灌溉与秸秆覆盖条件下冬小麦农田小气候特征

采用四种灌溉方式和有无秸秆覆盖的组合处理，研究了灌溉与秸秆覆盖结合条件下冬小麦农田的小气候特征。结果表明，从2月份开始，覆盖处理在14:00时的土壤温度明显低于不覆盖处理。秸秆覆盖能够降低近地面空气湿度和提高近地面空气温度，在灌溉条件下表现尤为明显。灌溉能够降低近地面的湍流交换系数和湍流热通量，提高潜热通量，而秸秆覆盖的作用相反。秸秆覆盖具有增强灌溉水入渗能力的作用。秸秆覆盖显著降低冬小麦的产量和水分利用效率(WUE)。     

苗带深松条件下秸秆覆盖对春玉米土壤水温及产量的影响

免耕秸秆覆盖是中国北方干旱半干旱区一种重要的保护性耕作模式。为明确宽行覆盖窄行深松交错种植条件下覆盖带适宜的秸秆覆盖量和覆盖方式, 2012–2013年在河北省廊坊市进行了春玉米的田间试验。选用郑单958为试验材料, 采用80 cm+40 cm宽窄行种植, 宽行间覆盖秸秆, 窄行间进行苗带深松, 设置8.42 t hm^-2覆盖量下粉碎覆盖(100SC)、整秆覆盖(100SP)、4.21 t hm^-2覆盖量下粉碎覆盖(50SC)、整秆覆盖(50SP)和不覆盖(CK)处理, 测定土壤水分和温度、出苗状况、物质积累、产量及产量构成。结果表明, 秸秆覆盖与深松结合条件下, 4种覆盖处理与对照相比均提高了土壤含水量, 其中50SC处理在花前0~15 cm土壤降温幅度最小, 其他覆盖处理显著降低花前土壤温度。各覆盖处理明显提高了苗期整齐度, 秸秆覆盖对苗期的生育期天数略有推迟。与CK相比, 50SC提高了春玉米地上部生物量, 促进花后干物质积累, 千粒重和穗粒重分别提高10.9% (P<0.05)和6.5% (P<0.05), 产量提高4.78%, 达12 243 kg hm^-2。50SC条件下产量与全生育期干物质积累(DMA)、花后/花前DMA呈极显著正相关。说明宽行覆盖窄行深松交错种植有利于缓和秸秆覆盖对出苗的物理阻碍, 其中秸秆以4.21 t hm^-2的覆盖量粉碎覆盖效果最好, 该处理可为玉米提供稳定有利的土壤水分和温度条件, 提高了生育后期的物质积累以及籽粒产量。     

干旱条件下夏玉米覆盖秸秆的研究

干旱条件下夏玉米覆盖秸秆后，田间土壤含水量提高2．94％－13．86％，效果可持续到大嗽叭口期，从而使植株生长迅速，叶面积猛增，库源关系得到进一步协调，穗粒数增加，秃尖长度减小，穗粒重及其它穗部性状得到改善，经济产量明显提高。     

循环曝气地下滴灌对冬小麦生长和耗水特性的影响研究

循环曝气地下灌溉可以改善灌溉造成的根区缺氧状况,为作物生产潜力的发挥提供了可能。为阐明循环曝气地下滴灌对不同土壤类型的适用性,选择河南省郑州潮土、洛阳红粘土、南阳黄褐土、商丘两合土4种典型土壤,以冬小麦为指示作物,利用盆栽试验研究冬小麦的耗水特性、作物生理指标及产量对循环曝气地下滴灌的响应。结果表明,4种土壤曝气处理耗水量均高于普通地下滴灌处理（对照处理）。与对照相比,郑州潮土、商丘两合土曝气处理气孔阻力下降了66.72%和61.47%,达到显著性差性水平(P≤0.05),洛阳红粘土和南阳黄褐土气孔阻力差异不显著(P>0.05)。洛阳红粘土曝气处理产量较对照处理增加了12.61%(P≤0.05),千粒重增加了12.23%(P≤0.05),而南阳黄褐土、商丘两合土和郑州潮土曝气处理与对照差异不显著(P>0.05)。综合以上考虑,循环曝气地下滴灌技术在洛阳红粘土上对冬小麦有显著性的改善效果。

     

