早稻水分利用率与碳同位素识别值之间的关系

通过温室盆栽试验,分析和探讨了三个水平的土壤水分条件对分蘖期和成熟期收获的早稻(Oryza sativa L.)生物量累积、水分利用率(WUE)、植株不同部位的碳同位素识别值(CID)的影响,并了解了它们之间的相互关系.水分条件包括饱和含水量(W1)、饱和含水量的70%(W2)、饱和含水量的40%(W3).结果表明当土壤水分条件从W1降低到W2时,分蘖期收获的生物量降低45%左右,成熟期收获的生物量降低16%～19%;而当从W1降低到W3时,分蘖期收获的生物量降低73%左右,成熟期收获的生物量降低55%～57%.然而,根据地上部干重计算而来的WUE(WUE-地上部)和根据全株干重计算而来的WUE(WUE-全株)则随土壤含水量的降低而增加,其增幅在分蘖期为0.07～0.28 g kg-1,在成熟期为0.07～0.45g kg-1.植株的CID值变幅为17.0～20.6,但植株不同部位间差别显著,分蘖期收获的样品CID值从小到大的顺序为根《最近完全伸展叶《叶芽《茎秆;而成熟期收获的样品CID值从小到大的顺序为籽粒《根《茎秆《旗叶.随着土壤含水量的降低,植株所有部位的CID值亦显著减小.叶部的CID值与WUE-地上部(和WUE-全株)之间呈一致的负相关关系.     

小麦开花期适量灌溉提高水氮利用效率减少土壤硝态氮淋洗的机理

  【目的】  探究开花期土壤水分含量对小麦植株氮素积累转移、土壤硝态氮含量、小麦产量及氮素利用率的影响,为小麦氮素高效利用及节水高产栽培提供理论依据。  【方法】  于2018—2019和2019—2020年两个小麦生长季,在大田条件下,供试品种为济麦22,在开花期设置3个水分处理:不灌水 (W0)、将0—40 cm土层土壤相对含水量补灌至70% (W1) 和85% (W2)。测定了小麦开花期和成熟期氮素的积累和转运、小麦产量及氮素利用率,并对小麦成熟期0—200 cm土层土壤硝态氮含量进行分析。  【结果】  1) W1处理中,两个小麦生长季开花期营养器官贮存氮素转移量比W0和W2处理平均提高11.63%和7.27%,氮素转移率分别增加9.49%和6.11%;成熟期籽粒氮素分配量平均提高22.5%和12.9%,但叶片和穗轴+颖壳中的氮素分配量显著低于W0和W2处理,因而提高了氮素收获指数。2) 补灌至70% (W1) 处理降低了60—120 cm土层土壤硝态氮含量,小麦氮素吸收量比W0和W2处理平均提高11.4%和6.5%,土壤氮素表观盈余量平均降低51.0%和40.9%,W1处理减少硝态氮向深层土壤淋溶的风险,降低了0—200 cm土层土壤中无机氮的残留量和土壤氮素表观盈余量,有利于小麦根系对土壤氮素的吸收利用。3) W1处理的小麦千粒重比W0和W2处理平均增加11.0%和5.4%,籽粒产量提高25.9%和11.8%,水分利用效率平均提高17.0%和12.7%,氮素吸收效率提高了11.4%和6.5%,氮素利用效率增加了13.0%和4.9%。  【结论】  在小麦开花期,将0—40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%,可以显著提高小麦灌浆中后期营养器官贮存氮素向籽粒的转移量和转移率,提高小麦成熟期籽粒中氮素的积累量和分配率,进而提高了产量、氮素收获指数、氮素利用率和水分利用效率,同时降低了60—120 cm土层土壤硝态氮含量,因而减少了环境风险。灌溉过量导致硝态氮过多向下移动,影响根系吸收,水分不足则降低氮素向籽粒的运转。     

