基于DSSAT模型陕西杨凌不同降水年型冬小麦灌溉制度研究

基于DSSAT作物模型模拟了不同降水年型水分胁迫条件下的冬小麦生产潜力,对比分析不同生育期灌水对产量、WUE以及土壤蒸发量等的影响,从而确定关键灌水期;并在综合考虑产量、WUE、总灌水量、灌水次数等因素的基础上确定了不同降水年型下的最优灌溉制度。结果表明：(1) 冬小麦越冬水、返青水、拔节水、灌浆水四水中以返青水最为关键,其次为拔节水,最后为越冬水和灌浆水;当不灌返青水时,冬小麦产量和蒸腾量显著降低,土壤蒸发量显著升高;(2) 不同降水年型之间也存在显著差异,产量、WUE、作物蒸腾量等表现为丰水年略大于平水年,二者显著大于枯水年;而灌水边际效益表现为平水年＞枯水年＞丰水年;(3) 枯水年、平水年、丰水年的冬小麦最优灌溉制 度分别为枯水年返青期和拔节期各灌水75 mm和50 mm,平水年返青期灌水75 mm,丰水年返青期和拔节期各灌水25 mm。     

不同灌水处理对强筋小麦新麦19产量及品质的影响

在大田条件下研究了不同灌水处理对强筋小麦新麦19产量、干物质转运、水分利用效率、籽粒全氮含量和面团粉质拉伸参数的影响。试验于2009-2010年度,在新乡市农业科学院辉县试验基地一号地和辉县市孟庄镇高村同时进行。试验采用随机区组试验设计,三次重复。试验设5个处理：底墒水＋拔节水＋开花水,底墒水＋拔节水,底墒水＋越冬水＋孕穗水,越冬水＋孕穗水,越冬水＋起身水＋开花水＋灌浆水（对照）。结果表明：灌水处理对新麦19的产量、干物质转运、水分利用效率及籽粒品质性状有显著的影响,两地结果基本一致。“底墒水＋拔节水＋开花水”处理的产量最高,两地平均比对照增产5％,花后干物质积累量和转运率、水分利用率、降水利用效率、灌水利用率和品质性状均高于对照。“底墒水＋拔节水”处理的水分利用率最高,比对照高出6％以上。小麦全生育期灌两水以上时,随灌水量的增加籽粒品质将变劣;花后灌一水与花后不灌水处理的籽粒品质性状差异较小,二者均优于花后灌两水的处理。综合籽粒产量、品质、水分利用率多方面因素,在河南北部地区强筋小麦生产中适宜采用“底墒水＋拔节水＋开花水”的水分管理模式。     

不同水分处理对胡麻干物质积累与分配及水分利用效率的影响

在大田试验条件下,以陇亚杂1号为材料,设置不灌水(CK)、分茎水80 mm(T1)、分茎水60 mm+盛花水40 mm(T2)、分茎水80 mm+盛花水40 mm(T3)、分茎水60 mm+现蕾水40 mm+盛花水40 mm(T4)5个处理,研究了不同水分处理对胡麻干物质积累与分配、籽粒产量及其水分利用效率的影响。结果表明:与CK相比,灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率,以T2处理最高,分别增加了91.37%、45.09%;灌水量过多显著减少光合产量向籽粒的分配,使籽粒产量降低;随灌水量增加,胡麻全生育期耗水量显著增大,籽粒产量先升高后降低,灌水利用效率显著降低;T2处理的产量和水分利用效率显著高于其他处理,分别比CK增加了40.72%、11.71%。综合考虑胡麻的籽粒产量和水分利用效率,T2处理为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理。     

水分调控对小麦旗叶叶绿素荧光动力学参数及其产量的影响

在小麦全生育期遮雨条件下,利用植物效能分析仪研究了不同灌水对小麦旗叶叶绿素荧光动力学参数日变化的影响。结果表明,Fo,Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo日变化均呈"V"字型,其中Fo以9∶00～11∶00最低;Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo以15∶00最低。不同灌水处理间,Fo以拔节期 抽穗期灌2水处理为最大;而Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo以拔节期 抽穗期 花后10d灌3水处理的为最大。表明小麦生育期间增加灌水可以改善旗叶叶绿素荧光动力学参数,提高籽粒产量。但随着灌水次数的增加,田间耗水量增加,水分利用效率明显下降。     

限水灌溉对冬小麦灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响

在池栽、遮雨条件下,利用植物效能分析仪研究了减少灌水次数对豫麦50灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响.结果表明,不同灌水处理小麦旗叶叶绿素含量和Tm值开花后均较高,然后逐渐降低;Fv/Fo、Fv/Fm在灌浆中、前期差异不大,而在灌浆末期迅速降低.全生育期不灌水处理在灌浆期旗叶叶绿素含量、Tm、Fv/Fo和Fv/Fm较低,而拔节期灌1水处理则较高.减少灌水次数会降低籽粒产量和田间耗水量,而提高了水分利用效率.     

