Grain yield and water use of winter wheat as affected by water and sulfur supply in the North China Plain

Water shortage has threatened sustainable development of agriculture globally as well as in the North China Plain(NCP).Irrigation,as the most effective way to increase food production in dry land,may not be readily available in the situation of drought.One of the alternatives is to supply plants with enough nutrients so that they can be more sustainable to the water stress.The objective of this study was to explore effects of irrigation and sulphur(S)application on water consumption,dry matter accumulation(DMA),and grain yield of winter wheat in NCP.Three irrigation regimes including no irrigation(rainfed,I_0)during the whole growth period,once irrigation only at jointing stage(90 mm,I_1),and twice respective irrigation at jointing and anthesis stages(90 mm plus 90 mm,I_2),and two levels of S application including 0(S_0)and 60 kg ha~(–1)(S_(60))were designed in the field experiment in NCP.Results showed that increasing irrigation times significantly increased mean grain yield of wheat by 12.5–23.7%and nitrogen partial factor productivity(NPFP)by 21.2–45.0%in two wheat seasons,but markedly decreased crop water use efficiency(YWUE).Furthermore,S supply 60 kg ha~(–1) significantly increased mean grain yield,YWUE,IWUE and NPFP by 5.6,6.1,23.2,and 5.6%(across two wheat seasons),respectively.However,we also found that role of soil moisture prior to S application was one of important greater factors on improving the absorption and utilization of storage water and nutrients of soil.Thus,water supply is still the most important factor to restrict the growth of wheat in the present case of NCP,supplying 60 kg ha~(–1) S with once irrigation 90 mm at the jointing stage is a relatively appropriate recommended combination to improve grain yield and WUE of wheat when saving water resources is be considered in irrigated wheat farmlands of NCP.     

灌水量对小麦产量和水分利用率的影响

以优质强筋小麦品种济麦20为试验材料,研究了不同灌水量对小麦产量及水分利用率的影响。试验结果表明:随灌水量的增加,群体逐渐增大,干物质积累量和产量增加;在灌水量达到90 mm时,干物质积累量和产量最高,而超过90 mm后,干物质积累量和产量降低;水分利用效率随灌水量的增加,先增加后降低,灌水量达到120 mm时,产量和水分利用效率均下降。     

有机无机复混肥对冬小麦产量及其水分利用效率的影响

对农业废弃物采用生物发酵腐解,进行无害化、矿化和腐殖化处理,经干燥后添加一定比例的化肥以调节养分,加入成粒剂制成颗粒状有机无机复混肥。对获得的有机无机复混肥进行冬小麦田间试验,结果表明,有机无机复混肥可以促进冬小麦分蘖,改善冬小麦产量结构,提高冬小麦产量756.0～901.5kg/hm2;还可降低冬小麦耗水系数,提高冬小麦水分利用效率1.311～1.675kg/(mm·hm2)。     

灌水量和灌水时期对小麦产量和水分利用率的影响

研究结果表明:随着灌水量的增加,成熟期干物质积累量显著增加。相同灌水量处理间比较,至成熟期灌溉3水的W2A、W2B干物质积累量最高,且两处理之间无显著差异,但是干物质积累量最多的W2A并未获得最高的籽粒产量。于拔节期或孕穗期初次灌水的4个处理W1B、W1C、W2B、W2C的籽粒产量显著高于起身期初次灌水的处理W1A、W2A,但W1B、W1C、W2B、W2C处理之间无显著差异。在本试验条件下,拔节期初次灌水并结合追肥,开花期再灌水,总灌水量为120 mm的W1B为最优灌溉处理。     

