春小麦调亏灌溉对土壤氮磷钾的影响

对河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年后的土壤碱解氮和全氮、速效磷和全磷、速效钾和全钾进行了研究,并对土壤养分年际间的差异进行了分析,旨在为该区春小麦调亏灌溉对土壤氮磷钾养分的影响研究提供一些可靠的信息。     

春小麦调亏灌溉对土壤钾素养分的影响

对河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年后的土壤速效钾和全钾的变化进行了研究,并用配对样本t检验(双尾检验)对小麦收获时土壤钾素养分指标年际间的差异、土壤全钾与速效钾及其与全生育期调亏供水量间的关系进行了分析。结果发现,春小麦调亏灌溉对土壤钾素养分有明显影响,2004年小麦收获时0~20、20~40、0~40cm土层全钾、速效钾均显著低于2003年。回归分析发现,调亏灌溉春小麦收获时0~20 cm土层全钾和速效钾与小麦全生育期供水量呈线性正相关,0~20 cm和0~40 cm土层速效钾也随着全钾的增加呈显著线性增加的趋势。     

调亏灌溉对春小麦土壤水分动态的影响研究

对干旱环境条件下调亏灌溉春小麦0~20,20~40,40~80,80~120 cm土层土壤水分动态进行了分析研究,并建立了0~120 cm土层土壤含水量随时间变化的数学模型,以此来预测调亏灌溉春小麦土壤水分随时间变化的动态。     

干旱环境下春小麦最优调亏灌溉制度确定

以河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年的平均产量、水分利用效率、供水效率和2年后的土壤养分综合指标4个单项参评因子为参数建立单因子评判矩阵,对干旱环境下春小麦调亏灌溉制度进行了综合评价。结果表明,调亏灌溉处理的综合评价指标以HFF处理最高,其次为MFM处理,而以LLL处理最低,但所有调亏灌溉处理综合评价指标均显著高于高水分处理FFF。因此,无论是从作物生产力、水资源利用效率还是水资源和土壤养分的可持续利用方面来说,HFF处理调亏灌溉模式均因其最高的作物生产力和水分利用效率、较高的供水效率(为最大值的96.3%)及较高的土壤养分综合指标(为最大值的97.7%)而具有最高的综合评价指标,成为试区推荐的春小麦全生育期最优调亏灌溉模式,即春小麦孕穗和抽穗期及灌浆—生理成熟期均高水分处理(65%~70%田持)而拔节期重度水分调亏(45%~50%田持),其灌溉定额为440 mm左右(包括晚秋季储水灌100 mm)。     

调亏灌溉对河西绿洲灌区春小麦耗水特征的影响

对河西绿洲灌区调亏灌溉春小麦0~120 cm土层的耗水特征、产量指标体系与阶段耗水量和不同生育时期土壤水分的相关关系进行了分析研究。结果表明,在调亏灌溉条件下,不同水分调亏处理、不同产量水平下春小麦阶段耗水量和日耗水强度差异较小;春小麦耗水模系数全生育期变化趋势也较为一致,在播种—分蘖期和分蘖—拔节期最小,而拔节—孕穗期和抽穗—灌浆期最大;春小麦孕穗、抽穗期仍可进一步施以适时适度的较为严格的土壤水分调亏而不会降低小麦生产力,而降低成熟期的土壤含水量不仅不会降低小麦生产力,反而会提高其水分利用效率和供水效率。     

调亏灌溉对河西绿洲灌区春小麦产量构成要素的影响研究

研究了河西绿洲灌区调亏灌溉条件下春小麦穗长、有效小穗数、穗粒数、穗粒重、单粒重及株高等产量构成要素的变化,并对小麦籽粒产量、生物产量、收获指数与产量构成要素及株高间和产量构成要素之间的相关关系进行了分析研究,以期为该区春小麦进行适度水分调亏提供科学依据。     

