深层渗灌对冬小麦蒸散动态及水分利用效率的影响

为了解渗灌方式下冬小麦的水分蒸散动态及水分利用情况,设置春不灌水(T1)、地上灌拔节水(T2)、地下灌拔节水(T3)、地下灌拔节水+开花水(T4)、地上灌溉拔节水+开花水(T5)5个水分处理,利用称重式蒸渗仪研究了5种水分管理模式下冬小麦的蒸散特征、水分动态及水分利用效率。结果表明,从全生育期来看,冬小麦的耗水速率呈双峰曲线变化,渗灌(T3和T4)的蒸散速率高峰出现在灌拔节水后第五天,常规灌溉(T2和T5)的高峰值出现在灌拔节水后第三天;从每天蒸散动态来看,渗灌和常规灌溉耗水速率均呈"单峰曲线"变化,渗灌拔节水前期呈现"反奢侈耗水"现象,将更多的水用在拔节后期-灌浆期,而渗灌开花水明显抑制了冬小麦耗水,全生育期耗水总量比常规灌溉低1.99%~4.77%;渗灌主要增加了60~100cm土层含水量,常规灌溉增加了0~40cm土层含水量;渗灌增加了穗粒数、千粒重、水分利用效率和收获指数,降低了生物量、籽粒的氮素积累量。综合来看,渗灌通过影响不同土层含水量改变植物的耗水模式,即抑制土壤蒸发并将节余水用于生长后期;提高了水分利用效率和收获指数,降低了籽粒蛋白质含量。     

秸秆还田条件下氮肥用量对冬小麦生长发育及产量的影响

以冬小麦品种安麦1350为材料,设置秸秆不还田不施氮(CK)、秸秆不还田常规施氮300 kg/hm2(N1)、秸秆还田减量施氮225 kg/hm2(N2)、秸秆还田常规施氮300 kg/hm2(N3)4个处理,探究安阳地区秸秆还田下氮肥用量对冬小麦生长发育和籽粒产量的影响.结果表明:玉米秸秆还田配施氮肥可增加冬小麦叶面...     

秸秆还田下施氮模式对冬小麦生长发育及肥料利用率的影响

为给秸秆还田下山西南部一年两熟区冬小麦种植筛选适宜施氮方式,通过大田试验,以不施氮为对照,在施氮225.0kg·hm-2条件下设置10∶0、7∶3、5∶5和3∶7(底施∶拔节期追施比例)四种施氮模式,研究了玉米秸秆还田下施氮方式对冬小麦生长发育、干物质运转、肥料当季利用率及土壤酶活性的影响。结果表明,在玉米秸秆直接还田和施氮225.0kg·hm-2下,提高底施氮肥比例可增加冬小麦越冬前和拔节期单株茎蘖数和总茎数,并使旗叶SPAD值在灌浆前中期保持较高水平,且延缓其灌浆后期下降,促进灌浆期干物质向穗部转运和积累,增加成穗数和穗粒数,进而实现增产。施氮模式中底追比例7∶3的增产效果最好,籽粒产量达5 773.8kg·hm-2,较其他施氮模式增产1.58%~10.17%。增加底施氮肥比例可提高土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化酶活性,促进冬小麦对养分的吸收及其向籽粒的转运,提高肥料当季表观利用率。底追比例7∶3的氮磷肥利用效果最好,其中氮肥当季利用率较其他模式提高1.46%~3.06%,磷肥当季利用率提高0.76%~3.34%;钾肥利用效果以氮肥全部底施最好,较其他施氮模式提高4.54%~14.53%。因此,山西省南部一年两熟种植区在玉米秸秆还田下冬小麦的合理施氮模式为70%底施+30%拔节期追施。     

天达—2116对冬小麦生长发育、产量和品质的调节效应

天达-2116是一个新型植物生长调节剂。为了给其在生产上应用推广提供理论依据，采用随机区组试验研究了天达-2116对冬小麦生长发育、产量及品质的影响，结果表明，天达-2116对促进小麦分蘖、加快叶龄进程、促进根系发展、增加叶片中叶绿素含量、降低MDA（丙二醛）含量、增穗粒数、提高产量、改善品质等均有不同的调节效应。     

地膜覆盖对低群体冬小麦生长发育效应的研究

地膜小麦较常规小麦０～１０ｃｍ地温提高２．２５～２．８２℃,０～１０ｃｍ,１１～２０ｃｍ,２１～３０ｃｍ,３１～４０ｃｍ,４１～５０ｃｍ土壤含水量依次比ＣＫ提高１．９６％,１．３４％,２．３２％,１．６４％和１．０４％穗分化提前３～５ｄ,分蘖质量和数量均发生于显著变化,冬前,返青和拔节期的增蘖幅度依次为１１．５％,３０．３％和１０．６％,成穗数增加９．７％,扩源增库效果显著,拔节到抽穗期主茎叶面积     

