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。     

水分调控对小麦开花后水分利用特性及产量的影响

在全生育期防止天然降雨和人工控制灌水条件下，对豫麦34号和洛阳8716开花后不同水分处理的水分利用特性及产量进行了研究。结果表明，花后7－27d随灌水次数增多耗水量增大，水分利用率下降；耗水高峰期发生在开花期至花后14d，以后逐渐下降；花后6d至成熟期间豫麦34号和洛阳8716耗水量分别占总耗水量的33％－355和27％－30％；花后7－14d灌水，千粒重和产量增加明显。豫麦34号水分利用效率较高，生育后期节水灌溉下仍能发挥其高产潜力；要提高洛阳8716的产量，应注意保持开花后的土壤水分含量。     

水分对冬小麦形态、生理特性及产量的影响

对不同水处理下的冬小麦形态、生理特性及产量进行了研究。结果表明,在水分胁迫条件下,抗旱性较强的品种产量较高;在水分充足条件下,抗旱性较弱的品种产量较高。耐旱性较强的品种渗透调节能力相对较强。冬小麦对水胁迫的适应性主要通过渗透调节机制来实现。水胁迫导致叶片叶绿素含量降低,耐旱性较强的品种叶绿素含量变化较小。随着水分的减少,冬小麦叶片蔗糖含量呈上升趋势。在水分胁迫下,耐旱性较强的冬小麦品种叶片ＳＯＤ酶具有较高活性,且随水分胁迫加强提高较快。     

春季灌溉制度对冬小麦产量形成及水分利用的影响

在河北省山前平原小麦一玉米两熟区，在传统的施肥种类和施肥量基础上，采用3个灌水次数处理，A1（起身拨节水）、A2（起身拨节水、孕穗水）、A3（起身拨节水、孕穗水、灌浆水），研究了春季不同灌溉制度对冬小麦籽粒产量构成和水分生产效率的关系。结果表明，春一水处理明显降低了小麦穗粒数和粒重，春二水处理与春三水处理之间差异不明显；春二水处理的水分生产效率最高。     

不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用状况的影响

为探讨在冀中南山前平原小麦-玉米两熟区发展保护性耕作技术的可行性，于2003—2004年度，在藁城廉州镇，就免耕、深松耕、旋耕3种不同的耕作方式对冬小麦作物产量和田间土壤水分变化状况的关系进行了试验研究。通过对不同耕作方式下，小麦生育期田间苗情和成熟期产量性状调查结合定期的土壤水分测定分析，探明了不同耕作方式对小麦产量和水分利用状况的影响。结果表明，免耕和深松耕的耕作方式，有利于改善土体结构，增加土壤蓄水保墒性能，提高水分利用效率，节水、节本、增产增效明显，发展前景广阔。     

冬小麦不同种植形式对产量及水分利用的影响

在冀中南山前平原小麦-玉米一年两熟区,研究了小麦的缩行种植(10cm等行距)与常规种植(16.5cm:16.5cm:26.4cm)两种种植形式对产量与田间土壤水分变化的影响。结果表明:在该生态区域内,应用缩行种植技术有利于作物生长发育及产量三要素的优化构成,最终表现为作物产量的提高;有利于水分的经济利用,提高水分利用效率,小麦缩行种植是实现高产、节水农业的一项重要措施。     

不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究

根据黄淮海地区冬小麦多年不同产量需肥特征进行配方施肥,来模拟冬小麦不同产量水平,进而研究不同产量下冬小麦生长发育及水肥利用等特性,为田间水肥管理和高效用水及合理施肥提供理论依据。本试验于2018—2019年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,试验设置4个产量水平,分别为7.50 t/hm²(C₀),8.25 t/hm²(C₅),9.00 t/hm²(C₁₀),9.75 t/hm²(C₁₅),以不施肥为对照处理(CK)。结果表明,随产量的增加,冬小麦株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量均呈上升趋势,无效小穗数呈下降趋势,较CK处理相比,C₁₅处理株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量分别提高17.8%、69.1%、68.6%、15.3%、16.5%、17.3%、34.9%,收获指数达到53.2%。随产量的增加,冬小麦耗水量显著增加,水分利用效率呈上升趋势,C₁₀耗水量增加22.8%,水分利用效率增加9.9%;收获后C₁₀土壤全氮全磷较播前显著增加,C₁₅显著减少,肥料贡献率随产量增加显著提高,偏生产力显著降低。冬小麦产量的提高主要依赖于较高的穗数和全生育期干物质的积累,结合冬小麦产量、耗水量,水分利用等认为C₁₀处理水肥利用最佳。     