覆盖对旱地冬小麦植株和旗叶水分含量及产量的影响

为探明西北半干旱雨养农业区冬小麦生产中不同覆盖栽培方式的增产机理,设置了秸秆带状覆盖（MS）、地膜覆盖（PM）、露地种植（CK）3种栽培方式,其中MS处理设置了58.82%、50.00%、41.66%、37.04% 4个覆盖度,分别在种植带内播种3行（MS3）、4行（MS4）、5行（MS5）、6行（MS6）小麦,研究了不同覆盖度对小麦灌浆阶段植株和旗叶的水分变化情况,及其对产量形成的影响。结果表明,MS处理平均较CK增产9.05%,以MS5增产幅度最大（10.34%）,PM处理较CK增产11.42%。在灌浆期,MS处理小麦植株含水量、旗叶相对含水量、12和24h内离体旗叶失水速率分别较CK提高了1.49~2.49个百分点、3.29~5.26个百分点、7.11~8.19mg/(g·h)和3.77~4.55mg/(g·h),较PM处理分别提高了3.24~4.37个百分点、5.34~10.46个百分点、27.03~28.66mg/(g·h)、6.67~12.28mg/(g·h),不同覆盖度间比较,各指标较CK和PM处理的提高幅度均随覆盖度降低而降低。地膜覆盖可增加分蘖、促进植株营养生长,从而提高小麦产量;秸秆带状覆盖提高灌浆阶段植株含水量和旗叶相对含水量,延迟功能叶衰老,进而增加粒重,是其较露地增产的原因之一。秸秆带状覆盖条件下,MS5与地膜覆盖的增产效应相近,是较为适宜的秸秆覆盖栽培模式。     

小麦秸秆覆盖对玉米产量及土壤理化性质的影响

为探索小麦桔秆覆盖的效果,三镇开展了小麦秸秆覆盖玉米的试验。1　耕作与方法1.1　供试土壤及品种土壤为酸性黄壤,肥力中等,前作为小麦分带种植,麦带宽66.7ｃｍ,预留带宽100ｃｍ。玉米品种为安单136,4月12日播种,4月30日移栽于预留行内,按(100 66.7)ｃｍ×26ｃｍ的宽窄地形式种植,种植3000株/667ｍ2。1.2　处理设计设4处理:(1)小麦秸秆直接覆盖还土(250ｋｇ/667ｍ2) 常规施肥;(2)小麦秸秆覆盖后接种酵素菌还土(250ｋｇ/667ｍ2) 常规施肥;(3)小麦秸秆接种酵素菌堆腐10ｄ后覆盖还土(250ｋｇ/667ｍ2) 常规施肥;(4)小麦秸秆未覆盖 常规施肥(ｃ…     

玉米秸秆覆盖冬小麦免耕播种对土壤理化性状的影响

5年的玉米秸秆覆盖免耕定位试验表明，与其他处理相比较，覆免处理土壤含水量比其他处理增加5．56％-17．0％；表层（0-10cm土层）土壤容重比其他处理降低9．35％-10．9％；覆免处理土壤总孔隙度（10，20cm土层）比清茬免耕处理增加13．80％；覆盖免耕处理水稳性团聚体（≥0．25mm）（0-10cm土层）比清翻处理增加104．5％。在0-20cm土层，覆免处理土壤全氮含量比其他处理增加10．6％-15．8％、覆免处理碱解氮含量比清翻处理增加23．3％、覆免处理土壤有机质含量比其他处理增加29．0％-33．8％。玉米秸秆覆盖免耕改善了农田土壤理化性状，冬小麦产量没有得到相应的提高，有待于进一步的研究以充分发挥该项农作措施的优势，实现土壤的可持续利用。     

秸秆覆盖对土壤水热状况的影响

研究秸秆覆盖与传统耕作土壤水热变化规律及对次降雨的响应情况,以期为研发秸秆覆盖关键保护性利用技术提供水热理论基础。借助野外定位含水率温度监测仪,每60 min反馈一次监测数据,持续监测和记录秸秆覆盖后和传统耕作土壤含水量和温度的变化过程特征。结果表明：（1）土壤含水量受次降雨影响大,土壤温度受空气温度影响大。（2）与传统耕作相比,秸秆覆盖可提高土壤含水量和土壤温度。（3）秸秆覆盖土壤含水量呈现“几”字形变化趋势,次降雨对秸秆覆盖土壤含水量补给存在滞后期,含水量升高后可维持一段时间,且随着土层深度的加深,保持高含水量不变的时间越长。（4）秸秆覆盖与传统耕作土壤温度变化趋势基本一致,随着土层深度的加深,土壤温度逐渐降低,越接近地表,土壤温度浮动变化越剧烈,但秸秆覆盖后土壤温度浮动幅度小于传统耕作。秸秆覆盖有较好的保温保墒效果,使土壤受低温胁迫的影响减小。     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以’新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈"先增后降"的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现"先增后降"的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时(W...     

