山西冬小麦作物需水量近45年变化特征

[目的]研究冬小麦生态需水量随气候变化的响应机制。[方法]利用1961~2005年山西冬小麦产区各县的气象资料和区域各农业气象观测站观测资料,根据区域冬小麦物候规律将山西冬小麦区分为5个区域,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式结合作物系数,分别计算5个区的冬小麦作物需水量,并结合同期降水量,分析各发育期冬小麦作物的需水、缺水变化规律,需水、缺水年际变化特征。[结果]结果表明,山西冬小麦各区域作物需水量在436.1~446.0 mm之间,表现出由轻旱-干旱-重旱区域作物需水量逐渐增加的趋势 以抽穗~灌浆期需水强度最大,冬前分蘖期和春季的拔节~灌浆期需水最为关键 生态缺水量平均为260 mm,缺水率在60%以上 各生育期返青~拔节期缺水率最大 气候变暖背景下,区域冬小麦生态需水量基本表现出下降趋势,而生态缺水率呈增加趋势,20世纪80年代需水量下降比较明显,缺水率则较小,从90年代开始随着暖干化趋势明显,作物缺水率也日益严重。[结论]抓好关键期水分利用、优化灌溉制度对提高冬小麦产量非常重要。     

芝麻不同生育阶段需水特性与干旱灌溉应用研究

探讨芝麻不同生育阶段需水特性与干旱灌溉水分生产效率,为芝麻高产栽培的合理灌溉和水分管理提供科学依据,2013-2018年在安徽、新疆等不同地域,选用6个芝麻主栽品种,开展芝麻不同生育阶段需水特性和灌溉水利用研究。结果表明：盆栽芝麻的全生育期蒸腾需水量平均为283.59mm,品种间差异大,形成100kg芝麻籽粒蒸腾需水量为263.56mm(175.7t/666.7m²),苗期、蕾期、初花期、盛花期、终花期、成熟期的蒸腾需水量分别为18.76mm、21.91mm、21.03mm、149.28mm、71.21mm和34.79mm,蒸腾模系数为5.89%、7.21%、6.85%、47.07%、23.93%和9.05%;盛花期最大,出苗期最小。池栽芝麻全生育期需水量531.36mm,其中株间蒸发量、蒸腾量分别占全生育期需水量的46.1%和53.9%;株间蒸发量最大的时期为苗期;蒸腾量最大的时期为花期。芝麻苗期、花期和成熟期需水模系数平均为18.65%、66.79%和14.56%。合肥基地出苗期、临泉基地花期遇旱喷灌,水分生产效率高达0.61kg/m³和0.65kg/m³;新疆精河基地按需滴灌处理比传统滴灌方式的水分生产效率提高43.28%,节水19.61%,这对水资源匮乏的新疆干旱区来说意义重大。芝麻需水量与栽培条件、品种、气温(r＝0.99)等密切相关。在芝麻不同生育阶段遇旱灌溉是提高水分生产效率和产量的关键措施之一。     

1961-2010年四川盆地冬小麦需水量时空变化

为了给四川麦区的农业用水提供指导, 采用四川盆地1961-2010年104个气象观测站的气象数据及1981-2010年17个农气站的冬小麦生育期数据, 利用参考作物蒸散量法以及作物系数法分析冬小麦各生育期内的需水量和水分盈亏情况.结果显示:50年间四川盆地冬小麦整个生育期的降水量有增有减, 但需水量和缺水量以下降趋势为主; 需水量在播种至开花期下降, 而在开花至成熟期有增有减; 缺水量在各个生育期内均呈下降趋势. 5个区域内的冬小麦整个生育期水分均不能得到满足, 尤以拔节至开花期最为严重.分析各区域代表站点冬小麦的水分状况, 盆地周边冬小麦的缺水最为严重.     