闻喜旱区不同品种小麦水分利用和产量形成的差异

为筛选适合旱作麦区生产的高产、高效小麦品种,将16个小麦品种在山西省闻喜县进行田间试验,通过对产量进行聚类分析,分为高产品种和低产品种两类,并选择其中有代表性的8个品种进行小麦水分、产量的研究。结果表明:各生育期土壤蓄水量,各生育期单株干物质量,成熟期株高、穗长、可孕小穗数,穗数、穗粒数、产量、水分利用效率均值高产品种均高于低产品种。越冬-孕穗期土壤蓄水量、各生育期单株干物质量、穗数、穗粒数、产量、水分利用效率高产品种以临Y8159、石麦19号较高,低产品种以运旱618、长麦251较高。株高、可孕小穗高产品种以临Y8159较高,低产品种以运旱618、长麦251较高;穗长、不孕小穗高产品种以运旱20410、运旱805较高,低产品种穗长以运旱618、长麦251较高,不孕小穗以长麦6697、洛旱11显著较高。花后5~35d籽粒千粒重、成熟期籽粒千粒重高产品种以运旱20410最高,低产品种以洛旱11显著最高。总之,8个小麦品种中临Y8159、石麦19号水分、产量较高,是适宜该旱作麦区生长的高产、高效品种。     

小麦根腐病产量损失及经济阈值研究

自然发病田中 ,病级与穗粒数下降率、千粒重下降率均呈显著正相关。田间土壤接种试验表明 ,同一品种在相同气候条件下 ,土壤带菌量是小麦根腐病发生和危害程度的关键因素 ;腊熟期小麦根腐病病情指数与产量损失率显著正相关 (r=0 .972 5 * ,n=4)。拌种防治小麦根腐病 ,防治指标为当地近年主栽品种上的病情指数。     

小麦品种混种对条锈病控制效果及产量影响的研究

通过对不同小麦品种按不同比例混种,研究品种多样性控制小麦条锈病的田间效果,以期为利用品种多样性防治小麦条锈病提供理论依据。本研究利用甘肃省甘谷县和北京市上庄镇当地对条锈病具不同抗性的小麦品种,按照不同混种比例布局了25个混种处理和7个单种处理,比较了品种混种对条锈病的控制效果和对小麦产量的影响,以相对抗病性指数(RRI)把品种抗性加以分类,并以相对混种效果参数(REM)比较各混种处理的效果。结果表明,不同小麦品种混种对小麦条锈病有较好的控制效果,混种处理相对于感病品种单种病情指数平均下降30.5;混种对小麦的增产效果比较明显。在25个小麦品种混种处理中,有14个处理有增产效果(REM>1),占56%,在甘谷试验地抗病(R)品种和高感(HS)品种按质量比5∶1混种时相对感病品种单种处理抗病增产效果最好,而在上庄试验地,高抗(HR)、中感(MS)和感病(S)按质量比1∶1∶1混种时相对感病品种单种处理抗病增产效果最好。品种混种作为综合治理小麦条锈病的措施之一,具有一定的推广应用价值。     

Root carbon consumption and grain yield of spring wheat in response to phosphorus supply under two water regimes

In semiarid areas, cereal crops often allocate more biomass to root at the expense of aboveground yield. A pot experiment was conducted to investigate carbon consumption of roots and its impact on grain yield of spring wheat(Triticum aestivum L.) as affected by water and phosphorus(P) supply. A factorial design was used with six treatments namely two water regimes(at 80–75% and 50–45% field capacity(FC)) and three P supply rates(P1=0, P2=44 and P3=109 μg P g–1 soil). At shooting and flowering stages, root respiration and carbon consumption increased with the elevate of P supply rates, regardless of water conditions, which achieved the minimum and maximum at P1 under 50–45% FC and P3 under 80–75% FC, respectively. However, total aboveground biomass and grain yield were higher at P2 under 80–75% FC; and decreased with high P application(P3). The results indicated that rational or low P supply(80–75% of field water capacity and 44 mg P kg–1 soil) should be recommended to improve grain yield by decreasing root carbon consumption in semiarid areas.     