不同灌溉制度下的冬小麦品种比较研究

在充足底墒前提下 ,进行了三种灌溉制度下的品种比较试验 ,三种灌溉制度为播后不灌水、春季灌孕穗水、和春季灌孕穗与开花二水 ,供试品种共 2 5个 ,试验主要结果为 :1 )晚播条件下 ,品种的分蘖成穗能力相差仍然明显 ;2 )供试品种的籽粒产量与经济系数间没有必然联系 ;3)不同品种对各次灌水的反应有较大差别 ;4)品种间总耗水量相差不大 ,耗水的时空分布差别大。     

根据气象信息指导南疆棉花膜下滴灌的试验研究

为了探索利用气象信息指导膜下滴灌棉花科学灌溉的可行性,在南疆阿拉尔布设田间试验,根据自动气象站采集的气象信息计算作物蒸发蒸腾量（ET_c）,当蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm时即进行灌溉。试验设置3个灌水定额处理,T1：24 mm,T2：30 mm,T3：36 mm,分别为水分亏缺量的0.8,1.0和1.2倍,同时设置1个当地生产中的常规灌溉处理作为对照（T4）,重复3次。试验过程中,对不同处理棉田的土壤水分动态变化、植株生理指标、籽棉及皮棉产量、灌溉水利用效率和田间水利用效率进行了监测与分析。结果表明：根据气象信息指导灌溉的处理生育期耗水量在361.8~435.2 mm,且灌水定额越大,全生育耗水量越多,但均显著低于常规灌溉处理522.1 mm的总耗水量。根据气象信息确定灌溉时间的处理,籽棉产量与灌水定额呈显著的正相关关系,T3处理籽棉产量7 072.05 kg·hm^-2与T4对照处理7 245.28 kg·hm^-2的籽棉产量无显著差异,但灌水量却减少了164 mm;灌溉水利用效率随着灌水定额的增加而减小,但均显著高于对照处理。综合灌水量、产量及水分利用效率等因素考虑,认为当棉田作物蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm灌溉+灌水定额36 mm的组合,可以在保证棉花不减产的条件下,显著提高灌溉水利用效率和田间水利用效率,适用于南疆地区根据气象信息指导膜下滴灌棉花的灌溉管理。     

沟垄集雨种植补灌对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响

为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明:沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理(CK)提高57.1%~84.4%,较平作灌水处理提高25.3%~50.3%;Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、q P和籽粒产量也均高于平作处理,q N低于平作处理;两种宽度沟垄集雨种植较CK增产74.6%~124.9%,沟垄集雨补灌处理较平作灌水处理增产0.3%~18.9%,随灌水量增加产量增加,宽垄沟优于窄垄沟;在降雨较少的年份,60 cm沟垄集雨种植在灌溉量减少50%的条件下,光能转化效率比平作灌水处理提高44.1%,说明沟垄集雨种植可显著提高光能的转化效率及其量子产额,提高光合效率,维持较高的籽粒产量。     

黑河流域中游制种玉米农田土壤水分运移规律

基于2009年中国科学院临泽内陆河流域研究站绿洲农田小气候、土壤蒸发和土壤水分动态监测等多源观测试验数据,运用Hydrus-1D模型模拟大田制种玉米生长条件下,土壤水分运移过程和各水分通量,并对当前灌溉制度下农田水分利用率进行评估.结合相关监测数据对模拟结果进行评价,整个模拟期作物蒸腾量、土壤蒸发量、土壤蓄水变化量和渗漏量分别为316.4、100.3、45.5 mm和339.5 mm.玉米在初生阶段、发育阶段、中期阶段、后期阶段的蒸腾水量占灌溉水分的3.6％、10.6％、46.7％和49.6％,占蒸散量的7.2％、28％、82.7％和81.4％.农田系统各水分通量的变化规律及相对比例明显受作物生长和灌水事件影响,当前灌溉制度下农田水分利用率较低,在初生阶段减少土壤蒸发和中后期阶段增加灌溉频率、减少灌溉定额是提高干旱区灌溉水分利用效率的有效手段.     