淠史杭灌区中稻作物系数试验研究

[目的]计算淠史杭灌区中稻作物系数。[方法]利用中稻各生育期参考作物蒸散量和实际蒸发蒸腾量求得作物系数。[结果]淠史杭灌区参考作物蒸散量日均值拔节孕穗期最高为5.1 mm;作物实际蒸发蒸腾量抽穗开花期日平均最大为6.3 mm,其次是拔节孕穗期,日平均为6.2 mm。拔节孕穗期作物系数为0.97~1.57,平均为1.33;其次是抽穗开花期为1.02~1.59,平均为1.31。因此,拔节孕穗期和抽穗开花期为中稻水分敏感期。在浅湿间歇的灌溉制度下,淠史杭灌区中稻作物系数与移栽后天数和积温具有较好的3次多项式关系,相关系数分别为0.985 7和0.993 2。[结论]该研究找出淠史杭灌区中稻需水敏感期,可为灌区水稻科学灌溉提供理论基础;构建作物系数曲线,可为淠史杭灌区中稻蒸散蒸腾量的计算提供科学依据。     

烤烟新品种南江3号需水特征分析

分析南江3号需水特性,结果表明：烤烟田间烟株间蒸发量为前期大于后期,蒸腾差异主要表现在对照烟田伸根期蒸腾值大,团棵以后直到采收完毕蒸腾值均小于控水处理。经测定,伸根期的蒸腾小于蒸发速率,a〈0．5,团棵以后a值在0．75左右,成熟后期a值在0．5左右。烤烟在适宜水分状态下的需水量为502．53mm,伸根期需水量为87．85mm、旺长期需水量为232．14mm、成熟前期需水量为123．99mm、成熟后期需水量为58．55mm。整个烤烟生育期内,伸根期和成熟后期需水与降雨较为吻合,中间2个时期吻合程度较差。尤其以旺长期突出。     

测墒灌溉条件下不同养分配置对小麦-玉米产量及水分利用效率的影响

为寻求节水节肥增产增效的水肥配置模式,在河南省通许县进行测墒灌溉[亏缺灌溉(田间持水量的50%~60%)、限量灌溉(田间持水量的65%~75%)、充分灌溉(田间持水量的75%~85%)]条件下不同养分配置[底施专用肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2]对小麦-玉米产量及水分利用的影响研究。结果表明,限量灌溉处理可促进作物生长发育,与亏缺灌溉处理相比,小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒质量总体均增加,不孕穗数下降,玉米有效穗长和千粒质量增加;与充分灌溉处理相比,小麦小穗数、穗粒数、千粒质量和玉米双行粒数、千粒质量总体均增加。对于小麦来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产6.73%~11.61%,较充分灌溉处理增产0.71%~4.11%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高0.51~1.29 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.63~1.12 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2处理效果最好,其次为底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理。对于玉米来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产17.44%~21.45%,较充分灌溉处理增产1.20%~9.04%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高2.06~3.42 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高1.28~3.09 kg/(mm·hm~2),以控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。对于小麦-玉米来说,限量灌溉处理周年产量较亏缺灌溉处理增产11.99%~15.33%,较充分灌溉处理增产0.96%~4.99%;周年水分利用效率较亏缺灌溉处理提高1.51~1.81 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.88~1.67 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。根据作物产量和水分利用效率的分析结果,在该降水年型条件下,采用限量灌溉、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理,既能提高小麦-玉米产量和水分利用效率,同时实现了节水增效的目的。     