不同灌溉时期的冬小麦土壤水分变化动态

为高效利用水分资源以及给冬小麦灌水制度的合理制定提供依据,采用水量平衡法,系统研究了不同时期单次灌水和两次灌水的冬小麦土壤水分变化动态。结果表明,雌雄蕊分化期前单次灌水,开花前土壤水分能基本满足小麦生长的要求,开花期后土壤处于持续干旱状态;雌雄蕊分化期之后的单次灌水处理,在拔节期至灌水时期之间有一时段的土壤干旱,通过不同时期的灌溉,开花时各处理的土壤基本处于适宜小麦生长的含水量范围。小麦抽穗后进行第二次灌水的处理,籽粒形成期之前为满足型供水,籽粒形成后处于轻、中度干旱。从无水处理的耗水特点可以看出,小麦返青至拔节主要消耗0～40cm土层的水分,拔节至开花消耗0～100cm土层的水分,至成熟耗水可达到200cm。单次灌水处理,以孕穗前后灌水产量较高,二次灌水处理,以拔节配开花处理产量表现较好。     

灌水和非灌水条件下冬小麦水分的利用特点研究

为了探讨灌水和非灌水条件下冬小麦对水分的利用特点,在大田条件下研究了灌水与非灌水两种处理对冬小麦的耗水结构、土壤水分利用程度及水分与产量之间的关系。结果表明,在非灌溉条件下,冬小麦主要利用20~60 cm土层中的水分,冬小麦对土壤贮水的消耗量增加,平均多耗水96.84 mm;土壤水分利用程度提高,较灌水区提高26.8个百分点;耗水系数增加,水分利用效率增大;冬小麦的产量与0~100 cm土层的含水量有密切的关系,这些土层内的含水量变动对产量的影响最大。     

春季灌水和追氮对北京冬小麦生长发育和产量的影响

为明确灌水模式及追氮量对北京小麦生长发育和产量的影响,通过裂区试验,分别以灌水和追氮量为主副区.其中,灌水在各处理均灌溉越冬水600 m3·hm-2和灌浆水450 m3·hm-2基础上,设置4种春季灌水模式即返青水300 m3·hm-2+拔节水450 m3·hm-2(W1)、返青水750 m3·hm-2(W2)、起身水...     

播后镇压和冬前灌溉对土壤条件和冬小麦生育特性的影响

为揭示冬灌和镇压的作用,以冬小麦品种石新828和石麦12号为材料,研究了冬灌和镇压措施对麦田土壤水热条件和冬小麦生育特性的影响。结果表明,与不冬灌相比,冬灌条件下,冬季和春季土壤含水量提高,土壤温度较稳定。与不镇压相比,镇压处理的冬前和起身期土壤含水量及冬前夜间土壤温度提高。冬灌处理冬小麦在越冬后各时期的总茎数、LAI、干物质积累量有所降低,开花期叶片光合速率显著下降,灌浆后期叶片SPAD值下降也较快,每穗总小穗数、结实小穗数、穗粒数和产量均减少。镇压使小麦开花前干物质积累量减少,但对成熟期干物质积累量影响不显著,因为开花后光合速率提高,叶片SPAD值下降较缓慢,开花后干物质积累较多。镇压处理成熟期的单位面积穗数降低,但由于穗粒数和千粒重提高,镇压与不镇压的产量差异不显著。从本研究结果看,冬灌是一项防冻保苗的有效措施,与播后镇压配合可减缓冬季低温和温度剧烈变化对小麦的不利影响。     

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段光合速率的影响

为给冬小麦调亏灌溉（Regulated deficit irrigation,RDI）指标与模式的建立提供理论依据和技术参数,在防雨棚条件下,采用子、母盆栽方法,以冬小麦为试验材料,分析了RDI对冬小麦不同生育阶段光合速率（Pn）的影响,并对其进行了模拟,以探寻适宜的水分调亏阶段（时期）和调节亏水度。结果表明,冬小麦返青至拔节期水分调亏对Pn无显著影响;拔节至抽穗期轻度水分调亏的Pn未受显著影响,复水后补偿效应显著;中、重度调亏的Pn受到显著抑制,复水后虽有补偿效应,但与对照差异不显著;抽穗至灌浆期轻度水分调亏对Pn无显著影响,中、重度水分调亏的Pn受到强烈抑制,复水后补偿效应较弱,补偿时间也有限。据此认为,冬小麦RDI的适宜阶段为拔节期以前,适宜的调亏度为50%～65%FC（Field capacity,FC）;拔节至抽穗和抽穗至灌浆期也可轻度调亏,调亏度为60%～65%FC。     

