起垄覆膜沟播冬小麦的水分效应研究

在陕西半湿润偏旱地区研究不同灌溉水平下,冬小麦膜垄(垄面覆膜,沟内播种)和常规平作种植方式下的土壤水分变化特点及水分利用效率。目的是研究半湿润地区如何通过"充分利用降水,高效利用灌溉水"来降低灌溉定额,提高小麦的产量。结果表明,与传统平作相比,起垄覆膜沟播具有较好的聚水保墒效果,一定程度上延缓了小麦的衰老进程,具有明显的增产增收效果;而且水分利用效率明显高于传统平作小麦。     

施肥和水分调亏对冬小麦生长和产量的影响

通过盆栽试验对不同施肥处理条件下冬小麦水分调亏效应进行了研究。设置3个施肥处理:不施肥(F0)、施复合肥(F1)和复合肥+有机肥配施(F2);2个水分处理:充分供水(W:75%FC)和水分调亏(D:50%FC～55%FC)。研究表明,在孕穗期,相同施肥条件下,调亏处理冬小麦的叶面积、株高和叶绿素均显著小于未调亏处理。到花期时,各水分调亏处理的叶绿素量与未调亏没有显著差别。F2处理的水分调亏小麦的叶面积和株高与未调亏小麦没有显著差别;F0和F1处理的水分调亏小麦的叶面积和株高均显著小于相应未调亏处理小麦。在拔节期,F0处理的水分调亏小麦的光合速率显著低于未调亏处理;F1和F2处理的水分调亏小麦的光合速率与未调亏处理没有显著差异。但复水后,到抽穗期,F2处理的水分调亏小麦的光合速率显著高于未调亏处理,表现超补偿效应。但F0和F1处理的水分调亏小麦的光合速率和未调亏小麦相比没有显著区别。抽穗后在充分供水条件下,F0和F1处理的小麦,返青-拔节期水分调亏对产量有显著负效应。F2的调亏处理小麦的产量没有受到影响;在干旱条件下,F0和F1处理的小麦,返青-拔节期水分调亏对产量没有影响,但F2处理的水分调亏小麦的产量显著高于未调亏处理的小麦。在相同施肥条件下,水分调亏处理小麦的稳产性均高于未调亏处理小麦。在各调亏处理中,F2处理小麦的稳产性最高,F1处理小麦次之,F0处理小麦的稳产性最低。     

高水分小麦干燥特性及其数学模型的研究

为了对高水分小麦热风干燥工艺建立及其设备研制提供理论依据,进行了不同热风温度、风速和物料薄层厚度条件下的高水分小麦热风干燥试验,获得了高水分小麦的干燥曲线和干燥速度曲线;同时,分析了热风温度、风速和薄层厚度对干燥速度的影响,并建立了高水分小麦热风干燥数学模型。试验结果表明:高水分小麦热风干燥在不同干燥条件下干燥速度最大值出现在前25～35min时间段内,干燥过程中无明显的恒速干燥阶段,高水分小麦热风干燥的数学模型符合Page方程。     

阶段干旱及复水对小麦生长发育、光合和产量的影响

【目的】研究不同生育阶段和不同程度干旱胁迫及复水对小麦生长发育、光合和产量的影响。【方法】以冬小麦品种"矮抗58"为试验材料,在拔节期、抽穗期和灌浆期分别设置轻度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的60%~70%)、中度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的50%~60%)和重度干旱(土壤含水率控制在田间持水率的40%~50%),和全生育期充分供水(土壤含水率控制在田间持水率的70%~80%,CK)4个水平,对比分析了不同阶段受旱及复水条件下冬小麦的生理生态指标变化过程。【结果】拔节期、抽穗期和灌浆期中度和重度水分胁迫对小麦的株高和叶面积的影响达到显著水平,其中拔节期为株高和叶面积的需水敏感期,株高较CK下降了18.6%和29.0%,叶面积较CK下降了18.2%和49.5%;水分胁迫处理小麦的净光合速率和气孔导度与CK差异显著,复水后,轻度水分胁迫下小麦的净光合速率和气孔导度与CK无显著差异,中度和重度水分胁迫下小麦的净光合速率和气孔导度与CK之间依然存在显著差异;从复水补偿角度来看,灌浆期小麦的净光合速率和气孔导度比拔节期和抽穗期更难恢复,其中灌浆期为光合作用的需水关键期,气孔导度较CK下降了28.7%、34.0%和49.4%,净光合速率较CK下降了10.5%、23.2%和28.0%。中度和重度水分胁迫对小麦的产量的影响达到显著水平;拔节期和抽穗期水分胁迫降低小麦的有效穗数和穗粒数,从而引起产量下降;灌浆期水分胁迫导致小麦千粒质量下降,进而引起产量降低。【结论】在本试验条件下,轻度水分胁迫可实现节水和高产的统一;灌浆期为小麦光合作用需水关键期,合理的加强灌浆期水分管理可实现高产。     

