宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET₀ Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。     

膜下滴灌条件下不同灌溉制度对玉米生长状况的影响

黑龙江省西部风沙土区是我国重要的商品粮生产基地,针对该区的自然灾害特点,在田间试验的基础上,分析了膜下滴灌条件下不同灌水量对玉米株高、单株叶面积、干物质积累和经济系数的影响,研究玉米生育期内最佳的灌水时期和灌水量.结果表明,膜下滴灌玉米生育前期适当灌水可以改善作物生长状况,从而达到高产、稳产的目的.玉米的生长动态均随着...     

灌水量和滴灌频率对甘肃省河西地区春玉米生长和水分利用的影响

为探究适合河西地区春玉米生长的灌水量和滴灌频率的最佳组合,采用‘咸科858’为试验材料,设置作物蒸发蒸腾量(ETc)60%(W_1)、80%(W_2)和100%(W_3)3个灌水水平和间隔4(D_1)、8(D_2)和12d(D_3)3个滴灌频率,共9个处理。生育期内,对春玉米株高、茎粗、叶面积指数(LAI)、干物质累积量和产量等进行测定。结果表明:同一滴灌频率下,W_3处理的株高、茎粗、LAI和干物质累积量均显著高于W_1和W_2处理,灌水量对春玉米产量、水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)影响极显著,其中产量在W_3最高,平均达到15 769kg/hm~2,比W_1和W_2分别提高29.68%和8.90%,而其IWUE最低,较W_1和W_2分别减少22.17%和12.68%,灌水量对春玉米耗水量有显著影响,且春玉米耗水量随灌水量增加而增加;同一灌水量下,亏缺灌溉(W_1和W_2)中D_1处理的生长指标、产量、WUE和IWUE最大;充分灌水(W_3)水平下,春玉米产量、WUE和IWUE均在D_2处理达到最大,分别为16 658kg/hm~2、3.16kg/m~3和4.3kg/m~3;灌水量和滴灌频率二者交互作用对春玉米株高、产量、WUE和IWUE有极显著影响;主成分分析法得出W_3D_2处理得分最高。综上,W_3D_2(100%ETc,间隔8d)处理高产且WUE较高,可作为河西地区春玉米生产的最佳滴灌灌水组合。     

滴灌施肥对甜糯玉米物质积累及产质量的影响

【目的】探讨滴灌施肥条件下不同氮磷钾肥施用量及玉米不同生育期中氮磷钾肥的分配比例对甜糯玉米物质积累、产量和品质的影响,为滴灌施肥在甜糯玉米生产上的应用提供理论依据。【方法】采用田间试验,不同滴灌施肥处理施肥量为常规施肥量（270kg/haN、135kg/haP2O5、270kg/haK2O）的50%~100%,其中氮、磷和钾肥的基肥∶苗肥∶拔节肥∶穗肥的比例分别为3∶1∶3∶3、6∶1∶2∶1和3∶3∶2∶2,测定各处理甜糯玉米干物质积累量、产量,以及籽粒可溶性糖、淀粉、粗蛋白含量等指标。【结果】滴灌减量施肥（较常规施肥减量10%~50%）对甜糯玉米的穗长、株高没有明显影响,但玉米的穗粗和茎围增加,秃尖长度减少,植株根系、茎叶、籽粒干物质的积累增加,产量和肥料产出率分别提高了0.63%~1.40%、12.67%~102.01%。滴灌减量施肥显著提高了可溶性糖和淀粉含量,但对粗蛋白含量没有明显的影响。综合各项指标,以较常规施肥量减少30%~40%的滴灌施肥量是甜糯玉米适宜的用量。【结论】甜糯玉米采用滴灌施肥方法,氮磷钾肥的用量可较常规施肥量减少30%~40%,既能获得好产量,又能改善品质。     

气候变化背景下冀西北半干旱区玉米水分盈亏变化特征

为研究气候变化条件下冀西北半干旱区玉米水分盈亏情况,本文基于1991-2020年气象数据,分析玉米需水量的主要影响因素和变化特征,通过水分盈亏指数(CWSDI)研究玉米生育期内各月份的水分供应情况。结果表明：玉米全生育期多年平均相对湿度、日照时数和平均风速随着年际的变化不断降低,平均温度则呈上升趋势,其中日照时数变化尤为显著。生育期内玉米需水量呈先增后减的抛物线趋势,需水量与日照时数和平均温度呈显著正相关,与平均相对湿度呈显著负相关。多年降雨量呈先降后升的变化趋势,仅存在一个突变点,未出现“反复震荡”变化趋势。玉米全生育期不同月份有发生干旱的可能性,其中7~8月份正值灌浆期,应及时监测玉米水分情况,防止水分亏缺造成减产。本研究以期为冀西北半干旱区玉米科学灌溉提供参考。     