土壤水分条件对甘薯水分利用效率和稳定性碳同位素影响

以我国大面积种植的典型旱地作物甘薯为研究对象,进行可控条件的不同水分处理的盆栽试验,研究了水分胁迫下甘薯各典型生育期各器官碳同位素判别值(Δ13C)、水分利用效率(WUE)及其之间的关系。试验设3个水分条件:分别为田间持水量的50%(W1),75%(W2),100%(W3)。结果表明,各生育期各器官生物量均随着水分增加而增加,在W3处理时达到最大,各生育期WUE则在W1处理时达到最大。尽管W3处理最终总生物量积累及产量最高,但高水分处理下将降低光合同化物向地下部的分配比例;同时,甘薯光合速率和Ru Bis CO活性之间呈正相关关系;甘薯不同生育期不同部位的Δ13C各不相同,其中根的Δ13C最小,然后依次为叶柄、茎秆、叶片,表明甘薯叶片光合同化物质在各器官中分配时发生碳同位素的分馏作用;在甘薯的各生育期,各器官Δ13C和瞬时WUE呈一致性的负相关关系。综上所述,碳同位素可以作为灵敏简单、快速准确的甘薯WUE的评价方法。     

栽培方式与土壤水分对黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响

以津春四号黄瓜为试验材料,研究了不同栽培方式﹝日光温室(G),遮雨棚(S)﹞及土壤水分条件﹝土壤含水率分别为田间持水量的60%~70%(W1)和90%~100%(W2)﹞对黄瓜产量、品质和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)低水条件下,植株根冠比较大,但生物量、产量较低。耗水量随土壤含水率上升而增加,含水率较低的土壤有利于WUE提高幅度较大;日光温室内植株根冠比较小,生物量和产量高于遮雨棚;(2)较低的土壤含水率利于果实品质提高,其维生素C(Vc)、可溶性糖、可溶性蛋白质和可溶性固形物含量较高;遮雨棚内黄瓜营养品质优于日光温室内的黄瓜。     

河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉试验研究

试验对北方干旱内陆河流域(张掖)春小麦调亏灌溉进行研究,设计了8个不同土壤水分亏缺处理,以探索调亏灌溉对该区春小麦耗水特征、地上部生物量、收获指数、供水效率等指标的影响.结果表明:在调亏灌溉条件下,不同水分调亏处理、不同产量水平下春小麦0～120 cm土层阶段耗水量和日耗水强度差异较小,小麦耗水模系数全生育期变化趋势也较为一致,且在播种～分蘖期和分蘖～拔节期最小,而拔节～孕穗期和抽穗～灌浆期最大;与未调亏的对照(全生育期充分供水,FFF)相比,干旱环境下调亏灌溉能显著提高春小麦地上部生物量和供水效率,而收获指数除2004年LLM(拔节、孕穗和抽穗轻度水分亏缺而灌浆～生理成熟中度亏缺)和MFL(拔节中度水分亏缺、孕穗和抽穗充分供水而灌浆～生理成熟轻度亏缺)调亏处理与未调亏的对照无显著差异外,其他调亏处理收获指数均比对照显著降低.小麦地上部生物量和供水效率分析表明,全生育期最优水分调亏模式为HFF(拔节重度水分亏缺、孕穗和抽穗及灌浆～生理成熟充分供水)处理,即春小麦孕穗和抽穗期及灌浆～生理成熟期均高水分处理(65%～70%田间持水量)而拔节期重度水分调亏(45%～50%田间持水量),灌溉定额为440 mm左右(包括晚秋季储水灌100 mm).     