干旱环境条件下春小麦适度调亏灌溉的产量效应

在干旱环境条件下,春小麦调亏灌溉不仅具有显著的增产效应(16.6%~25.0%),其节水效果亦很显著(14.0%~22.9%)。无论是小麦籽粒产量,收获指数,还是水分利用效率,调亏灌溉处理与充分供水对照间均存在显著差异,但调亏处理间差异不显著。此外,回归分析发现,试验条件下调亏灌溉春小麦产量与收获指数线性相关,而水分利用效率与收获指数、产量间则呈二次抛物线关系。     

模拟调亏灌溉对玉米根系生长及水分利用效率的影响

以营养液培养的方法,在模拟调亏灌溉下研究玉米根系生长和蒸腾效率的变化,并确定了调亏灌溉的根系水势范围与调亏时间,证明调亏灌溉能够在一定土壤水势范围内刺激根系生长,减少作物蒸腾,提高作物水分利用效率。     

作物调亏灌溉理论与技术研究进展及发展趋势

就调亏灌溉的研究历史,水分利用效率、作物品质与调亏灌溉的关系,调亏灌溉的生物学基础,作物对调亏灌溉的反应,调亏灌溉效应的影响因素等方面进行了论述,并对调亏灌溉进一步研究的问题与发展前景进行了展望。     

模拟调亏灌溉对玉米根系生长及水分利用效率的影响

以营养液培养的方法,在模拟调亏灌溉下研究玉米根系生长和蒸腾效率的变化,并确定了调亏灌溉的根系水势范围与调亏时间,证明调亏灌溉能够在一定土壤水势范围内刺激根系生长,减少作物蒸腾、提高作物水分利用效率。同时,通过实验证明了不同调亏方式下根系的生长状况有着明显的差异。选择适宜的水势范围和调亏周期对作物根系生长、光合作用、蒸腾效率的增加均有良好的效果。     

银北灌区春小麦节水灌溉制度试验研究

通过田间试验研究了灌水次数对春小麦产量的影响,研究结果表明:减少灌水和灌水次数对春小麦产量并无显著影响,但随着灌水次数的减少,春小麦的灌溉水生产率却大幅度上升。从水资源高效利用的角度而言,综合考虑春小麦不同生育时期对水分的需求特点和土壤水分的消耗规律,春小麦以全生育期灌2水(分蘖水和灌浆水)为宜。     

调亏灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆特征及其模拟模型

在移动式防雨棚下,采用盆栽土培方法,以冬小麦（Triticum aestivum L.）为试验材料进行了调亏灌溉（regulated deficit irrigation,RDI）试验研究,目的在于了解RDI对冬小麦籽粒灌浆特性的影响,并对其进行模拟,为建立冬小麦RDI指标与模式提供理论依据与技术参数。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,RDI条件下冬小麦籽粒灌浆过程符合“缓-快-慢”的“S”型生长曲线,并可用Richards方程进行较好的模拟;不同水分调亏处理间最大灌浆速率及其出现时间、平均灌浆速率、灌浆持续期、活跃生长期和3个灌浆阶段灌浆持续期,以及最终千粒质量等特征参数差异达显著水平;其中,越冬期轻度调亏具有最高的平均灌浆速率（每百粒0.234 g/d）、最大灌浆速率（每百粒0.369 g/d）、最高的第3阶段灌浆速率（每百粒0.099 g/d）和最高的千粒质量（58.46 g）。经相关和逐步回归分析灌浆参数与千粒质量的关系,结果表明,多数参数间存在着显著或极显著的相关性,其中,与千粒质量有显著或极显著相关关系的参数有最大灌浆速率、平均灌浆速率、活跃生长期和第3阶段灌浆速率等。     

