灌溉方式和播期对地膜春玉米产量和水分利用效率的影响

为了缓解气候变化加剧的水资源短缺危机和生态风险,寻求合理高效节水灌溉方式,提高农田作物水分利用效率的适应性。通过不同灌溉方式和不同播期对大田地膜春玉米进行试验,采用全生育期连续定点观测春玉米发育期、产量结构和水分利用效率,分析了不同灌溉方式和不同播期对春玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：滴灌、喷灌和漫灌3种灌溉方式中滴灌最有利于春玉米干物质积累、第二播期生长状况好,干物质累积量高,尤其是乳熟期和成熟期差异明显(P<0.05)。滴灌、喷灌较漫灌根系多;喷灌根系长而粗,与滴灌、漫灌差异极显著(P<0.01)。滴灌、喷灌果穗长、果穗粗好于漫灌,滴灌秃尖最短,籽粒重和百粒重呈现为滴灌>喷灌>漫灌,且差异显著(P<0.05)。第二期产量构成优于第三期和第一期。滴灌产量高,耗水少,水分利用效率最高,而产量较高耗水最少的第三期水分利用效率高,差异显著(P<0.05)。总之,滴灌是最适宜于干旱区的抗旱、节水、节肥和增产的灌溉方式;第二期是最适宜的播种期,且气候变暖有利于晚播、晚熟品种的推广和获得高产。     

黄土旱塬冬小麦水分利用效率及相关生理特性研究

通过对黄土旱塬冬小麦叶片光合生理指标、水分利用效率及其对环境因子的响应进行分析,结果表明：净光合速率日变化呈不明显的双峰曲线,蒸腾速率日变化呈明显的倒“U”型曲线,两者上午都明显高于下午,且不同生育期峰值出现的时间不同。拔节期蒸腾速率峰值出现时间和净光合速率同步,而灌浆期则滞后于净光合速率峰值出现时间。拔节期环境因子对生理指标的影响要比灌浆期明显的多。光合有效辐射和CO2浓度是对净光合速率和叶片蒸腾速率影响最强烈的环境因子。在小麦整个生长过程中,温湿度对气孔导度的影响在逐渐增大,对胞间CO2浓度的影响也比较明显。小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰曲线,其峰值出现的时间早于净光合速率和蒸腾速率峰值出现的时间。灌浆期日平均WUE比拔节期低30.5%。小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度三者之间极显著相关,叶片温度与气孔导度显著负相关。叶片温度与净光合速率和蒸腾速率相关性的不一致说明了黄土高原降水缺乏导致作物产生抗旱的适应性,这为培养高水分利用效率的作物提供了条件。     

大豆光合特性对大气CO2浓度升高的响应

通过不同CO2浓度处理的大豆实验观测,分析了大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量等光合特性对大气CO2增加的响应,探讨了未来高CO2水平下水分利用效率的变化趋势。结果表明,高CO2浓度下,大豆开花期叶片光合午休现象得到缓解和消除,净光合速率提高19.4%~33.0%。大豆蒸腾速率随大气CO2浓度升高而下降。大气CO2增加促使大豆水分利用效率提高,在不同生育期提高幅度不同,表明为分枝期、开花期较大,结荚期、鼓粒期较小。在大气CO2增加情景下,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均有增加的趋势,分别提高8.6%~11.6%,13.8%~20.0%和9.9%~13.8%。但叶绿素a与叶绿素b的比值则下降。     

水分胁迫对玉米光合速率和水分利用效率的影响

以7个玉米品种为试材,采用单株室外盆栽在开花期进行中度水分胁迫处理,研究了水分胁迫对玉米叶片净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等光合参数的影响.结果表明:水分胁迫使光反应中心受到抑制,非气孔限制是影响净光合速率增加的主要限制因子;WUE与Pn、Gs、Tr存在显著的正相关关系,与Cj存在显著的负相关关系,叶片在水分胁迫条件下主要通过降低蒸腾作用来提高水分利用效率.     

