石羊河流域春小麦生育期和水分利用效率对气候变化的响应

为给春小麦安全生产和水资源高效利用提供参考,分析了气候变化对石羊河流域春小麦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波动上升趋势,气候变暖趋势明显,线性倾向率为0.383℃·10a-1。降水量增加幅度很小,限制了蒸发强烈的干旱区的热量资源增加所能发挥的作用。受气候变暖的影响,春小麦春季发育期三叶期和拔节期每10a提前0.2~1.5d;夏季各生育期提前显著,抽穗期至成熟期提前0.9~4.1d·10a-1(P0.05);营养生长期和过渡期缩短2.2~3.4d·10a-1(P0.05),生殖生长期延长2.3d·10a-1(P0.01)。气温升高对春小麦水分利用效率表现为正效应(R=0.761,P0.001),气温每升高1℃,春小麦水分利用效率提高0.24~0.33kg·hm-2·mm-1。而降水量与灌溉区春小麦水分利用效率呈负相关(P0.05),降水量每减少1mm,水分利用效率可提高0.12~0.41kg·hm-2·mm-1。日照时数的增加有利于水分利用效率的提高(R=0.519,P0.01),日照时数每增加10h,春小麦水分利用效率提高0.17~0.26kg·hm-2·mm-1。     

干旱胁迫对不同海岛棉品种耗水特性影响的研究

通过盆栽控水称重法研究5个海岛棉品种在正常供水、中度水分胁迫、重度水分胁迫下的生物学产量及其水分利用效率（WUE）。结果表明：5个棉花品种在不同土壤水分处理下的耗水量、生物学产量和水分利用效率存在显著或极显著差异。193水分利用效率高,是节水型品种;新海14水分利用效率低,属于耗水型品种;TH-45、新海23、新海17水分利用效率介于两者之间,属于中间水分型。     

灌水对不同春小麦品种产量形成及水分利用效率的影响

为给宁夏引黄灌区春小麦节水栽培提供理论依据,以6个春小麦品种(宁春4号、宁春50号、宁春47号、宁春39号、H2038和H2127)为材料,研究了二棱水(W1)、二棱水十拔节水(W2)和二棱水十拔节水十开花水(W3)3种灌水条件下春小麦产量形成及水分利用效率的差异.结果表明,灌水较少条件(W1、W2)下,宁春50号、宁春4号、H2038籽粒产量的主要物质来源于开花前营养器官贮藏同化物在花后的转运,而H2127、宁春47号、宁春39号则主要来源于开花后光合产物积累;增加灌水(W2、W3处理)有利于各春小麦品种开花前营养器官贮藏同化物向籽粒的转运,促进花后光合产物累积.增加灌水可明显增加H2038、宁春4号叶绿素含量,而后期适度灌水(W3处理)能增加宁春50号、宁春39号叶绿素含量;6个品种中,宁春47号、H2127受灌水影响较大.在生育中后期缺水条件(W1处理)下,宁春50号、宁春47号、H2127能保持较高叶面积系数;H2038、宁春4号叶面积系数随着生育后期灌水次数的增加而升高.在不同灌水条件下,籽粒产量与水分利用效率的变异系数为W1＞W3＞W2;同一灌水条件下H2038、宁春4号、宁春50号、宁春39号的籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率、抗旱指数均显著高于宁春47号和H2127,收获指数亦较高.综合考虑籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率,H2038、宁春4号、宁春50号、宁春39号是高产、高水分利用效率及节水品种,二棱水十拔节水是春小麦获得高产和高水分利用效率的最佳灌水模式.     

不同时期干旱和干旱程度对夏玉米生长发育及耗水特性的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。     

不同生育期玉米干旱-复水补偿效应的品种差异研究

以抗旱性不同的两个玉米品种郑单958和户单4号为材料,研究不同生育期干旱-复水对产量和水分利用效率的影响。结果表明,各生育期干旱-复水后,两个品种产量均低于对照处理,尤以扬花期干旱-复水最低;两个品种水分利用效率在扬花期干旱-复水最低;郑单958的产量、水分利用效率均高于户单4号,两者耗水量基本相等。分析两个品种株高、叶面积指数、干物质积累等在复水之后的变化表明,各生育期干旱-复水后,两个品种均存在一定的补偿效应,且郑单958的补偿效应明显较强。因此,郑单958在干旱-复水后补偿能力强,从而保持较高的产量和水分利用效率。     

