石羊河流域气候变化对春玉米发育及水分利用效率的影响

为了用好有限的水资源,提高农业用水的有效性。以石羊河流域春玉米生长发育、水分利用效率和气象观测资料为基础,分析气候变化对春玉米生长发育和水分利用效率的影响。结果表明：石羊河流域气温年际变化呈显著上升趋势,气温变化线性拟合倾向率为0.383℃/10年,作物生长季4—10月呈现气温明显升高、气候变暖趋势。降水量除秋季呈减少趋势外,年降水、作物生长季和其他季节降水均呈缓慢波动增加趋势,作物生长季降水对年降水量增加的贡献最大。受气候变暖影响春玉米三叶期、拔节期、开花期每10年提前2~3天,乳熟期、成熟期每10年推后1~2天。而春季营养生长期每10年缩短2~3天,秋季生殖生长期每10年延长2~3天。由于气温显著升高,春玉米水分利用率呈上升趋势;气温对春玉米水分利用效率的影响为正效应,气温每提高1℃,春玉米水分利用效率提高0.46~0.57 kg/(hm²·mm)。而降水量与灌溉区春玉米水分利用效率呈负相关,降水量每减少1 mm,水分利用效率可提高0.19~ 0.78 kg/(hm²·mm)。随着日照时数的波动增加,春玉米的水分利用效率呈明显增加趋势,对水分利用效率影响为正效应,日照时数每增加10 h,春玉米水分利用效率提高0.2~0.6 kg/(hm²·mm)。     

可降解地膜降解性能及对棉花生长的影响

为了解决棉田使用PE地膜导致土壤污染问题,探讨可降解地膜的降解性能及对土壤水分、温度和棉花生长的影响。进行了3种可降解(氧化-生物降解)地膜、普通地膜和露地栽培棉花对比试验,设置5个处理,3次重复。结果表明:3种可降解地膜降解速率及强度不同,当季质量损失率达26.06%~79.96%,降解效果明显;降解诱导期相差15 d左右,具有一定可控性,降解后地膜残片变薄、变脆并紧贴地面,继续起到一定的增温、保墒作用。棉花地膜覆盖与露地栽培相比,播种后50 d内日平均地温提高2~3℃,单株结铃增加1.3个,铃重增加0.7 g,籽棉产量增加583.5 kg/hm2,达显著水平。可降解地膜覆盖与PE地膜覆盖栽培相比,对土壤温度、水分的影响差异不显著,籽棉产量无显著差异。以氧化-生物双降解地膜替代普通地膜应用于棉花覆盖栽培具有可行性。     

液膜对棉花叶片蒸腾特性及水分利用效率的影响

研究了液膜不同浓度对棉花叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素荧光诱导动力学参数及水分利用效率的影响。结果表明，液膜不同浓度均能降低棉花叶片的蒸腾速率和气孔导度；较高浓度液膜增大叶片qN值，降低叶片净光合速率；适宜浓度液膜(40～50倍)显著提高叶片水分利用效率，对净光合速率无明显影响。     

保水剂对冬小麦生长及水分利用效率的影响

为阐明保水剂对不同生育阶段作物的生长及水分利用等的影响,选择小麦品种郑麦9694和矮抗58通过大田试验,研究了不同用量保水剂(0,30,60,90 kg/hm2)对2个冬小麦生长过程中各生育期阶段的群体变化、株高、叶面积、根冠比及与产量和水分利用效率等作用特征.结果表明:施用保水剂提高了各生育期冬小麦的总群体数、株高和...     