平凉市冬小麦需水量研究

为明确冬小麦需水量,于2020年9月至2021年6月在大型测坑群内进行了冬小麦需水量试验。结果表明,在2020—2021年度特定气候条件下,冬小麦全生育期灌水5次,产量最高,即灌溉模式为越冬期灌水量为土壤湿度90%、返青期灌水量为土壤湿度75%、拔节期灌水量为土壤湿度90%、抽穗期灌水量为土壤湿度75%、灌浆期灌水量为土壤湿度75%,该处理模式下冬小麦需水量最高,全生育期需水量为465.92 mm,其中出苗—越冬需水量为47.22 mm,占全生育期需水量10.14%;越冬—返青需水量为80.06 mm,占全生育期需水量的17.18%;返青—拔节需水量为39.86 mm,占全生育期需水量的8.56%;拔节—抽穗需水量为113.69 mm,占全生育期需水量的24.4%;抽穗—灌浆需水量为87.87 mm,占全生育期需水量的18.86%;灌浆—成熟需水量为97.22 mm,占全生育期需水量的20.87%;冬小麦全生育期棵间蒸发量为121.47 mm,占需水量的26.07%;叶面蒸腾量为344.47 mm,占需水量的73.93%。     

不同水管理稻田水量转换及其生产力

模拟不同水源条件的稻田水管理模式 ,试验解析田间水量转换及其水分生产力。结果表明 :处理间田间水量转换有明显差异 ,常规管理田间水分分配为 :蒸散占 1/2 ,翻耕整地占 1/6 ,植物构成占 1/2 1,田间渗漏占 1/14 ,其他环境耗水 (维持 )占 1/5。长年水层灌溉田间蒸散和维持性环境耗水偏大 ;耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏比例过高。水分生产力 ,长年水层灌溉与常规管水的稻谷产量的表现一致 ,为 6 .6 5 kg/mm· hm2 · a,耕灌雨养处理较低 ,为 6 .13kg/mm· hm2 · a。群体光合累积效应处理间差异表现与产量差异表现相同 ,早稻差异很小 ,晚稻差异显著。叶片水分生产效率 ,早稻以水层灌溉最高 ,晚稻是常规管理最高 ,耕灌雨养处理早晚稻都较低。不同生育期这种大小关系有变化。田间水分条件对水稻光合、蒸腾、冠层温度和叶面积有不同程度的影响。     

不同灌溉水平下石竹的水分蒸散研究

为了评测园林常用宿根花卉石竹在北京地区的水分需求,2006年利用蒸散量反馈式灌溉原理,采用小型蒸渗仪研究了石竹一年生苗在100%ETc、75%ETc、50%ETc、25%ETc 4个灌溉水平下的水分蒸散。结果表明,6—10月石竹的蒸散量随灌溉量减少而降低,不同灌溉水平间蒸散量差异显著;同一灌溉水平下各月之间蒸散量差异显著。4个灌溉水平下石竹6—10月的总蒸散量分别为432.6、315.5、220.6、118.0 mm。利用Penman-Monteith蒸散量经验模型计算潜在蒸散量ET0,得出石竹6—10月的作物系数Kc为0.63～1.12。根据实测蒸发皿的蒸发量计算出石竹6—10月的需水系数α为0.93～1.77。随着植物的生长,Kc和α值在9月达到高峰。测量石竹在8—10月的日蒸散,在12:00时蒸散量最大,为单峰曲线;但在水分胁迫情况下会出现蒸腾午休现象,表现为双峰曲线。4个灌溉水平下石竹的蒸散量均低于北京地区的自然降雨,总降雨量可以满足石竹的水分需求,但鉴于降雨季节性分布不均衡,春秋季节适当灌溉可以延长观赏期。      

陕西关中地区大豆作物系数试验研究

作物系数-参考作物蒸发蒸腾量法是作物需水量计算最普遍采用的方法。作物系数作为该方法的重要参数,它的确定已成为作物需水量研究的关键问题。依据2005-2007年3年田间试验资料,利用Penman-Monteith公式计算了关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量,并利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量,由此计算了大豆各生育阶段的作物系数,并分析了大豆作物系数变化规律。结果表明:关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量平均为498.4 mm;大豆作物系数全生育期平均为0.89,在开花~结荚阶段最大,平均为1.26,其次为结荚~成熟阶段,平均为1.04,播种~幼苗阶段最小,为0.29;在关中气候背景下,大豆作物系数与>10℃积温具有较好的二次多项式关系。     