陇中黄土高原丘陵区马铃薯适栽品种选择试验

为了筛选出适合陇中黄土高原丘陵区种植的优良马铃薯品种,研究以‘陇薯6号’为对照,对12个国内育成马铃薯品种在通渭县(温带半干旱区)和岷县(温带半湿润区)2个试验点的抗病性、生育期、产量和品质进行评价。在抗晚疫病水平上,‘定薯3号’、‘陇薯7号’和‘青薯9号’为抗病,‘冀张薯8号’和‘冀张薯12号’为感病,‘定薯1号’、‘定薯4号’、‘陇薯6号’、‘陇薯10号’、‘天薯11号’、‘天薯12号’和‘冀张薯14号’为中抗。在通渭县,‘青薯9号’、‘天薯12号’、‘定薯4号’、‘定薯3号’、‘天薯11号’、‘陇薯10号’和‘陇薯7号’较‘陇薯6号’(CK)增产2.56%~28.55%,其他品种则减产0.37%~5.76%;在岷县,除‘冀张薯12号’其他品种较‘陇薯6号’(CK)增产1.48%~37.98%,‘冀张薯12号’减产0.85%。因此,建议在温带半干旱区可选择种植的淀粉加工型品种有‘定薯3号’和‘陇薯6号’,鲜薯食用型品种有‘定薯4号’、‘陇薯7号’、‘陇薯10号’、‘天薯12号’、‘天薯11号’、‘冀张薯8号’、‘冀张薯12号’和‘冀张薯14号’;温带半湿润区需在马铃薯生育期根据气候的变化采取有效的晚疫病防治措施,可选择种植的淀粉加工型品种有‘定薯3号’和‘陇薯6号’,鲜薯食用型品种有‘定薯4号’、‘陇薯7号’、‘陇薯10号’、‘天薯12号’、‘天薯11号’、‘冀张薯8号’、‘冀张薯12号’和‘冀张薯14号’;在陇中黄土高原丘陵区土壤肥力差或无灌溉条件的山区可适量种植‘定薯1号’和‘青薯9号’。     

河西绿洲灌区不同灌溉模式下春小麦主要农艺性状与产量和WUE的灰色关联分析

为了给节水灌溉条件下春小麦的选育和栽培提供依据,选用15个春小麦品种(系),在冬灌1 800 m3·ha-1的基础上,在3次灌水处理(T1:拔节期、开花期、乳熟期)、2次灌水处理(T2:拔节期、开花期)和1次灌水处理(T3:拔节期)条件下,应用灰色系统理论对农艺性状与产量和水分利用效率的灰色关联度进行了分析.结果表明,春小麦产量和水分利用效率平均值都为T2＞T1＞T3,二者与主要性状的关联度顺序分别为T1模式下:千粒重＞穗长＞单位面积穗数＞生育期＞株高＞穗粒数,生育期＞千粒重＞株高＞穗长＞穗数＞穗粒数;T2均为:千粒重＞株高＞穗粒数＞生育期＞单位面积穗数＞穗长,千粒重＞穗粒数＞株高＞穗数＞生育期＞穗长;T3模式下相同:千粒重＞穗长＞单位面积穗数＞株高＞生育期＞穗粒数.因此,河西绿洲灌区在T2灌溉模式下可能获得高产育种和高水分利用效率育种的同步实现,该模式下春小麦育种的主攻方向为:在选择大粒、大穗的同时,处理好对株高的选择与抗倒伏的关系.     

耕作和施肥方式对陇中旱作春小麦氮素利用与硝态氮残留的影响

为解决黄土高原半干旱区土壤贫瘠、氮肥固持率低及化肥不合理施用问题,以陇中春小麦为研究对象,比较分析了不同耕作[传统翻耕(CT)和免耕(NT)]和施肥方式[不施氮肥(CK)、单施化学氮肥(N)、单施有机肥(M)和氮肥有机肥配施(NM)]下春小麦氮素积累量、氮素利用效率和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,NT-NM处理对各生育时期春小麦氮素积累具有显著的促进作用,使春小麦氮素偏生产力、氮素回收率、氮肥农学利用效率和氮素收获指数较CT-N处理分别提高了42.93%、20.13%、83.83%和2.55%;土壤硝态氮残留量表现为NM处理低于N和M处理、免耕处理低于翻耕处理,NT-NM处理下的0～100 cm土层土壤硝态氮残留较CT-N处理减少52.56 kg·hm^-2;NT-NM处理优化了春小麦产量构成,提高了产量和生物量,其中产量达到了3 258.26 kg·hm^-2,比CT-N处理显著增加56.21%,有效穗数和千粒重提高是其增产的主要原因。因此,免耕结合氮肥与有机肥配施可实现春小麦增产和氮素高效利用,同时降低氮素残留对农田生态系统的潜在危害,是黄...     

