不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,轻度水分胁迫下果实产量为36.3×10~3 kg/hm~2,中度和高度水分胁迫下,果实产量相较于轻度水分胁迫分别减少了11.3%和31.7%;秸秆覆盖和地膜覆盖比无覆盖条件下果实产量分别增加25.3%和16.5%。秸秆覆盖条件下,水分利用效率、净蒸散利用效率及灌溉水利用效率最高,分别为19.7、47.5和16.7kg/m~3,地膜覆盖条件下则略为低一些,无覆盖条件下最低。针对最大水分利用效率和最大产量的耗水量临界值,相较于无覆盖和地膜覆盖,秸秆覆盖条件下临界值差别最小为60mm。不同水分胁迫下秸秆覆盖方式可明显改善土壤的水分状况,促进番茄生长,显著提高作物产量和水分利用效率。     

干旱区玉米的作物水分响应模型

通过在位于我国干旱区的河套灌区进行的玉米非充分灌溉试验,选择国际上具有代表性的作物水分响应模型分析了玉米产量与各生育阶段水分的关系,选择出了适合于河套灌区玉米的作物水分响应模型,并确定了其敏感指标和水分敏感生育阶段,以为河套灌区节水灌溉管理提供科学依据。     

水分胁迫对不同生长类型桃叶片水分利用效率和羧化效率的影响

以盆栽短枝型桃品种超红短枝和普通型品种早红珠为试材,研究了水分胁迫对不同生长类型桃树新梢增长率、叶片水分利用效率和羧化效率的影响。结果表明,在水分胁迫条件下,短枝型品种超红短枝的新梢增长率、叶片水分利用效率和羧化效率均显著高于普通型品种早红珠。表明桃短枝型品种对干旱有较高的生理适应性。     

小喇叭口至灌浆期水分胁迫对玉米产量和水分利用效率的影响

针对宁夏地区水粮供需紧张的问题,开展玉米关键发育期水分胁迫试验,为区域粮食安全和合理灌溉提供理论依据。以玉米‘先玉556’为试验材料开展水分胁迫试验,设置1个对照组CK （无胁迫处理）和4个试验组（抽雄至灌浆期水分胁迫,T1;小喇叭口至抽雄期水分胁迫,T2;小喇叭口至灌浆期水分胁迫,T3;小喇叭口至灌浆期水分胁迫后加灌,T4）。根据玉米发育期和灌溉时间测定土壤含水率和光合作用,在成熟期测定产量结构,计算水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）和收获指数（Harvest Index,HI）。结果表明：小喇叭口至灌浆期水分胁迫使玉米受干旱胁迫导致气孔因素限制光合作用,灌浆期灌水后净光合速率较CK提高62.7%。T3处理的穗性状受水分胁迫影响显著,穗长、穗粗、穗重、穗行数、穗粒重和穗粒数较CK显著下降22.6%、24.9%、63%、28.7%、67.7%和71%,此外,株高、穗茎、成穗率、籽粒产量和收获指数也明显下降。结合产量和水分利用效率来看,T1、T2处理WUE均高于CK,T2的产量较CK降低18.9%,T1产量较CK下降1.3%,WUE提高36%;T3、T4的产...     

不同水分处理对青贮玉米产量和水分利用效率的影响

采用人工控水试验研究了不同水分处理对青贮玉米生长、产量、耗水量以及水分利用效率的影响。试验设置3个处理,利用取土烘干法监测田间土壤贮水量的变化过程,并实测了青贮玉米形态指标和产量,利用水量平衡法得出了不同处理的耗水量。结果表明,轻度水分胁迫可以在减产11.26%的情况下节省25%的灌溉水,使WUE提高了18.32%。     

不同生育期干旱对冬小麦产量及水分利用效率的影响

用盆栽对冬小麦不同生育阶段进行不同程度不分调亏试验结果表明：拔节－孕穗期、抽穗－扬花期和灌浆－成熟3个阶段内RW上限为40％、50％、60％的水分亏缺均引起了产量的极显著下降，而且水分亏缺越严重，产量降低越大。在3个生育阶段内进行RW上限为40％的水分调亏减产幅度都很大，而且3个生育阶段之间差异不明显；进行50％、60％水分调亏，其减产程度则与生育期有关。灌浆－成熟期的减产程度大于前二个时期，这可能与前二个阶段复水后作物的补偿生长有关。不同生育期水分亏缺对冬小麦产量构成因素的影响也不同，拔节－扬花期水分亏缺主要减少了穗粒数，灌浆－成熟阶段的水分亏缺主要减少了千粒重。     

高水分利用效率作物品种选育的主要生理途径分析

分析了WUE与作物植株形态、气孔因素、光合能量转化以及根系水分生理等过程的关系。结果表明,大气CO2体积浓度下作物气孔导度降低而光合速率升高,导致WUE显著增加;常规育种是目前乃至今后很长一段时间内选育高WUE作物品种的主要手段。     

灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。     

土壤水分调控对滴灌青贮玉米作物系数和水分利用效率的影响

为了探索提高滴灌青贮玉米水分利用效率,进行了连续2年的田间灌溉试验,研究了滴灌条件下不同土壤水分调控(4个灌水水平:70％θfc、60％θfc、50％θfc、40％θfc)对滴灌青贮玉米作物系数和水分利用效率的影响.结果表明,青贮玉米拔节-抽雄期受旱,比对照处理减产27150 kg/hm2,减产率达到41.8％,为青贮...     

