五种草坪草的蒸散量研究

选用5种常用草坪草（天堂草419、兰引3号、假俭草、中华结缕草和海滨雀稗）进行充分和限制灌水的盆栽试验,通过测定各草坪草蒸散量的变化,得出草坪草在一个生长季内的耗水量及其需水规律。结果表明：（1）长沙地区供试草坪草的水分蒸散主要集中在6～9月,特别是7月和8月的蒸散量最大,充分灌水条件下的蒸散量显著高于限制灌水处理;（2）不同草坪草6～10月的蒸散量不同,天堂草419为931．740～773．502mm,兰引3号为1023．540843．811mm,假俭草为951．461～800．247mm,中华结缕草为1028．889～831．557mm,海滨雀稗为1150．144～937．968mm,在限制和充分灌水条件下,蒸散量的排列顺序均为海滨雀稗〉兰引3号〉中华结缕草〉假俭草〉天堂草419;（3）1d中海滨雀稗蒸散量变化曲线呈单峰型,其余4种供试坪草呈双峰型,1d内蒸散量主要集中在11：00～15：00之间。     

基于NDVI的滴灌春小麦氮肥分期施用推荐模型

为探讨利用冠层光谱数据实现滴灌春小麦推荐追施氮肥的可行性,利用手持主动遥感光谱仪(Greenseeker)测定了滴灌春小麦各生育时期的冠层NDVI值,分析其与滴灌小麦不同时期追施氮肥效应的关系.结果表明,从拔节期到乳熟期NDVI值与春小麦出苗后天数可用一元二次函数拟合,模型精度较高,R2均大于0.91;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期的冠层NDVI值与施氮量之间呈极显著线性相关;利用一元二次模型拟合出施氮量与产量之间的关系,得出实现最高产量7 393 kg·hm-2下的施氮量为289kg·hm-2,实现最佳经济产量7 378 kg·hm-2下的施氮量为265 kg·hm-2;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期的NDVI临界值分别为0.715、0.792、0.887和0.911;根据各生育时期NDVI值与施氮量的关系,建立了氮肥推荐模型,并且根据模型计算出滴灌春小麦各生育时期NDVI值对应的氮肥追施推荐用量表.     

黄土高原陇中丘陵区春小麦严重干旱时段及关键生育期的供水效应

为明确旱地小麦最佳补充灌溉时期和灌溉量,2001～2002年在大田试验条件下对陇中黄土高原丘陵沟壑区春小麦关键需水时期和严重干旱时段不同灌溉量下的产量和水分利用状况进行了研究。结果表明,无论在干旱年份（2002年）还是平水年份（2001年）,关键生长期（拔节～抽穗期）补灌比严重干旱时段补灌产量平均提高了2．4％,最高8．07％,水分利用效率（WUE）平均提高8．18％,最高20．69％;产量和土壤耗水量随灌溉量的增加而增加,且处理间差异显著;不同年份WUE随补灌量的变化趋势不同,干旱年份WUE随补灌量的增加变化幅度小于平水年;小麦产量因子随补灌量增加而增加,关键生长期补灌同时促进穗的发育和籽粒灌浆,而严重干旱时段补灌对籽粒灌浆有显著影响。由于关键生长期补灌对生殖生长和产量因子的建成有明显的促进作用,同时促进了“源”的建成和“库”容增加,因此产量和WUE较高。     

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。     

内蒙古河套灌区春小麦高产节水灌溉制度研究

为给河套灌区春小麦高产节水灌溉制度的建立提供理论依据,2006-2007年在内蒙古河套平原浅层地下水灌区,研究了不同灌水处理下春小麦产量形成、耗水组成及水分利用效率的特点.结果表明,随着灌水量的增加,小麦生育期总耗水量明显增加,而水分利用效率显著降低;总耗水的增加主要是由于灌溉水消耗增多所致,地下水补给量则随灌水量增加呈明显减少趋势.小麦生育期总灌水量与产量和水分利用效率均呈抛物线关系,产量达峰值时的灌水量大于水分利用效率达峰值时的灌水量.综合两年试验结果得出,在秋季浇足底墒水的基础上,春浇2水是实现春小麦节水与高产相统一的最佳灌溉模式,即在小麦分蘖至拔节期、抽穗至开花期灌2次水,每次灌水750～1050 m3·hm 2,产量和水分利用效率可分别达到6750 kg·hm-2和1.75 kg·m-3以上.     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

