涝渍胁迫对冬小麦生长因子变化的影响研究

通过田间试验,研究了水位调控下不同生育阶段涝渍胁迫对作物生长指标(茎蘖数、株高、冠层叶面积指数(CLAI)及地上干物质量)的影响。结果表明,返青分蘖期涝渍胁迫使小麦茎蘖数增多,拔节孕穗期和抽穗开花期涝渍胁迫则使小麦茎蘖数迅速下降,而乳熟期涝渍胁迫则对小麦茎蘖数影响不明显;返青分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期控水对株高影响最为明显,应尽量避免在拔节孕穗期受涝渍胁迫;返青分蘖期、拔节孕穗期涝渍胁迫不利于叶片生长,导致冠层叶面积指数下降,抽穗开花期受渍胁迫导致小麦晚熟,冠层叶面积指数增大,乳熟期受涝胁迫加速了叶片的衰老,导冠层叶面积指数迅速下降;考虑到小麦地上干物质量的积累,应避免在返青分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期涝渍胁迫,且应以较大的地下水降落速度排出地下水。     

农田水位调控对水稻根系活力和产量的影响

以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,研究受涝、受旱两种控水条件对水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期根系活力状况和产量及其构成因子的影响。结果表明：受旱处理能增强根系活力,延缓根系衰老,抽穗开花期受旱对水稻根系活力的促进效果最为显著;稻田淹水会降低根系活力;水稻各生育期受涝或受旱处理都会影响最终产量,受旱的影响大于受涝;分蘖期受旱会显著降低有效穗数;水位调控对穗粒数、结实率和千粒重的影响不显著;拔节孕穗期和抽穗开花期受涝或是受旱都会对穗粒数产生不利影响;抽穗开花期和乳熟期受旱处理对千粒重最不利。     

先旱后涝胁迫下水稻茎蘖及株高动态响应

为了解先旱后涝胁迫下水稻的茎蘖和株高生长动态,采用测坑试验方法研究先旱后涝胁迫对水稻分蘖数和株高的影响,根据分蘖变化拟合分析了水稻茎蘖消长动力学模型,根据株高动态变化拟合了Logistic增长模型.试验结果表明:先旱后涝胁迫过程在分蘖期和拔节孕穗期均不同程度地抑制水稻分蘖;水稻在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受涝可促进株高增长,在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受旱则抑制株高增长;茎蘖消长动力学模型较好地拟合了茎蘖消长的过程,具有实践意义;Logistic模型拟合株高动态变化拟合度也较高,且适用合理.研究结果可为合理制定灌溉方案和提高水稻产量提供依据.     

灌排模式和施氮水平对水稻株高与茎蘖生长动态的影响

为探究灌排模式、施氮水平对水稻株高、茎蘖生长动态的影响,以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,采用Logistic曲线以及DMOR数学模型定量分析不同施氮水平下分蘖期先旱后涝（FHL）、拔节孕穗期先旱后涝（BHL）以及控制灌排（CID）3种处理对株高、茎蘖生长动态的影响。结果表明：灌排模式主要通过改变水稻株高、茎蘖的生长时间以及生长速率来影响株高、茎蘖生长,最大株高由大到小表现为CID处理、FHL处理、BHL处理,最大茎蘖数由大到小表现为CID处理、BHL处理、FHL处理。施氮主要是通过提高水稻株高、茎蘖的生长速率来促进株高、茎蘖生长;最大株高随着施氮量的增加而增加,CID和FHL两种处理下,最大株高由施氮150kg/hm2的98.9、97.8cm增加到施氮300kg/hm2的102.4、101.2cm,继续施氮没有显著提高;CID处理和BHL处理下,最大茎蘖数随着施氮量的增加而增加;FHL处理下,低氮处理和高氮处理的最大茎蘖数显著小于中氮处理。灌排模式与施氮水平的交互作用对株高、茎蘖数动态过程均有极显著影响,增施氮肥在一定程度上可以缓解因水分胁迫所引起的株高、茎蘖数的下降,但是高氮会加重水分胁迫,不利于株高、茎蘖的生长。     

蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花生长和产量特性的影响

涝渍灾害是棉花生产中面临的重要自然灾害之一,长江流域棉花蕾期常遭遇多雨天气而产生涝渍灾害。在盆栽条件下,以华棉3109为试验材料,研究了不同涝害胁迫7 d(T1处理)和14 d(T2处理)对棉花生长和产量特性的影响,正常灌水管理作为对照(CK)。结果表明,在涝渍胁迫处理期间,棉花叶片SPAD值、株高、绿叶数、倒四叶功能叶叶面积、开花数、蕾数、结铃数、果枝数和果节数均表现为:CKT1处理T2处理。在处理结束之后(花铃期),受涝渍胁迫棉株株高、茎粗、蕾数、开花数、结铃数、果枝数和果节数等指标都相继出现快速补偿性生长现象。但是随着涝渍胁迫时间的增加,棉花蕾铃脱落率升高,成铃率下降,最终产量构成因素和单株籽棉产量呈下降趋势。     