水分胁迫对不同倍性小麦光合和水分利用影响

在遮雨条件下采用称量法控制土壤水分,利用逐步干旱胁迫和复水条件,连续观测二倍体、四倍体和六倍体3种倍性小麦后的光合速率、蒸腾速率、单叶水分利用效率等的变化。结果表明,不同倍性小麦的光合速率都下降,下降速度为二倍体>四倍体>六倍体;水分胁迫对二倍体的蒸腾速率影响最大,对六倍体的蒸腾速率影响最小;水分胁迫对六倍体小麦的气孔导度影响小于四倍体和二倍体;水分胁迫结束后,3种倍性小麦品种的光合速率和蒸腾速率均能迅速恢复,以六倍体的气孔导度的恢复速率最快。水分胁迫下不同倍性小麦的水分利用效率均下降,以六倍体小麦下降程度最小,复水后3种倍性小麦均能快速恢复到几乎相同的水准。在相同的水分条件下,随着光强的增强,3种倍性小麦光反应动力曲线变化趋势相似,在400～1 200μmol/(m2.s)范围内,二倍体和六倍体小麦二者均显著高于四倍体。     

基于SEBAL模型的小麦水分生产率研究

基于能量平衡原理,运用SEBAL模型和Landsat8影像反演估算了山西省晋中市的小麦水分生产率。首先根据Landsat8卫星影像,反演了晋中地区净辐射通量、土壤热通量和感热通量,使用能量平衡方程计算了水分蒸散;然后基于晋中小麦的产量统计数据,对晋中小麦的产量进行插值并栅格化;最后利用水分生产率公式计算了研究区小麦水分生产率。结果表明,研究区内的太谷、榆社、介休3站点反演的日蒸散量分别为2.93、3.82、3.17 mm/d,范围为0.41~7.22 mm/d,与根据Penman-Monteith公式计算的结果 (2.57、3.48、3.43 mm/d)大致相等,误差范围在10%左右;研究区小麦水分生产率均值为0.94 kg/m3,最高达到2.50 kg/m3,处于合理范围内,可以对晋中地区提高水分利用效率提供有效参考。     

土壤水分胁迫下冬小麦籽粒灌浆特性的研究

利用2008--2009年度田间小区冬小麦灌溉试验资料,研究了不同水分胁迫程度、不同水分胁迫时期对冬小麦籽粒灌浆进程以及籽粒产量的影响.研究结果表明:在不同水分调控条件下,冬小麦籽粒灌浆规律符合"慢一快一慢"的"S"型生长曲线,可以用Logistic曲线拟合;且水分调控对籽粒灌浆参数有不同程度地影响,进而对粒重有重大影响.随着水分胁迫的加剧,冬小麦灌浆起步时间愈早,达到峰值的时间愈快.而在孕穗、抽穗和灌浆期任一期内缺水处理都会缩短小麦灌浆持续时间,减少穗粒数,也降低粒重,最终影响产量.因此在冬小麦拔节期可允许轻度的水分胁迫,而灌浆期则应尽量避免任何程度的水分胁迫.     