水肥耦合对冬小麦产量及其构成因素的影响

为了解不同水、肥条件下冬小麦的光合特性及产量变化,2009-2011年在洛阳农林科学院以洛旱2号小麦为材料,采用防雨棚池栽种植方式,研究了不同灌水量、施氮和施磷量及其互作对冬小麦产量及其构成因素的影响。结果表明:灌水量对冬小麦产量及其构成因素的调控效应极显著(P≤0.01)。随灌水量增加,总茎数及最终成穗数增加,越冬及拔节期总茎数在灌水量282.0mm时最大,2a平均分别为715.6万、965.9万茎/hm2,最终成穗数在灌水量308.5mm时最大,2a平均值为403.0万穗/hm2;穗粒数及产量在灌水量308.5mm时达最大,2a平均分别为29.2粒和5 934.0kg/hm2,千粒重在灌水量282.0mm时最大,2a平均值46.3g。在施氮量30.8～179.2kg/hm2,总茎数随施氮量增加呈上升趋势;产量在0～105.0kg/hm2间呈增加趋势。从水肥耦合的效应看,N179.2P126W282处理组合对总茎数的调控效应较大,产量以N105P42W308.5处理组合最大,千粒重以N30.8P126W282处理组合最大。     

丘陵旱地一年两熟制条件下小麦、玉米阶段耗水量研究

以野外定位观测的方法,对河南省辉县市张村的冬小麦耗水量进行了测定。结果表明,小麦在4500～6000kg/hm2产量水平下,耗水量216.3～345.2mm,播种-返青、返青-抽穗、抽穗-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的25.9%～36.9%、22.0%～31.1%、31.9%～52.2%,但年际间变幅悬殊较大;夏玉米在6750～7500kg/hm2产量水平下,耗水量为299.6～462mm,分别占同期自然降水量的81.3%～97.4%,播种-拔节、拔节-大喇叭口、大喇叭口-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的17.1%～17.3%、34.5%～39.1%、43.6%～48.4%。小麦、玉米拔节以后耗水强度明显增加,拔节期、灌浆期是小麦2个重要的水分需求期,大喇叭口期是玉米的重要水分需求期,在目前河南省中北部丘陵旱地,自然降水对玉米水分保证率较高,而对小麦保证率较低,节水补灌重点应放在夏粮作物上。     

海河平原春季限水灌溉下冬小麦农田水分动态及产量形成特征

海河平原冬小麦生产与水资源匮乏的矛盾十分突出，亟需建立限水灌溉制度，实现丰产与水分高效的协调统一。于2018—2020年冬小麦生长季，选取旱地组（石麦22、衡观35和冀麦418）和水地组（石农086、冀麦585和石新828）2种类型小麦品种，设置适期播种和晚播2个播期以及春季2次灌水、不灌水和春3、4、5、6叶龄1次灌水处理。研究不同处理土壤水分动态变化及冬小麦产量形成特征。结果表明： 春季限水灌溉下，0—60 cm土层为主要供水层，其含水量（SWC60）变化显著影响小麦产量形成；春4叶龄为冬小麦春季1次灌水的最佳灌溉时期，灌水前干旱程度较轻，灌水后直至乳熟末期SWC60才低于60%，干旱胁迫也相对较轻；春季限水灌溉下，冬小麦产量显著降低，旱地组品种产量降幅低于水地组品种。不同春季叶龄1次灌水处理总体表现为春4叶龄灌水产量降幅最小，平均减产约10%。春季1次灌水晚播处理的产量水平与对应的适期播种处理无显著差异。春4叶龄灌水处理产量和水分利用效率（WUE）显著高于其他春季1次灌水处理，其单位面积穗数、穗粒数和千粒重更为均衡协调，最终在实现7 502.9~8 050.0 kg·hm^?2产量水平的同时，WUE达17.5 ~20.1 kg·hm^?2·mm^?1，较春季2次灌水节水70.1 mm。上述研究结果为构建精量高效的小麦春季限水灌溉制度提供了依据。     