氮肥运筹对滴灌冬小麦叶片光合特性及产量的影响

为研究滴氮时期及滴氮比例对滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响。在总施纯氮300kg/hm ²条件下设置6个不同滴灌追氮量处理,分别用F1、F2、F3、F4、F5、F6表示,以不施氮肥为对照（F0）,研究不同追施氮量对冬小麦叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、旗叶光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理滴灌冬小麦的LAI、SPAD值变化规律一致,均呈先增后降的变化规律,LAI以F4处理相对较大,处理间SPAD值差异规律不明显;开花期、花后10d旗叶净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）均表现为F5>F1>F6>F4>F2>F3>F0。而各处理胞间CO₂浓度（C_i）与P_n、T_r、G_s的变化规律呈相反的趋势。籽粒产量以F5处理最高,为9 889.35kg/hm ²,分别较F0、F1、F2、F3、F4、F6处理增加23.70%、3.10%、6.52%、21.44%、7.94%、14.10%。综合分析可知,总施氮量300kg/hm ²条件下,冬小麦起身期追施123.3kg/hm ²,在孕穗期、开花期各追施41.1kg/hm ²时滴灌冬小麦的光合性能表现较好。     

微喷灌模式下冬小麦产量和水分利用特性

为探讨华北地区微喷灌模式下冬小麦节水高产栽培适宜的灌溉制度,于2012-2013年(平水年)和2013-2014年度(枯水年),在同一块地观测了微喷灌和畦灌模式不同灌水处理对冬小麦群体变化、叶面积指数和籽粒产量,以及水分利用效率和耗水特性的影响。两种灌溉模式按不同灌水量和灌水次数设置6种组合处理,微喷灌的灌水量为60~180 mm,畦灌的灌水量为74~229 mm。2012-2013年度,微喷灌各处理小麦平均产量较畦灌增加5.6%,灌水量低于或等于90 mm时,微喷灌的产量显著高于畦灌;微喷灌模式下,灌水量120 mm时获得最高产量,但灌水量超过150 mm时,微喷灌模式产量显著低于畦灌模式。2013-2014年度,微喷灌模式平均产量较畦灌模式增加0.8%,灌水量150 mm时微喷灌模式的产量最高。千粒重和水分利用效率也表现为微喷灌模式高于畦灌模式,2012–2013年度分别增加5.1%和8.7%,2013–2014年度分别增加7.9%和10.7%。在本试验条件下,为获得冬小麦高产、高水分利用效率,建议微喷灌模式在平水年灌水量90~120 mm、耗水量325~355 mm,在枯水年灌水量105~150 mm、耗水量335~380 mm,每次灌水定额30~45 mm。微喷灌与畦灌相比,在同等产量水平下,平水年节水潜力为20~50 mm,枯水年为70~110 mm。     

限量灌溉对冬小麦产量和水分利用的影响

在河南省丘陵旱作区,采用限量灌溉的方法,研究了灌水对冬小麦子实产量和水分利用的影响。结果表明,在不同生育期灌水0．90mm范围内,灌水平均增产13．0％-39．6％,水分利用效率提高7．0％-18．0％,且能改善冬小麦的生育性状和产量构成。在雨水偏丰的年份,满足最高作物水分利用效率的补充灌水量为45mm,满足灌溉水利用率最高时的补充灌水量为30．45mm。冬小麦拔节孕穗期灌水能增加成穗数,提高灌溉水利用率,灌浆期灌水能增加粒重,提高水分利用效率。拔节孕穗期是限量灌溉的最佳生育期。     