涝渍胁迫对棉花形态与产量的影响

为揭示棉花对涝渍胁迫的响应规律,于2008—2011年在武汉大学校园灌溉排水试验场开展了测坑试验研究,分析了涝渍胁迫不同形式(涝渍单一和涝渍综合)及不同生育期(蕾期、花铃期和吐絮期)对棉花形态(叶面积指数、茎粗和株高)和产量(籽棉和干物质)的影响,建立了"涝渍胁迫-形态特征-产量水平"结构方程模型,比较分析了各因子间的作用效果。结果表明:在形态响应方面,单渍胁迫即使历时更长,对棉花形态生长的影响仍小于单涝胁迫,而涝渍综合胁迫的抑制作用最大;蕾期和花铃期内遭遇涝渍综合胁迫均会显著(p0.05)抑制棉花形态生长,而吐絮期内抑制作用很小;叶面积生长受涝渍胁迫的抑制作用最大,其余依次是茎粗和株高。在产量响应方面,单涝胁迫的减产作用大于单渍胁迫,与涝渍综合胁迫基本相同;花铃期内棉花遭受涝渍综合胁迫会导致显著减产,蕾期次之,而吐絮期内减产作用较小;籽棉产量受涝渍胁迫的减产作用比干物质产量大。涝渍胁迫对棉花产量的作用效果大于形态;在所选的涝渍胁迫单一和综合指标中,以涝渍时间单一指标(受涝期间累积地表受淹深度和累积超标地下水位SWFDH、受渍期间地下累积超标地下水位SEW30)最适合描述涝渍胁迫对棉花形态及产量的影响。     

水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型研究

为了构建旱涝胁迫条件下水稻Morgan模型,以稻田水位作为水稻灌排调控指标,以测坑试验为基础,分析了旱涝交替胁迫对水稻干物质积累的影响,构建了以田间水位超过田间适宜水深上限的累积值和地下水位低于适宜埋深下限的累积值为自变量的修正系数,建立了水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型。结果表明,先涝后旱条件下受涝敏感指数中由大到小为:抽穗开花期分蘖期乳熟期拔节孕穗期;受旱敏感指数由大到小为:拔节孕穗期抽穗开花期分蘖期乳熟期,该结论与静态模型分析结果一致。     

基于熵权TOPSIS模型评价涝渍条件下冬小麦水位管理方案

为了选取基于资源、环境、效益相统一的水位调控方案,通过调节农田水位,制定了不同的排灌方案模拟冬小麦不同生育期的涝渍胁迫状况.将熵权法和TOPSIS模型有机结合,从冬小麦的高产、水资源的高效利用、减少农业面源污染3个方面选取4个指标构建冬小麦水位管理评价体系.通过熵权法确定各指标权重,运用TOPSIS模型对13种不同的水位管理方案进行计算,得到各处理的理论贴合度S_i,从而评价了各水位管理方案受到涝渍胁迫的影响.根据模型计算结果得出,冬小麦在乳熟期-200 mm(3 d)(5 d-800 mm)受涝渍影响最严重,造成产量下降明显;而在分蘖期-50 mm(1 d)(5 d-200 mm)受到涝渍胁迫时,可实现冬小麦高产、节水和减排的目标.结果符合试验规律,具有一定的实践价值.     

有机肥施用对节水灌溉水稻生长及产量的影响

为了揭示有机肥施用对节水灌溉水稻生长及产量的影响,开展了不同水肥管理田间试验,分析不同水肥管理条件下水稻茎蘖、株高、叶面积指数、干物质量、产量、灌水量及灌溉水分生产效率的变化规律。结果表明,与常规灌溉相比,节水灌溉在保证水稻生长并稳产的同时,灌水量大幅降低了49.45%,水分生产率平均提高1.20kg/m3。有机肥施用明显增加了水稻茎蘖数和株高,增加了水稻干物质量,显著增加了水稻叶面积指数和产量(p0.05),提高了稻田灌溉水分生产率,其中产量平均增加6.77%。控制灌溉和施用有机肥条件下,水稻产量和水分利用效率分别较常规水肥管理稻田显著提高了6.13%和1.32kg/m3。因此,控制灌溉和有机肥施用的结合是该地区合理的稻田水碳管理措施。     