施氮量对新疆滴灌冬小麦根系生长及产量的影响

为探明滴灌冬小麦高产需氮肥规律,利用大田试验研究了N_0(0 kg·hm~(-2))、N_1(90kg·h~(-2))、N_2(180kg·h~(-2))、N_3(270kg·h~(-2))、N_4(360kg·h~(-2))施氮量对新冬18号0~60cm土层根系生长的影响及其与产量和氮肥利用率的关系。结果表明,随着施氮量的增加,拔节至成熟期间0~60cm土层根系干重、根长和根系活力均增加,N_3处理孕穗期小麦0~60cm土层根干重、根长分别较N_0处理增加11.93%、29.0%,增幅基本表现为0~20cm20~40cm40~60cm土层;N_3处理较N_0处理小麦产量增加30.35%,氮肥农学利用效率为6.90kg·kg-1。拔节期前后施适量氮肥可促进0~60cm土层根系生长和活力增强,是氮肥增产的重要原因。本试验条件下最适宜施氮量为180~270kg·h~(-2),可获得产量7 591.49~8 004.85kg·h~(-2),氮肥农学利用效率为6.90~8.06。     

微喷灌模式冬小麦产量形成及水分利用特性研究

为了解微喷灌技术的节水潜力及其对冬小麦生理特性和产量形成的影响,采用裂区试验设计,以灌溉方式(微喷灌和畦灌)为主区,灌溉量和灌水时期为副区,微喷灌和畦灌分别设置了6个和12个灌水量水平,分析了微喷灌冬小麦部分生理指标的变化以及产量和水分利用特点。结果表明,两种灌溉模式下小麦供水量(降水+灌溉水)与产量均呈2次曲线关系,达到最高产量的微喷灌、畦灌供水量分别为228.7和325.8 mm,相应耗水量分别为386.3和449.7 mm,微喷灌的最高产量和WUE较畦灌分别提高5.8%和16.3%。供水量190.0 mm下微喷灌小麦达到最高产量,相应耗水量为348.8 mm,WUE较畦灌提高26.7%。在较低灌水量范围内,相同灌水量下微喷灌小麦叶片渗透势、叶绿素含量和光合速率均高于畦灌小麦,尤其是在生育后期;在最高产量时微喷灌小麦叶片各项生理指标明显高于畦灌或与之相当。与传统畦灌比较,在限水灌溉条件下,微喷灌能显著提高小麦生育后期叶片生理活性,增产效果突出,节水潜力较大。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响

为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm~(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),研究了9个水氮处理对麦田0~140cm土层耗水量、冬小麦品种新冬41号群体叶面积指数、干物质和产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加滴灌量直接提高了0~60cm土层含水量,间接减少了小麦对60~140cm土层储水的消耗量,增加了麦田总耗水量;施氮量对土壤含水量影响不显著。在相同水分条件下,增加施氮量提高了小麦产量;而仅在N_2条件下,滴灌量显著影响产量,W_2和W_3的产量均显著高于W_1,但W_2和W_3间差异不显著;加大滴灌量或施氮量均增加孕穗至成熟期间群体叶面积指数、光合势和干物质积累量,减少花前营养器官储存物质的转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,增加花后物质生产对籽粒产量的贡献率和产量,降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率;适宜水氮组合较单灌水或单施氮处理增产更显著,并同时提高水、氮利用效率,以W_2N_2、W_3N_2组合产量较高(9 051.9、9 189.6kg·hm~(-2))。综合产量和成本,春季总滴灌量2 250 m~3·hm~(-2)(拔节期、孕穗期、开花期各750m3·hm-2)、总施氮量270kg·hm~(-2)(拔节期90kg·hm~(-2)、孕穗期180kg·hm~(-2))的水氮组合为北疆滴灌冬小麦超高产田水氮运筹的适宜模式。     

玉米秸秆还田条件下冬灌时间与施氮方式对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

为给玉米秸秆还田条件下冬小麦的水氮运筹提供依据,以小麦品种临优2069为材料,研究了山西省小麦-玉米一年两熟区玉米秸秆还田条件下冬灌时间和施氮方式对冬小麦生长发育及水氮利用效率的影响。结果表明,随着冬前灌水时间的推迟,小麦总茎数、单株分蘖数、成穗数、产量、籽粒水分生产率、氮肥表观利用率均呈先升高后降低趋势,以11月25日冬灌的最高。在施氮量相同条件下,氮肥一次性底施(N10∶0)的拔节期总茎数、成穗数、产量、籽粒水分生产率和氮素吸收量、表观利用率高于氮肥70%底施+30%拔节期追施(N7∶3)处理,冬前总茎数、单株分蘖数则相反。冬前灌水时间提前和氮肥一次性底施有利于提高小麦前期单株干重;冬前灌水时间推迟和后期追氮则有利于灌浆期穗部和总干物质的积累。因此,山西省小麦-玉米一年两熟区,秸秆还田条件下氮肥采取一次性底施,并于11月25日冬灌,可实现冬小麦的高产高效栽培。     