冬小麦不同生长阶段气象因素对产量影响的双重量化分析

为探究冬小麦各生育期的气象因素对其产量的影响程度,根据黄淮海冬小麦物候图将冬小麦生育期划分为9个生长阶段,选取河南省2005-2015年冬小麦的产量数据和日平均气象观测数据,利用指数平滑法计算出冬小麦的气象产量,建立气象影响因素集和灰色关联分析模型,双重量化分析河南省冬小麦不同生长阶段气象因素对产量的影响程度。结果表明,单重量化分析时,在播种期、分蘖期、越冬期和灌浆期,平均相对湿度对冬小麦气象产量影响最大;在返青期、拔节期和成熟期,平均风速对冬小麦气象产量影响最大;出苗期日平均气温对冬小麦气象产量影响最大;抽穗期光照时长对冬小麦气象产量影响最大。双重量化分析时,出苗期平均气温和日最高气温、分蘖期和越冬期平均相对湿度、拔节期平均风速对冬小麦气象产量影响较大。     

不同播期对机插稻武运粳27号产量、品质影响的试验研究

试验研究播期对麦茬机插稻武运粳27号产量的影响,探讨不同播期条件下机插稻产量形成特征、干物质积累特性。结果表明,随播期推迟,机插稻武运粳27号实收产量显著下降,糙米产量、精米产量、整精米产量及精米蛋白质产量呈下降趋势。早播处理的穗数、每穗颖花数、结实率均显著高于晚播处理,千粒重差异不显著。受播期推迟的影响,抽穗期、成熟期干物质积累量与拔节-抽穗期、抽穗-成熟期干物质积累量及比例呈明显下降趋势,拔节期前干物质积累量及比例则升高。收获指数随播期推迟而下降。因此,稻麦两熟地区,机插稻武运粳27号早播可实现高产量,为稳定实现9.0 t/hm2以上的产量,最晚应在6月10日之前播种,并配套科学高产栽培措施。     

秸秆还田量对旱地全膜覆土穴播春小麦水分利用及产量的影响

为了解半干旱区秸秆还田量对全膜覆土穴播春小麦水分利用和产量的影响,2018年在甘肃中部半干旱旱作区(35°35′N, 104°36′E)开展大田试验,以陇春35号为供试品种,设置1 500 kg·hm~(-2)秸秆还田(SRL)、3 000 kg·hm~(-2)秸秆还田(SRM)、4 500 kg·hm~(-2)秸秆还田(SRH)和无秸秆还田(CK)4个处理,测定和分析了不同处理下全膜覆土穴播春小麦不同生育时期0～300 cm土壤贮水量、0～300 cm土层阶段耗水量和WUE的特点。结果表明,与CK相比,不同量的秸秆还田均可提高春小麦播种到抽穗期0～300 cm土层土壤贮水量和拔节到灌浆期春小麦对0～300 cm土层的耗水量,降低拔节到成熟期冠层温度,显著增加春小麦叶片SPAD值、叶面积指数、生物量、产量和水分利用效率。SRM处理的产量较SRH和SRL处理分别增加4.0%和17.4%,WUE分别提高4.8%和16.0%。因此,在甘肃中东部半干旱旱作区,全膜覆土穴播春小麦的适宜秸秆还田量为3 000 kg·hm~(-2);秸秆还田能够改善春小麦生育前中期土壤墒情,有利于中后期水分利用,促进春小麦叶片光合物质生产,最终实现增产和水分高效利用。     