施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量影响

为揭示施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量的影响,试验设计常规灌溉和控制灌溉两种灌溉方式,采用盆栽试验,分析了施加生物炭条件下节水灌溉水稻的茎蘖、株高、叶面积指数(LAI)、叶绿素(SPAD)、产量、灌水量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉轻微抑制了水稻地上部分的生长,保证了水稻稳产,灌水量平均减少34.91%,灌溉水分生产率平均提高了0.69kg/m~3。施加生物炭处理增加了水稻茎蘖数、株高以及LAI,提高了水稻的有效分蘖率,使水稻对氮素吸收相对平稳,SPAD值变化波动小,水稻产量平均提高947kg/hm~2,灌溉水分生产率平均提高0.16kg/m~3。控制灌溉与生物炭联合应用水稻灌溉水分生产率最高,为2.12kg/m~3。     

施肥频率对滴灌春小麦生长和产量的影响试验研究

在大田滴灌施肥条件下,对不同的滴灌施肥频率影响春小麦生长和产量的特点进行了试验研究。在春小麦全生育期施肥总量和灌溉制度相同的情况下,设置了3个施肥频率处理,分别为全生育期施4、7、10次肥,各处理之间的灌水定额和灌溉定额以及施肥总量都相同;观测了春小麦不同生育阶段的株高、分蘖数和叶面积指数;测量了春小麦的理论产量。试验...     

花前干旱胁迫对冬小麦生长指标的影响

【目的】研究干旱胁迫对冬小麦生长指标的影响。【方法】选用周麦22为试验材料,在拔节期和抽穗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%),对比分析了冬小麦根系形态、根系分布、株高及叶面积的变化过程。【结果】干旱胁迫处理根长相比CK均降低,T1、T2、T3处理总根长随干旱程度的加深而增长;经过连续处理的各根系特征在轻旱、中旱条件下均大于单阶段处理,重旱条件下各根系特征则明显降低;但复水后拔节期处理的根系补偿恢复能力高于抽穗期。随着干旱胁迫程度及时间增加,根系向下伸展生长,使各根系指标向深层转移,但根系总体绝对量明显减少,T9处理根干质量相比CK降低64.79%,并且株高、叶面积所受的抑制增大。其中拔节期对株高影响更大,T1、T2、T3处理株高相比CK降低3.78%、7.59%、16.09%;抽穗期对叶面积影响更大,T4、T5、T6处理叶面积相比CK降低8.11%、23.45%、29.43%;而经连续干旱处理后的株高和叶面积都明显低于各单阶段处理;抽穗期经干旱胁迫处理的株高、叶面积在干旱胁迫1周后就表现出较强补偿效应,而拔节期表现则相对迟缓;在经历连续干旱胁迫后均无明显补偿。【结论】在冬小麦实际生产中应避免连续干旱,花前若需控水,应尽量满足拔节期供水,控水在抽穗期保持轻旱水平。     

湖北平原湖区农业防旱抗旱与应急施救研究

以2010年冬至2011年春的区域干旱为背景,基于面上调查和典型调查,通过分析认为,开春以来数月干旱少雨,使油菜、小麦和棉花以及露地蔬菜等旱作物受到不同程度影响,平原湖区小麦普遍增产、个别地方略有减产,油菜则普遍减产,受干旱影响最大的是早稻和水产养殖。根据2011年3月以来旱情发展对农业的影响,提出了抗旱应急的水利措施...     

分蘖期和幼穗分化期旱涝急转对超级杂交早稻产量和品质的影响

为了探明"旱涝急转"对水稻稻米品质和产量形成的影响,以超级杂交早稻品种(淦鑫203)为材料,采用桶栽方式,分别于分蘖期和幼穗分化初期设置"不旱不涝"(CK)、"干旱不涝"(F1,T1)、"不旱淹涝"(F2,T2)及"旱涝急转"(F3,T3)等处理,分析了稻米品质和产量指标。结果表明,分蘖期"旱涝急转"对稻米品质影响总体较小,仅稻米垩白度较CK下降较为明显,其余稻米品质指标与CK间差异不显著;与CK相比,幼穗分化期"旱涝急转"则显著降低整精米率、粒长和胶稠度,降幅分别达20.05%、9.70%、29.35%,各处理间直链淀粉质量分数无显著差异;"旱涝急转"处理垩白粒率和垩白度较CK分别增加5.64%和20.39%,而稻米外观品质、加工品质和蒸煮品质均不同程度下降;分蘖期和幼穗分化期不同水分胁迫下超级杂交早稻单株产量均不同程度下降,其中分蘖期和幼穗分化期"旱涝急转"处理较CK单株产量分别下降30.27%和43.37%,分蘖期处理主要为每穗总粒数和单株有效穗数下降,幼穗分化期处理主要为每穗总粒数和结实率下降。总体上,幼穗分化期"旱涝急转"较分蘖期"旱涝急转"对稻米加工品质、外观品质、蒸煮品质及产量形成的不利影响更大。     

