干旱胁迫下3个油菜品种地上、地下部生长特征与抗旱性的关系

为了探索干旱胁迫下不同抗旱性油菜品种的地上、地下部生长特征与抗旱性的关系,通过土柱栽培试验,对油菜品种DR1、DR2和DR3在不同水分处理条件下不同土层根量、地上部生物量、冠层覆盖面积及抗旱性之间的关系进行研究。结果表明：3个品种在水分胁迫和正常供水条件下产量和根系生物量在品种间均达到显著性差异,3个品种的抗旱能力大小依次为：DR1>DR3>DR2;不同水分处理下油菜的根系主要分布于0~30 cm土层,占根系总量的70%以上;在干旱胁迫下,3个品种DR1、DR2和DR3的总根量分别减少了22.53%、24.17%和24.53%,但仍表现出抗旱性强的品种DR1的根系总量最大,达到12.07 g,其次为品种DR3和DR2;在大于30cm的土层中,DR1的根系量占到总根量的31.5%,这表明根系垂直分布量的多少对抗旱性的影响较大,同时植株冠层面积、总生物量、根系干重与抗旱性的直接通径系数分别为0.5861、0.4514、0.5715,说明除了根系外,大的冠层面积可减少地表蒸发有利于作物抗旱。     

干旱胁迫下不同种源甘草幼苗的生理反应及其抗旱性分析

盆栽条件下,通过人工控制土壤水分研究不同种源地的6种乌拉尔甘草幼苗对干旱胁迫的生理响应,并用隶属函数法对其进行抗旱性的综合评价.结果表明:甘草叶片的相对电导率和脯氨酸含量随着土壤含水量的降低而增加,根系活力以及抗氧化酶活性则表现为先增后降.各种指标变化幅度因甘草种源的不同而不同.不同种源甘草的抗旱能力依次为:来自内蒙古中部伊盟杭锦旗和鄂托克前旗的01、02号甘草的抗旱性最强,其次为来自赤峰的03号和04号甘草,而来自新疆的05号和06号甘草的抗旱性较差.     

不同栽培模式及施氮量对土壤团聚体的影响

通过长期定位试验研究了不同栽培模式(休闲,常规,覆草,垄沟覆盖)和施氮量(N0,N120,N240)条件下西北旱地土壤团聚体组成、稳定性及其与土壤有机碳、土壤水分、产量等的相关关系,结果表明:干筛法0.25~10mm团聚体含量垄沟覆盖显著低于常规和覆草栽培模式,而>10mm的大团聚体显著高于常规和覆草模式,垄沟覆盖栽培促进0.5~5 mm团聚体向更大级别进一步团聚;干筛法0.25~10mm团聚体总量N240处理显著高于N0。湿筛法>0.25 mm水稳性团聚体含量覆草和垄沟覆盖栽培显著高于常规,不同施氮量间无显著差异。干筛法团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)垄沟覆盖显著大于覆草和常规模式;水稳性团聚体MWD覆草模式显著大于常规,覆草模式GMD显著大于垄沟覆盖模式;不同施氮量下水稳性团聚体MWD差异不显著,N0处理的GMD显著大于N120、N240。覆盖栽培可以提高土壤团聚体的稳定性,不同施氮量间团聚体稳定性差异不显著。历年2m土层土壤贮水量平均值与水稳性团聚体GMD呈显著正相关,不同栽培模式主要通过影响土壤水分来影响土壤团聚体状况;历年平均产量与水稳性团聚体GMD呈显著负相关,说明干旱半干旱地区土壤水稳性团聚体直径应较小,利于提高土壤保水和水分有效性,进而促进作物产量的提高。     