毛管布置模式对北疆滴灌复播青储玉米光合特性和产量的影响

当前生产中复播毛管布置模式各异,没有发挥滴灌技术应有的功效,水分利用效率低下,为探讨出合理的复播毛管布置模式,以青储玉米品种‘瑞玉F98’为材料,在灌水定额和施肥总量相同的条件下,通过测坑试验研究了6种毛管布置模式(ZR1种植间距为20 cm+60 cm、ZR2种植间距为30 cm+30 cm、ZR3种植间距为30 cm+45 cm、ZR4种植间距为25 cm+37.5 cm、ZR5种植间距为30 cm+50 cm、ZR6种植间距为30 cm+40 cm)对青储玉米光合特性和产量的影响。结果表明,不同毛管布置模式青储玉米叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率的日变化规律相近。ZR1和ZR2模式净光合速率和水分利用效率总体上高于其他4种模式,蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度低于其他模式。毛管布置模式显著影响玉米产量,ZR2模式产量最高,分别比ZR1、ZR3、ZR4、ZR5和ZR6高2.8%、58.8%、67.7%、53.4%和35.5%。ZR1和ZR2毛管布置模式是能够提高复播青储玉米光合作用和产量的2种模式。     

甘蓝型油菜叶片和角果气体交换参数差异的比较

为探究油菜叶片与角果间光合特性的差异,以双低高油甘蓝型油菜杂交种秦优7号为材料,在不同光照、CO2浓度、温度和一日之内不同时间点等条件下比较了叶片和角果间气体交换参数的差别,结果显示:叶片和角果的气体交换参数随光强、CO2浓度、温度、一日之内时间的变化趋势基本相同。在同等光照条件下,叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率和气孔限制值均高于角果,而胞间CO2浓度蒸腾速率低于角果;叶片的光饱和点、光补偿点、光呼吸速率明显比角果低,而光量子效率显著高于角果。在同等CO2浓度条件下叶片的净光合速率、水分利用效率、气孔限制值均明显高于角果,而胞间CO2浓度低于角果;叶片的CO2饱和点、CO2补偿点均比角果低,而羧化效率则显著高于角果。叶片进行光合反应的最适温度低于角果,在各自最适和相同温度范围内叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值均明显高于角果,而叶片的胞间CO2浓度、水分利用效率则比角果明显降低。在整个日变化范围内叶片的净光合速率、气孔导度、气孔限制值、水分利用效率明显比角果高,而叶片的胞间CO2浓度、蒸腾速率则明显比角果低。     

不同覆膜栽培方式对玉米光合特性及产量形成的影响

为探索山西晋中地区获得玉米高产稳产的适宜覆膜种植方式,在大田试验条件下研究了4种覆膜方式对玉米叶面积指数、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效率及籽粒产量的影响。结果表明：与对照相比,不同覆膜栽培方式均可显著提高叶面积指数、净光合速率、气孔导度和叶片水分利用效率,可显著提高花后叶片的蒸腾速率,从而显著提高产量。其中,起垄膜侧种植方式处理的光合特性最佳,产量最高,较对照提高36.2%。籽粒产量与穗行数呈显著正相关,与穗长、行粒数及百粒重呈极显著正相关;抽穗期、灌浆期和成熟期光合参数与籽粒产量的相关性略高于拔节期和大喇叭口期,说明通过提升花后的光合作用能够更有效地提高作物产量。总之,起垄膜侧种植栽培方式有利于玉米提高光合特性和籽粒产量,是一种适合晋中地区玉米生产的覆膜方式。     

灌溉方式和播期对玉米水分动态与水分利用效率的影响

为明确不同灌溉方式、不同播期下产量与水分利用效率和耗水量的关系,通过设置滴灌、喷灌、漫灌3种灌水处理和3期分期播种的对比试验,在浇底水前、播种、收获和每旬未每区用土钻法取1 m深土样,用烘干称重法测定土壤含水率,用对比分析的方法研究同一品种在滴灌、喷灌、漫溉条件下和不同播期玉米需水耗水规律。结果表明,滴灌的土壤水分分布及变化对玉米生长最有利,喷灌次之,漫灌最差。滴灌实产最高,耗水量最小,水分利用效率最高,产量次高耗水最少的第三期玉米用水效率最高。滴灌在保证玉米需水的前提下储水能力最强,是干旱缺水地区的高效灌水方式。晚播、晚熟玉米品种有更好、更大的生产潜力和可推广性,就水热匹配来看晚播、晚熟玉米品种也是提高水分利用效率的一种途径。滴灌平均实产较喷灌增加1.69%,较漫灌增加6.53%,耗水量较喷灌减少2.9%,较漫灌减少16.1%,水分利用效率较喷灌增大4.7%,较漫灌增大26.9%,第三期平均实产较第一期增加2.76%,较第二期减少2.81%,耗水量较第一期减少18.2%,较第二期减少18.3%,水分利用效率较第一期增大25.6%,较第二期增大19%。     