增施有机肥对全膜覆土穴播春小麦水分利用和产量的影响

为探究增施有机肥对全膜覆土穴播春小麦水分利用和产量的影响,于2016-2017年在甘肃陇中半干旱区设置田间定位试验,研究全膜覆土平作穴播(PMS)、全膜覆土平作穴播+有机肥(PMO)和裸地平作穴播(CK)3个处理下春小麦田的土壤水分、作物产量及水分利用效率。结果表明,在全生育期,PMO处理0～300 cm土壤贮水量分别较PMS和CK处理高1.30%～13.55%和6.95%～15.39%,SPAD值分别高1.61%～4.33%和6.43%～13.95%,单株生物量分别增加4.98%～16.11%和117.13%～200.00%;与CK相比,PMO和PMS处理均能显著提高春小麦的穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率,PMO处理提高的幅度更大;PMO处理的籽粒产量分别较PMS和CK处理提高9.11%和53.74%,水分利用效率分别较PMS和CK处理提高26.50%和59.22%。     

墒度对滴灌春小麦灌浆期旗叶光合特性和产量的影响

为筛选适宜北疆绿洲区滴灌春小麦高产栽培的水分管理模式,比较分析了耕层(0~40cm土层)不同墒度条件下滴灌春小麦旗叶SPAD值、灌浆期光合和荧光参数及产量的差异。结果表明,拔节至乳熟期土壤墒度过高或过低均会显著降低旗叶SPAD值(P0.05),乳熟期增加土壤墒度延缓了叶片衰老。在灌浆期,旗叶光合速率随土壤墒度的增加而显著提高;蒸腾速率在15∶00时T4处理(苗期-拔节、孕穗-乳熟和成熟-收获阶段耕层土壤平均含水量分别为田间持水量的75%、80%和65%)显著高于其他处理,高墒度处理T5(苗期-拔节、孕穗-乳熟和成熟-收获阶段耕层土壤平均含水量分别为田间持水量的80%、85%和70%)最低;气孔导度(Gs)在15∶00时显著降低后,在17∶00时又逐渐升高,且T4处理显著高于其他处理;胞间CO2浓度变化趋势同Gs一致;叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ等随土壤墒度升高而显著增加;土壤墒度较低处理的qP相对较低,NPQ较高;土壤墒度过高或过低均会降低小麦籽粒产量,产量构成中穗粒数对土壤墒度最敏感,千粒重次之。说明在本试验条件下,苗期-拔节、孕穗-乳熟和成熟期耕层土壤平均含水量分别占田间持水量的70%~75%、75%~80%和60%~65%是滴灌春小麦获得高产的最佳水分管理模式。     

不同水氮处理对冬播春小麦产量和水氮利用效率的影响

为探明春麦冬播高产、高效水氮运筹模式,2019-2021年在田间进行两因素三水平裂区试验,灌水量设3 150(W₁)、3 600(W₂)和4 200 m³·hm_-2(W₃)三个水平;施氮量设0(N₀)、135(N₁)和210 kg·hm_-2(N₂)三个水平,研究了9种水、氮处理组合对春小麦品种新春48号0~100 cm土层耗水量、群体叶面积指数、干物质积累量、产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加灌水量提高了0~40 cm 土层含水量,减少了40～100 cm土层储水消耗量,增加了总耗水量;同一灌水量条件下,施氮量对总耗水量影响不显著;水、氮协同增产效应大于其单因素效应,增加滴水量或氮肥量均增加小麦群体叶面积指数、总光合势和干物质积累量,水分利用效率（1.12～1.23 kg·m^-3）和氮肥农学利用效率（7.58～11.17 kg·kg_-1）呈先增后降趋势。水、氮协同增产是叶面积指数、总光合势和干物质积累量提高的结果。北疆春麦冬播适宜的水、氮运筹模式为总灌水量3 600～4 200 m³·hm_-2、总施氮量135～210 kg·hm_-2。     