海南岛橡胶林生态系统水汽通量及其影响因子研究

以海南岛儋州地区橡胶林为研究对象,基于涡度相关法对橡胶林水汽通量进行长期观测,获得2010年全年橡胶林水汽通量观测数据,分析全年水汽通量变化特征及其影响因子。结果表明：（1）橡胶林全年水汽通量基本为正值,水汽由生态系统进入环境,即橡胶林为水汽源;水汽通量日变化特征为单峰型,在12:00～14:00达到最大值,夜间水汽通量保持平稳,且接近0;白天水汽通量雨季（橡胶林主要生长季）远大于旱季,且变化规律性强;2010年全年总降雨量为1 763.8 mm,蒸散总量为999.6 mm,蒸散量占降雨量的56.67％;雨季8～10月降雨量远大于蒸散量,降水严重剩余;旱季蒸散量接近降雨量的2倍。（2）水汽通量与净辐射呈现正相关,且达到显著水平;雨季相关性最好,5～10月R2为0.760 4,其次是旱季,11～12月R2为0.614 3,1～4月相关性最差（R2为0.290 3）。（3）橡胶林水汽通量与气温呈现正相关,雨季相关性高于旱季。（4）水汽通量与饱和水汽压差正相关,雨季相关性最好,R2为0.362 1。（5）不同月份,影响橡胶林水汽通量的主要环境因子不同,净辐射、饱和水汽压差是水汽循环最主要的驱动力,无论在旱季还是雨季都是影响水汽通量最主要的影响因子。     

北疆春小麦不同生育阶段需水量变化的气候响应

为了给北疆春小麦科学灌溉提供参考,根据北疆地区26个气象站1961-2016年气象资料与春小麦生育期资料,应用FAO推荐的Penman-Monteith公式及调整后的相关作物系数,估算春小麦各生育阶段作物需水量与灌溉需水量,并探究其气候成因。结果表明,56年中,北疆地区春小麦作物需水量与灌溉需水量均呈减少趋势,其中,抽穗-乳熟期作物需水量与灌溉需水量最大,作物需水量在拔节-抽穗期减势最明显,灌溉需水量在乳熟-成熟期减势最明显;气象因子与春小麦各生育时期需水量与灌溉需水量均有较强的相关性,其中降水量影响最显著,日照时数与平均相对湿度影响次之。     

Effects of Irrigation and Straw Mulching on Microclimate Characteristics and Water Use Efficiency of Winter Wheat in North Chinas

Abstract

In North China, irrigation is required to obtain a high yield from winter wheat; this results in rapid aquifer depletion. The primary objective of this study was to investigate the influencing mechanisms of irrigation and straw mulching in preserving the soil moisture. Maize straw (3?5 cm) was mulched immediately after sowing winter wheat, and irrigation water was supplied at 60 mm, controlled by using a flow meter, during the jointing, heading, or milking stages of the crop. The results revealed that irrigation decreased the eddy thermal diffusivity, sensible heat flux, and soil heat flux, but increased the latent heat flux. In contrast, straw mulching enhanced the eddy thermal diffusivity and sensible heat flux, but decreased the latent heat flux. Straw mulching increased the soil temperature at 5 cm depth form January to February, but decreased the soil temperature before January and after February. There were no significant differences in the total evapotranspiration between mulched and non-mulched treatments, however, there was a statistically significant difference in the evapotranspiration among the different growing seasons. Straw mulching reduced the evapotranspiration from the seeding stage to the regrowing stage, and the evapotranspiration with mulching was less than that non-mulching 47.4 mm. Further, straw mulching significantly reduced the number of spikes in the crop. Both irrigation and straw mulching increased the number of kernels, but had no visible effects on the thousand kernel weight. These results indicate that straw mulching may decrease the yield and water use efficiency (WUE) of winter wheat in North China.     