覆盖液态地膜对烟田土壤温度及烤烟生长的影响

在湖南省浏阳烤烟栽培中,进行了液态地膜覆盖栽培技术试验应用,结果表明,新型土壤结构调理剂—液态地膜在地面所形成的黑色胶结膜,在地膜覆盖期能有效地起到增温保温作用,0￣20cm耕层土壤温度较露地栽培提高0.7,且对烤烟的生长有一定的促进作用。     

滴灌带间距和灌水定额对春小麦产量和水分利用效率的影响

为了探究春小麦合适的滴灌灌水定额和滴灌带间距组合,2015年3—7月进行了春小麦大田试验,研究3种滴灌带间距(D1：60 cm、D2：90 cm、D3：120 cm)和3种灌水定额(I1：35 mm、I2：45 mm、 I3：55 mm)对西北旱区春小麦产量和水分利用效率的影响。试验结果表明：产量最高的处理为D1I2达到8964 kg/hm²。当滴灌带间距为60 cm和90 cm时,灌水定额从35 mm增加至45 mm时产量显著增加,灌水定额达到55 mm时产量分别下降9.5%和2.2%。灌水定额为35 mm和45 mm时,滴灌带间距60 cm的处理产量显著高于滴灌带间距120 cm的处理;灌水定额增加到55 mm时,3个滴灌带间距处理产量无显著差异。水分利用效率在1.57~2.11 kg/m³间变化,最高的为D2I2处理。综合考虑产量、灌水量、水分利用效率和滴灌带投入,D2I2处理是该地区最优的滴灌带间距和灌水定额组合。     

不同水分处理对设施马铃薯氮淋洗、水分及氮利用效率的影响

根据20cm直径水面蒸发皿观测的塑料大棚内水面蒸发量的累积值(Ep)确定滴灌水分处理1.1Ep,1.3Ep,l.5Ep和1.7Ep,研究不同土壤水分状况对大棚马铃薯水氮渗漏淋洗及水氮利用效率的影响。结果表明,对于浅根系作物马铃薯的全生育期,随着灌水量的增大,土壤根系下60cm水分渗漏量呈增大趋势,累积渗漏量从1.lEp至1.7Ep处理分别占相应灌水量的41%~55%,氮素的淋洗量为施肥量的10%~30%;0~60cm土壤厚度范围内土壤氮素残留量在低灌溉1.lEp和1.3Ep水分处理下呈倒“V”型变化趋势,而1.5Ep和1.7Ep高灌溉量处理呈“S”型变化趋势。以1.7Ep灌水量处理土壤中氮素的降低程度最大;植株不同器官氮素累积量变化趋势是氮素在叶片中的累积量呈下降趋势,后期氮素主要转移累积于地下块茎部位;以1.5Ep处理植株氮素含量最高,为203.12kg/hm²,并且该处理大棚马铃薯产量及水氮利用效率均最高。     

栽培方式对玉米根系生长及水分利用效率的影响

探讨了不同栽培方式对玉米根系生长与水分利用效率造成的影响,将地膜覆盖、等行距种植、半膜双垄沟播等距种植模式等作为研究对象,通过对不同栽培方式下玉米根系长度、根干比重等情况的统计与分析,得出半膜双垄沟播等距种植模式的运用可显著加快根系生长和提高水分利用率的结论。     

水分胁迫对设施马铃薯叶片脱落酸和水分利用效率的影响研究

采用盆栽方法,设置土壤相对含水量(RSM)为85%(对照)、65%、45%、25%,研究干旱胁迫对设施马铃薯全生育期叶片脱落酸(ABA)含量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:马铃薯发棵期土壤相对含水量在25%~85%范围内,随着土壤水分胁迫强度的增加,马铃薯叶片ABA含量和St NCEDs(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶)基因的转录水平呈逐渐增加趋势,重度土壤水分胁迫情况下叶片ABA含量增加33%,St NCED1基因转录提高4倍,而St NCED2基因转录提高9倍。在水分胁迫下马铃薯发棵期叶片水分状况发生不同变化。其中气孔导度呈下降趋势,在土壤相对含水量为45%时下降幅度最大,为81%,并且在同一时间内,土壤相对含水量为45%气孔开放最大;在不同的水分处理间,土壤相对含水量为25%的叶气温差最大,平均比对照高2℃;相反,随着土壤水分胁迫增加,叶水势和叶片相对含水量越来越小,日变化过程中在同一时刻,土壤相对含水量为45%时水分利用效率最高,在12∶00和18∶00达到了最高峰,分别为1.13μmol/mmol和1.15μmol/mmol。     