关中平原冬小麦临界磷浓度稀释曲线的构建与磷营养诊断

【目的】基于关中平原冬小麦施磷量与小麦磷营养的关系,建立临界磷浓度稀释曲线,为当地冬小麦科学施磷提供理论依据。【方法】长期定位施磷田间试验始于2009年,供试小麦品种为‘西农979’。设置4个施磷水平(P₂O₅) 0、60、120、180 kg/hm²,分别记为P0、P60、P120和P180处理。于2018—2021年冬小麦拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期和成熟期取样,分析冬小麦地上部生物量、植株磷浓度,记录小麦产量。利用2018—2020年冬小麦地上部生物量和植株磷含量建立临界磷浓度稀释模型,计算磷营养指数(PNI)。依据2020—2021年冬小麦数据验证磷营养指数诊断的可靠性。【结果】1)施用磷肥可显著增加冬小麦穗数和穗粒数,显著降低千粒重,2018—2021年3季冬小麦依次提高穗数50.7%～53.0%、23.1%～29.7%和17.5%～19.0%,穗粒数依次提高28.6%～34.2%、22.7%～24.1%和18.7%～19.6%,千粒重依次降低1.1%～2.9%、3.5%～7.0%和1.3%～4.9%,P60...     

灌溉与有机肥处理对冬小麦水分利用效率的影响

探究不同灌溉量和有机无机肥配施的组合处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响,为冬小麦的科学施肥管理提供参考。以关中地区冬小麦‘小偃22’为研究对象,通过田间试验,采用等氮原则对有机肥与无机肥进行不同比例配施(F1,100%无机肥;F2,24%有机肥+76%无机肥;F3,48%有机肥+52%无机肥),结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),共设计6个灌溉施肥组合处理(W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2和W2F3)。通过测定冬小麦的生长指标(植株株高和叶面积指数)、0～200cm土层土壤体积含水率(以20cm为深度间隔)和小麦的产量及构成要素(干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量和籽粒产量),分析灌水量与有机无机肥配施对冬小麦生长及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)充分灌溉(W1)条件下,F2、F3处理株高较F1处理分别提高3.4%～21.2%和0.8%～15.9%,叶面积指数提高5.7%～18.5%和16.8%～47.4%,干物质量提高12.1%～26.1%和21.1%～36.0%,穗长提高12.5%和14.5%,有效穗数提高6.6%和9.3%,千粒质量提高18.3%和24.4%,籽粒产量提高14.8%和28.6%,WUE提高14.6%和27.5%;亏缺灌溉(W2)条件下,与F1处理相比,F2、F3处理株高分别提高8.5%～16.2%和0.5%～10.6%,叶面积指数提高4.9%～20.7%和17.0%～50.0%,干物质量提高7.7%～25.7%和15.0%～34.6%,穗长提高12.3%和18.5%,有效穗数提高7.4%和18.0%,千粒质量提高15.3%和25.1%,籽粒产量提高13.1%和31.8%,WUE提高21.4%和35.2%。在相同灌溉水平下,有机无机肥配施处理可以提高土壤体积含水率。(2)W2F2处理对冬小麦株高增长最有效,灌浆期达最大值,较W1F1处理增长10.4%;W2F3处理对冬小麦叶面积指数、干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量影响最大,成熟期较W1F1处理分别提高23.6%、39.0%、20.3%、18.4%和33.1%。(3)W2F3处理对冬小麦籽粒产量和WUE的影响最为显著,W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理籽粒产量分别提高了35.5%、18.0%、5.3%、31.8%和16.6%;W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理WUE分别提高了52.6%、33.2%、19.7%、35.2%和21.4%。亏缺灌溉与48%有机肥+52%无机肥组合处理的冬小麦籽粒产量和WUE最高,该灌溉施肥管理方案为关中平原及环境相似地区冬小麦的科学施肥管理提供了科学依据。     

