不同矿化度咸水灌溉对小麦生长及产量的影响研究

为了研究小麦对不同矿化度咸水灌溉的综合反应,于2007-2008和2008-2009年度在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站,分别采用1(CK),2,4,6,8 g/L 5个矿化度咸水对石家庄8号、衡观35、山融3号、衡观136和沧6004 5个小麦品种进行灌溉研究。结果表明,小麦的株高、生物量、叶面积和群体随灌溉水矿化度增高而降低;比叶重(叶片厚度)、叶绿素含量以及千粒重随灌溉水矿化度增高而呈现升高趋势。这一研究结果表明,可以利用适度的咸水一定程度上塑造合适的株型。灌溉水的盐分对小麦群体的影响是造成产量降低的重要原因,采用具有一定株高和分蘖成穗率强的小麦品种,适当加大播量是提高咸水灌溉小麦产量的重要手段。     

微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响

为探讨微咸水对新疆膜下滴灌棉花影响效果,利用排碱渠微咸水与河水混合方式,以河水为对照(CK),设置3 g/L和5 g/L两个微咸水矿化度,研究微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响。结果表明:灌溉初期微咸水对棉花影响不明显,至盛花期影响逐渐增强,与对照相比,微咸水滴灌使棉花LAI、MTA、Pn均降低,且5 g/L降幅大于3 g/L,而3 g/L蒸腾速率和气孔导度高于CK和5 g/L。微咸水滴灌使棉花产量降低,3 g/L下降不明显,5 g/L则显著下降,主要原因是单株铃数显著下降,而单铃重呈增加趋势,衣分无明显变化。微咸水对纤维长度和比强度无显著影响,但马克隆值显著增大。因此,低矿化度的微咸水在新疆棉花生产中可适当使用,是缓解棉花旱情实现稳产高产的重要途径。     

咸水灌溉对9种绿化树种生长的影响

为了探讨盐碱地区咸水灌溉对造林的影响,以便有效利用水资源,提高造林绿化水平,笔者采用咸水直灌和轮灌2种技术,用不同矿化度咸水(0、2、5、8、12、15 g/L)对9种造林绿化树种进行灌溉试验,研究不同灌溉条件下各树种的表型特征。结果表明：在不影响树种生长的情况下,绒毛白蜡、刺槐和紫穗槐造林绿化可用12 g/L咸水轮灌,盐柳和竹柳可用8 g/L咸水轮灌,中国白蜡、小叶白蜡、杜梨和沙枣可用5 g/L咸水轮灌。根据各树种成活情况初步确定：盐柳、竹柳和中国白蜡不适宜咸水直灌,其他6种树种适宜咸水直灌,耐受能力依次为：沙枣(15 g/L)>杜梨(12 g/L)>绒毛白蜡(8 g/L)>紫穗槐、小叶白蜡、刺槐(5 g/L)。     

微咸水灌溉对玉米秸秆有机复合基质番茄生长及品质特性的影响

为探究以玉米秸秆为主要成分的栽培基质在微咸水和淡水灌溉下对作物生长和品质影响.以单一玉米秸秆为对照(S)、设置添加生物炭(SB)、蚯蚓粪(SE)、生物炭+蚯蚓粪(SBE)4个栽培基质处理,分别进行微咸水和淡水灌溉,共8个处理.结果表明,相同栽培基质下,不同灌溉水处理对苗期株高和茎体积相对生长率无显著影响,在拉秧期SE微咸水相对淡水灌溉增加了株高相对生长率,相对淡水增加了79.49％,且总生物量和根冠比无显著差异;S和SB处理,微咸水相对淡水灌溉显著增加光合速率和蒸腾速率,SE降低蒸腾速率,SBE和SB增加水分利用效率,且SB缓解微咸水胁迫效果最优;相同栽培基质下,微咸水相对淡水灌溉显著增加可溶性固形物含量,在SB处理下含量最高,相对淡水增加了5.56％.SE和SB处理,微咸水相对淡水灌溉显著增加了可溶性糖含量,分别增加53.84％,50.15％,但产量间无显著差异.相对S处理,SE处理增加淡水灌溉下蒸腾速率,具有最高的Fv/Fm,在淡水和微咸水灌溉下,SBE降低了根冠比,SB增加水分利用效率.相对S处理,SB在微咸水灌溉下增加可溶性固形物效果最显著,SE降低有机酸含量和增加可溶性糖含量效果最显著.因此,在不同水灌溉下添加生物炭和有机质可以促进番茄生长、缓解盐胁迫危害以及改善果实品质.     

