分层供水对春小麦非小根信号及水分利用效率的影响

通过圆柱管内栽培，研究分层供水对春小麦根源信号和水分利用效率的影响，相对于充分供水和干旱、上层供水处理，干旱，深层供水处理苗期到分蘖期叶片气孔导度显著下降，但叶水势基本不变，表明有非水根信号产生。其水分利用效率显著高于其他处理，意味着有限灌溉条件下深层供水有利于提高水分利用效率。     

连续施氮对半干旱地区春小麦水分利用效率的影响

通过田间试验,连续4 a研究了不同施氮量对春小麦水分利用效率的影响。结果表明,在黄土高原黄绵土土壤中,随施氮量的增加,春小麦水分利用效率呈先增后降的趋势,连续4 a施氮105 kg/hm~2时,春小麦的水分利用效率最高。春小麦产量与生育期降水量呈极显著线性相关水平,说明生育期降水极显著影响春小麦产量水平,并与降水年型有很大关系。     

分层供水对春小麦非水根信号及水分利用效率的影响

通过圆柱管内栽培 ,研究分层供水对春小麦根源信号和水分利用效率的影响。相对于充分供水和干旱、上层供水处理 ,干旱、深层供水处理苗期到分蘖期叶片气孔导度显著下降 ,但叶水势基本不变 ,表明有非水根信号产生。其水分利用效率显著高于其他处理 ,意味着有限灌溉条件下深层供水有利于提高水分利用效率。     

水分胁迫下氮磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，根系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱缺水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

水分胁迫下为磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，极系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

氮肥对冬小麦抗旱适应性及水分利用的影响

在田间试验条件下,研究了不同氮素营养水平时冬小麦对水分胁迫的适应机理和水分利用效果。结果表明,干旱条件下,施氮后,植物叶水势降低,气孔阻力增大,蒸腾速率减弱,抵御干旱的能力增强;净光合速率提高,干物质积累增加;最终使作物单叶水分利用效率和群体水分利用效率分别提高３３．３％～５５．７％和１３％。     

氮肥对冬小麦抗旱适应性及水分利用的影响

在田间试验条件下,研究了不同氮素营养水平时冬小麦对水分胁迫的适应机理和水分利用效果。结果表明,干旱条件下,施氮后,植物叶水势降低,气孔阻力增大,蒸腾速率减弱,抵御干旱的能力增强;净光合速率提高,干物质积累增加;最终使作物单叶水分利用效率和群体水分利用效率分别提高３３．３％ ～５５．７％ 和１３％     

半干旱农田生态系统覆膜进程和施肥对春小麦耗水量及水分利用效率的影响

在年降水量 4 15 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦耗水量和水分利用效率的影响。结果表明 ,地膜覆盖对春小麦耗水量和水分利用效率的影响与底墒和覆膜进程有关。增加底墒和施肥 ,春小麦全生育期耗水量显著增加。高底墒处理的平均耗水量 (32 7.7m m)比低底墒(2 85 .4 mm)高 4 2 .3m m,差异达显著水平 (P<0 .0 5 ) ;施氮后 ,耗水量也显著增加 ,不施氮时 ,平均耗水量为2 99.0 m m,施氮后平均为 314 .1mm,施氮比不施氮增加 15 .1m m。在降水相对丰富年份 ,对低底墒处理 ,不同覆膜进程对春小麦全生育期耗水量没有显著影响 ,而对高底墒处理 ,覆膜 30 d和 6 0 d作物全生育期耗水量显著高于对照和全程覆膜 ,但覆膜 30 d和 6 0 d间、全程覆膜和不覆膜间的差异均不显著。因此在降水丰富年份 ,全程覆膜并没有使作物全生育期耗水量减少 ,同时也并没有使作物收获后的残留底墒增加。从总体上看 ,覆膜处理比底墒和施肥对作物耗水量的影响小。无论是用地上干物质计算 ,还是用籽粒计算 ,施氮后水分利用效率明显增加。地膜覆盖对水分利用效率的影响与底墒     

不同条件下覆膜对春小麦产量和水分利用的影响

通过大田实验研究了不同条件下覆膜对春小麦产量与水分利用效率的影响。覆膜处理均在播种后62d揭膜。由于底墒较差,覆膜后土壤干旱加剧,导致全生育期耗水量分配不合理,使前期增长的根系在中后期成为生长的冗余,进而影响水分利用效率和产量。     

不同穴播种植方式对旱地春小麦产量及其水分利用效率的影响

采用田间试验,研究不同穴播种植方式对旱地春小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明, 在4种穴播种植方式中,全膜覆土穴播种植方式对促进小麦生长、提高小麦产量和水分利用效率的效果突出;该种植方式下小麦产量较露地穴播、全膜不覆土穴播和全膜小垄沟覆土穴播分别增加72.8%、22.6%、8.0%,小麦水分利用效率较露地穴播、全膜不覆土穴播和全膜小垄沟覆土穴播分别提高111.1%、28.1%、6.5%,干旱年份效果极为明显。可见,全膜覆土穴播栽培方式可显著提高小麦籽粒产量和水分利用效率,干旱年份效果明显。     