旱地春小麦集雨补灌增产机制初探

为查明集雨补灌对不同种植模式小麦的增产机理，于1998年在甘肃中部旱农区进行了田间试验。结果表明：少量灌水使沟播春小麦出苗率提高，小穗数及穗粒数增加；在植株生长的需水关键期补灌，小麦叶面积增大，叶绿素含量提高，地上部干物质及籽粒干物质积累量增加，有效小穗数及穗粒数增多，穗粒千重及千粒重增大，最终经济产量和生物产量提高。籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高是旱田补灌作物增产的主要机制。     

不同灌溉制度下深施磷对两个小麦品种生长效果的研究

用 95 0 2 1和鲁麦 2 1两个小麦品种进行了灌水和肥料试验 ,每个品种设常规拔花二水、拔孕二水、深施磷拔花二水、深施磷不灌水和不深施磷不灌水共 5个处理。结果表明 :a .深施磷抑制 1 40厘米以下层次的根系发育 ;b .灌拔花两水条件下 ,深施磷对鲁麦 2 1有效果 ,对95 0 2 1的产量没有影响 ,在不灌水条件下 ,深施磷对两个品种均有增产效果 ;c) .拔孕二水与拔花二水相比 ,前者减产。     

膜下滴灌条件下不同水分处理对棉花产量和水分利用效率的影响

为探索新疆膜下滴灌棉田方便快捷的高效灌水模式,分别于2007年和2009年在乌鲁木齐采用大田小区试验,通过自制蒸发皿水面蒸发量控制灌水,研究了膜下滴灌条件下棉花生长和籽棉产量以及水分利用效率对不同水分处理的响应;两个生长季的试验结果表明,与全生育期充分灌水处理相比,蕾期和花铃期持续亏水处理均对棉花生长、产量和耗水过程产生不同程度的负面影响,但适时适度的水分亏缺对棉花籽棉产量的影响不明显,而且可节约22.78%~24.88%的灌水量,灌溉水利用效率提高了27.94%~34.85%。蕾期轻度亏水(灌水定额为70%水面蒸发量)、花铃后期重度亏水(灌水定额为50%水面蒸发量)、花铃前期充分供水(灌水定额为100%水面蒸发量)的调亏灌溉模式是一种方便快捷的优质高效灌溉模式,可作为膜下滴灌条件下新疆棉花生产的一种适宜灌水模式。     

关键生育期不同灌溉量对甜高粱产量、 品质及水分利用效率的影响

在甘肃河西走廊荒漠绿洲区甜高粱总灌水量不变的前提下,以每次灌水量相同为对照,设拔节期~孕穗期增加20%灌水量和开花期~成熟期减少20%灌水量、拔节期~孕穗期增加40%灌水量和开花期~成熟期减少40%灌水量两个处理,研究关键生育期不同灌溉处理对甜高粱生长特性、生物产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明：拔节期~孕穗期增加灌水量和开花期~成熟期减少灌水量,甜高粱的株高和茎秆直径均有所升高,且茎秆直径显著提高;同时也显著提高了甜高粱的茎秆和地上生物产量,且拔节期~孕穗期每次灌水1 050 m³·hm^-2和开花期~成熟期每次灌水450 m³·hm^-2（拔节期~孕穗期增加40%,开花期~成熟期减少40%灌水量）处理下最高,分别为72.89 t·hm^-2和89.04 t·hm^-2。 甜高粱的糖分产量和乙醇产量也有所提高,拔节期~孕穗期每次灌水1 050 m³·hm^-2和开花期~成熟期每次灌水450 m³·hm^-2处理下也最高,其糖分产量为12.47 t·hm^-2,乙醇产量为6 842.47 L·hm^-2;水分利用效率在拔节期~孕穗期增加灌水量和开花期~成熟期减少灌水量处理下也显著提高。这说明在总灌水量不变的情况下,拔节期~孕穗期增大灌溉量40%,开花期~成熟期减少灌溉量40%有利于甜高粱生物产量和品质的提高,同时也实现了水分的高效利用。     