不同栽培模式对玉米主要病虫草害发生的影响

掌握不同栽培模式对玉米病虫草害的发生危害情况,是做好玉米病虫草害科学有效防治的基础。本研究于2017年在陕西省长武县选择露地、黑色地膜覆盖和白色地膜覆盖3种不同栽培模式的玉米田,分别于玉米苗后期、吐丝抽雄期和灌浆乳熟期,对不同栽培模式的玉米田的病虫草害发生情况进行了系统调查。结果表明,不同栽培模式对玉米病虫草害的发生程度均有一定的影响,尤以对草害的发生程度影响显著;在黑色地膜覆盖栽培模式下,草害的发生程度极显著地小于露地栽培和白色地膜覆盖栽培;但对玉米病虫草害的发生种类无显著的影响,不同栽培模式的玉米田的病虫草害种类组成基本相同。据此建议,在草害常年发生严重的地区,应大力推广黑色地膜覆盖栽培模式,即可有效控制玉米田杂草的危害,又可大大减少除草剂的使用。     

长武塬区不同土地利用条件下土壤水分深剖面分布特征比较

通过调查取样的方法对长武塬面不同土地利用条件下(作物地,果园,苜蓿地)土壤水分状况在0～600 cm范围深度内进行对比,结果显示:长武塬区小麦收获期,不同土地利用条件下土壤水分含量总体存在较大差异,其中春玉米地由于上年小麦收获后直到春玉米播种前土地休闲,土壤含水量显著高于其它土地利用方式.其它土地利用条件下土壤平均含水量相对较低,在0～300 cm的范围内含水量分布表现为果园>苜蓿地>小麦地.300 cm以下含水量表现为小麦地>果园>苜蓿地;同时,不同利用条件下土壤水分剖面低湿层的位置深度也不相同,小麦地土壤水分低湿层深度较果园地和多年苜蓿地浅,土壤水分剖面形态与分布特征受利用模式影响显著.     

西南高原“旱三熟”地区不同覆盖栽培措施的土壤水分效应

在西南高原季节性旱区进行田间试验,研究不同覆盖栽培条件下"旱三熟"种植模式的农田土壤水分效应。研究表明,秸秆、地膜覆盖尤其是秸秆地膜二元覆盖有明显蓄集和保存土壤水的作用,土壤保蓄水度平均提高60.63%,覆盖能有效减少田间水分的无效蒸发,平均减少181.93 mm,使作物蒸腾系数和水分利用效率提高,平均提高19.84%和23.5%,而使作物耗水系数减小,平均减少18.26%,根区是作物耗水与土壤保蓄水的关键区域;农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水变化明显层、30~80cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水变化显著层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水变化缓慢层。覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。     

四川丘陵水旱轮作区保护性耕作对土壤水分和小麦产量的影响

在四川丘陵区水旱轮作田进行了保护性耕作与传统耕作栽培模式的对比研究,对秸秆还田条件下的不同耕作模式对土壤水分及小麦产量的影响进行了探讨.试验结果表明,在小麦整个生育期,覆盖处理土壤水分含量均明显地高于不覆盖处理(对照),且免耕覆盖处理又显著优于翻耕覆盖处理.小麦分蘖高峰期覆盖处理的土壤水分比不覆盖处理分别高4.9%～12.8%,对土壤有较好的保墒作用.覆盖处理的小麦最高茎蘖数比翻耕不覆盖增加11.4%～45.8%,由于增加了小麦成穗数、穗粒数和千粒重,保护性耕作条件下覆盖处理比翻耕覆盖增产3.2%～18.1%,对提高小麦产量有明显的作用.     

水分胁迫对玉米大喇叭口期生长的影响

以抗旱性不同的玉米自交系为材料,研究了大喇叭口期水分胁迫对其生长的影响及生理指标的变化与抗旱性的关系.结果表明:玉米大喇叭口期不仅是对肥水条件敏感的时期,也是抗旱性鉴定的关键时期;玉米叶片鲜干比、地上部鲜干比、相对含水量、相对电导率、蒸腾速率、气孔导度、磷酸盐的吸收量与玉米抗旱性都有明显的相关性,可作为玉米抗旱性的鉴定指标.     