灌水方式和灌溉量对冬小麦根冠结构的影响

为了解不同灌水方式和灌溉量下冬小麦根冠结构的变化,在2年试验的基础上,设置畦灌和喷灌两种灌水方式,畦灌设置1 300和1 911 m3·hm-2两种灌水量;喷灌设置900、1 200、1 500、1 800m3·hm-2四种灌水量,与灌水时期形成6个组合处理,分析了灌水方式和灌水量对冬小麦叶面积、光合性能、根系生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,喷灌下少量多次灌溉能促进叶面积指数(LAI)提高,尤其早春灌返青水或起身水可明显增加单叶面积,促进倒5和倒6叶生长,灌水1 200m3·hm-2就可以获得较高的单叶面积和LAI;喷灌条件下LAI和光能截获率明显高于畦灌。少量多次喷灌可明显提高叶片净光合速率(Pn),并延缓其在生育后期的下降,促进生育中后期干物质积累;与畦灌比较,喷灌主要是提高了花后叶片Pn。喷灌处理的1m土层内根干重、根长密度和根表面积明显小于畦灌处理,但根系变粗,0~20cm根长度减小。在灌水次数较少、灌溉量较低的条件下,喷灌处理增产增效显著,而在灌水次数较多、灌溉量较高的条件下,喷灌处理由于LAI过高,奢侈蒸腾增加,反而不利于产量和WUE提高。相比畦灌,少量多次喷灌使小麦形成了一个典型的"大冠层、壮根系"的形态特征,在2012/2013年气候条件下,喷灌1 200m3·hm-2、灌水3~4次、拔节期灌溉第一水就可以构建高产高效冠层。     

调亏灌溉下冬小麦根系分布与耗水的关系

为探明调亏灌溉下冬小麦根系分布与耗水的关系,在大田条件下,以ND09-1、济麦22、烟农15、石家庄8号和潍62036为材料,研究了起身期、拔节期、开花期、花后20 d和成熟期0～200 cm不同土层冬小麦耗水动态与根系总重、总长以及根干重密度(DRWD)和根长密度(RLD)垂直分布的关系.结果表明,石家庄8号和济麦22开花期根系总干重、根系总长度、80～120 cm土层DRWD和RLD值都显著大于其他品种,花后20 d至成熟期间80～140 cm土层水分消耗量也明显大于其他品种,最终千粒重和产量也显著高于其他品种.提高灌浆后期深层根量有利于增强小麦植株利用深层水分的能力,保证灌浆后期的水分供应,实现节水高产.     

几种水氮模式处理下冬小麦根系生长的差异

为了给冬小麦水氮管理提供理论依据,以京冬8号为试验材料,采用随机区组设计,研究了4种水氮模式(优化灌溉-传统施肥、传统水肥、秸秆还田-优化水肥、优化水肥、传统灌溉-优化施肥)处理下冬小麦根系生长的差异。结果表明,不同处理间冬小麦0~120 cm土层单位面积的根量有差异。与传统水肥相比,传统灌溉-优化施肥0~60 cm土层的根系长度有所减少,60~90和90~120 cm土层的根系长度分别增加14.62%和73.72%(P<0.05),总根量略增加;优化灌溉-传统施肥0~30 cm土层的根系长度明显增加(P<0.05),30~60、60~90和90~120 cm土层的根系长度分别减少3.52%、6.65%和18.21%,总根量增加;优化水肥和秸秆还田-优化水肥各土层的根量增加。与优化水肥相比,秸秆还田-优化水肥0~60 cm土层的根量有所增加,60~120 cm土层有所减少。各处理冬小麦根系密度随土层加深而递减的速度大小为优化灌溉-传统施肥>传统水肥>秸秆还田-优化水肥>优化水肥>传统灌溉-优化施肥。     

冬小麦分阶段化学调控技术的研究

根据器官建成和产量形成的规律,对小麦实行了分阶段化学调控研究。结果表明,壮丰安拌种能显著增加单株分蘖数和次生根数,有效控制拨节前生长叶片的长度和宽度;拔节前喷施壮丰安能显著抑制基部节间的伸长,增加每穗粒数;抽穗开花期喷施增粒增重剂有利于千粒重的提高。与大穗型品种相比,多穗型品种更适宜于应用化控技术进行调控。