交替隔沟灌溉对春播高粱光合特性及其水分利用的影响

为寻求高粱节水灌溉技术,提高灌水利用率,此试验运用了随机区组设计法,对高粱的灌溉进行了沟灌在不同灌水量下采用交替灌隔沟灌溉法与传统方式--漫灌的比较研究。结果表明,采用交替隔沟灌溉在灌水量达到75 mm时,气孔导度、蒸腾速率、净光合速率等光合指标同灌水量为135 mm的漫灌相比,差异不显著,产量相当。交替隔沟灌溉可提高水分利用效率11.94%,减少棵间蒸发量32.49%,灌溉水节水率可达44.44%,在满足植株蒸腾需求的条件下,具有显著的节水效应。对高粱进行沟灌,采用交替隔沟灌溉的方式,在产量相当的情况下,具有显著的节水效应。     

施肥对紫花苜蓿分枝期光合特性的影响

【目的】研究不同施肥处理对3年生紫花苜蓿分枝期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等植物生理因子的影响。【方法】以加拿大进口紫花苜蓿品种——阿尔岗金为材料,采用美国LI-COR公司生产的LI-6400便携式光合作用测定系统进行测定。【结果】施氮10kg/hm2光合速率极显著地高于不施氮处理,施氮比不施氮光合速率高出8.07 μmolCO2/m2·s (24.05%);施氮10kg/hm2对水分利用率的提高具有明显的作用,氮磷配施效果更好,以P40N10配施效果最好,P20N10次之;施磷20kg/hm2叶片蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度都最高,分别达到了14.88mmolH2O /m2·s、1.01 cm/s和300μmol/mol【结论】苜蓿施氮10kg/hm2有助于提高分枝期叶片光合速率、水分利用效率。在施氮10kg/hm2水平下,施磷20—40kg/hm2范围内,随施磷量的增加水分利用率提高。施磷20kg/hm2对提高叶片蒸腾速率效果显著,并且能明显提高气孔导度和胞间CO2浓度。     

腐殖酸水溶肥料对水分胁迫下小麦光合特性及产量的影响

为了解腐殖酸水溶肥料对水分胁迫下小麦光合特性及产量的影响。以‘永良四号’为试验材料,采用盆栽方法研究了拔节期水分胁迫后,腐殖酸水溶肥料对小麦叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率及产量的影响。结果表明,在不同水分胁迫下,腐殖酸水溶肥料均有效地改善了小麦光合特性,与对照相比,叶绿素含量增加5.62%~84.32%,光合速率增加0.87%~75.38%,气孔导度降低7.96%~53.25%,蒸腾速率降低15.96%~58.32%。水分胁迫后,净光合速率和叶绿素含量下降。但在水分胁迫时喷施腐殖酸水溶肥料,叶绿素含量和净光合速率增加,蒸腾速率减弱,因而水分利用效率提高。小麦增产4.48%~7.75%,增产效果显著,增产幅度为：正常供水>适度控水>中度水分胁迫。综合分析表明,腐殖酸水溶肥料能改善小麦光合特性,增加其产量。     

雨养和灌溉条件下小麦叶片光合特性的比较

摘要：在雨养和灌溉条件下,以小麦品种“青麦6号”为研究对象,对小麦灌浆期旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率对光强的响应及各种光合特性指标间相关性进行研究。结果表明：在雨养和灌溉两种处理下光合速率、气孔导度都随光强的增大而增大,都可以用Michaelis-Menten方程模拟;在高光强下灌溉处理的光合速率、气孔导度比雨养处理的高。灌溉处理的蒸腾速率比雨养处理的高,但其水分利用率却低于雨养处理。光合速率与蒸腾速率因气体交换的同步性而具有明显的线性关系,但水分亏缺对蒸腾速率的影响相对于对光合速率的影响更直接、更强烈。     