早春麦田划锄对麦田土壤水分状况及小麦生长发育的影响

[目的]研究早春麦田划锄对麦田土壤水分状况及小麦(Triticum aestivum Linn.)生长发育的影响,为相关研究提供数据支持。[方法]在2010～2011年华北地区麦区遭受多年不遇冬春气象干旱条件下,依托曲周县—中国农业大学万亩小麦玉米(Zea mays L.)高产高效技术研究基地,研究了早春麦田划锄技术对麦田土壤水分含量和小麦生长发育的影响。[结果]划锄可显著增加返青期麦田0～5和5～10 cm土层土壤的含水量,提高氮肥和水分的利用效率,增加小麦地上部生物量、成穗数和穗粒数,起到明显增产作用,平均增产12.6%,增收1 014元/hm2。[结论]划锄是一项被生产实践证明的行之有效的农田保墒节水技术措施,是一项有效的抗旱增产技术。     

旱地全膜覆土穴播对春小麦耗水、产量和土壤水分平衡的影响

【目的】干旱、降水供需错位和春季低温是制约西北黄土高原丘陵沟壑区春小麦生产的主要因子,如何最大限度保蓄自然降水、实现水分的跨季节利用,则是该区春小麦产量稳定提高的根本途径。本文在大田定位观测的基础上,揭示全膜覆土穴播对西北黄土高原旱作春小麦季节性耗水特征、产量、水分利用效率和休闲期土壤水分补给的影响,并评判其年际土壤水分平衡效应。【方法】试验于2011-2013年在西北黄土高原半干旱区的甘肃省农业科学院定西试验站进行 （104°36′ E,35°35′ N）,以春小麦陇春27号为试验材料,设全膜覆土穴播（FMS）、地膜覆盖穴播（FM）和露地穴播（CK）3个处理,测定春小麦不同生育时期的土壤含水量、生物量、产量和产量构成因子,计算休闲效率、耗水量、水分利用效率、收获指数等指标。【结果】2011和2012年3个处理的春小麦耗水量无显著差异,但2013年FMS耗水量显著高于CK。FMS和FM可增加春小麦苗期到孕穗期耗水,且此阶段的耗水量在干旱年份分别较CK增加27.2%和9.6%,在丰水年份分别较CK增加52.2%和44.6%。虽然FMS和FM在各生育期的耗水量无显著差异,但FMS在丰水年（2012年和2013年）的耗水量较FM有增加趋势,且这一效果在2013年尤为明显。FMS和FM在休闲期可补充0-80 cm土层土壤水分25.4和18.3 mm,比CK分别低2.2和9.3 mm;补充80-200 cm土层土壤水分78.0和71.0 mm,比CK分别高30.0和23.1 mm;与2011年播前相比,种植3年春小麦后0-200 cm土层的土壤贮水量FMS增加了23.8 mm、FM增加了22.5 mm、CK增加了12.4 mm。FMS的休闲效率为30.5%-52.6%,比CK高12.8%-109.5%,比FM高4.5%-40.9%。FMS的穗粒数、千粒重等产量构成因子均显著高于CK（P＜0.05）;收获指数为0.4-0.5,比CK高32.5%。FMS的产量为1 750-3 180 kg·hm^-2,水分利用效率为5.5-11.5 kg·hm^-2·mm-1,分别比CK增加40%-220%、27%-239%,而且干旱年份的增加幅度更高。在干旱的2011年,FMS处理的产量较FM增加26.2%,水分利用效率提高28.2%;在丰水的2013年,FMS处理的产量较FM增加20.9%,水分利用效率提高14.8%,两年均达到显著差异水平,表明FMS较FM具有更明显的丰水年份增产、干旱年份适应干旱胁迫的潜力,能够实现该区春小麦生产稳产高产的目标。【结论】西北黄土高原半干旱区FMS种植模式有效提高了春小麦播前和生长前期的土壤贮水量,并使春小麦苗期-孕穗期的作物耗水量显著升高,增加春小麦穗粒数,扩大籽粒产量库容和促进灌浆,显著提高春小麦产量和水分利用效率;并在休闲期完全补充春小麦生育期消耗的0-200 cm土壤水分,保持春小麦田的土壤水分年际平衡。     

土壤水分胁迫条件下磷、钾营养的相互关系及其对小麦抗旱性的影响

通过盆栽试验研究了土壤水分胁迫条件下小麦磷、钾营养的相互关系及其对抗旱性的影响。研究表明,在缺磷缺钾土壤上,土壤水分胁迫时,施磷不仅有助于作物对磷的吸收,也改善了作物的钾营养状况,因而提高了作物的抗旱性,促进了作物生长;施钾有助于小麦对钾的吸收,而对磷的吸收没有影响,钾肥对小麦抗旱性的影响依赖于植物的磷营养水平。     

水分胁迫条件下磷素营养对小麦抗旱性影响的研究进展

综述了水分胁迫条件下,施用磷肥对小麦抗旱性影响的研究进展情况,并且分析了施用磷肥提高小麦水分利用效率的机理.在水分胁迫条件下,磷作为一种营养物质,能显著促进小麦的根系发育,改善植株的水分状况,增加束缚水的含量,提高膜的稳定性和耐脱水能力及渗透调节能力,维持小麦生长过程的正常进行,提高小麦的水分利用效率.从而增强了小麦对干旱缺水环境的适应能力,提高了小麦的抗旱性.     