不同保水措施对砂质潮土水分、微生物量及小麦产量的影响

通过研究不同保水措施对砂质潮土的保水效应、微生物量及小麦产量的影响,为中低产田砂质潮土的土壤改良及小麦产量提升提供科学依据。在黄淮海平原麦-玉轮作的典型砂质潮土区,设置常规耕作无保水措施的对照(T)、秸秆还田(TS)、生物炭还田(TB)、秸秆与生物炭配合还田(TS+B)和秸秆与保水剂配合还田(TS+W)5种田间保水措施。结果表明,与T相比,4种保水措施均显著提高了分蘖期土壤含水量,其中TS+W含水量最高,0～20 cm土层增加21.9%,20～40 cm土层增加69.4%,随着生育期延长,保水效果逐渐降低;与之相反,TS+B处理显著提高小麦生育后期的土壤含水量,在灌浆期提高18.8%,成熟期提高32.6%。在小麦分蘖期,0～20 cm土层各处理间微生物量碳无显著差异,与T相比,TS、TB和TS+W处理显著提高20～40 cm土层中土壤微生物量碳,分蘖期增幅最大的是TS,提高量为212.7%,灌浆期增量最大的是TS+W,提高31.6%。各处理小麦产量均有所增加,其中TS+W产量提升31.4%,其中仅TS+W与T处理达到差异显著水平。土壤水分与小麦产量性状、微生物量碳含量的相关分析发现,土壤水分含量是砂质潮土生产力低下的主要限制因素,主要在小麦分蘖期和拔节期影响小麦产量。4种保水措施均不同程度改善砂质潮土的理化性质,增加土壤含水量、微生物量和作物产量,其中秸秆和保水剂配合施用对砂质潮土小麦增产效果最佳。     

基于产量品质及水肥利用率的袋培辣椒水肥耦合方案

为探究水肥耦合对袋培辣椒产量、果实品质、水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)和肥料利用率(Fertilizer Use Efficiency,FUE)的影响,构建袋培辣椒水肥精准化管理模式,该研究以'博陇(37-94)Bolon RZ F1'辣椒为对象,设3种灌溉水平(基质相对含水量70%～75%(W1)、55%～60%(W2)和40%～45%(W3))、3个营养液浓度水平(设置150%(F1)、100%(F2)、80%(F3)标准山崎辣椒营养液浓度)和2个营养液供应量(正常供应、减量供应(每次辣椒采收前6 d营养液减量40%供应))三因素耦合,共18个处理,分析各因子及其耦合效应,建立综合评价辣椒产量、WUE、FUE及果实综合品质的多目标优化模型,并利用遗传算法多目标优化法对该模型进行寻优。结果表明:灌溉量和营养液浓度单因子及其耦合效应均对辣椒产量、WUE和FUE有显著性影响,产量、WUE和FUE均随灌溉量和营养液浓度的增加先增加后降低;利用Topsis法对各处理的果实品质进行综合评价,营养液减量供应可在维持产量和WUE较高的基础上,显著提高辣椒果实综合品质和FUE;营养液减量供应下W2F2处理的辣椒产量、WUE和FUE最高,营养液减量供应下W2F1处理果实综合品质最好。遗传算法多目标优化法寻优表明营养液减量供应结合W2F2处理效果最佳。该试验条件下,高产优质的袋培辣椒水肥耦合方案为:通过灌溉将基质相对含水量控制在55%～60%,施用100%浓度的标准山崎辣椒营养液,且每次辣椒采收前6d营养液减量40%供应。该模式下的辣椒产量达到87930.52kg/hm2,果实品质综合评价贴合度达到0.742,WUE和FUE分别达到41.14 kg/m3和38.83%,此结果可为辣椒高产优质且水肥科学管理提供指导依据。     