小麦锄划机的设计

华北平原冬春少雨雪,冬小麦常因干旱影响生长,甚至减产。在冬季和早春对小麦进行锄划可以疏松地表土壤,减少水分蒸发,同时去除杂草,起到松土保墒的作用。传统小麦锄划是人工用锄头或三齿钩进行锄草、松土,劳动强度大,作业效率低。为实现小麦锄划机械化,河北省邯郸市农机技术推广站组织技术人员联合攻关,成功研制了"旋转式"和"齿形锄铲式"两种小麦中耕锄划机,并就两种机型分别申请了专利。这两种锄划机可以明显减轻劳动强度,提高工作效率和作业质量。     

河套灌区春小麦与向日葵套种模式下水分利用效率评估

以河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,讨论了灌水与小麦套种向日葵总产量的关系,根据实测数据,拟合了春小麦套种向日葵水分生产函数模型,通过对耗水资料的分析整理,揭示了春小麦与向日葵套种模式下需水规律及水分利用效率。通过对河套灌区春小麦套种向日葵水分生产函数及灌水边际效益的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非产量最高点和水分利用效率的最高点。合理利用小麦套种向日葵水分生产函数及其规律,可以实现小麦套种向日葵节水、高产、高效的较好统一。     

集雨补灌条件下旱塬小麦玉米带田节水灌溉试验研究

对旱塬地区小麦套作玉米带田集雨限量补灌条件下带田产量、水分利用效率、叶日积(LAD)及作物复合群体生长率(CGR)进行了分析研究,认为该区发展小麦玉米带田限量补灌(35mm)的最佳生育时期为小麦抽穗期和玉米抽雄开花期,有条件时灌2水以小麦抽穗期、玉米抽雄开花期和小麦扬花期、玉米吐丝期为宜。这与各处理0～90cm土层水分利用效率的大小表现一致。带田复合群体总LAD、平均CGR灌水与不灌水处理间差别不明显,说明LAD、CGR并非单一水分因素所致,水分条件的改善对此二者的作用仅为其中一个方面,今后的栽培管理中也应重视其它方面如增施有机肥等。     

不同年型旱地小麦播种行距对产量和水分利用效率的影响

为有效提高旱地小麦产量和水分利用效率,在山西省临汾地区采用随机区组设计方法,开展了不同年型旱地小麦播种行距对产量和水分利用效率的影响研究。该项研究将为旱地麦田进一步提高单产提供了理论技术支撑。     

运城地区小麦高产稳产要素的探索

以山西省运城地区的小麦为研究对象,分析了土壤、水分和肥料对小麦生产的影响,以及实现当地小麦高产稳产的必备条件,试图探索出适合小麦生长的最优环境要素,从而提高小麦的产量和质量。     

不同节水灌溉方案对冬小麦用水效率及效益的影响

以9805运种小麦为试验材料,比较了6种不同水肥耦合的节水灌溉方案对冬小麦的生育进程、田间耗水规律、土壤含水量变化、产量及其构成因素、水分利用效率及效益等方面的影响.结果表明,灌水越多的方案,小麦生育期越长(尤其灌浆～收获期越长),耗水量、耗水强度越大,施肥量增加,耗水强度略有下降;产量是"高水中肥"灌溉方案E>"中水...     

水分胁迫条件下低温对小麦幼苗生长发育的影响

以半冬性小麦品种西农2000和冬性品种兰天26号为材料,利用智能型人工气候箱研究了4个温度梯度和3个水分梯度对不同生态型品种小麦幼苗生长发育的影响。结果表明,1水分胁迫条件下,低温显著延长幼穗分化进程(P0.05),温度每升高1℃,幼穗分化时间平均缩短4.89 d;MW处理较CK幼穗分化时间平均缩短5.5 d,LW处理平均缩短4.0 d;2低温显著影响小麦干物质的积累,温度每升高1℃,干物质量平均增加0.61 g/株,且以LW处理干物质积累量最大。3温度和水分对小麦株高、单株叶面积、单株次生根数目及长度影响显著(P0.05),T4处理具有明显的生长优势,但处理间差异因品种、叶龄而异;4各因素对小麦幼苗生长发育的影响依次为温度水分品种,且每个因素对小麦幼苗生长发育的影响均大于交互作用;交互作用中,水分和温度的交互作用影响效应最为突出,且以对单株叶面积影响最大,株高最小。综合考虑,在本试验条件下,轻度水分胁迫LW+T4处理组合为最优方案。     