不同地膜周年覆盖对冬小麦土壤水分及利用效率的影响

为了探明不同地膜覆盖对早地冬小麦土壤水分及其利用效率的影响,选用普通地膜、生物降解膜以及液体地膜在陕西渭北旱塬旱作农田进行周年覆盖集雨栽培定位试验,研究了不同地膜周年覆盖对冬小麦不同生育时期土壤水分总贮量和不同土壤深度水分动态变化及其利用效率的影响.结果表明、周年覆盖地膜可提高土壤含水量,有利于土壤水库的扩蓄增容,并且...     

零通量面法计算土壤水分腾发量研究

土壤水分腾发量的确定是土壤水分运动研究的难点问题。零通量面法是利用零通量面存在时段计算土壤水分腾发量的方法。在计算时段内,根据零通量面发育状态不同可分为零通量面稳定条件下的计算公式和零通量面移动条件下的计算公式。选择不同水位埋深、不同作物类型的土壤剖面对计算公式进行了验证,结果表明,零通量面法计算土壤水分腾发量精度较高,简单易行。本方法适用于计算潜水埋深在3~10 m的干旱半干旱的平原地区计算土壤水分腾发量。     

陇东黄花菜越冬不同材料覆盖下的生长特性及气候效应研究

在分析陇东黄花菜的一般生长发育特性基础上,研究了黄花菜在越冬期不同材料覆盖(地膜覆盖、秸秆覆盖)下的生长特性和增温保墒效应。结果表明,采取越冬覆盖措施具有明显的增温保墒效应,其中地膜覆盖可有效提高土壤温度,降低土壤水分在黄花菜非生长季无效消耗,加快黄花菜发育进程,黄花菜长势较好,但产量低成本高;而秸秆覆盖可有效抑制春季土壤温度过快回升,减少土壤水分蒸发,延长黄花菜采摘期,产量高成本低。在陇东地区黄花菜栽培中应推广秸秆覆盖技术,减少传统种植方式。     

不同栽培模式旱作春玉米农田土壤水分时空动态和产量效应

于2012年和2013年连续两年进行田间定位试验,研究在全膜双垄沟覆盖条件下不同施肥和开花期揭膜处理对春玉米农田土壤水分时空变化特征、土壤含水量和水分利用效率的影响。试验设农户模式(施N 200kg·hm-2,半膜,CK)、高产栽培(施N 380 kg·hm-2,T1)、高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥,T2)、再高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥+开花期揭膜,T3)等4个处理,以先玉335为供试玉米品种,分别在玉米各个关键生育期测定土壤含水量,收获测定实际产量。结果表明,T2、T3处理在生育前期、中期不仅能够高效利用浅层(0~100 cm)土壤水分,而且有利于促使深层(100~200 cm)土壤水分向上迁移,为玉米生育后期雨季充分蓄纳降雨腾出库容;从播前到收获0~200 cm土壤贮水量均降低,收获时各处理贮水量依次为CKT1T2T3,差值均小于5 cm,没有显著差异。土壤含水量在0~60 cm土层变化幅度大,而深层(160~200 cm)比较稳定。四种处理间耗水量、产量和水分利用效率存在不同差异,表现为T3T2T1CK。尤其2013年四个处理产量和水分利用效率均达到显著水平,T1、T2、T3产量分别比CK高27.4%、34.8%、42.4%,CK处理水分利用效率比T1、T2、T3分别低21.7%、29.9%、23.7%。高产高效栽培,特别是开花期揭膜的再高产高效栽培模式,在玉米整个生育期不仅没有导致土壤剖面土壤水分显著降低,而且可显著提高籽粒产量和水分利用效率,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。     

不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律

干旱地区地表蒸发引起土壤水分的散失是造成盐分表聚的重要原因之一,土壤表层进行覆盖处理可改变地表结构,从而影响土壤水分蒸发和盐分迁移过程,本研究旨在通过野外田间试验,研究不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律。结果表明:土壤表层进行不同覆盖处理均可有效抑制土壤水分蒸发,土壤保水效果为:覆砂+覆膜覆秸秆+覆砂覆砂覆秸秆+覆膜无覆盖(CK);随土层深度的增加,土壤含水率减小的趋势逐渐减缓。不同覆盖处理也可有效抑制土壤盐分表聚,缩小盐分在土壤中迁移的范围;覆盖处理的土壤盐分向上迁移主要发生在0~20 cm范围内,无覆盖处理在0~35 cm范围内,覆盖后可较好地抑制土壤返盐。综合考虑认为砂石覆盖模式是较适合该试验区的覆盖模式。     