不同补充灌水量对小麦产量和灌水利用的影响

在河南省黄褐土区,研究了不同生育时期不同补充灌水量(0、450、900、1350 m3/hm2)对小麦产量和水分利用的影响.结果表明,前期补灌水处理土壤水分亏缺比较严重,20～40 cm是土壤含水量的低谷区,其次是40～60 cm层次;合理补灌可以改善小麦群体动态,成穗数较对照增加1.65万～69.9万穗/hm2,单株...     

灌水对不同小麦品种产量和水分利用效率的影响

利用6个当地主推小麦品种在节水灌溉条件下的表现,研究豫北地区小麦节水高效栽培技术,筛选节水条件下的高产品种.结果表明:最佳节水灌溉模式为底墒水+拔节水+开花水.在不同灌溉模式下品种的产量潜力有差别,在只灌底墒水模式下,可选种周麦22,产量达7351.65kg/hm2;在底墒水+拔节水模式下,选种周麦22,其次是洛麦22...     

冬小麦喷灌水量与产量关系研究

[目的]研究喷灌模式下冬小麦耗水规律及喷灌水量与产量的关系。[方法]在冬小麦不同时期喷灌,探讨喷灌条件下冬小麦的分蘖动态及日耗水量、水分生产率的变化。[结果]各处理返青期到收割期的土壤水分变化最大,各处理拔节期后的土壤水分差异较大。各处理冬小麦的日耗水量在拔节期到灌浆期达到最大值,为4.25mm。各处理的冬小麦分蘖大体上都呈"几"字形变化,并验证了小麦分蘖动态与产量的关系。拔节-抽穗和抽穗-扬花期为冬小麦的需水关键期,此时多灌10mm水可提高产量400kg/hm2。产量最高处理的水分生产率为1.98kg/m3,不是最高但最经济。[结论]喷灌条件下需水关键期灌水和灌水量是影响冬小麦产量的主要原因。灌水量相同时拔节-抽穗期灌水更能提高小麦产量和水分利用效率。     

水氮耦合对冬小麦根系分布和根冠比及产量的影响

【目的】研究膜下沟灌水氮耦合对冬小麦根系分布、根冠比及产量的影响,为冬小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为试材进行田间试验,设1500、3000m3/ha两个灌水水平和75、150和300kg/ha3个施氮水平,测定不同处理组合冬小麦根部特征及产量。【结果】冬小麦根系随着土层深度增加,根长密度呈指数下降;灌水量相同时,适当增加施氮量能促进冬小麦根系生长,但施氮量过高时又会抑制冬小麦根系生长。施氮量相同时,增加灌水量会显著抑制冬小麦根系生长。冬小麦产量随灌水量的增加而增加,而冬小麦根冠比随灌水量的增加而减少。冬小麦产量与根冠比之间呈一元二次显著性相关。【结论】冬小麦产量与根冠比呈一元二次显著相关,3000m3/ha灌水量和150kg/ha施氮量为较优的灌溉施氮方式。     

豫北麦区小麦水分高效利用技术模式研究

在水肥资源紧缺的情况下,为了探索目前黄淮麦区高产麦田的水分高效利用模式,在安阳市采用以当地常规模式为对照的4种施肥灌溉模式进行研究。结果表明,以安阳市生态条件为代表的豫北地区,栽培模式1(N210 kg/hm2,底墒水、拔节水、开花水)产量为5 847.0 kg/hm2,是小麦高产高效的较佳模式;其次为CK(浇4水),表明在4种栽培模式中,底墒水、拔节水、开花水是豫北生态类型区较为适宜的高产高效灌溉模式,与CK相比,该模式不仅省水、省肥、省工,而且产量较高,在豫北地区具有一定的推广价值。