小麦白穗病发生与主要栽培管理措施的关系研究初报

小麦白穗的发生会减小粒质量并对产量造成不利影响。为摸清小麦白穗现象发生原因,我们对位于河北省曲周县白寨乡的曲周县-中国农业大学小麦玉米高产高效技术示范基地(以下简称"双高"基地)所在区及其周边区的麦田与田间试验进行了调查,分析了不同品种、播量、种植模式、施肥量及土壤条件与小麦白穗发生率的关系。结果表明,因赤霉病发生引起白穗现象的地块占总调查样本的63%。比较当地的2个主栽小麦品种衡4399与良星99发现,前者白穗发生率略高于后者。窄行种植的小麦白穗发生率高于宽行和宽窄行种植的小麦,白穗发生率与春季追氮量和表层土壤含水量呈显著负相关,与磷肥用量呈显著正相关,但与钾肥用量、土壤有机质含量及有机肥用量间的相关关系不明显,此外,采用含盐量高的浅井水灌溉的麦田,小麦白穗率比采用含盐量低的深井水灌溉的麦田高1.2个百分点。     

不同化控剂对小麦产量的影响

为探讨不同化控剂对小麦产量的影响,试验设6个处理:壮丰安0.75 L/hm~2+水450 kg/hm~2;壮丰安1.5 L/hm~2+水450 kg/hm~2;多效唑750 g/hm~2+水450 kg/hm~2;烯效唑750 g/hm~2+水450 kg/hm~2;烯效唑1 500 g/hm~2+水450 kg/hm~2;对照(CK)(450 kg/hm~2清水作对照)。试验结果表明:不同化控剂均能降低小麦株高,但同时导致小麦产量降低,不同化控剂对小麦产量降低的量不同,其中多效唑对小麦产量的影响最大,产量较对照降低6.51%;同一化控剂不同用量对小麦产量影响也不同。就化控剂壮丰安而言,壮丰安0.75L/hm~2+水450 kg/hm~2的化控方式较壮丰安1.5 L/hm~2+水450 kg/hm~2的化控方式对小麦产量的影响小。就化控剂烯效唑而言,烯效唑750 g/hm~2+水450 kg/hm~2的化控方式较烯效唑1 500 g/hm~2+水450 kg/hm~2的化控方式对小麦产量的影响小。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L^-1的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0~100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L^-1的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L^-1的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

农田尺度小麦产量的空间变异研究

以潮土区2007年GPS实时定位的104个采样点小麦产量数据为基础,基于地统计学原理和方法,结合GIS空间分析技术,探讨了小麦产量的空间变异特征,建立了小麦产量的空间变异模型,形成了小麦产量的空间分布图,阐明了影响小麦产量分布不均衡的原因。研究结果表明,潮土区农田地块小麦产量平均值为47.426 g/kg,最高值为64.508 g/kg,最低值为20.163 g/kg,球状模型是本研究小麦产量连续性分布的最佳模型,其块金值/基台值为1.655,表明在变程为171.62 m范围内具有弱的空间变异性,农田地块东南部和南部为小麦产量的高值区,由此向外小麦产量逐渐降低,基本呈圈层分布,说明小麦产量具有一定的渐变性分布规律,其空间变异主要来自施肥、灌溉、管理水平等随机因素的影响。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L~(-1)的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0～100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L~(-1)的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L~(-1)的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