不同品系花椒幼苗抗旱性研究

研究花椒幼苗对土壤干旱胁迫的适应性,比较不同品系之间的抗旱性差异,为花椒耐旱品系的确定与应用提供理论依据。以中国北方果实品质较好的循化花椒、凤县花椒、秦安花椒、涉县花椒、韩城花椒等不同品系花椒1年生幼苗为材料,采用盆栽试验方法,设计4个土壤水分梯度进行控水处理,土壤相对含水量分别为75%～80%(对照)、55%～60%(轻度胁迫)、40%～45%(中度胁迫)和30%～35%(重度胁迫)。2016年5—9月份,测定不同水分条件下不同品系花椒的蒸腾耗水量、生物量及抗旱生理指标。采用模糊数学隶属函数法进行不同品系的抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫时花椒蒸腾耗水量降低,且不同品系之间差异显著(P0.05)。在中度水分胁迫条件下,循化、凤县、秦安、涉县、韩城花椒5—9月份的蒸腾耗水量分别为1 148.97、1 001.78、923.08、792.92、951.06 g。随着干旱胁迫程度的增加,花椒生物量减小,根冠比增大,根系干重占总生物量的比重呈增大趋势,而叶片干重占生物量的比重呈下降趋势。在中度胁迫时,循化、凤县、秦安、涉县、韩城花椒叶干重分别较对照降低了42.9%、42.8%、40.1%、38.5%、30.5%,在重度胁迫时分别降低了61.1%、58.4%、52.7%、48.8%、45.6%。重度干旱条件下,循化、凤县、秦安、涉县、韩城品系的苗高生长量分别较对照减小了61.6%、67.5%、56.2%、55.8%、47.2%(P0.05),地径生长量分别较对照减小了38.7%、44.2%、34.5%、32.4%、32.7%(P0.05),水分利用效率分别较对照提高了24.8%、32.7%、44.8%、26.2%、36.4%(P0.05)。在土壤水分不足时,不同品系之间除了POD活性(轻度胁迫)外,各项生理指标差异显著(P0.05)。韩城花椒和秦安花椒在干旱条件下具有较大的根冠比,叶片相对含水率较高,可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性显著增大,MDA含量及细胞膜透性增幅较小,具有较强的抗旱性特征。不同品系花椒幼苗具有比较稳定的抗旱性差异。花椒幼苗的抗旱性排序为陕西韩城河北涉县甘肃秦安青海循化陕西凤县。生长在高海拔地区的花椒,对土壤水分不足比较敏感,抗旱性较差。在中国北方半湿润和半干旱气候区,适宜栽植陕西韩城和河北涉县品系的花椒。     

山地不同树龄枣园土壤水分状况研究

为研究黄土高原梨枣林地土壤水分状况,利用TRIME管和洛阳铲对灌溉及雨养两种条件下不同种植年限(1 a、4 a、9 a、12 a)的梨枣林0~160 cm、0~700 cm范围深度内土壤水分状况进行监测研究。研究结果显示:随着树龄增长梨枣林地土壤水分储量下降;灌溉梨枣林与雨养梨枣林相比,其主根系层0~160 cm土壤水分储量较高;现有灌溉定额条件下,灌溉梨枣林地根区平均土壤水分满足度仍然相对较低;旱作梨枣林随树龄增大,土壤干层的分布深度和土壤干燥化强度趋于增加。     