浅埋滴灌水肥优化高产模式下春玉米产量与根冠特征差异性

为研究浅埋滴灌水肥优化高产栽培模式对玉米产量和根冠特征的影响差异,选用2个玉米品种先玉1483和迪卡159,设置2种栽培模式:浅埋滴灌水肥优化高产模式(HY)和农户生产模式(CK),对比分析了产量性状、根冠干物质量与形态特征变化.结果表明:与CK相比,HY通过增大种植密度增加了单位面积上的穗数和穗粒数,使产量和氮肥偏生...     

玉米调亏灌溉节水调控机理研究

20012003年对玉米进行了调亏灌溉试验研究。结果表明,苗期重度、中重度、中度及轻度水分调亏灌溉可使玉米株高分别降低35.7%,29.9%,22.7%和14.2%;叶面积分别降低43.4%,34.7%,31.4%和26.3%;根数分别减少40.0%,31.2%,18.7%和12.5%;根系长度分别降低11.0%,10.0%,2.0%和1.0%;根系重量分别降低32.0%,19.0%,5.0%和-1.4%;根冠比分别增加29.3%,39.9%,33.6和36.5%;根系长/株高分别增加38.4%,28.4%,26.8%和15.4%。苗期经受不同水分调亏处理的植株,拔节期恢复正常供水后其株高、叶面积和干物质重量的相对增长率较苗期提高6.8%19.8%,5.5%18.5%,25.8%2.5%;随调亏程度加大其补偿作用越明显。对玉米生理指标的测定结果表明,适宜的水分调亏可增加玉米抵御干旱的能力,提高水分利用效率,改善作物品质。     

干旱区棉花水分胁迫指数对滴灌均匀系数和灌水量的响应

为了修订和完善滴灌均匀系数的设计与评价标准,在新疆干旱区研究了滴灌均匀系数和灌水量对作物水分胁迫指数（CWSI）的影响。供试作物为棉花,试验中滴灌均匀系数（C_u）设置0.65（C1）、0.78（C2）和0.94（C3）三个水平,灌水量设置充分灌水量的50%、75%和100%三个水平。结果表明：棉花冠层温度和CWSI表现出随灌水量增加而降低的趋势;冠层温度和CWSI均匀系数的变化范围分别为0.91～0.98和0.65～0.91,均随滴灌均匀系数增加而增大;灌水量对冠层温度和CWSI均值的影响达到极显著水平（α=0.01）,滴灌均匀系数对冠层温度和CWSI均匀系数的影响达到显著水平（α=0.05）或极显著水平。CWSI与皮棉产量呈显著或极显著的负相关关系;滴灌均匀系数越低,水分亏缺引起的减产幅度越小。     

灌溉定额对半干旱区春玉米生长发育的影响

【目的】系统研究玉米光合生理特性和产量、水分利用特性对灌溉的响应,为吉林省西部半干旱地区提供有效的灌溉方式。【方法】2016-2017年,采用2年的大田试验,以华农887和先玉335为供试品种,设置T1、T2、T3和CK 4个灌溉处理,其玉米生育期内灌溉定额分别为200,120,40和0 mm,研究灌溉定额对玉米不同时期叶片光合特性、叶绿素荧光特性和产量及产量形成因素、水分利用特性的影响。【结果】T1处理2个玉米品种叶片的净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和表观叶肉导度(AMC)在玉米4个发育时期中均显著高于CK,气孔限制值(Ls)均呈CKT3T2T1的变化趋势。T1处理的光系统Ⅱ的最大光合效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ的实际光合效率(ΦPSⅡ)在灌浆期和乳熟期中均显著高于CK;T1处理的光化学猝灭(qP)显著性高于CK,非光化学猝灭(NPQ)在灌浆期和乳熟期显著性低于CK。T1与T2处理间叶片光合特性和叶绿素荧光特性均无显著差异。灌溉定额条件下,2个玉米品种的产量、百粒质量显著高于CK。各灌溉处理玉米的耗水量表现为T1T2T3CK;T2处理的水分利用效率(WUE)最高,华农887和先玉335 2个玉米品种在2016年分别达到26.69和29.11 kg/(mm·hm~2),2017年分别达到33.29和26.41 kg/(mm·hm~2)。【结论】在吉林省半干旱区水分是限制玉米产量形成的重要因素,有效灌溉保持了叶片较旺盛的光合生理代谢水平,为其干物质生产奠定了生理基础,在生育期内灌溉定额为120 mm时,其产量、水分利用效率和光合生理特性均表现最佳,120 mm为吉林省西部半干旱地区的最佳灌溉定额。     