小麦种子吸胀萌发过程的核磁共振检测研究

将核磁共振成像和T2弛豫检测相结合,对处于萌发过程的小麦种子进行了连续72 h检测。小麦种子核磁成像显示,吸胀阶段(0~6 h)种子皮层、胚和珠心突起的水分含量明显增加;萌动阶段(6~22 h)珠心突起的水分向胚乳扩散;萌发阶段(22~72 h),胚根和胚芽鞘陆续长出,吸水率增大,胚乳含水量升高并逐渐活化。T2弛豫检测显示,小麦种子吸水率存在快速吸水、平稳吸水及振荡吸水3个阶段,与成像显示的萌发3阶段相对应,体现了种子萌发对水分需求的动态过程。核磁共振技术能够直观且连续地反映小麦种子内部水分的变化和分布,为科学揭示小麦种子萌发过程、合理调控萌发过程土壤水分状况提供了新的试验方法和理论依据。     

都江堰灌区小麦和油菜适宜土壤湿度及水分生理指标的探讨

我们从1982年的冬季开始,连续4年,先后分别在都江堰灌区内的4个灌溉试验站上进行了土壤湿度对小麦、油菜生理生态影响及其水分生理指标的试验,初步摸索了土壤湿度与水分生理指标的关系,提出了小麦、油菜获得高产的各生育阶段适宜土壤湿度和相应水分生理指标,供灌区制定灌溉制度和进行灌溉预报时参考。     

小麦夜灌节水增产

一天之中,夜间的温度明显低于白天,特别是在小麦开花至成熟期间,昼夜温差更大,我国多数地区都在 10℃以上。因此,小麦夜间灌溉,不仅可以减少水分蒸发,增加下渗水量,使土壤和植株根际保持较多的水分,而且能够有效地促进籽     

丘陵冲田免耕栽培的水分状况及其对小麦生长的影响

丘陵冲田免耕栽培的水分状况及其对小麦生长的影响江苏句容县农业局吴行国丘陵冲田小麦易旱易渍，是限制产量提高的一个主要因素。因此，研究免耕田的水分状况，具有一定的现实意义。本文根据多年小区与大田对比试验，分析免耕田的土壤水分状况与小麦生长发育的关系，为大...     

不同水分胁迫下的小麦/玉米间作群体响应机理研究

为探明不同水分胁迫下小麦/玉米间作群体响应机理,试验设置了1个充分灌水、3个不同水分胁迫程度间作处理及2个充分灌水单作对照处理。结果表明:共生期内,各间作处理间普遍存在小麦条带水分捕获当量比高于玉米条带的现象,随水分胁迫的加剧,此趋势愈加明显;随着生育期的推进,此趋势渐弱甚至出现反转,而带间的水分相对竞争能力则呈现逐渐下降的规律。在根系分布特征方面,充分灌溉下间作群体平均根系分布深度为17. 15～17. 24 cm,其根质量密度的90. 42%～90. 77%分布于耕层内,其中小麦为87. 49%～88. 70%,玉米为92. 63%～92. 81%,而水分胁迫会显著影响间作群体根系的空间分布。在间作优势方面,要保持间作优势,每次灌水最少需满足80%左右的田间持水率,随水分胁迫程度的增加,间作群体土地当量比呈现先微升、后下降的规律,且间作玉米的偏土地当量比下降速率快于间作小麦。在种间相对竞争能力方面,表现出随水分胁迫的加剧,小麦相对于玉米先微升、后快速下降,并逐渐近于消失的趋势。间作群体的特殊性造成了两作物条带存在时间与空间上的土壤水分差异,进而导致灌溉水入渗速度及入渗总量的不同,而水分胁迫增大了这种趋势,这在一定程度上满足了灌溉水的最佳去处,从而提高了间作群体的水分利用效率,进而揭示了间作群体的节水增产机理。     

粮食水分生产率分析计算与思考

在收集、分析江苏省通州市1997～2003年粮食种植结构和作物全生育期耗水量资料的基础上,根据水分生产率的定义,选择小麦、水稻和玉米为典型作物,分别计算各自的水分生产率,再以种植面积为权重,加权平均计算全市粮食作物的水分生产率。计算成果展示了通州市近6年推广渠道防渗和水稻浅湿灌溉技术的成效,揭示了以小麦为突破口,综合运用灌溉节水、农业节水和管理节水三大措施,促进全市粮食水分生产率跨上新台阶的努力方向。