外源甜菜碱对作物的抗旱作用效果研究

通过小麦浸种、水培、大面积喷施和茄子盆栽试验,研究了不同浓度外源甜菜碱对作物的抗旱作用效果。结果表明:外源甜菜碱浓度为25～50mg/L时可促进小麦种子发芽,光合作用强度[达7.07～7.57μmol/(s·m~2)]及生物学产量增加;在外源甜菜碱浓度100 mg/L时小麦幼苗叶片硝酸还原酶活性最高,达到35.23μg/(g·h),同时小麦抗旱性增强。数学模式寻优结果表明:在外源甜菜碱浓度26.4～68.9mg/L,土壤水分含量12.6％～20.7％时,可获得最佳的茄子生物总量。     

陇东地区不同生态型冬小麦抗旱性研究与适宜品种的筛选

在不同的播前底墒下,应用抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法研究了14个不同生态类型旱地冬小麦品种的抗旱性。结果表明,随着底墒的增加,旱地冬小麦产量和水分利用效率显著提高,相同底墒下品种之间产量与水分利用效率差异显著,不同生态型冬小麦对播前底墒的反应明显不同。抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法均能较好地评价旱地冬小麦的抗旱性,其评价结果基本一致。参试品种从来源分析,抗旱性表现为:甘肃陇东>山西地区>北京地区>渭北旱塬>黄淮地区。     

秸秆还田对旱作冬小麦后茬土壤水分的影响及其APSIM模拟

模型作为一种作物生长机理模型,可敏感捕捉气候变化、土壤水分变化引致的系统组分响应,适用于降水不确定性地区的农业系统生产预测。为确定APSIM模型对秸秆还田等水土保持耕作拦截夏季降水的模拟功能,在甘肃黄土高原开展了秸秆还田处理,对冬小麦收获后休闲期土壤水分的影响及其APSIM模拟。结果表明：自然降水条件下,免耕+秸秆还田（S）处理下土壤水分蒸发量较休闲裸地（F）、耕作+覆草（TS）及传统耕作（T）降低16.7%~23.9%,裸地休闲或耕作会造成土壤水分流失,秸秆还田的保水作用明显,APSIM模拟可代表71%~92%的土壤水分变化;在人工模拟降水(66 mm·h^-1)情况下,土壤蒸发在2 t·hm^-2(SS)、4 t·hm^-2(LS)秸秆还田量下比裸露休闲地(F)分别降低了27.8%和49.4%,APSIM模拟值解释了96%~99%的土壤水分变化。表明本土化的APSIM模型可以描述研究区土壤水分变化,适用于农业系统研究。     

黄土高原西部人工灌木林土壤水分分布规律

利用便携式中子水分测定仪,对黄土高原西部丘陵区不同立地条件、不同灌木类型覆盖下土壤水分含量进行观测研究,同时对人工灌木林土壤水分分布规律进行了初步的探讨。结果表明：阴坡土壤水分储量最高,其次为半阴坡和半阳坡,阳坡最低,坡向因子与土壤水分储量呈显著正相关,坡位因子与土壤水分储量相关性不显著。柠条(Caragana korshinskii)、半日花(Helianthemum songaricum)耗水量较大,沙木蓼(Atraphaxis bracteata）、梭梭(Haloxylon ammodendron)等耗水量居中,荒漠锦鸡儿(Caragana roborovskyi)、甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)、枸杞(Lycium chinense)耗水量较低,在植被恢复过程中,应根据物种抗旱性的不同在不同坡向进行合理的配置。从单株植物对土壤水分水平分布的影响看,随着离树干距离的加大,土壤水分含量越高,但在不同的土层深度土壤水分水平分布特征有差异。     

旱作玉米提高降水利用率的覆膜模式研究

通过对旱作玉米几种不同覆膜栽培模式降水利用率、玉米整个生育期的土壤水分监测、生育时期观测、经济性状及产量分析证明,旱作玉米双垄面全膜覆盖集雨沟播技术是一项充分接纳和利用天然降水、最大限度保蓄土壤水分、显著提高降水利用率、提早成熟、增产效果明显、经济效益显著的旱作玉米栽培模式。