土壤水分对冬小麦生长后期光能利用及水分利用效率的影响

通过控制不同土壤水分条件形成不同的小麦（Triticum aestivum L.）群体结构,测定了抽穗到成熟期间小麦冠层光合有效辐射（PAR）截获及垂直分布、干物质积累和产量。研究表明,不同处理小麦冠层对PAR的截获量差异较小（小于15.7%）,但冠层上部（60~80 cm）的PAR截获量和生长后期PAR转化效率差异明显（100.7%和63.7%）,与产量和光能利用效率变化一致,可见土壤水分是通过改变小麦群体内PAR垂直分布及PAR转化效率对作物产量和光能利用效率产生影响。抽穗到成熟期间维持小麦冠层上部PAR截获率在50%左右是实现高产的重要保证。随着土壤水分改善,冬小麦光能利用率和产量持续增加,但水分利用效率却先于二者提前降低,说明改善水分利用效率是提高华北地区农业气候资源利用效率的关键。在底墒充足的条件下,分别在拔节和挑旗期灌水60 mm可获得较高的光能和水分利用效率及经济产量     

生物降解膜覆盖马铃薯增产机理研究

[目的]为了探明广东省冬种马铃薯使用生物降解膜的增产机理,设置了生物降解膜、生物降解除草膜、普通塑料膜、不盖膜四个处理。[方法]通过大田试验研究了不同覆盖方式对土壤温度、养分以及马铃薯产量和品质的影响。[结果]结果表明,三种地膜覆盖处理下,各耕层土壤温度差异不显著,较不盖膜处理差异显著,其中膜下10 cm上午9点生物降解除草膜、生物降解膜、普通塑料膜较不盖膜处理土壤温度分别提高2.17 ℃、2.57 ℃、2.29 ℃;各处理中以生物降解除草膜和生物降解膜的土样养分含量最低,不盖膜最高;生物降解除草膜和生物降解膜较普通塑料膜商品薯增产2335.5 kg/hm2和2056.5 kg/hm2,但是差异不显著,较不盖膜处理分别增产5947.5 kg/hm2和5668.5 kg/hm2,差异显著。[结论]生物降解膜不仅可以有效解决白色污染问题,而且有利于提高马铃薯的商品薯产量,对推动广东省马铃薯产业升级具有重要的现实意义。     

不同降雨年型下种植密度对旱作马铃薯生长、水分利用效率及产量的影响

为探索宁南半干旱偏旱区覆膜垄作马铃薯合理的种植密度, 于2015和2016年设置37 500、45 000、52 500、60 000、67 500株 hm ^-2 5个种植密度, 以当地传统种植密度37 500株 hm ^-2为对照, 研究不同种植密度对土壤水分、马铃薯生长、水分利用效率及产量的影响。结果表明, 不同种植密度可显著影响马铃薯生育前期和中期0~100 cm层土壤水分状况, 以45 000和52 500株 hm ^-2处理土壤贮水量最高, 均显著高于37 500和67 500株 hm ^-2处理。45 000和52 500株 hm ^-2处理较其他处理均显著提高马铃薯出苗率, 促进马铃薯生育前期和中期的生长, 而在马铃薯生育后期各处理间差异不显著。马铃薯产量和商品率均随种植密度的增加呈先增加后下降的变化趋势, 45 000和52 500株 hm ^-2处理两年平均降水利用效率分别较37 500株 hm ^-2处理显著提高15.3%和17.6%, 作物水分利用效率分别提高11.1%和15.0%。通过两年数据拟合函数发现, 在宁南半干旱偏旱区2015年平水年和2016年枯水年, 旱作覆膜垄作马铃薯种植密度为51 187~51 302株 hm ^-2时, 其水分利用效率和块茎产量最高。     