绿洲灌区垄作沟灌栽培对春小麦生长和产量的影响

针对绿洲灌区水资源供需矛盾突出的问题,采用春小麦垄作沟灌的方法,研究了垄作沟灌栽培对春小麦生长和产量的影响。结果表明,垄作沟灌栽培促进了春小麦根系的发育和地上部的生长。与平作相比,0～20、20～50和50～100cm土层内根长分别增加39.21%～40.60%、26.99%～27.58%和39.43%～59.49%,叶面积系数增加0.22～1.16,地上部分干物质积累量增加9.56%～42.68%,株高降低6.41cm。在相同灌溉定额下,垄作春小麦增产7.18%～34.97%,平均穗粒数和千粒重分别增加10.35%和5.05%,水分利用效率提高0.31～0.16kg·mm-1,说明垄作栽培具有明显的节水增产效果。     

旱作区生物降解膜对土壤温度、水分及春小麦产量的影响

为探索旱作区生物降解膜对春小麦的影响,在甘肃兰州对春小麦进行了生物降解膜、普通地膜和露地栽培条件下,土壤温度、水分和小麦产量的检测和分析。结果表明,生物降解膜和普通地膜处理下,春小麦全生育期0~25 cm土层土壤温度比露地高0.78 ℃和1.84 ℃;在小麦苗期-抽穗期,两种覆膜处理对地温的影响无显著差异,小麦抽穗之后,生物降解膜对土壤的增温效果显著低于普通地膜;小麦抽穗之前,两种覆膜处理下土壤日温度变化趋势差异不明显,抽穗期及后期生物降解膜处理日温度变化趋势与露地无差异。0~200 cm土壤含水量在小麦苗期-抽穗期,两个覆膜处理间差异不显著,均显著高于露地处理;在开花期-灌浆期,生物降解膜处理显著高于露地、低于普通膜处理;在成熟期,生物降解膜处理较普通地膜处理无显著差异,显著高于露地。两种覆膜处理小麦的产量无显著差异,均显著高于露地处理,分别较露地增加 24.03%和32.72%。综上所述,在旱区春小麦栽培中,以生物降解膜代替普通地膜是可行的。     

干旱灌区固定道耕作对土壤水热效应及春小麦产量的影响

为提高干旱灌区小麦节水生产技术,依托2005年开始的定位试验,以传统耕作（CT）为对照,对固定道平作（ZT）和固定道垄作（PRB）下土壤温度、土壤水分和春小麦产量的变化进行了分析。结果表明,PRB可增加0～80 cm土层土壤水分含量,小麦出苗期至收获期不同土层土壤含水量为PRB>ZT>CT。在小麦播种期至出苗期,PRB土壤升温较慢,拔节期至收获期0～15 cm土层土壤温度变化趋势为PRB>ZT>CT。随着种植年限的增加,PRB保护性耕作对小麦具有明显的增产效应,穗粒数的增加是其增产的主要因素。PRB和ZT处理4年平均水分利用效率分别比对照提高了46.88%和12.96%。PRB处理节水增产效果明显,可作为干旱灌区小麦节水栽培新技术进行推广。     

耕作方式对灌区春小麦田土壤呼吸的影响

为了从土壤呼吸、水热特征探讨河西灌区耕作方式对春小麦的影响,以连续12年(2005-2016)的保护性耕作长期定位试验为基础,比较分析了垄作固定道(PRB)、平作固定道(ZT)、传统耕作(CT) 3种耕作方式下河西灌区春小麦田土壤水热物理特征、土壤呼吸强度及小麦产量的差异。结果表明,播前与收获后,在0～90 cm土层,PRB处理平均土壤含水量较CT处理分别增加15.06%和18.75%,ZT处理较CT处理平均土壤含水量分别增加7.26%和5.98%;不同耕作方式下,春小麦整个生育期的土壤温度总体表现为先增后降,土壤温度响应气温的变化趋势;秸秆覆盖(PRB与ZT)在春小麦苗期表现出降温效应,而在春小麦苗期至成熟期,PRB处理的0～30 cm土层平均土壤温度较ZT、CT处理分别提高0.56～4.39℃和0.05～2.6℃;小麦生育期土壤呼吸强度先增后降,且随土层深度增加而减弱,不同耕作方式下呼吸强度表现为CT>PRB>ZT;土壤呼吸强度与温度呈显著的指数关系,Q₁₀(温度每增加10℃土壤呼吸所增加的倍数)随土层深度的增加而逐渐增大,且不同耕作方式下表现为Z...     