水分调控对强筋小麦产量和品质影响

在控制自然降雨条件下,分析灌水时期与次数对强筋小麦产量和品质的影响,结果表明：越冬水可促进小麦群体形成,但后期缺水,产量不高;拔节水能提高成穗率,增加穗粒数;灌浆水处理单位面积穗数、穗粒数都低,产量偏低.拔节水处理产量与水分利用效率最高,分别比越冬水处理和灌浆水处理提高了13.78%、72.26%和10.29%、47.06%.随着灌水次数增加,产量水平有所提高,但水分利用效率则降低.小麦生育后期灌水和灌水次数的增加对强筋麦的品质不利,特别是灌浆水大大降低了强筋麦的品质.综合产量、水分利用效率,品质三方面因素,优质强筋麦生产上要浇好越冬水和拔节水.     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

充足底墒播后不灌水时肥料和播期组合对小麦生长和耗水的影响

在充足底墒播后不灌水条件下,进行了适当晚播(10月15日播)与超晚播条件下的小麦肥料试验。主要结果为:(1)播后不灌水条件下超晚播减产严重,主要是单位面积总粒数下降太多,通过适当提高穗密度难以补偿;(2)高施磷条件下(施磷二铵450kg/hm2),随施氮量的增加,开花前的耗水量没有增加,而灌浆期的耗水量则随氮肥用量增加而增加;(3)控制花前无效生长,降低花前耗水,优化开花后的群体结构,提高灌浆期的灌浆强度是降低总耗水、提高水分利用效率的基本途径。     

旱地马铃薯根际补灌栽培最佳补灌时期及适宜补灌量研究

通过田间试验,对宁夏中部干旱带旱地马铃薯水分亏缺补偿效应进行了研究.结果表明:以相同补水量在不同生育时期实施补灌,以块茎形成期和块茎增长期供水效率和产量最大;在块茎形成期以不同补水量实施补灌,在同时满足供水效率最高和产量最大的前提下,以3～4 kg/株的补灌量较适宜.旱地马铃薯在最佳补灌时期实施适量补灌,能够实现节水、增产和高效用水的目的.     

灌水方式对轻度盐化土壤玉米生长及土壤水分的影响

以盆栽玉米为研究对象研究了直接浇灌、滴灌、微润灌等3种灌水方式下玉米的生长、叶绿素含量和光合速率、蒸腾速率等生理生态指标及土壤水分垂直分布的特征,结果表明:灌水方式对玉米生理生态指标有较大影响,苗期滴灌玉米生长较快,拔节前期,微润灌条件下玉米生长最为迅速,滴灌次之,直接浇灌生长最慢;滴灌条件下叶绿素含量最高,拔节期需水旺季时微润灌叶绿素含量最低.三种灌水方式对玉米光合速率的影响为:微润灌＜滴灌＜直接浇灌.土壤水分特征表明:微润灌稳定后土壤水分主要分布在10～ 30 cm土层,滴灌主要分布在10～ 40 cm土层;苗期、拔节期灌水后取样测定的土壤含水率表明,作物根系层内微润灌与滴灌均大于直接浇灌时的土壤含水率.     

污水灌溉对冬小麦产量及其品质的影响

通过测桶试验,研究了污水、稀释污水、再生水和清水灌溉条件下,冬小麦籽粒中淀粉、蛋白质、氮、磷、钾含量的变化,以及不同水质灌溉对小麦籽粒产量和籽粒中重金属残留的影响.结果表明:当灌水定额相同时,4种不同水质处理,小麦籽粒中粗蛋白质的含量为污水＞稀释污水＞再生水＞清水,且污水中粗蛋白质的含量要明显高于其他水质处理;低灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.71%,9.57%和1.14%;高灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.22%、5.05%和2.12%.污水、稀释污水和再生水与清水相比,小麦籽粒中的重金属含量无显著差异,其单项污染指数和综合污染指教远小于1.未形成污染.     

滴灌春小麦生长发育与水分利用效率的研究

试验于2009-2010在石河子大学试验站进行,设置了滴灌和漫灌两种灌溉方式,滴灌又设置了一管四行和一管六行两种滴灌带布置方式,目的在于分析不同灌溉方式及不同毛管布置方式对滴灌小麦生长发育及水分利用率等方面的影响.结果表明:滴灌与传统漫灌相比,株高、叶绿素含量、根系活力增加,叶绿素后期下降缓慢,滴灌可降低小麦千物质在营养器官中的分配率,促进干物质向籽粒中分配,防止后期叶片旱衰;滴灌比漫灌相比灌水量降低了25％,产量平均增加14.4％,水分利用效率提高35.4％.滴灌小麦实行一管四行毛管布置与一管六行相比受水均匀,不同边行间植株生长差异小,产量及水分利用效率均比一管六行高.