旱地小麦品种水分利用效率研究

以目前山西省12个旱地小麦主推品种和新育成品种为材料,在晋南旱地麦区进行大田试验,分析了在旱作栽培条件下,不同品种冬小麦品种籽粒产量、水分利用效率（WUE）的差异。试验表明,不同冬小麦品种之间产量、WUE和降雨生产力存在明显遗传差异,根据试验材料的籽粒产量和水分利用效率可分为3种类型：即高产高效型,产量在2900 kg/hm2以上,水分利用效率较高,平均为16.89 kg/( hm2?mm);中产中效型,产量在2700~2900 kg/hm2之间,水分利用效率平均为16.08 kg/( hm2?mm);低产低效型,产量在2700 kg/hm2以下,水分利用效率较低,平均为15.62 kg/(hm2?mm)。参试品种间耗水系数和降雨生产力间有明显的差异,耗水系数极差达132.11,降雨生产力极差达2.81 kg/(hm2?mm)。说明通过将抗旱、高水分利用效率和高产基因进行聚合杂交,可以实现抗旱高水分利用效率和高产性状统一于一体,培育出抗旱高水分利用效率和高产的小麦品种。高产高效品种可作为旱地小麦生产上的主推广品种加以应用,中产中效品种可作为搭配品种进行推广应用。     

长期定位轮作施肥对马铃薯产量和水肥利用效率的影响

为探究阴山北麓地区干旱栗钙土长期施肥的施肥效应,基于内蒙古武川旱作试验站的长期定位试验(2004—2016),研究长期不同施肥处理对2016年马铃薯产量、养分吸收和水肥利用效率的影响。结果表明,化肥与有机肥配施(NPK+O)或化肥平衡配施(NPK)可显著提高马铃薯叶面积指数、干物质量和NPK养分吸收量,最大叶面积指数为2.19,植株干物质积累量最高为136.53 g/株,植株N、P、K养分最大吸收量分别为3.35、0.36、6.99 g/株。化肥与有机肥配施(NPK+O)或化肥平衡配施(NPK)可显著提高马铃薯总产量、商品薯产量和商品薯率,相比于对照,总产量分别提高110.57%和85.44%,商品薯产量分别提高295.11%和247.56%,商品薯率提高25个百分点。化肥与有机肥配施(NPK+O)或化肥平衡配施(NPK)可显著提高马铃薯水分利用效率,水分利用效率分别为42.98、38.27 kg/(hm²·mm),相比于对照分别提高104.72%和38.27%。化肥平衡配施(NPK)当季肥料利用率最高,N、P₂O₅、K...     

不同气候条件下耗水量对旱地油菜产量的影响及水分利用效率研究

为了研究气候变化情景下农作物种植应对措施,采用分期播种法,对高海拔旱作区春油菜生长过程中耗水量变化和降水、温度的影响试验。结果表明,高海拔旱作区油菜全生育期耗水量在254~286 mm之间,抽薹-开花期耗水占全生育期的6.9%~10.3%,开花-成熟期耗水占全生育期的32.3%~58.2%。抽薹-开花期耗水量与产量相关极显著(r=0.890);开花-成熟期耗水量与产量相关显著(r=0.764),期间耗水量每增加1 mm油菜产量增加37.9 kg/hm2。不同播期耗温比与产量相关达极显著水平(r=0.844),耗温比每增加1单位,油菜产量增加86.4 kg/hm2。不同播期油菜水分利用效率与产量呈极显著正相关(r=0.981),水分利用效率每增加1单位,油菜产量增加313.5 kg/hm2。     

控释肥对马铃薯产量、氮素利用率及经济效益的影响

通过田间小区试验,研究了不同控释肥处理对马铃薯产量、氮素利用率和经济效益的影响,以期为控释肥在马铃薯生产中的施用和马铃薯专用控释肥生产的改进提供科学依据。结果表明,与普通肥料相比,控释肥处理的各项指标均有显著提高,其中产量平均提高了8.35%,氮素表观利用率平均提高了26.75%,产投比平均提高了39.56%。减量控释肥（80%常规量）处理的氮素利用率、产投比与常规量控释肥处理相比分别提高22.43%、13.71%。增钾处理的产量和增收率最高,与其他控释肥处理的均值相比,分别提高5.55%、7.37%,为此试验中的最优处理。     

覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率,于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,进行了露地平作(ck),双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明,在丰水年,双垄沟覆膜处理效果最好,与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%,产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%;在欠水年,土下覆膜处理效果最佳,较露地增产71.31%,水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术,土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

生物降解膜在烤烟地膜覆盖栽培中的应用

为减少烤烟地膜覆盖栽培造成的“白色污染”和揭膜用工成本,采用田间随机区组试验研究生物降解膜对烤烟产质量的影响,测定生物降解膜在田间降解过程。试验结果表明：覆盖地膜能促进烟株快速还苗,有利于提高和改善烟叶产质量。在垄体保温、增温效果上,生物降解地膜与普通地膜无显著差异,均能缩短烤烟还苗期。覆盖生物降解膜比不覆盖地膜上中等烟提高5.82个百分点,每公顷产量增加32.85 kg,产值增加813.75元,与普通膜覆盖相比,上中等烟比例、产量略低但无显著差异,烟叶身份和色度略差,生物降解膜在烟株进入团棵期开始裂解,烟地翻犁前基本降解完成。因此,生物降解膜可在烤烟地膜覆盖中应用,但降解时间与烟叶生育期不完全同步,应进一步改进其降解性能。     

不同灌溉处理对杂交谷子生长特性、产量及水分利用的影响

旨在为‘张杂谷’的节水高效提供理论依据。本试验于2014 年在张家口农科院宣化试验站(115°3′N,40°63′E)进行,以‘张杂谷3 号’为材料,设置4 个灌水处理：①杂交谷子全生育期不灌水(T0);②于拔节期灌水(T1);③分别于拔节、抽穗期灌水(T2);④分别于拔节、抽穗、灌浆期灌水(T3),探讨了不同灌溉条件下‘张杂谷’生长、产量、水分利用效率的变化规律。结果表明：（1）灌溉使灌浆期叶片水势提高0.04~0.31 Mpa,株高及生物量分别提高21.1~34.05 cm、2675.07~4103.88 kg/hm2。（2）与T0相比,灌溉下T1、T2、T3产量分别增加了1256.36 kg/hm2、2155.62 kg/hm2、2105.93 kg/hm2。（3）T1、T2、T3处理产量水平水分利用效率(WUEy)分别比T0提高9.33%、19.2%、14.88%,且WUEy 与产量呈显著正相关。分析得出如下结论：（1）在干旱年型,对‘张杂谷3 号’而言,于拨节、抽穗期进行2 次灌溉是获得高产与高WUEy 的有效措施。（2）灌溉下产量与WUEy 的提升主要是通过提升群体生物量与群体水分利用效率(WUEbm)实现的。     

不同生育期（阶段）有限补灌对小麦产量和水分利用效率及经济效率的影响

为高效利用灌溉水资源,提高灌溉水水分利用效率和水分经济效率,在山西临汾采用随机区组设计方法研究了不同年型各生育期（阶段）有限补灌对产量、水分利用效率及经济效率的影响。结果表明：2个年型（正常和干旱）条件下：各生育阶段灌水处理的平均产量、水分利用效率和灌溉水水分经济效率均表现为冬前灌水>春季灌水>后期灌水;各生育时期灌水处理的平均产量和灌溉水水分经济效率均表现为冬水>孕穗水>拔节水>扬花水>返青水>起身水>灌浆水>对照（不补灌）,水分利用效率为冬水>孕穗水>扬花水>返青水>起身水>拔节水>灌浆水>对照（不补灌）。降雨正常年型各生育阶段灌水处理的平均产量、水分利用效率均高于干旱年型,而干旱年型灌溉水水分经济效率却高于正常年型。此项研究同时明确了各生育期灌水处理的土壤水分动态。该项研究为发展半旱地农业提供了理论和技术支撑。