春季灌水对晋南晚播冬小麦产量和水分利用的影响

为明确灌水模式对运城盆地晚播冬小麦产量和水分利用的影响,以济麦22为供试材料,以传统播期灌2水为对照（CK）,在晚播增密条件下,设置全生育期不灌水、返青起身期1水、拔节期1水、返青起身期+开花期2水、拔节期+开花期2水共5个灌水处理,分别记为W1、W2、W3、W4和W5。结果表明,与CK相比,W1、W2和W3处理产量降低;干旱年W4和W5处理冬小麦产量显著高于CK,平水年冬小麦产量则以CK最高。晚播增密灌2水条件下,2个试验年度均以W5处理产量最高,W4处理次之,但2个处理产量差异不显著,W4处理冬小麦的成穗数、成穗率、花前营养器官干物质运转量、运转率以及对籽粒的贡献率均高于W5处理。水分利用效率以W2和W3处理最高;W4和W5处理的水分利用效率相当。综合产量、抗寒性和水分利用等方面表现,晋南冬小麦适度晚播增密未浇冬水条件下,返青起身期+开花期2水能够维持产量稳定,同时延缓冬小麦穗分化进程,提高春季抗霜冻能力。     

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。     

两种穗型冬小麦品种旗叶光合特性和水分利用对光强的响应

以超高产小麦兰考矮早八和豫麦49为材料,研究了开花期旗叶光合与水分利用对光强的响应。结果表明:开花期,随着光强的增加,旗叶光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE)均表现不同程度增大,超过一定的光强后反而下降;但胞间CO2浓度(Ci)随光强的增加而降低。与豫麦49相比,兰考矮早八在较高光强下旗叶仍表现出较高的光合特性与水分利用。     

水分调控对冬小麦根系与叶片生理特性及产量和品质的影响

采用管栽试验研究了水分调控技术对冬小麦根系和叶片生理特性的调控效应,结合田间试验的产量和品质表现进行综合分析。结果表明,各处理根系主要分布在0～40 cm范围内,约占总根量的50%;在底墒条件充足的情况下,不浇越冬水,适期控水有利于根系的下扎,1水和2水处理灌浆期根系的增加主要表现在100～200 cm土层;在小麦生育期控越冬水、浇灌浆水可以提高根系活力,灌浆水的投入使100～200 cm土层根系在灌浆期仍然保持较高活力,同时提高了旗叶光合速率,保持了旗叶和倒二叶的绿叶面积,有利于小麦籽粒质量增加。因此,通过适期调控水分供应,重视拔节水和灌浆水的投入,不仅利于小麦良好群体结构的形成、促进籽粒产量的提高,还可以有效节约水资源,同时产生较好的产量效应和生态效益。对于强筋小麦来说,减少灌水次数,还可以提高籽粒品质。     

畦田补灌对冬小麦产量形成及水分利用效率的影响

为明确畦灌条件下不同灌水时期和灌水次数对冬小麦产量形成及水分利用的调控效应,于2018—2019年,2019—2020年开展大田试验,设置4个补灌处理：出苗后整个生育期间不灌水（W0）、拔节水（W1）、拔节水+开花水（W2）、返青水+拔节水+开花水（W3）。结果表明,在播种期水分管理一致的条件下,2个年度冬小麦单位面积穗数、穗粒数均随着补灌次数的增加而增加,处理间差异达到了显著水平;千粒质量年度间差异较大,且与花前同化物输入籽粒量呈显著正相关。2018—2019年,W3处理的籽粒产量达到了10 100.05 kg/hm²,与W2处理之间差异不显著,但均显著高于其他处理;2019—2020年,W3处理的籽粒产量为9 604.00 kg/hm²,显著高于其他补灌处理,水分利用效率和灌溉水效益则显著低于其他补灌处理。W1与W2处理水分利用效率差异不显著,但均高于其他处理。相关分析表明,籽粒产量与花后同化物输入籽粒量及花后同化物对籽粒的贡献率均呈显著正相关。综上所述,小麦生育期灌水时期和次数应结合播种期的土壤墒情和关键生育时期的降水量综合考虑,在播种...     

土壤水与冬小麦产量形成的关系及节水灌溉方案

在大田及防雨旱棚池栽控水条件下对土壤水分与冬小麦产量形成的关系有节水灌溉方案确立进行了研究,结果表明,小麦产量形成的起点土壤含水量为田间持水量的３０％,最佳产量形成的土壤含水量为田间持水量的８０％,土壤含水量超过８０％,产量下降;小麦最高产量年耗水量为９０００ｍｍ／ｈｍ＾２,经济产量年耗水量在６０００ｍｍ／ｈｍ６２左右,高产麦田的节水灌溉方案为底墒水、拔节水和灌浆水。     