负压控水下不同株型玉米水分利用效率和产量的盆栽试验

干旱胁迫研究中的难点之一在于减少土壤水分波动对试验结果的影响。该研究采用负压供水盆栽装置,通过调节供水负压值精确控制土壤含水率,模拟土壤干旱胁迫,研究比较3种胁迫程度(无胁迫CK、轻度和重度胁迫)、2个胁迫时期(苗期、吐丝期)对不同株型玉米(小株型CF1002和大株型CF3330)的水分利用效率、生物量和产量的影响,旨在分析2种株型夏玉米对不同时期、程度干旱胁迫的响应差异。结果表明:随着苗期胁迫程度加重,CF1002的水分利用效率(water use efficiency,WUE)从3.24增至3.43,而CF3330的WUE从3.70降至3.25。吐丝期轻度干旱胁迫后CF1002和CF3330的WUE较CK分别降低2.7%和24.4%,吐丝期重度胁迫后,CF1002和CF3330的WUE较CK分别降低17.4%和57.1%。与CK相比,吐丝期轻度和重度干旱胁迫使小株型和大株型玉米胁迫期耗水量下降61.3%和62.5%,灌浆中期光合速率下降22.9%和54.3%,成熟期地上部干物质质量减少24.8%和38.0%,最终减产47.9%和71.5%,以上指标大株型玉米的降幅大于小株型玉米。在生育中后期,大株型玉米光合生产和蒸腾作用更易受干旱胁迫抑制,使物质生产和积累减少,水分消耗大幅下降。针对不同株型玉米在生育后期采用不同的水分管理策略有助于降低干旱造成的损失。     

Adequate supply of potassium improves plant water‐use efficiency but not leaf water‐use efficiency of spring wheat

Enhancing crop water‐use efficiency (WUE) is a major research objective in water‐scarce agroecosystems. Potassium (K) enhances WUE and plays a crucial role in mitigating plant stress. Here, effects of K supply and PEG‐induced water deficit on WUE of spring wheat (Triticum aestivum L. var. Sonett), grown in nutrient solution, were studied. Plants were treated with three levels of K supply (0.1, 1, 4 mM K⁺) and two levels of PEG (0, 25%). WUE was determined at leaf level (WUE_L), at whole‐plant level (WUE_P), and via carbon isotope ratio (δ¹³C). Effects of assimilation and stomatal conductance on WUE_L were evaluated and compared with effects of biomass production and whole‐plant transpiration (E_P) on WUE_P. Adequate K supply enhanced WUE_P up to 30% and by additional 20% under PEG stress, but had no effect on WUE_L. E_P was lower with adequate K supply, but this effect may be attributed to canopy microclimate. Shoot δ¹³C responded linearly to time‐integrated WUE_L in adequately supplied plants, but not in K‐deficient plants, indicating negative effects of K deficiency on mesophyll CO₂ diffusion. It is concluded that leaf‐scale evaluations of WUE are not reliable in predicting whole‐plant WUE of crops such as spring wheat suffering K deficiency.     

苗期干旱胁迫下施氮对玉米氮素吸收和土壤生物化学性质的影响

研究苗期干旱胁迫下施氮对东北春玉米氮素吸收利用和土壤生物化学性质的影响,为区域玉米养分管理与逆境调控提供依据。研究设置水、氮二因素盆栽试验,土壤水分包括3个水平:田间持水量的30%(W0),50%(W1)和70%(W2);施氮量包括2个水平:不施氮(N0)和施氮0.24 g/kg(N1),测定不同水氮条件下玉米苗期的植株干重和氮素吸收、根际和非根际土壤的化学性质、微生物量碳、氮(MBC、MBN)及土壤酶活性。结果表明:干旱胁迫显著降低玉米苗期植株干重和氮素吸收量,其中W0条件降幅最大(分别为51.1%,43.8%)。施氮促进各水分条件下植株生长,且与水分存在显著交互作用,W2条件下施氮后植株干重和氮素吸收量的增幅最高(分别为53.7%,83.2%)。干旱胁迫提高植株的水分利用效率,但降低氮肥利用效率。施氮显著提高W2条件植株的水分利用效率,但干旱条件下则无显著影响。水、氮及其交互作用对土壤性质的影响较为复杂。总体上,苗期干旱胁迫暂时提高了根际和非根际土壤pH,显著增加根际土壤的铵态氮和硝态氮含量。MBC、MBN对干旱胁迫的响应在根际与非根际土壤之间存在相反趋势,根际土壤随干旱程度增加而提高,非根际土壤则随之下降。土壤酶活性方面,干旱胁迫显著影响根际土壤的硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性。施氮增加所有水分条件下根际和非根际土壤的pH和铵态氮、硝态氮含量,其中根际土壤的增幅高于非根际土壤。施氮显著增加各水分条件下根际和非根际土壤的MBC、MBN、脲酶和硝酸还原酶活性,但显著降低根际和非根际土壤亚硝酸还原酶活性。水氮交互作用显著影响根际土壤的亚硝酸还原酶、非根际土壤的脲酶、亚硝酸还原酶和FDA水解酶活性。根际、非根际土壤各生物化学性质之间均存在显著的相关关系,而且根际土壤除土壤亚硝酸还原酶外的各指标均与植株氮素吸收和氮肥利用效率呈正相关。苗期干旱显著抑制玉米植株生长和氮素吸收,并对土壤生物、化学性质造成显著影响。施氮对植株和土壤性质的影响在不同水分条件下存在差异,而且植株表现与土壤生物、化学性质之间存在显著相关关系。     