干旱荒漠地区葡萄滴灌试验

试验就荒漠地区葡萄灌溉方式、灌溉量对葡萄生长发育的影响进行了初步研究。试验表明，荒漠地区使用滴灌比沟灌能够减少用水量50％以上，产量提高17％，含糖量提高1．9％。经过相同时间后，滴灌土壤含水量高于沟灌1．9％-2．5％。通过观察水分在土壤中的运动，确定葡萄单次的最佳灌溉量。     

气温上升对河套义长灌域土壤盐分含量的影响

本研究采用1955年至今的气象资料和1993年至今的水文和土壤盐分定位观测数据,研究气候变化对河套灌区土壤全盐和灌溉水量的影响.结果表明:1)近18年来,河套灌区(义长灌域)土壤全盐质量分数与年平均温度呈一定相关性,且有明显的增加趋势.2)巴177、巴233和巴300观测井土壤全盐分别增加了0.011、0.111和0.048 g/kg;当温度增加0.5～3.0℃时(未来10～60年间),淋洗土壤增加盐分所需的灌水量为682.16～2 171.20m3/hm2.3)河套引黄灌区淋洗由于温度升高0.5～3.0℃引起土壤盐分增加所需的灌水量为3.92～12.46亿m3.4)根据测算结果,义长灌域引水量(1 044.43 m3/hm2)已接近993.02 m3/hm2.     

灌水时期和灌水量对甘肃河西玉米制种产量和水分利用的影响

以玉米杂交种吉祥1号为材料，在甘肃武威凉州区连续两年研究了灌水时期和灌水量对制种产量和水分利用的影响。结果表明：在2012年和2013年玉米生育期降水128.2 mm和98.1 mm条件下，灌水量由480 mm下降到210 mm减少56.2%，两年平均种子产量降低41.6%，每增加1 mm灌水种子产量增加14.05 kg·hm^-2，同480 mm高水分处理相比，360、330 mm的中等水分处理减产0.47%～8.26%、8.66%～24.90%。不同时期的灌水效应差异很大，母本吐丝期、大喇叭口期、灌浆中后期少灌水的减产效应大小为：三个时期减少灌水＞两个时期减少灌水＞一个时期减少灌水，一次60 mm灌水在母本吐丝期要比大喇叭口期、灌浆中期减产6.5%、7.2%，一次30 mm灌水相应减产11.2%、8.5%。无论试验年份如何，玉米水分利用效率（WUE）随灌水量、耗水量增加而提高，但较高WUE并未在高水分产量最高的处理，而在中等水分处理。不同灌水量和灌水时期WUE和灌水效率（IWUE）变化与产量变化相一致，灌水减少若发生在母本吐丝期均降低了WUE和IWUE，发生在灌浆中期、大喇叭口期却相反。综合考虑产量和水分效率，生育期灌水量减少25%～30%并不降低制种玉米种子产量，母本吐丝期对灌水最敏感，节水应在母本吐丝以前或灌浆中后期进行，以达到节水增产目标。     

微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

Impact of climate change on maize yield in China from 1979 to 2016

Climate change severely impacts agricultural production, which jeopardizes food security. China is the second largest maize producer in the world and also the largest consumer of maize. Analyzing the impact of climate change on maize yields can provide effective guidance to national and international economics and politics. Panel models are unable to determine the group-wise heteroscedasticity, cross-sectional correlation and autocorrelation of datasets, therefore we adopted the feasible generalized least square(FGLS) model to evaluate the impact of climate change on maize yields in China from 1979–2016 and got the following results:(1) During the 1979–2016 period, increases in temperature negatively impacted the maize yield of China. For every 1°C increase in temperature, the maize yield was reduced by 5.19 kg 667 m–2(1.7%). Precipitation increased only marginally during this time, and therefore its impact on the maize yield was negligible. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by an insignificant amount of 0.043 kg 667 m–2(0.014%).(2) The impacts of climate change on maize yield differ spatially, with more significant impacts experienced in southern China. In this region, a 1°C increase in temperature resulted in a 7.49 kg 667 m–2 decrease in the maize yield, while the impact of temperature on the maize yield in northern China was insignificant. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by 0.013 kg 667 m–2 in southern China and 0.066 kg 667 m–2 in northern China.(3) The resilience of the maize crop to climate change is strong. The marginal effect of temperature in both southern and northern China during the 1990–2016 period was smaller than that for the 1979–2016 period.     