播期对玉米光合特性及产量的影响

弄清播期对玉米光合特性及产量的影响可指导玉米高产栽培。以中熟型玉米‘科育15’为试材,采用分期播期试验,利用数理统计方法,分析了相关数据。不同播期玉米叶片的光合特性差异显著,随着播期推迟叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量、水分利用效率(WUE)先增加后降低,胞间CO₂浓度(Ci)变化相反,气孔导度(Gs)无明显变化规律。Pn与Tr、WUE、Ta、PAR存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响玉米叶片净光合速率的主要气象因素;叶片光合参数间通过相互影响、协同作用影响玉米的生长和产量。适期播种可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率、干物质积累及转化,显著增加产量。     

匀播、滴灌对春小麦幼穗分化进程及产量的影响

为进一步挖掘宁夏春小麦增产节本潜力,针对宁夏水资源匮乏、春小麦产量不高、水分管理不合理和灌水量较大等突出问题,以优化水分管理和提高水分利用效率为目标,开展了春小麦滴灌、匀播试验。以宁春50为试验材料,采用二因素完全随机区组设计,分析匀播、滴灌技术对春小麦幼穗分化进程及产量的影响。结果表明：匀播、滴灌技术均增加了小麦幼穗分化持续时间;产量表现为匀播滴灌（YD）处理较匀播漫灌（YM）处理增产17.3%,YD、条播滴灌（TD）处理较条播漫灌（对照）分别增产17.1%和14.1%。     

苹果不同生育期根系分区灌水的生理效应研究

根系分区灌水是一种新型灌水技术,在不影响产量的前提下能够提高水分利用效率。通过春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期苹果根系分区灌水试验,研究了不同生育期1/4、2/4、3/4根系体积灌水对苹果植株水分状况、生长习性和叶片Pn、Tr、Gs、WUE等生理指标的影响。结果表明,春梢生长期1/4根系体积灌水即可满足植株的水分需求,而春梢停长期、秋梢生长期需要2/4根系灌水;减小灌水根系体积后,新梢和叶片生长被抑制,叶片Pn、Tr、Gs降低,由于Tr较Pn下降幅度大,WUE明显提高。     

膜下滴灌对棉花生育后期叶片与苞叶光合特性的影响

在新疆气候生态条件下,选用新陆早33号和新陆早46号棉花品种,设置2个膜下滴灌量处理,测定棉花叶片和苞叶的光响应曲线、CO2响应曲线、荧光参数等相关光合生理指标,探讨生育后期棉花叶片与苞叶光合能力的差异及对滴灌量的响应。结果表明,棉花生育期间,高温强光下苞叶最大羧化速率与最大电子传递速率的比值(Jmax/Vc,max)较高,气孔导度(Gs)较低。棉花生长发育后期,苞叶面积、含水量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光系统II实际光化学效率(?PSII)、Rubisco含量显著低于叶片,但随着生育进程降幅显著低于叶片。与常规滴灌处理相比,节水滴灌处理棉花叶片含水量降幅显著高于苞叶;叶片叶绿素含量、Pn和Rubisco含量显著降低,而苞叶的变化不显著。棉花生育后期苞叶面积、含水量、叶绿素含量、Pn、ΦPSII、Rubisco含量的稳定性高于叶片,表明生育后期叶片衰老较快,但苞叶仍能保持较稳定的光合能力,对光合物质的贡献逐渐增大,常规滴灌下达7.22%~8.83%,节水滴灌下达10.24%~12.53%。     

不同灌溉施肥方式对春玉米产量和水分生产效率影响

为明确不同灌溉施肥方式在春玉米上的应用效果,以‘郑单958’玉米品种为试材,设置了4种灌溉施肥方式（雨养玉米、常规灌溉施肥、滴灌施肥、1/2滴灌施肥）,研究其对春玉米株高、茎粗、根系、产量及水分生产效率的影响。结果表明：在一定自然降雨条件下,滴灌施肥方式可明显促进根系生长发育,对玉米前期的地上部生长发育有较大作用;施肥总量一致的前提下,采用滴灌施肥有利于保障玉米的有效成穗,增加穗粒数,从而提高产量。生育期灌水675 m3/hm2的滴灌施肥模式,较常规灌溉施肥方式节省灌水50%前提下,产量达11310 kg/hm2,提高420 kg/hm2;水分生产效率2.2 kg/m3,提高0.26 kg/m3。因此,滴灌施肥技术在春玉米上具有较好的应用效果,可在有条件的地方大面积示范推广。