水氮调控对冬小麦根冠比和水分利用效率的影响研究

通过田间和桶栽试验研究了水、氮调控对冬小麦根冠比和水分利用效率的影响。田间试验结果显示,土壤水分条件对冬小麦根冠生长影响显著。当冬小麦生育期60 cm土层土壤水分维持在田间持水量的60%以上时,根冠比维持稳定状态,不随灌溉次数的增加而变化;当冬小T麦生育期60 cm土层土壤水分低于田间持水量的60%时,土壤越干旱,根冠比越大。桶栽试验结果显示,氮素水平对冬小麦根冠比影响显著,而水氮互作效应对根冠比影响不显著。在所有水分处理条件下,随着施氮量增加,冬小麦根量减少。施氮对冬小麦地上部分和地下部分的影响不同。在水分亏缺条件下,随着氮用量增加,冬小麦经济产量呈增加趋势,水分利用效率与施氮量存在明显正相关关系;而在充分灌溉条件下,产量随着施氮量的增加表现出先增加后降低的趋势,存在一个氮肥用量阈值。因此,水氮通过调控地上地下干物质分配而影响作物产量和水分利用效率,在水分供应受限制条件下,增施氮肥会降低根冠比,更利于地上干物质的积累和经济产量形成。田间试验和桶栽试验均表明,冬小麦根冠比与水分利用效率呈负相关,根冠比大不利于地上部分干物质的积累和作物产量的形成,导致水分利用效率降低。     

Ammonium decreases muskmelon root system hydraulic conductivity

Abstract

The flow of water through plant roots is controlled by two driving forces, the transpiration rate (?P) and osmotic potential difference between the soil solution and inside the root (?π), and the root system hydraulic conductivity [L_root (L?m^‐2)]. Plant water status is affected by the source of nitrogen (N) supplied to the plant. This study was undertaken to isolate the effect of ammonium (NH₄)‐N on L_root from other factors affecting water transport through plants. The effect of NH₄‐N on muskmelon (Cucumis melo L.) L_root was determined by estimating conductance at high water flux rates where osmotic effects are negligible. Ammonium decreased L_root by about 50%. At a given transpiration rate, the NH₄‐N‐induced decrease in L_root decreased leaf water potential [ψ_leaf (MPa)] which, in turn, may alter the behavior of the leaves as observed in other studies.     

Water relations and yield of wheat (Triticum aestivum L.) exposed to interactions of drought and fungal root diseases (Rhizoctonia and Pythium)

A pot experiment investigated the effects of root diseases (Pythium and Rhizoctonia) under drought conditions at either tillering or anthesis stages on the water-use efficiency (WUE), water relations, and yield components of wheat cultivars Janz and Mulgara. The pathogens reduced transpiration in Janz during drought at tillering and in both cultivars during the period of recovery after drought at anthesis. However, the pathogens did not affect WUE. WUE did not differ between well-watered plants and those droughted at tillering but it was reduced by 80% by drought at anthesis. Un-infected plants of cultivar Janz subjected to drought at tillering had a higher total water potential (Ψ_w) and osmotic potential (Ψ_s) than diseased plants. However, Ψ_s of un-inoculated plants that were droughted at anthesis was lower than diseased plants in the period following anthesis. Yield components were significantly higher in well-watered than droughted plants and higher in cv. Mulgara than cv. Janz. The pathogens affected transpiration during tillering, but not at later stages, when roots developed beyond the inoculation point. Although the pathogens caused damage to the roots, the effects on water relations parameters were minor. This suggests that wheat can tolerate moderate levels of these root diseases under drought.     