灌水模式对春小麦光合性能和干物质生产的影响

为探寻宁夏引黄灌区春小麦节水栽培的适宜灌水模式,比较分析了6个不同灌水处理(W1:二棱水+开花水;W2:二棱水;W3:拔节水;W4:二棱水+孕穗水;W5:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水+灌浆水;W6:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水)下春小麦光合性能、物质积累与转运、产量性状及水分利用的差异。结果表明,灌二棱水、孕穗水或开花水的W1、W4、W5、W6处理明显增加春小麦花后旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度,灌二棱水和生育后期少灌水的W1、W2、W4处理明显增加花后旗叶胞间CO2浓度。灌水次数减少会显著增加旗叶SPAD值,并降低叶面积系数,其中以缺少二棱水的W3处理最为明显。灌有二棱水和孕穗水的W4处理明显降低抽穗至开花旗叶SPAD值,增加开花至灌浆旗叶SPAD值和抽穗至开花叶面积系数,灌开花水明显增加开花至灌浆旗叶面积。灌二棱水、拔节水、孕穗水、开花水明显促进了干物质积累,灌水次数增加明显增加了叶干物质积累量,并降低茎鞘干物质比例;缺少二棱水的W3处理最不利于叶、穗干物质积累,但提高了开花至成熟叶干物质比例;灌浆水对各器官干物质积累影响不明显。二棱期至开花期缺少灌水的W1、W3、W2处理促进了开花前贮藏同化物在花后向籽粒的转运。籽粒产量随灌水次数的增加而增加;缺少二棱水明显降低穗粒数、收获指数,但增加千粒重;增加灌水次数降低了灌水利用效率,且以灌二棱水影响最为明显。综上所述,缺少二棱水对春小麦产量影响最明显,孕穗水、开花水影响次之,灌浆水影响不明显。     

灌溉策略对冬小麦水分利用和生长的影响

为探究不同灌溉策略下冬小麦水分利用和生长的情况,在总灌溉量相同的前提下设置拔节水+开花水单次参比蒸散30%灌溉(W1)、拔节水+开花水单次参比蒸散60%灌溉(W2)和拔节水+开花水大水漫灌(W3)3种灌溉策略,利用称重式蒸渗仪和diviner 2000研究了不同灌溉策略下冬小麦的耗水动态、蒸散特征和水分利用效率。结果表明,大水漫灌处理(W3)下冬小麦主要利用上层(0～50 cm)土壤水分,而低速率灌溉(W2和W1)处理增强了植株根系对深层(70～100 cm)土壤水分的吸收;同时,低速率灌溉可以降低蒸散速率,W3、W2和W1的日蒸散速率最大值在拔节水灌溉期间分别为13.20、10.82和10.58 mm·d^-1,在开花水灌溉期间分别为15.10、10.57和9.10 mm·d^-1,其中低速率灌溉主要降低了单日蒸散的午间高峰值,减少了无效耗水。大水漫灌处理不利于生长后期株高的增加,而低速率灌溉不仅有利于株高的形成,也有利于叶片维持较高水平且稳定的SPAD值,保证了籽粒灌浆,使得W2处理的穗粒数和千粒重较W3处理分别提高7.25%和3.93%。综合来看,低速率灌溉策略通过低量持续的供水改变了冬小麦植株根系对土壤水利用的层次,减少无效水蒸散,维持叶片稳定的光合能力,提高了产量和水分利用效率。     

1971-2017年陇中地区气候变化及其对旱地春小麦产量的影响

为了解不同生育阶段气候变化对旱地春小麦产量的影响,利用陇中地区1971-2017年逐日气温和降水量,运用APSIM模型模拟春小麦生育期和产量,对近47年来该地区气候变化特征及其与春小麦产量的相关性进行了分析。结果表明,陇中地区年降水量按4.639 mm·10a^-1的速率显著减少,春小麦全生育期降水量按1.304 mm·10a^-1的速率减少,8个生育阶段的降水变化趋势不同,其中灌浆-成熟期的降水量下降幅度最大,倾向率为-2.995 mm·10a^-1;分蘖-拔节期的降水量有明显的上升趋势,倾向率1.855 mm·10a^-1。旱地春小麦全生育期和各生育阶段的日均温、日均最高温和日均最低温都呈上升趋势,并且日均最低温的上升幅度要大于日均最高温。经相关分析,旱地春小麦全生育期降水量和日均最高温与产量分别呈极显著和显著相关;拔节-孕穗期和灌浆-成熟期降水量与产量的相关性分别达显著和极显著水平,拔节-孕穗期和灌浆-成熟期日均温与产量均呈极显著相关,拔节-孕穗期和灌浆-成熟期的日均最高温与产量分别呈显著相关和极显著相关。     

