积累量和产量等的影响。结果显示,灌拔节水和抽穗水后,宽幅精播的分蘖消亡速率低于常规种植。在冬小麦生育后期,宽幅精播显著提高了干物质积累量。宽幅精播的产量显著高于常规种植,增产的原因在于穗数的显著增加。研究表明,宽幅精播结合灌拔节水和抽穗水为一种值得推广的节水种植模式。     

灌水方式和施肥组合对冬小麦生长及肥料利用影响

【目的】研究滴灌和畦灌2种灌水方式下不同施肥组合对冬小麦产量和肥料利用的影响,探寻冬小麦最佳灌水和施肥组合。【方法】试验于2020—2021年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,设置滴灌（D）与畦灌（Q）2个灌水方式和氮磷（NP）、氮钾（NK）、氮磷钾（NPK）、磷钾（PK）4种施肥组合,共8个处理（处理简称分别为D-NP、D-NK、D-NPK、D-PK、Q-NP、Q-NK、Q-NPK、Q-PK）,分析不同灌水和施肥组合下冬小麦生长发育、产量和肥料利用等变化规律。【结果】滴灌和畦灌条件下,PK处理的冬小麦株高和叶面积指数较NPK处理均显著降低,且冬小麦穗长、穗粒数和千粒质量均显著降低,畦灌处理穗粒数高于滴灌处理,而千粒质量低于滴灌处理;滴灌条件下,与NPK处理相比,PK处理产量降低25.0%,而NP处理和NK处理产量差异不显著;滴灌条件下氮肥、磷肥、钾肥利用率分别比畦灌高出49.48%、4.01%、18.07%,且滴灌条件下氮肥、磷肥、钾肥偏生产力显著高于畦灌;滴灌下冬小麦收获时土壤硝态氮残留量低于畦灌,且Q-NK处理土壤硝态氮残留量较Q-NPK处理降低18.7%。【结论】综合分析,...     

玉米体内干物质积累与分配的动态比较

通过对玉米体内干物质积累与分配进程的动态分析,可知玉米单株的生长动态曲线和各器官是同一趋势,其动态为典型的生物S型曲线。不同品种的干物质积累过程,往往由于种子体积、生育期、叶面积和光合强度的不同,其干物质积累速度及最终干重亦不相同。     

水分对不同年代冬小麦品种干物质积累和转移的影响

选择河南中北部地区20世纪50年代以来的7个不同年代主栽冬小麦品种,在田间研究了水分对冬小麦品种干物质积累和转运、产量和水分利用效率的影响。结果表明,在冬小麦拔节和灌浆初期灌水可以明显增加干物质总量以及向营养器官的分配比例,可以增加花前营养器官贮藏的同化物向籽粒的转运量,为获得高产奠定了生理基础。在品种更替过程中,冬小麦的穗数与穗粒数无明显变化趋势,但千粒质量、收获指数、籽粒产量和WUE总体呈增加趋势。20世纪90年代以后的冬小麦品种花期前后贮藏的干物质总量大,对籽粒贡献率高,是现代品种高产的重要基础。     

肥沙混施对盐碱地冬小麦耗水特性与生长的影响

为解析春限一水条件下盐碱地改良措施对小麦耗水和产量调控作用,于2015—2018年连续3个冬小麦生长季,设置耕层掺黄河泥沙(SS)、配施生物有机肥(FF)和掺黄河泥沙配施生物有机肥(SF)3个处理,以不作处理为对照(CK),研究不同处理下农田土壤水分变化和冬小麦干物质积累规律。结果表明:连续3年产量水平为3317.77~5449.52 kg/hm^2,各处理间以SF处理的籽粒产量最高,该处理与CK相比,籽粒产量提高35%~51%;总耗水量变幅为352.85~394.89 mm,不同处理间总耗水量均以CK最低,以SF处理最高(361.81~394.89 mm);农田水分利用效率变幅为9.01~13.96 kg/(hm^2·mm),以SF处理最高(12.02~13.96 kg/(hm^2·mm)),比CK高33%~48%,其次为FF处理和SS处理,分别比CK高9%~32%、9%~18%。SS或FF处理可增加冬小麦拔节前0~200 cm土层贮水量,增大拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进冬小麦对土壤贮水和深层土壤水分的利用,最终提高冬小麦的生物量和籽粒产量。冬小麦籽粒产量与干物质积累量、总穗粒数呈显著正相关;水分利用效率与冬小麦耗水量、产量呈二次曲线关系。在本研究条件下,随着籽粒产量提高,水分利用效率快速增加;而随耗水量增加,各处理间水分利用效率增减表现不同。综合考虑产量、收获指数和水分利用效率,确定掺黄河泥沙配施生物有机肥处理(SF)是本研究条件下的最佳处理。     