不同行距和密度对耐密品种克旱16花后个体质量和产量的影响

为研究不同播种行距和密度对春小麦单株茎鞘物质积累及垂直分配的影响,以耐密品种克旱16为试验材料,分别设置行距为10、15cm(分别记为C1、C2)和密度为600万、750万、900株·hm-2(分别记为B1、B2、B3),共6个处理组合,研究不同处理下单株花后茎鞘不同节间物质积累动态、贮藏物质再转运以及对穗贡献率、茎长、小穗密度、千粒重和产量的影响。结果表明,上三节间平均茎鞘物质积累量在B1C2处理(对照)最高;单株茎鞘干物质积累量随行距增宽而降低;倒一节茎鞘贮藏物质对穗的贡献率最大;茎长随行距的增宽而增长,B3C2处理下茎长最大(73.73cm);小穗密度在B3C2处理下最低;千粒重和产量在B3C1处理下最高,较对照(B1C2)增加0.71%和13.13%。可见,对于耐密品种克旱16而言,适当增加密度和减小行距有利于高产,本试验以B3C1处理为最适栽培模式。     

播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响

为筛选与新疆春小麦匀播技术配套的适宜灌水量,以春小麦品种新春34号为材料,进行二因素盆栽试验,设置匀播(U)和条播(D)2种播种方式,以及W75(拔节水)、W150(拔节水+扬花水)、W225(拔节水+扬花水+灌浆水)和W300(起身水+拔节水+扬花水+灌浆水)4个不同灌溉水平(每次灌水量75mm),研究了播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响。结果表明,与常规条播相比,匀播促进了小麦出苗20d后的分蘖,增加了有效分蘖,其中W75、W150、W225和W300条件下,匀播小麦的穗数分别提高25.62%、41.79%、43.39%、46.10%,分蘖成穗率分别提高20.15%、30.15%、30.68%、33.63%;匀播提高了小麦旗叶、倒二叶的SPAD值,延缓了叶片衰老,增强了群体生育后期的光合作用,且匀播方式下增大灌水量更有利于延长小麦叶片的功能期;匀播促进了小麦营养器官干物质的积累及其在花后向籽粒中的转运,有利于产量形成;在W75、W150、W225、W300条件下,匀播小麦产量较条播分别提高2.76%、4.41%、3.77%和3.42%,两种播种方式下W225处理产量均最大。因此,匀播方式下W225灌水模式最有利于春小麦生长发育和高产。     

播期和密度对春小麦品种新春26号生长及产量的影响

为确定新疆主栽春小麦品种新春26号的最佳播种时期和种植密度,采用两因素裂区试验,设4月5日、4月18日和5月2日3个播种时间,以及350万、400万、450万、500万和550万株·hm-2 5个种植密度,分析了播期和种植密度对小麦群体性状、产量及其构成因素的影响。结果表明,在相同种植密度下,随着播期的推后,小麦各生育时期群体茎数、干物质积累量、叶面积指数均显著降低;播期对千粒重的影响不显著,而早播(4月5日)小麦的穗数、穗粒数和产量显著高于晚播(5月2日)小麦。种植密度对小麦各生育时期群体性状也均有显著影响,种植密度过高或过低均不利于小麦群体发育及产量形成,适宜的种植密度可以改善小麦群体结构,进而提高产量。播期和密度互作对小麦整个生育期生长发育的影响均显著。总体来看,在本试验条件下,春小麦品种新春26号应适当早播,最佳播种时间和种植密度分别为4月5日和450万株·hm-2。     

氮素施用方式对春小麦花后叶片衰老与产量的影响

为进一步了解氮肥运筹对春小麦衰老及产量的影响,以春小麦宁春4号为材料，将151．5kg／ha的追氮量分别采取三叶期与孕穗期的不同追氮比例（分别为7：3、5：5、3：7），研究春小麦开花后各生理指标的变化。结果表明，随着氮肥后移量的增加，开花后旗叶叶面积指数、叶面积持续期、净光合速率、旗叶气孔导度、POD活性都表现为增加的趋势。单株成穗数表现为7：3处理的最高,但小穗数、穗粒数、千粒重降低，不利于最终产量的形成；5：5和3：7处理的产量构成因素相关不大，但3：7处理的产量性状均优于其他处理。由此可见，适当加大生育中后期追氮比例可明显延缓春小麦叶片的衰老进程，有利于增加籽粒灌浆期光舍产物的形成和积累并提高籽粒产量。