基于多源GPP和ET产品的秦岭生态系统水分利用效率研究

通过评价多种生态系统总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和蒸散(evapotranspiration,ET)遥感数据产品,构建了适用于我国秦岭区域的GPP和ET组合数据集,并计算分析了秦岭区域生态系统水分利用效率(water use efficiency,WUE)的时空变化规律。结果表明:不同产品对于不同植被类型GPP和ET的估算效果差异较大,其中VPM GPP和RF GPP这2种GPP产品,China ET和PML-V2 ET这2种ET产品的总体表现较好。秦岭区域的多年平均GPP_year为1 489.95 g C/m²,ET_year为588.49 mm,WUE_year为2.56 g C/kg H₂O,多年平均WUE_year的变化率为0.156 g C/(kg H₂O·10 a)。秦岭区域WUE_year总体呈现出不显著的上升趋势(p>0.05);秦岭区域不同植被覆盖下的多年平均WUE_year数值差异不大,但WUE_year的变化趋势略有不同,部分植被类型呈现上升趋势,而其他植被类型呈现下降趋势;多年平均逐月WUE_month变化多呈现较为明显的"双峰"模式。研究结果为不同类型生态系统水碳关系研究中获取和选择数据提供了依据和途径,加深了对秦岭区域生态系统WUE时空变化规律的认识,从而为研究气候变化对秦岭地区生态系统的影响提供了数据支持和科学参考。     

不同灌溉条件下不同类型冬小麦产量水分利用效率差异原因分析

以旱地品种"西峰20"和"晋麦47"、水旱兼用型品种"石家庄8 号"、高水肥地品种"石4185"和"科农9204"5 个冬小麦品种为材料, 通过田间不同灌溉处理试验研究了不同抗旱类型冬小麦品种收获指数和群体水分利用效率对产量水分利用效率的影响差异。结果表明: 不同抗旱类型的小麦在不同灌溉处理下, 产量水分利用效率(WUE_y)以及变化趋势存在显著差异。旱地冬小麦品种WUE_y 和收获指数(HI)显著低于水地品种和水旱兼用型品种。不同品种间WUE_y 最大相差42.01%, HI 相差25.91%。HI 和群体水分利用效率(WUE_bm)与WUE_y 呈显著正相关关系。株高与HI 呈显著负相关关系(R²=0.574)。在不灌溉条件下, 品种间WUE_y 差异源自HI 的差异; 而在补充灌溉条件下, 品种间WUE_y 的差异源自WUE_bm 和HI 的共同作用。说明不同抗旱类型的小麦对不同灌溉处理的响应方式和适应策略不同。旱地品种在干旱胁迫条件下, 主要靠增加WUE_bm 来提高WUE_y; 而水地品种和水旱兼用型品种在补充灌溉中凭借较高的WUE_bm 和HI 共同作用提高WUE_y。     