不同灌水及施肥措施对冬小麦生长及产量影响的试验研究

为了探明水肥对小麦生长和产量的影响,于2011—2014年在山西省临汾市灌溉试验站进行冬小麦田间试验,研究了不同水肥条件对冬小麦叶面积、干物质量、产量等的影响以及施肥量、水量与产量之间的关系。结果表明,改善水氮状况,可以有效提高植株的叶面积,处理3各时期的叶面积的平均值比处理2高出32.3%。在灌溉供水相对受限或降水相对较少的2012—2013年度,水是限制氮肥肥效发挥的一个重要因素,各不同施氮处理之间干物质量差异不显著(P0.05),且该年份的处理2地上干物质量增加较缓慢,在3个年度中是最低的。在相同的供水水平下,施肥量与小麦产量呈抛物线关系,且氮肥用量与供水量之间有明显的正交互作用。在冬小麦的生长培育过程中,通过改善水氮条件,可以有效提高其叶面积及干物质量,达到高产高效的目的。     

长期保护性耕作对冬小麦氮素积累和转运的影响

基于长期定位耕作试验(2006—2016年),探讨长期传统翻耕、免耕和深松耕作对冬小麦关键生育期0~100 cm土层土壤含水率的影响,分析长期免耕和深松耕作下冬小麦植株氮素积累和转运的特性。试验结果表明:长期免耕和深松耕作较传统翻耕均不同程度提高了0~100 cm土层土壤含水率,但在较干旱年份,不同生育期免耕蓄水保墒效果优于深松耕作。从冬小麦扬花期到成熟期,无论何种耕作方式氮素在茎和叶中的分配比例逐渐减小,在穗中的分配比例逐渐增大。扬花期,与传统翻耕相比,连续2 a免耕分别提高茎、叶和穗的平均氮素积累量44.3%、80.5%和70.9%,而连续2 a深松耕作未呈现显著变化;成熟期,连续2 a免耕和深松耕作较传统翻耕均显著降低了茎的平均氮素积累量,增加了籽粒的平均氮素积累量(P0.05),且免耕优于深松耕作。此外,与传统耕作相比,免耕显著提高冬小麦植株营养器官氮素转运量、转移率和营养器官对籽粒的贡献率(P0.05),而深松耕作仅在较干旱年份未明显提高冬小麦植株营养器官转运量和对籽粒的贡献率。综上,长期深松耕作并不能持续促进冬小麦植株氮素积累与转运,对于干旱少雨年份免耕优于深松耕作。     

圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量的影响

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响,本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置2个因素,3个灌水量水平S1、S2、S3(1 950、1 725、1 500m3/hm2)和2个施氮水平F1、F2(286.20、336.30kg/hm2),根据土壤含水率占田间持水量(FC)的百分率来设置灌水水平,在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明:当灌水量一定时,冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加,但其耗水量、产量受肥料的影响不显著;当施肥量一定时,冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1,比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中,灌水量起主导作用,建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。     

限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光的影响

对限量灌溉条件下冬小麦光合与叶绿素荧光变化规律进行了分析,并探讨了冬小麦光合的气孔与非气孔限制情况.结果表明:轻度限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光没有显著影响;在开花期、灌浆初期,中度、重度限量灌溉造成的气孔限制是降低光合速率的主要原因;灌浆末期,中度、重度限量灌溉导致PSⅡ最大光化学效率显著降低,非气孔限制成为降低光...     

不同灌溉方法对冬小麦农田土壤温度的影响

田间试验表明,地面畦灌、喷灌和滴灌改变了土壤温度的剖面分布特征。喷灌和滴灌处理表层温度低于地面灌溉处理,而且剖面温差小。高频率的灌溉使得滴灌处理表层土壤温度低,最高温度分布在土壤20cm深度左右,剖面温度分布呈现"S"型特征。喷灌处理表层温度也较低,除表层外土壤温度的剖面分布可以近似为指数函数的分布特征。地面畦灌处理土壤温度的剖面分布表现出明显的指数函数分布特征。灌溉方法对土壤温度剖面分布特征的研究有助于分析不同灌溉方法的灌溉效应。     

灌水处理对冬小麦生理生长特性等的影响研究

通过对冬小麦不同生育期进行有限灌溉的大田试验,研究不同水分处理对冬小麦的土壤水分变化、株高、叶面积指数、光合特性、产量以及水分利用效率的影响。结果表明:①灌水量越大,含水量变化的土层深度越大;并且土层深度越大,含水量的变化越小。②开花期灌水对缺水处理叶面积指数和株高的补偿效应明显。③各处理的光合特性日变化趋势一致,蒸腾速率和气孔导度日变化趋势均是双峰曲线,光合速率日变化趋势均是单峰曲线,均有"午休"现象。④开花水有利于籽粒的形成,只灌开花水也可获得较高产量。但产量与总灌水量之间呈抛物线关系。⑤单叶和产量水平的水分利用效率均随灌水量的不同而不同。总灌水量越大,叶片水分利用效率越大,灌溉水利用效率越低,水分利用效率越低。⑥综合考虑,全生育期只灌1次75 mm开花水的处理最合理。     