小麦—玉米周年生物节水栽培品种的筛选

为了在小麦—玉米周年栽培中提高作物产量与水分利用效率,于2008—2009年栽培季在大田栽培条件下,以当前胶东地区推广种植的13个小麦品种与14个玉米品种为供试作物进行小麦—玉米周年生物节水栽培品种筛选试验,以小麦全生育期不灌溉、拔节期灌溉1次与拔节、灌浆期灌溉2次3个水分供应水平、玉米全生育期不灌溉与开花期灌溉1次2个水分供应水平处理,结果表明:试验条件下,供试小麦品种的产量在5992.485kg/hm2～10045.500kg/hm2之间,水分利用效率(WUE)在14.314kg/(hm2·mm)～24.238kg/(hm2·mm)之间,玉米品种产量在7118.535kg/hm2～12220.700kg/hm2之间,WUE在13.467～26.124kg/(hm2·mm)之间,根据产量、耗水量、WUE、灌溉水生产效率等指标进行聚类分析,将供试小麦品种分为5类,玉米品种分为4类。在小麦生育期内降水250mm、玉米生育期内降水460mm左右时,济麦21、青丰2号、济麦22、DH155等4个小麦品种与先玉335、鲁单981、登海3622、蠡玉16、丹玉86等5个玉米品种具有高产高WUE的特点,可作为小麦—玉米周年生物节水栽培中的首选品种。     

Growth,Development and Yield of Crambe Abyssinica Under Saline Irrigation in the Greenhouse

Salinity is one of the major factors limiting agricultural productivity in arid and semi‐arid regions. Saline areas around the world are increasing and sources of fresh water are decreasing. The increasing importance of the use of brackish water to supplement regular irrigation has demonstrated a need for finding new potential plants with tolerance to irrigation with saline water which can be used in industrial agriculture. The aim of this study was to determine whether irrigation with brackish water of Crambe Abyssinica, a plant commonly used for industrial oil production and for ornamental purposes and with high economical value, especially in Central Asia and the Aral Sea region, is feasible. One more goal was to study how it influences growth and development, seed and oil yield and some physiological parameters such as photosynthesis, transpiration, chlorophyll content, osmotic potential and accumulation of fresh and dry weight. The effects of three salinity levels, 3, 6 and 9 dS m^?1, were investigated in a greenhouse experiment during two consecutive years. Results of this study showed that growth of Crambe abyssinica in arid zones and irrigation with mild saline water up to EC 6 dS m^?1, mostly common in these areas is feasible, suggesting tolerance to moderate salinity levels and feasibility of its culture in areas of the Aral Sea with adequate salinity levels. Consequently, in spite of the fact that biomass and seed yield were significantly decreased in plants irrigated with brackish water, Crambe abyssinica might be cultivated as an alternate source of green biomass and for industrial vegetable oil under conditions not suitable for conventional plant production.     

山东小麦灌水和播期对高产节水的影响

摘 要：山东鲁西北地区小麦生产中灌溉水次数和播期是影响小麦产量的主要因素,而区域灌溉水资源比较缺乏,为了使有限资源充分增产小麦产量,设计并进行小麦灌水次数和小麦播期的研究。试验采取3个播期和5个灌水模式设计,5年的定位试验。结果表明：播期对小麦产量和水分利用效率影响不显著,灌水是影响小麦产量的主要因素。灌水3次产量最高,灌水2次产量次之,灌水1次产量最低;灌水量越灌水多,水分利用效率越低;综合产量和水分利用效率效果,建议冬小麦灌水3次（枯水年）或2次（丰水年）。     

Effects of water limitation on yield advantage and water use in wheat (Triticum aestivum L.)/maize (Zea mays L.) strip intercropping

Wheat (Triticum aestivum L.)/maize (Zea mays L.) strip intercropping is widely practiced in arid regions of northwestern China because of its high land use efficiency. However, its sustainability has been questioned because it consumes much more water than sole cropped wheat or maize. The present study was conducted to investigate the effects of water limitation on the yield advantage and water use of this system. Three field experiments were conducted in the Hetao Irrigation District in Inner Mongolia during the growing seasons of 2012–2014. Each experiment comprised two water applications, in which one was full irrigation and the other was a period of water limitation during the co-growth period of intercropping.The interspecific competition in wheat/maize intercropping was intensified by water stress. For water limitation applied during the wheat booting/maize V5 stage (Exp. I, second irrigation was not applied), the yield advantage of intercropped wheat (IW) over sole wheat was enhanced, whereas that of intercropped maize (IM) over sole maize was reduced compared with full irrigated treatments; for water limitation applied during the wheat jointing/maize V2 stage (Exp. II, first irrigation was not applied), the yield advantages of both IW and IM were greatly reduced; for water limitation applied during the wheat grain filling/maize V9 stage (Exp. III, third irrigation was not applied), the yield advantage of IW was slightly improved, whereas that of IM was reduced. The yield advantage of intercropping under limited irrigation was 25%, 3%, and 18% in Exps. I–III, respectively, whereas that under full irrigation ranged between 22 and 24%.Under well-watered conditions, wheat/maize intercropping used 24–29% more water than the weighted means of sole crops with the water use efficiency equivalent to sole crops. After the application of water limitation, 60 mm irrigation water was saved by intercropping every year, whereas the reduction of water use ranged from 25.1 to 70.8 mm; the changes in water use of intercropping relative to sole crops was reduced to 18–24%; the changes in water use efficiency stayed at nearly zero in Exps. I and III but decreased to a value of −13% in Exp. II. These results indicated that water limitation could be applied during wheat booting or filling stage in wheat/maize intercropping to save irrigation water in our study area.     