分层供水对春小麦非水根信号及水分利用效率的影响

通过圆柱管内栽培 ,研究分层供水对春小麦根源信号和水分利用效率的影响。相对于充分供水和干旱、上层供水处理 ,干旱、深层供水处理苗期到分蘖期叶片气孔导度显著下降 ,但叶水势基本不变 ,表明有非水根信号产生。其水分利用效率显著高于其他处理 ,意味着有限灌溉条件下深层供水有利于提高水分利用效率。     

冬小麦品种河农859和河农326的光合性能 与子粒产量对水分的反应

以田间种植的河农８５９和河农３２６为材料，比较了需水特性不同的２个冬小麦品种的光合性能和子粒产量。结果表明，叶片的光合速度一般以河农８５９较高，但在刚灌水后的短时间内则以河农３２６的光合速率较高；河农８５９叶片光合速率受灌水的影响较小，在生育期间的变化较平衡，而河农３２６灌水与不灌水的处理间光合速率差别较大，且光合速率的波动明显。从产量性状分析，开花后灌１次水和不灌水的极水条件下以河农８５９产量较高，表明期耐旱性较强，而开花后保证充分供水的湿润处理则以河农３２６产量较高，且增产幅度较大，因此，河农８５９适宜在供水有极的条件下发挥其耐旱特性，争取较高产量，而河农３２６可用于供水充足条件下发挥高产潜力。     

限量灌溉下不同密度对冬小麦产量和水分利用效率的影响

以高产冬小麦品种济麦22为供试材料,在底墒充足情况下小麦全生育期仅灌一次拔节水;设置不同密度处理,研究限量灌溉对不同群体冬小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明：在一定密度范围内,群体密度增加,群体指标增大;基本苗300万/hm^2处理的籽粒产量、水分利用率最高,分别为7 854.6 kg/hm^2和21.2 kg/（hm^2·mm）。     

不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用;灌浆期水分亏缺对冬小麦产量影响不显著,但耗水量显著减少了5.44%,水分利用效率显著增加了8.02%。与全生育期不亏水处理相比,返青期+拔节期、返青期+抽穗期、返青期+灌浆期、拔节期+抽穗期、拔节期+灌浆期、抽穗期+灌浆期水分亏缺处理冬小麦干物质和产量均有显著降低,其中返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了17.44%,17.57%,产量显著降低了11.60%和14.52%,水分利用效率显著降低了8.02%和7.56%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用。施氮对冬小麦产量和水分利用效率有显著促进作用。中氮处理(0.3 g/kg,N2)冬小麦产量最高,耗水量较低,水分利用效率较高。【结论】冬小麦对拔节期、抽穗期、返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺很敏感,中氮处理具有最高的产量和较高的水分利用效率。     

玉林市区周边水资源配置及供水水源方案研究

玉林市属资源性、工程性、水质性缺水城市。本文通过对玉林城区周边水资源、供水工程状况进行分析,对解决玉林城区供水水源的各方案进行比较,初步提出解决玉林市区近、中、远期供水水源问题的优化方案。     

新疆滴灌冬小麦灌溉量对产量形成与水分利用的影响

为优化新疆北疆滴灌冬麦区节水灌溉技术,探讨滴灌量对冬小麦产量形成及水分利用的影响,2013—2015年设置0(CK)、900(W1)、1 800(W2)、2 700(W3)、3 600(W4)、4 500(W5)、5 400(W6)、6 300m3/hm2(W7)共8个灌溉量处理,测定不同滴灌量下冬小麦叶面积指数、SPAD值、光合特性、干物质积累、产量及耗水特性的变化。结果表明:各处理冬小麦随生育进程递进LAI均呈现单峰型变化趋势,在孕穗期达到最大,其值以W5最高;叶片最高SPAD值出现时期随滴灌量增加而后延。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及单茎干物质最大增长速率(Vm)均以W5处理最高。随着滴灌量的增加,冬小麦籽粒产量及水分利用效率(WUE)均呈"先升后降"的变化趋势,W5处理获得最高产量,而W4处理获得最大水分利用效率。因此,在本试验条件下,滴灌量为3 600~4 500m3/hm2的处理为高产高效的最适灌溉水平。     

限量灌溉条件下不同播期对冬小麦产量和水分利用效率的影响

以高产冬小麦品种济麦22为供试材料,在底墒充足情况下,小麦生育期仅灌一次拔节水。设置不同播期处理,研究非充分灌溉条件下不同播期对冬小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明：10月8日至10月20日播种的济麦22产量和水分利用效率保持较高水平,10月14日播种的产量、水分利用效率最高,分别为7 869.6 kg/hm^2、21.1 kg/（hm2.mm）。     