调亏灌溉对温室梨枣树水分利用效率与枣品质的影响

以日光温室生长条件下的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材，试验设置试验期间充分供水处理，即对照(T1)，开花—座果期轻度调亏处理(T2)，果实膨大期中度调亏处理(T3)和果实成熟期重度调亏处理(T4)，研究调亏灌溉对梨枣树水分利用效率与枣品质的影响。结果表明：温室内外的参考作物蒸发蒸腾量(ET₀)变化趋势相同，温室内的ET₀值高于外部，二者呈极显著的线性关系，R²值达到0.9501；不同调亏处理均降低了相应调亏时期的土壤水分消耗速率，同时也降低了梨枣树的叶片蒸腾速率和光合速率，开花—座果期和果实成熟期调亏处理提高了叶片水分利用效率，而果实膨大期调亏处理降低了梨枣树的叶片水分利用效率；各调亏处理并未对枣品质的所有指标起到提高和改善作用，成熟期未灌水处理在对平均单果重、枣Vc含量和可溶性蛋白含量产生负面影响很小的情况下，提高了枣的有机酸含量和可溶性固形物含量，总体上改善了枣的品质；综合考虑不同调亏处理对梨枣树各项指标的影响，果实成熟期重度调亏处理在减产不显著条件下，改善了枣的品质，明显提高了水分利用效率，是实施调亏灌溉的最佳阶段。     

滴灌水肥调控对苹果-大豆间作系统光合特性和水分利用的影响

为探究适于晋西黄土区果农间作系统滴灌水肥一体化管理制度,以典型的苹果-大豆间作系统为研究对象,设置灌水和施肥两因素,分析不同水肥调控措施对土壤含水量分布、苹果和大豆光合生理特征、大豆生长和产量以及间作系统水分利用等指标的影响。试验在大豆4个关键需水期进行灌水,肥料随灌溉水施入,每次设置不同灌水上限和施肥水平,4个灌水量上限水平分别为:田间持水量(Fc)的60%(W1),70%(W2),80%(W3)和90%(W4),3个施氮水平:纯N 59.40 kg/hm^2(F1),92.00 kg/hm^2(F2),124.32 kg/hm^2(F3),对照处理(CK)整个生育期不灌水不施肥,仅在播种前施入基肥。结果表明:各水肥处理土壤含水量在水平和垂直方向上具有显著差异,灌水量对土壤含水量的影响程度高于施肥量和水肥交互作用。苹果和大豆的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化特征相似,均为单峰型曲线,最大值均为W3F2处理。各处理大豆株高、茎粗和叶面积指数(LAI)分别较对照组提高了1.3%~32.3%,2.8%~33.9%和3.4%~125.9%,其中最大值均出现在W3F2处理,该处理大豆产量和间作系统水分利用效率(WUE)也最优,较其他处理分别提高了10.9%~99.3%和8.0%~70.0%。在播种至出苗期、幼苗期至分枝期、开花结荚期和鼓粒期可以设置80%Fc的灌水上限,同时在大豆幼苗期至分枝期、结荚期和鼓粒期分别施加92.00 kg/hm^2的氮肥,该水肥管理方式使苹果—大豆间作系统获得较高的作物产量及水分利用效率,可为该地区间作系统滴灌水肥一体化管理提供参考。     

Safflower yields and water use efficiency as affected by irrigation at different soil moisture depletion levels and plant population density under arid conditions

A field experiment was carried out over two years to investigate the effects of an irrigation regime and its interaction with plant density on yield, yield components and water use efficiency (WUE) of safflower Giza 1 cv. The experiment was laid out in randomized complete block design with split plot arrangement with three replications. There were three available soil moisture depletion levels (ASMD) under this study (I₁:50% of ASMD, I₂:65% of ASMD and I₃:80% of ASMD), which were kept in main plots and three plant population densities (D₁: 10, D₂: 20 and D₃: 40 plants m^?2), which were randomized in sub-plots. Significant interaction effects between irrigation regime and plant population density were detected for seed and oil yields, 1000-seed weight and seed weight plant^?1 as well as WUE. The highest seed and oil yields were found for D₂I₁. Meanwhile, the highest WUE was found for D₂I₁ or D₂I₂. Based on these results, the combination of an irrigation rate of 50% of ASMD at a density of 20 plants m^?2 when irrigation water supplies are sufficient or a rate of 65% of ASMD at the same plant density when irrigation water are limited, are recommended for planting safflower under similar soil and climatic conditions.