水分胁迫和氮素营养对大豆水分利用效率补偿效应的影响

用盆栽试验的方法,研究了水分胁迫强度、历时和氮素营养对大豆总蒸腾量和水分利用效率的影响。结果表明,适度的水分胁迫不但可以抑制高氮对蒸腾量的提高,而且有助于水分利用效率的提高;氮素营养虽然提高了大豆总耗水量,但对水分利用效率的促进作用更显著。在二者的协同作用下,水分利用补偿效率差异显著,低氮处理的水分利用补偿效率几乎均处于伤害区,中氮处理的处于低补偿区,而高氮处理的水分利用补偿效率部分进入了补偿区,而且水分利用补偿效率随着水分胁迫程度的加重而提高,但重度水分胁迫会抑制水分利用补偿效率的提高。     

水分胁迫对不同倍性小麦光合和水分利用影响

在遮雨条件下采用称量法控制土壤水分,利用逐步干旱胁迫和复水条件,连续观测二倍体、四倍体和六倍体3种倍性小麦后的光合速率、蒸腾速率、单叶水分利用效率等的变化。结果表明,不同倍性小麦的光合速率都下降,下降速度为二倍体>四倍体>六倍体;水分胁迫对二倍体的蒸腾速率影响最大,对六倍体的蒸腾速率影响最小;水分胁迫对六倍体小麦的气孔导度影响小于四倍体和二倍体;水分胁迫结束后,3种倍性小麦品种的光合速率和蒸腾速率均能迅速恢复,以六倍体的气孔导度的恢复速率最快。水分胁迫下不同倍性小麦的水分利用效率均下降,以六倍体小麦下降程度最小,复水后3种倍性小麦均能快速恢复到几乎相同的水准。在相同的水分条件下,随着光强的增强,3种倍性小麦光反应动力曲线变化趋势相似,在400～1 200μmol/(m2.s)范围内,二倍体和六倍体小麦二者均显著高于四倍体。     

基于水分利用率与光合速率的温室作物需水模型研究

提出一种融合水分利用率（Water use efficiency, WUE）和光合速率的温室作物需水模型构建方法。在获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤含水率嵌套条件下番茄净光合速率和WUE的基础上,基于径向基神经网络（Radial basis function, RBF）构建光合速率和WUE预测模型;继而获取不同环境嵌套条件下的光合速率对土壤含水率的响应曲线,利用 U弦长曲率法获取光合速率约束下的土壤含水率调控适宜区间;在此区间内,基于WUE预测模型,以水分利用率最大为目标,利用粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO)获取土壤含水率调控目标值;最后,利用支持向量机回归算法（Support vector regression, SVR）建立作物需水模型。结果表明,需水模型的训练精度为0.9969,测试精度为0.9788,均方根误差为0.23%,拟合效果良好。与单一考虑光合效率最优的模型相比,本模型WUE平均提高15.22%,土壤含水率平均下降12.76%,光合速率平均下降4.05%。说明融合WUE-光合速率的需水模型能兼顾作物需求和经济效益,可为温室土壤含水率的精准调控提供理论依据。     

不同种植模式下水资源利用效率的探讨

研究了6种种植模式下耗水量、产量、等价产量以及水分利用效率和水分经济利用效率等的变化。结果表明,冬小麦-夏玉米1年2作的传统种植模式下等价产量、耗水量均最高;等价产量的水分利用效率以春玉米1年1作种植模式最高,棉花1年1作种植模式最低;棉花-冬小麦-夏玉米2年3作种植模式下经济效益和水分经济利用效率最高,棉花1年1作种植模式次之,远高于以粮食作物为主的种植模式。从农业水资源可持续发展和粮食安全角度考虑,该区域应采用棉花-冬小麦-夏玉米2年3作种植模式。     

华南地区覆盖旱种水稻节水及其水分利用效率研究

大田试验条件下设置常规水稻(T11)、覆膜旱作水稻(T12)、覆草旱作水稻(T13)和裸地旱作水稻(T14)4个处理,研究旱作水稻的节水效率及水分利用效率。水稻本田期T11用水总量545.40 mm,显著高于各旱作处理水稻,以此为参照,T12、T13和T14节水效率分别为35.1%、22.8%和21.2%。以裸地旱作处理T14为参照,T12节水率17.7%,而T13无明显节水效果。旱作水稻的节水效果主要发生在水稻移栽后前2个月,之后无明显节水效果。各处理以籽粒产量/耗水量为基础计算的水分利用效率(WUE),T12、T13、T14和T11处理分别为1.47、1.31、1.21和1.05 g/kg,以干物质量/耗水量为基础计算的WUE各处理之间的趋势与以籽粒产量/耗水量计算的WUE基本一致。     

用水总量与效率控制下的区域产业节水效应优化分析

对浙江省近10年来的产业节水效应分析表明,用水效率的提高成为近10年来区域产业用水总量不断下降的主导因素。"十二五"期间,由于最严格水资源管理制度的实施,在用水总量和用水效率指标控制下,建立产业节水效应优化分析模型,结果表明,未来5年区域产业结构调整将成为节水效应的主体。适当降低第一、二产业比例,加快发展第三产业,进一步挖潜农业灌溉节水潜力,以经济结构转型升级促进用水效率的提高,将成为区域产业发展用水的总体趋势。     

秸秆覆盖对冬小麦耗水特征及水分生产率的影响

2季冬小麦试验结果表明 ,秸秆覆盖具有减少土壤棵间无效蒸发的作用 ,冬小麦返青前 1 m土层贮水量在砂壤土条件下秸秆覆盖处理比无覆盖处理增加 2 %～ 2 5 .8% ,粘壤土条件下增加 2 %～ 1 4.5 %。返青前秸秆覆盖处理比无覆盖处理的日耗水量普遍小 ,返青后情况则相反。秸秆覆盖能够促进作物生长 ,与无覆盖相比 ,提高水分生产效率 4.6%～ 2 5 .2 %。