不同底墒条件下补灌对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响

我国黄淮平原水资源紧缺,而且年际间降水量及其时间分布存在较大差异,探明不同底墒条件下补充灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的调节效应及其生理基础,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2013—2014和2014—2015年冬小麦生长季,在播种期0~100 cm土层土壤贮水量分别为201.5(A)、266.3(B)和317.0mm(C)3种底墒条件下,各设置4个补灌水处理,包括不灌水、拔节期+开花期补灌、越冬期+拔节期+开花期补灌、播种期+拔节期+开花期补灌,研究不同处理冬小麦耗水特性、旗叶光合、干物质积累与分配、产量及水分利用效率的差异。结果表明,冬小麦生育期总耗水量和土壤水消耗量均随播种期底墒的提高而增加。在底墒A和B条件下,冬小麦主要消耗降水和灌溉水。提高播种期补灌水平或于越冬期补灌,冬小麦在底墒A条件下对土壤水的消耗量显著增加,在底墒B条件下对土壤水的消耗量显著减少。在底墒C条件下,冬小麦耗水以土壤水为主,其次为降水,再次为灌溉水;播种期或越冬期补灌显著增加生育期总耗水量,对土壤水消耗量则无显著影响。于播种期、拔节期和开花期补灌,冬小麦在底墒A条件下可获得较高的籽粒产量,但水分利用效率较低;在底墒B条件下籽粒产量和水分利用效率均较高;在底墒C条件下,仅于拔节期和开花期补灌即可获得高产和高水分利用效率,播种期和越冬期无需补灌。综上所述,播前底墒是实施冬小麦合理补灌的重要依据。     

冬季咸水结冰灌溉后土壤水盐运移规律的初步研究

在河北省海兴县对冬季利用苦咸水结冰灌溉盐碱地进行了大田试验。2005年冬季以试验区地下苦咸水(15 g/L),采用3种灌溉水量(90,135,180 mm)对盐碱地进行结冰灌溉,以不作处理的小区为对照(CK)。结果表明,由于冰层对土体冻融过程的抑制和冰层融化时发生水盐分离而产生的淡水对表层土壤盐分的淋洗的双重作用,次年春季处理小区0~10 cm土层土壤脱盐效果明显,3个处理的脱盐率分别为13.1%,74.0%,80.8%,180 mm灌溉水量处理效果最好;而CK小区的表层土壤表现为积盐,积盐率为39.4%。春季冰层融化后大水量处理0~100 cm土壤的含盐量也明显小于CK。     

膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米产量及土壤水分的影响

为建立赤峰地区膜下滴灌玉米灌溉制度,指导农业生产,通过连续两年的田间试验,研究不同灌水定额对玉米产量的影响,分析了不同灌水定额的土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同灌水定额条件下玉米的产量、总耗水量、以及水分利用效率的差异。结果表明：膜下滴灌条件下玉米土壤水分运移变化多在60cm土层以上,尤其以0~20cm土层变化最为明显。膜下滴灌玉米产量和全生育期耗水量与灌水定额大小成正比,随灌水量的增加而增加,水分利用效率与之相反。综合连续两年的产量、耗水量及水分利用效率对比分析,认为赤峰地区膜下滴灌玉米的灌水量为150~180mm是较为适宜的,为指导赤峰地区玉米膜下滴灌合理灌溉及增产节水提供理论依据。     