节水栽培对小麦产量构成及品质的影响

节水栽培对小麦产量构成和品质影响的试验表明，节水栽培对有效穗数的影响是灌浆成熟期最小，分蘖期最大；水分胁迫对穗粒数影响是随着水分胁迫的加剧而增大，影响穗粒数最为敏感的时期是拔节孕穗期；对千粒重的影响最为敏感的时期是灌浆成熟期；水分胁迫不利于产量的形成，而有利于冬小麦的蛋白质含量的提高，轻度、中度和重度胁迫条件下，蛋白质含量分别比对照增加10．6％、12．9％和13．6％；同时水分胁迫使得湿面筋含量升高，粗淀粉的变化趋势相反。根据综合评判，小麦节水栽培以轻度水分胁迫(60％～65％)最优，重度水分胁迫(40％～45％)最差。     

农艺节水措施对春小麦产量及耗水特征的影响

通过田间试验,研究了农艺节水措施下非充分灌溉对春小麦产量及耗水特征的影响.结果表明:秸秆覆盖春小麦的产量和水分利用效率分别比地膜覆盖春小麦提高1.14%和16.25%;在地膜覆盖条件下,充分灌溉春小麦比非充分灌溉春小麦增产3.76%~11.62%;在非充分灌溉条件下,出苗期、分孽期、孕穗期及抽穗开花期土壤水分调控在田间持水量的40%~50%,拨节期和成熟期为田间持水量的60%~65%时,秸秆覆盖春小麦水分利用效率最高,比地膜覆盖春小麦水分利用效率提高17.17%~43.01%.     

水氮互作对石羊河流域春小麦群体产量和水氮利用的影响

【目的】探讨西北旱区春小麦最佳的水氮耦合形式。【方法】在甘肃石羊河流域绿洲区采用田间试验,研究不同生育阶段的水量分配以及氮肥处理对春小麦群体产量和水氮利用的影响。【结果】施氮量、拔节期和抽穗期灌水对干旱区春小麦的产量影响显著;施氮量168 kg/hm2,并于拔节期灌水90 mm、抽穗期灌水70 mm,小麦可获得较高的籽粒产量。水氮对小麦地上干物质累积量的影响与对籽粒产量的影响相似,但抽穗期灌水对地上干物质累积量影响不显著。在施氮量224 kg/hm2、抽穗期和灌浆期灌水均为50 mm的条件下,小麦可获得较高的收获指数。在生产中考虑提高小麦收获指数时,首先应保证较高的籽粒产量。分蘖期和灌浆期灌水均为30 mm时,小麦的水分利用效率高达2.424 kg/m3,但产量降低约45%。施氮量对小麦地上干物质和籽粒氮素累积量影响显著;拔节期灌水90 mm、施氮量168 kg/hm2时,小麦籽粒的氮素累积量最大。【结论】石羊河流域春小麦最优灌水施氮模式为:施氮量168 kg/hm2,全生育期灌水4次,拔节期灌水90 mm,分蘖期、抽穗期、灌浆期均灌水60 mm。     

冬小麦节水栽培群体“穗叶比”及其与产量和水分利用的关系

建立高光效低耗水的群体结构是小麦节水高产栽培的核心内容.为此,需要明确节水高产群体的适宜调控指标.以穗叶比(单位面积穗数与上三叶总面积之比,穗/m2)为指标,在不同品种、不同灌水和种植密度条件下研究了小麦群体穗叶比的变化,并分析了穗叶比与群体光合性能、水分利用的关系.结果表明,在相同密度下,随着灌水减少,孕穗、开花和灌浆期的穗叶比均相应增大;在限水灌溉下,随密度增加穗叶比也相应增加.不同品种的穗叶比也存在明显差异.在适宜叶面积基础上,随穗叶比增加,群体中非叶面积指数(NAI)增加,冠层内光照状况明显改善,群体光合效率提高;非叶器官贮藏物质转移率增加,收获指数提高.在一定范围内,随穗叶比增加产量明显增加,而耗水量显著减少,从而使水分利用效率得到提高.研究认为,群体穗/叶比是衡量小麦节水栽培库源关系是否协调的适宜指标.试验中小麦节水省肥高产栽培适宜的穗叶比值为230-270穗/m2.