新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI).结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05.在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大.     

花生不同种植方式的耗水特点和水分利用效率差异研究

在池栽条件下研究了春播覆膜(CBFM)、春播露地(CBLD)、夏播覆膜(XBFM)、夏播露地(XBLD)、麦田套种(MT)和麦田套种露地(对照,MTLD)6种花生种植方式的耗水特点和水分利用效率差异。结果表明:不同种植方式下花生的耗水量不同,当生育期的降水量相同时,耗水量与土壤贮水消耗量呈正比,降水耗水量与土壤贮水消耗量占农田耗水量百分率呈反比。春播覆膜处理的荚果产量、水分利用效率、降水利用效率、土壤贮水利用效率均最高,麦田套种最低;夏播覆膜与夏播露地相比,降水利用效率高;麦田套种露地与麦田套种相比,土壤贮水利用效率高。     

灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响

选用春小麦品种宁春50号为试验材料,通过3个节水处理研究灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响。结果表明:灌1水的W1处理可显著增加0~120cm同层土壤贮水的利用,尤其增加60~100cm深层同层土壤贮水的利用;而随着灌水的增加,春小麦深层同层土壤贮水及0~120cm同层土壤贮水的利用率随之降低。随着灌水次数的增加,总的耗水量增加,春小麦拔节至开花期的耗水量降低,但春小麦开花至成熟期的耗水量增加。春小麦灌水次数过少的W1处理抽穗期叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积明显高于其他处理,但春小麦开花以后的叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积随灌水次数增加明显增加;生育后期灌水有利于提高抽穗后的干物质积累量,灌水次数过少的W1处理不利于春小麦开花后的干物质积累。增加灌水次数,可提高灌溉水的利用比例,降低土壤贮水的利用比例,增加春小麦籽粒产量和收获指数,但春小麦灌水利用效率明显降低;灌水次数较多的处理春小麦水分利用效率明显降低,生育后期物质向籽粒转移量增加,灌水次数过少的W1处理春小麦穗数、穗粒数明显降低。综合考虑春小麦籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率、物质生产等因子,确定灌二棱水+拔节水2水的处理是春小麦获得高产和高水分利用效率的最佳灌水模式。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

不同灌溉制度下冬小麦产量效应与耗水特征研究

研究了不同灌溉制度对冬小麦水分消耗和产量构成的影响,从产量差异的生理基础和耗水特征等方面阐述了节水高产的原因,研究表明在底墒水充足的壤土条件下,春灌二水比春灌一水增产,但春灌一水的边际效益高于春灌二水处理,春灌二水与春灌三水的产量相近,但水分利用率提高,随春季灌水量的减少,小麦生育期间的总耗水量降低,但却增加了对土壤水,尤其是土壤深层贮水的利用,如春无灌水处理的土壤耗水占到了总耗水量的84．9％,其中19．0％来自于130－200cm的深层贮水,而春灌二水处理的土壤耗水则分别为49．9％和1．9％。     

播种密度对秸秆覆盖旱地冬小麦产量和土壤水分的影响

为了解秸秆覆盖下作物群体对土壤水分和小麦产量的影响,于2012年6月至2013年6月在渭北旱塬研究秸秆覆盖与常规耕作模式下播种密度对土壤储水量、冬小麦群体动态变化、小麦产量及水分利用效率的影响。秸秆覆盖与常规耕作相比休闲期在0~3.6m土层多蓄水105mm,主要于小麦拔节后利用。不同播种密度主要影响小麦抽穗前的群体大小,抽穗后群体差异不显著。小麦籽粒产量为2 841~3 496kg/hm2,不同密度水平或覆盖均没有显著影响小麦产量,但是高密度处理较中、低密度显著降低小麦收获指数。另外,秸秆覆盖小麦较常规增加20%耗水量,小麦水分利用效率降低11%。因此,在休闲期降雨丰富,生育期特旱的气候条件下播种密度对秸秆覆盖小麦产量没有影响,显著增加耗水量,降低水分利用效率。播种密度、秸秆覆盖及其交互效应还有待于在其他气候年型下进一步研究观测以便综合评价这些因素的影响效应,进而建立旱地小麦高产高效用水的管理措施。