冬小麦推迟春季首次灌水后不同品种的产量及水分利用率

１９９１－１９９３年研究表明，即使两年度均为小麦生育期降水较少年份，且冬、春降水很少，在相同灌水量条件下，首次灌水推迟至拔节期七稍后１０日左右，小麦仍可获得高产，并提高了水分利用效率；在减少供水７５ｍｍ情况下，仍可维持高产而水发利用效率进一步提高。总的来看，随着首次灌水推迟，水分利用总量降低，而水分利用效率却量和水分利用而协调变化。地首次灌水推迟的反应不同；高产中早熟和前期对水分胁迫适应性强的品种     

灌水控制下限对冬小麦产量及水分利用效率的影响

通过对冬小麦全生育期实施不同土壤水分控制下限,研究冬小麦的耗水规律,分析水分胁迫对其生长发育和产量形成的影响,并建立了产量与水分关系的数学模型。结果表明,不同水分处理的冬小麦耗水规律基本一致,但日耗水强度和总耗水量各处理间差别明显。各生育时段耗水量占全生育期总耗水量的百分比以孕穗灌浆期最大,达到45%;其次为拔节期,在20%左右;越冬期最小,只有4.0%~10.0%。土壤水分控制下限为55%的处理冬小麦水分利用效率最高,约为1.75kg/m3,对应的耗水量在350~400mm之间。     

土壤水分调控对高产冬小麦生理特性及产量影响

采用田间防雨旱棚方法研究了高产小麦分蘖期、孕穗期、灌浆期的三个生育时期在不同水分胁迫下,冬小麦生理特性指标的变化、产量构成因素及最终产量的变化。结果表明：冬小麦各个生育时期对水分胁迫反应有显著差别,主要表现为光合速率、蒸腾速率、叶水势等方面;生育后期比生育前期对水分敏感性强,产量受后期水分影响较大;根据各时期光合速率、蒸腾速率、最终产量等指标得出高产冬小麦合理节水灌溉指标主要为各生育期田间持水量分蘖前期为45%~50%,分蘖后期到孕穗前期为55%~60%,孕穗后期至灌浆期要维持60%~65%左右。这种条件下可以获得较合理的生物产量和经济效益。     

滴灌、喷灌及管灌对马铃薯产量与水分生产效益的影响

马铃薯是需水量较大的作物,通过滴灌、喷灌及管灌对马铃薯水分生产率及效益对比试验表明,马铃薯滴灌比喷灌667m2产值高61.7%,比管灌高22.4%;单位水的水分生产率和效益,滴灌比喷灌提高7.8%和61.7%,比管灌提高5.3%和22.6%.     

水分胁迫对冬小麦根、冠生长关系及产量的影响

以冬小麦品种北农10号为材料,研究了水分胁迫效应对作物根、冠生长关系及产量的影响。结果表明,冬小麦根、冠间存在异速生长关系,导致根冠比随植株发育进程而指数下降。根、冠间的这种异速生长关系可用模型y=a+bx表示,y代表根干重的自然对数,x代表冠干重的自然对数,a为截距,b为线性回归系数。水分条件不足时,b值减小     

不同灌水对黄淮冬小麦茎秆、产量及水分利用效率的影响

为了筛选节水品种,为品种生产种植提供管理指导,选取黄淮地区生产推广品种,在只施底肥(W₀),底肥+拔节水(W₁)和底肥+拔节水+孕穗水(W₂)3种模式下,分析不同品种的株高及茎秆结构变化,产量构成变化和水分利用效率变化。结果表明：(1)相对于W₀,W₁处理下品种株高、穗下节、倒2节和倒3节增加显著,以穗下节增幅最大,而基部节间变化不显著,W₂较W₁株高增高,各节间有增加但不显著。相对于W₀,W₂处理下‘周麦18’和‘洛麦28’株高增幅最大,分别增加36.49%和35.30%;W₁、W₂处理下‘郑麦129’基部节间长最大,生产上利用时应注意肥水管理防止倒伏;(2)相对于W₀,W₁处理下品种单株成穗数和穗粒数增加显著,千粒重降低显著,产量增加显著。而相对于W₁,W₂...     

不同灌水次数对冬小麦产量构成因素及水分利用效率的影响

冬小麦全生育期设计人工灌溉1～6次水的6种处理和对照（不灌水）进行对比试验，结果表明：有效穗数和株高与灌水次数成正相关，而小穗数、穗粒数、穗粒重以灌4水处理最多（大），凸显出穗大粒多的产量优势；处理间产量呈“s”型曲线变化，灌水效率、水分利用效率呈抛物线型变化。分析不同灌水次数冬小麦的灌水效率和水分利用效率认为，华北平原冬小麦全生育期合理调配灌水期，推行3～4水的灌溉制度，亦即在自然降水偏多年份灌3水，正常偏少年份灌4水，就可实现高产高效的生产目的。