不同种植模式对河北低平原区域地下水平衡和水分经济利用效率等的影响

河北低平原区是全世界地下水超采的主要地区,同时又是中国主要的粮食主产区。不同的种植模式对水资源利用和粮食安全生产起着非常重要的作用。为了探清河北低平原区不同种植模式对区域地下水平衡及水分经济利用效率等方面的影响,以河北低平原区沧州市为研究区域,通过利用实验结果及统计数据,对该区主要存在的一年两作、一年一作和两年三作的12种不同种植模式下的耗水、产量及对地下水的影响等进行了分析。结果表明：冬小麦—夏玉米一年两作的传统种植模式2年的产量最高(30000 kg/hm²),需水量也最大,达到1683 mm,但效益和水分利用经济效益最低[2.61元/(mm·hm²)],并且对地下水的影响最大;棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作模式经济效益和水分利用经济效率最高,分别为15750元/hm²和12.2元/(mm·hm²);一年一作的种植模式对地下水的影响最小。因此,从该区域农业水资源可持续发展和粮食安全角度考虑,应该发展棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作种植模式。     

黑龙港区小麦玉米农艺节水技术集成模式综合评价及推广建议

黑龙港属华北缺水低平原区,水资源不足是限制该区农业生产发展的主要因素。该区主要种植模式为冬小麦－夏玉米一年两熟制,小麦、玉米高产主要靠超采地下水来维持。近年来,随着小麦节水技术的推广应用,粮田产量和水分效率在逐步提高,但节水高产潜力仍然巨大。特别是从周年水资源高效利用出发,建立区域特色的两熟一体化节水高效技术模式,十分必要。运用熵权综合评价法对“黑龙港及鲁北平原区小麦玉米减蒸降耗农艺节水技术集成与示范”项目形成的小麦玉米农艺节水技术集成模式进行评价,筛选出最佳的节水技术模式。得到的结论是：最少水肥投入模式最优,节水省肥模式次优,传统高水肥模式最差。节水省肥是未来发展现代农业的方向。应该进一步提高农户农业节水意识,利用多种手段,促进农户采用小麦玉米节水技术优化模式。     

底墒差异对夏玉米生理特性及产量的影响

研究了底墒差异对夏玉米生理特性及产量的影响。试验结果表明,在夏玉米生育期间极度干旱的条件下,以冬小麦生育期间灌拔节水和抽穗水(各40mm),夏玉米生育期间灌两水(共计100mm)的处理夏玉米产量最高,达7466.58 kg/hm2。而且该处理的叶面积、光合速率、蒸腾速率等生理指标高于其余各处理,气孔阻力和叶温等生理指标则低于其余各处理,以上各生理指标的变化是由于前茬冬小麦不同生育期灌溉而造成的。本试验同时表明,研究作物的水分问题应与特定的种植制度相结合。     

Responses of soil properties,root growth and crop yield to tillage and crop residue management in a wheat–maize cropping system on the North China Plain

Crop residue removal and subsoil compaction are limiting to yield improvement in the North China Plain (NCP). We conducted a field study composed of six consecutive crop growing seasons from 2010 to 2013 in Henan province, China, to determine responses of soil properties, crop root distribution and crop yield to tillage and residue management in a wheat–maize cropping system under irrigated conditions. Tillage practices comprised mouldboard ploughing (MP) to a depth of 15-cm, deep mouldboard ploughing (DMP) to a depth of 30-cm, and chisel ploughing (CP) to a depth of 30-cm. Crop residue management included crop residue retained (CRRet) and crop residue removed (CRRem). The results indicated that yields in DMP and CP increased by 6.0% and 7.3% for wheat and by 8.7% and 9.0% for maize, respectively, relative to MP. The CRRet treatment also increased wheat yield by 6.7% and maize yield by 5.0%. The yield increases under DMP and CP were related to reduced bulk density and soil penetration resistance, increased soil water content, improved total N distribution and improved root density (0–60-cm). Compared with MP, the root mass density under DMP and CP were increased by 43.4% and 42.0% for wheat and by 40.6% and 39.4% for maize, respectively. The yield increases under CRRet were also related to increased soil water content, reduced penetration resistance and increased N status (0–40-cm). Overall, for DMP + CRRet and CP + CRRet, a more favorable soil environment alongside greater root mass density and suitable spatial distribution resulted in higher grain yields of wheat and maize. Thus, compared with conventional shallow tillage practice, DMP or CP with residue application could improve soil quality and agricultural productivity under irrigated areas with loam soil in the NCP.