清、污水灌溉对冬小麦生长发育影响的田间试验研究

污水灌溉对作物生长和土壤环境的影响日益受到人们的关注。通过在北京东郊所进行的清、污水灌溉田间试验 ,着重探讨了污灌条件下 ,不同灌水水量和施肥量对冬小麦生长和产量的影响。试验设置了 2种灌水水质 (清水和污水 )、3种灌水水平 (高水、中水和低水 ) ,2种施肥水平 (中肥和无肥 ,限污水灌溉 ) ,共 9个处理 ,2组重复。结果表明 :污水灌溉对冬小麦茎叶的生长发育有一定的促进作用 ,并能提高产量 17.6 %～ 31.1% ;虽然灌溉污水能够提供一定的养分 ,但对冬小麦适量施用氮肥仍然很有必要。     

不同灌水深度对冬小麦生长及产量的影响

为了给华北平原丘陵地区的冬小麦节水灌溉提供科学依据,试验分析了4个不同灌水深度处理对冬小麦光合日变化、株高、叶面积指数和籽粒产量的影响。试验以灌水深度为控制因子,设4个处理,即:地表灌溉(T1)、灌水深度为根系分布的60%(T2)、灌水深度为根系分布的75%(T3)、灌水深度为根系分布的90%(T4),每个处理4次重复。结果表明:不同灌水深度条件下,冬小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化呈"M"形的双峰曲线,存在明显的"午休"现象,而胞间CO2浓度则呈"W"形的双峰曲线,深层灌的午睡现象不如地表灌的明显,且4项光合指标在同一时刻均要比地表灌的高;随灌水深度的增加,株高逐渐增大,叶面积指数呈先增大后减小的趋势,而灌水深度过大则会使影响植株后期的株高增长,使叶面积指数下降增快;适当增加灌水深度可明显提高小麦收获指数,使产量增加,但产量并不是随灌水深度的增加而增加。     

不同灌溉制度对冬小麦产量与水分利用效率的影响

以河北黑龙港地区常用冬小麦品种石麦15和济麦22为试验材料,研究了不同灌溉制度对冬小麦产量与水分利用效率的影响。结果表明,3种灌水处理下,石麦15的产量均高于济麦22。其中石麦15灌1水处理与济麦22灌2水处理产量相当,石麦15灌1水处理与济麦22灌3水处理产量相当,石麦15表现出节水高产的优势。石麦15灌2水处理的水分利用效率最高,达20.22 kg/(mm.hm2),比灌2水的济麦22高21.9%,比灌3水的济麦22高7.4%,说明石麦15灌2水处理在所有6个处理中表现最优。     

喷灌定额和灌水频次对冬小麦产量及品质的影响分析

为了解圆形喷灌机不同灌溉定额和灌水频次对冬小麦产量及籽粒品质的影响,于2014—2016年在北京市顺义区进行了水肥一体化大田试验,共设置3种灌水处理(W1、W2、W3),其中2014—2015年灌溉定额分别为135、112.5、90 mm,2015—2016年分别为154.5、132、109.5 mm。每种处理在冬小麦的返青-拔节、拔节-抽穗和抽穗-灌浆期土壤含水率分别达到田间持水量的70%、75%和75%时进行灌水。每个生育时期又按灌水定额设置为1次灌水(C1)和均分成2次灌水(C2),其中C2处理2次灌水时间间隔为9 d。试验结果表明,冬小麦拔节-抽穗期的阶段耗水量和日均耗水量均最大,W1处理产量最高。2015—2016年灌溉定额与灌水频次对水分利用效率的影响均不显著,但水分利用效率有随灌溉定额增加而降低的趋势,最大水分利用效率为W3处理的2.28 kg/m3。在W1和W2处理下,分2次灌水有利于提高冬小麦的穗数、产量和容重等指标,其中W1C2组合获得最高产量9 286.4 kg/hm2。灌溉定额与灌水频次组合对产量的效应中,灌溉定额起主导作用。建议北京地区冬小麦在圆形喷灌机条件下采用W1C2灌水方案,在返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆期分别灌水45、55.5、54 mm,且均分成2次灌水。     

不同灌水定额对冬小麦耗水规律及产量的影响

对比分析了不同灌水定额下冬小麦生长、产量及耗水特性。结果表明,冬小麦拔节至抽穗阶段,灌水定额较小时对株高增长不利。播种—拔节期和灌浆—成熟期阶段耗水量较大,但日耗水量较小;拔节—抽穗期和抽穗—灌浆期阶段耗水量较小,但日耗水量较大;不同灌水定额对穗粒数和穗长的影响较小,灌水定额越大,千粒质量和产量越高,但亩穗数和水分利用效率越低。综合考虑,灌水定额以900m3/hm2为宜。     

晚播冬小麦限水灌溉对水分生产率的影响

在2006~2007年利用抗旱节水新品种与高产优质新品种,进行了大田限水灌溉和充分灌溉的对比试验。结果表明,适期晚播处理的冬小麦全生育期浇2~3次水,总耗水量平均3244.5 m3/hm2,产量平均7903.5kg/hm2,水分生产率高达2.432 kg/m3,比充分灌溉(耗水量4481.1 m3/hm2,实产6644.4 kg/hm2,水分生产率1.483 kg/m3)提高0.949 kg/m3,居国内外同类研究领先水平。