基于光谱FOD与优化指数的银川平原土壤有机质含量反演

土壤有机质（SOM）是土壤肥力的重要组成部分,是作物生长的主要养分来源。为探究分数阶微分（FOD）联合优化光谱指数对低肥力地区SOM的反演效果,以银川平原为研究对象,对野外土壤高光谱反射率原始数据进行0~2阶FOD处理（间隔0.2阶）,构建优化光谱指数DI/RDI、DI/NDI、NDI/RDI、RDI/NDI、DI/GDI和RI/GDI,分析各指数与土壤有机质含量间的二维相关性,筛选出最佳优化光谱指数,并建立基于支持向量机（SVM）的SOM含量反演模型。结果表明：银川平原SOM含量整体偏低,其中93.05%处于四级到六级水平。土壤野外原始光谱反射率吸收特征差异明显,在1400、1900nm处有明显吸收峰。随着分数阶的不断增加,光谱反射率不断趋近于0。土壤DI/NDI、DI/GDI、RI/GDI、NDI/RDI和RDI/NDI在0~2阶最大相关系数绝对值（MACC）均小于0.80,DI/RDI在0.2~2.0阶范围内的MACC为0.9965~0.9986,其敏感波段主要集中在1450~1750nm和2100~2400nm之间。基于0.2阶微分处理的DI/RDI-SVM模型对SOM的反演精度最佳,建模决定系数R2c和验证决定系数R2p分别为0.98和0.99,相对分析误差（RPD）为4.31。研究结果可为低肥力地区的SOM含量快速、准确反演及制图提供科学依据。     

甘肃民勤地区春小麦长畦田分段灌溉与波涌灌溉技术适应性田间试验研究

波涌灌溉是解决长畦田灌水均匀性低、深层渗漏大等问题较好的措施，但目前我国波涌灌溉推广应用面积并不乐观。通过在甘肃武威市民勤地区的大田试验，对2个春小麦品种的长畦田采取波涌灌溉和分段灌溉方式，总结其在西北干旱地区的适应性。试验结果表明，长畦田波涌灌溉和分段灌溉在民勤小麦生产中是适宜的，可以作为该地区春小麦畦灌时的节水灌溉具体措施。研究结果可为西北干旱地区小麦长畦田节水灌溉的推广提供技术支撑。      

Methods for estimating irrigation needs of spring wheat in the middle Heihe basin,China

Understanding reference crop evapotranspiration (ET₀) is essential in planning the most effective use of water resources in the arid northwest China. The objective of the present work in the middle Heihe River basin were: (1) to determine the best model for calculating the areal distribution of reference crop evapotranspiration in this region, and (2) to estimate the spatial distribution of the irrigation requirements of spring wheat. Note that eight commonly used formulates were tested and that FAO-Penman was the best.The irrigation amount of spring wheat in 2000 was estimated by three steps. First, DEM-based and GIS-assisted methods were employed to estimate the spatial distribution of reference crop evapotranspiration (ET₀) according to FAO-Penman model. Then, spring wheat evapotranspiration (ET) was calculated by ET₀ and crop-coefficient (K_c). Finally, the maximum irrigation amount of spring wheat was estimated with the spring wheat evapotranspiration and precipitation in the different growing stage. The maximum irrigation has temporal–spatial variation. Temporally the irrigation amount appears the largest in June when it is the peak period of spring wheat development. The irrigation amount is the smallest in July because spring wheat was in late-season stage. In April, spring wheat was in seedling stage during which the water demand is also small. Spatially the irrigation amount increases from southeast to northwest.     

河西绿洲灌区主要作物需水量及作物系数试验研究

利用Penman-Monteith公式计算了甘肃张掖绿洲主要作物各生育期参考作物蒸散量,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,并计算比较了充分灌溉和非充分灌溉条件下不同生育期作物需水特征,确定了非充分灌溉条件下主要作物的作物系数。结果表明,非充分灌溉条件下,主要作物各生育期需水规律和充分灌溉具有一致变化趋势。非充分灌溉条件下,小麦、玉米、马铃薯全生育期作物系数平均值分别为0.81、0.7和0.73。在全生育期当中,随生育期的延续,主要作物叶面蒸腾比例逐渐增大,棵间蒸发逐渐减少。