锦州不同程度干旱对玉米生长发育和产量影响

为探讨拔节期和抽雄期的中度和重度干旱对锦州地区玉米生长发育和产量的影响,应用大型活动遮雨棚,以主栽夏玉米大田试验为基础,设置对照组（CK）和干旱胁迫组（T1、T2、T3、T4）共5个处理,每个处理4次重复。试验结果表明,T2较CK极显著变矮,T1较CK显著变矮,即株高为CK>T1>T2;T3和T4株高较CK也变矮,但是未达到显著性差异,株高为CK>T3>T4,但影响小于T1和T2。T2总叶数影响较CK极显著变少,T1总叶数较CK显著变少,即总叶数为CK>T1>T2;T3和T4总叶数较CK也显著变少,总叶数为CK>T3>T4。果穗长T2、T3、T4均比CK极显著减少,秃尖比均比CK极显著增加;果穗粗5组处理均差异不显著,百粒质量T4较CK显著减少,穗粒质量T1、T2、T3、T4均较CK极显著减少。玉米籽粒理论产量均较CK极显著减少。玉米在拔节期和抽雄期遭受中度和重度干旱影响后对株高、总叶数、穗部性状和籽粒理论产量均有不同程度的负面影响。玉米株高和总叶片数在拔节期遭受干旱的负面影响更大,玉米穗部性状和籽粒理论产量在抽雄期遭受干旱后的负面影响更大,玉米株高、总叶片数、穗部性状和籽粒理论产量影响程度随干旱强度的增强而加强,干旱越严重玉米减产越严重。      

The sensitivity of growth and yield of dwarf wheat to water stress at three growth stages

Summary Response of dwarf wheat (Triticum aestivum L. em Thell) to three different levels of water stress at three growth stages — seeding to maximum tillering, maximum tillering to flowering and flowering to maturity, was studied under field conditions for two seasons. At each of these three stages, plants were subject to three ratios of irrigation water to cumulative pan evaporation (IW/CPE) –0.45, 0.60 and 0.75. During the remaining stages the plants were irrigated with an IW/CPE ratio of 0.9. Thus mild, moderate and severe stress treatments were compared with a no-stress control. At all stages moderate and severe water stress decreased plant height, leaf area, ear number, 1000-grain weight, grain yield and water-use efficiency. In stage 3 the effect of water stress on straw yield was not marked. Wheat was most sensitive to water stress during stage 1 when the reduction in grain yield was caused by a reduction in numbers of ears and grains per ear. In stage 2, grain yield reduction was due to fewer grains perear and a lower 1000-grain weight. On rewatering, mild stressed plants showed recovery of plant height, tiller number and in consequence, yield. Results indicate that under the conditions of this study the wheat crop should be irrigated at a IW/CPE ratio of 0.75 when water resources are limited. With an unlimited water supply the ratio may be increased to 1.2 in stage 2 to maximise the yield.     

垄作春小麦的土壤水分动态变化和产量效应研究

针对传统灌溉方式下大水漫灌所造成的水资源浪费,采用春小麦垄作结合地膜覆盖的方法,改传统耕作的大水漫灌为小水沟内侧渗灌,设置垄沟比例为2．23：1。试验结果表明：地膜覆盖增强了水分向垄体的侧渗,减少了水分的向下入渗,垄体水分侧渗范围比不覆盖宽约10～15cm,灌水沟水分下渗深度为100cm。水分利用效率较不覆盖的提高了6．5％,株高、穗粒数和千粒重都高于不覆盖处理,产量提高了6．7％。     

间作模式下玉米干旱胁迫响应研究

【目的】为了在干旱地区建立玉米大豆间作模式的节水灌溉制度,在大型防雨棚中针对玉米大豆间作模式下的玉米生长情况进行干旱胁迫研究。【方法】设置3个土壤相对含水率,进行玉米和大豆间作种植试验,通过分析玉米叶片叶绿素量、生长特性、产量等因素,研究了不同生育时期干旱胁迫对玉米生长的主要影响以及玉米和大豆之间的水分竞争情况。【结果】前期适当的干旱使玉米的株高和茎粗分别增加了6.24%、7.83%,对玉米叶绿素量积累也是有利的;在玉米生长旺盛时期,干旱导致玉米产量下降,适当干旱区域水分利用效率最大为1.39%。【结论】玉米在拔节—灌浆期对水分最敏感,在此阶段玉米和大豆对水分的竞争模式也最为复杂,在出苗中后期,适当干旱有利于玉米后期发育。