春季单次灌水对冬小麦产量构成的影响

以冀麦38为试验材料,进行春季田间不同时期单次灌水试验,以研究小麦不同穗发育时期定量灌溉对产量构成因素的影响。结果表明,单次灌水可以协调产量形成的源库关系,雌雄蕊分化期灌溉。单位面积粒数最多,干粒重最低,形成源大库小的群体;抽穗期灌溉,单位面积粒数最少,千粒重最高,形成源小库大的群体;四分体时期灌溉,两者平衡配置比较理想,产量与其他处理相比较高。小麦产量构成因素中,单位面积粒数和干粒重成反比,雌雄蕊分化期充足的土壤水分,扩库作用最强,单位面积担数最多;雌雄蕊分化期后。水分的扩库作用遥渐减弱,增源作用逐渐变强,以抽穗期灌水的增源作用最明显。     

灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响

为了提高小麦的水分利用效率,并为小麦高产优质栽培提供参考,以强筋小麦品种皖麦38为材料,按小麦叶龄指标设计了9个时期的灌水试验,研究了灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响。结果表明,皖麦38主穗的籽粒粗蛋白含量随灌水时期的推迟逐渐降低,主要分蘖穗籽粒粗蛋白含量随灌水时期的变化趋势与主穗一致;皖麦38各主要分蘖(1蘖～3蘖)穗的籽粒粗蛋白含量高于主茎穗。春4叶前的灌水处理对穗数的增加有利,春5叶至孕穗期的灌水处理对提高穗粒数有利,孕穗期至灌浆前期的灌水处理更有利于千粒重的提高,灌水时期推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。籽粒产量随灌水时期推迟呈增加趋势,但灌水推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。灌浆期进行灌水处理会使沉降值和干、湿面筋含量下降。     

Estimating Crop Coefficient in Intermittent Irrigation Paddy Fields Using Excel Solver

The current study proposes a novel method using Excel Solver to estimate,from limited data,crop coefficient(Kc) in paddy fields under intermittent irrigation(II).The proposed method was examined in a field experiment conducted at Karang Sari Village,Bekasi,West Java,Indonesia during the first rice season of 2007/2008(December 2007 to April 2008) in the rainy season.As the control,continuous flooding irrigation(CF) was applied to the conventional rice cultivation fields.Based on the observed water storage,Excel Solver was used to estimate crop evapotranspiration.Estimated crop evapotranspiration was used to compute Kc value,then the average Kc values at each growth stage were compared with that for the CF treatment.The estimation method was evaluated by comparing estimated crop evapotranspiration and the crop evapotranspiration derived by the well established FAO procedure.Excel Solver estimated crop evapotranspiration accurately with R2 values higher than 0.81.Accordingly,more than 81% of the FAO crop evapotranspiration was described by the proposed method.Thus,Kc value could be well determined from those estimated crop evapotranspiration.Under the II treatment,the average Kc values were 0.70,1.06,1.24 and 1.22 for the initial,crop development,reproductive and late stages,respectively.These values were lower than those under the CF treatment for initial and crop development stages because of a minimal soil evaporation and intense dryness during these stages.However,average Kc values under the II treatment were higher than those under the CF treatment at the reproductive and late stages,indicating that the II treatment promoted more plant activity particularly for dry biomass production as indicated by a greater number of tillers per hill.     

返青期断根对秸秆覆盖冬小麦产量及叶片光合特性的影响

为了解返青期断根对黄土高原旱地保护性耕作下小麦产量形成及水分利用的调控作用,在陕西长武县开展旱地秸秆覆盖条件下冬小麦返青期断根试验,分析了返青期断根对冬小麦籽粒产量、地上部生物量、收获指数、产量构成三要素、拔节期群体数量、生育期耗水量、水分利用效率、花后旗叶光合特性及衰老特性的影响。结果表明,返青期断根对冬小麦地上部生物量、穗数、粒重和生育期耗水量没有显著影响。与CK(不断根)相比,返青期断根后冬小麦拔节期总茎数减少了11.9%,开花期叶面积指数、花后旗叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率提高,分蘖成穗率、穗粒数、籽粒产量、收获指数和水分利用效率分别增加了14.1%、10.5%、8.2%、10.4%、17.5%和20.4%。这说明返青期断根可促进秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖成穗,增加花后旗叶光合作用,改善穗部结实特性,提高籽粒产量和水分高效利用。