灌溉条件下覆膜对冬小麦根系分布及抗倒性状的影响

为了验证小麦地膜覆盖技术是否适用不同气候地区。于2012－2013年在河北省曲周县中国农业大学万亩“双高”示范基地,在灌溉条件下观测了地膜覆盖对冬小麦生长发育及倒伏性能的影响。试验结果表明,地膜覆盖对小麦生长发育,尤其是前期群体数量和叶面积等有一定的促进作用,但在当季小麦生长后期雨水较多的情况下,会因使根系分布变浅、基部节间变长而增加小麦倒伏风险,抵消其增产增收的效果,据此探讨了华北灌区小麦覆膜栽培中需要注意的问题。     

不同滴灌制度对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

以冬小麦青麦7号为材料,设置7个不同滴灌制度处理,即按照小麦生育期分别进行不灌水（ CK1）、漫灌（CK2）、滴1水（W1）、滴2水（W2）、滴3水（W3）、滴4水（W4）和滴5水（W5）,初步研究了不同滴灌制度对冬小麦光合速率及水分利用效率的影响。结果表明：与CK1和CK2相比,滴4水和滴5水花后旗叶SPAD值、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著升高,胞间CO2浓度（Ci）显著降低;各滴灌处理中,花后0～30 d,随着滴灌次数的增加,小麦旗叶SPAD值、Pn、Gs和Tr表现为：W4＞W5＞W3＞W2＞W1,W4处理维持较高的光合速率;各处理之间产量差异显著,表现为：W4＞CK2＞W5＞W3＞W2＞W1＞CK1;滴4水的水分利用效率（22．23 kg/（mm·hm2））,显著高于其他处理。综合考虑光合及产量因素,在本半湿润易旱区条件下,以起身水＋拔节水＋开花水＋灌浆水（滴4水）为节水高产最优滴灌制度。     

黑龙港流域不同滴灌制度下的冬小麦产量和水分利用效率

针对华北黑龙港流域冬小麦–夏玉米种植制度中冬小麦灌溉水用量过大的问题,以节水和稳产为目标设计了冬小麦滴灌制度定位试验,比较了滴灌与漫灌及不同滴灌模式下的小麦产量和水分利用效率。结果表明,在实验年份的降水条件下,传统灌溉定额和次数(总量225 mm,分1~3次灌溉)的滴灌与漫灌处理的小麦产量和水分利用效率差异均不显著;在两年降水特点不同的情况下,滴灌量比对照减少45~105 mm的处理产量下降不显著,水分利用效率显著提高。相关分析结果表明,对产量的贡献表现为穗粒数>千粒重>穗数。研究结果初步表明,冬小麦滴灌技术在黑龙港流域具有节水稳产的潜力。     

土壤水份胁迫对冬小麦光合及产量的影响

在池栽防雨旱棚条件下研究了土壤水分胁迫对冬小麦光合及产量的影响。结果表明，随土壤水分胁迫加剧，小麦旗叶光合速率下降，气孔导度降低，籽粒灌浆速率下降，从而导致产量降低；但是，轻度胁迫与水分适宜处理之间，上述生理特性和籽粒产量均无显著差异，这就为节水高产提供了理论依据。     

土壤水分胁迫对冬小麦耗水规律及产量的影响

在温定盆栽和池栽防雨旱棚条件下，研究了土壤水胁迫对冬小麦耗水规律及产量的影响，结果表明，随土壤水分胁迫加剧，干物质积累减少，子粒千物质来自贮藏同化物的比例上升，产量下降，产量构成三因子中穗粒数，亩穗数下降均极显著，而千粒重下降较少，随水分胁迫加剧，拔节前耗水量占总耗水量的比率增高，从播种到拔节期，耗水量占总耗水量的比例愈高，拔节后植株衰老死亡愈早，产量降低就愈大，中度水分胁迫下，虽然水分生产率和经     

冬小麦根系吸水与土壤水分条件关系的田间试验研究

田间试验表明，在冬小麦生长前期，根系对土壤水分的吸收主要集中在８０ｃｍ以上的土，随着根系向纵深方向的伸展，根系对深层土壤水分的利用逐步增大。影响根系对某一层次土壤水分利用的主要原因是该土土壤中根量的大小、根系本身的吸水活力和土壤水分状况。在冬小麦生长后期，其上部土层中根系吸水活力出现下降。根系吸水在土壤中的分布可用活根的根长密度在土壤中的分布和根系吸水与土壤湿度有关的以数与描述。