气候变化对黑龙江玉米产量贡献份额研究

应用AEZ模型计算得到的1980—2009年逐年光温生产潜力和气候生产潜力作为气候变化影响因素,结合搜集到的1980—2009年黑龙江玉米生产的经济社会要素,本研究构建了主成分分析模型进行气候变化对玉米单产的贡献分析。结果表明:"气候变化及应对措施"主成分影响占到10%略多,"经济社会"主成分贡献率最大,达到50%以上;"传统投入"主成分贡献率约17%;相比较"经济社会"和"传统投入"主成分而言,"气候变化及应对措施"贡献份额最低。"气候变化及应对措施"1980—2009年的主成分得分呈现不规则波动,没有明显上升或下降趋势,表明气候的实际作用不明显。同时,该主成分得分与黑龙江玉米产量变化没有相关性;与黑龙江玉米产量呈线性相关的是"经济社会"主成分。     

滴灌水量对土壤水分变化特征和玉米水分利用效率的影响

为明确内蒙古中西部地区春玉米种植的适宜滴灌水量,以2018年内蒙古自治区农牧业科学院试验基地开始的长期定位试验为基础,设置312(W₁)、645(W₂)、945(W₃)、1 275(W₄)、1 605 m³/hm²(W₅)及雨养无灌溉(W₀)6个不同滴灌水量处理,测定2019和2020年各处理玉米不同生育时期0—60 cm土层土壤水分特征及产量差异。结果表明,随滴灌水量的增加,玉米全生育时期耗水量逐渐增加,其经济产量呈先增加后降低的变化趋势,灌溉水利用效率随滴灌水量的增加而逐渐降低;其中W₄的产量和水分利用效率综合表现优于其他处理。2019年玉米最高经济产量为16 952.9 kg/hm²,2020年为16 802.84 kg/hm²,2年均以W₄最高;2019年W₄经济产量显著高于其他处理,2020年W₄的经济产量分别比W₀和W₅高77.2%和7.3%。2019年W₄的水分利用效率显著高于W₅,位于第三位;2020年W₄的水分利用效率在所有处理中最高,显著高于W₀、W₁和W₅,但与W₂、W₃无显著差异。综上,在内蒙古中西部地区,采用1 275 m³/hm²的滴灌水量可有效提高春玉米产量及水分利用效率。     

干旱区不同地下水埋深膜下滴灌灌溉制度模拟研究

通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m³·hm^-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m³·hm^-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m³·hm^-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。     

气候变化下东北玉米种植风险及适宜品种空间布局分析

【目的 】探讨基于不同气候变化情景下玉米品种的选育和布局,对极端气候变化下的粮食高产稳产具有重要意义。【方法 】文章构建了低温、高温、干旱等玉米风险评估模型,对东北地区玉米种植的低温干旱高温风险等级进行评估,制定风险区划;基于风险区划,对未来东北地区玉米适宜品种的变化和空间布局进行分析。【结果 】（1）采取种植环境空间型聚类方法,东北地区可划分为9个生态亚区。（2）在二氧化碳浓度为4.5(RCP4.5)和二氧化碳浓度为8.5 (RCP8.5)两种情境下,预计2021—2026年东北地区各生态亚区玉米的活动积温变化不大,熟期品种也相差不大,低温冷害风险在V-3和V-5生态亚区存在一定差异;干旱程度整体上由东向西逐渐增强;高温风险主要处于无风险和低风险,少部分地区存在中风险。（3）未来情景下,由于温度升高、活动积温增加,东北地区玉米适宜种植品种均在一定程度上向更加晚熟转变。【结论 】应重点关注这些地区受耕作方式的影响,选择耐低温干旱的玉米品种或者调整玉米播种时期,规避或减缓气象风险。     

氮肥后移对滴灌夏玉米源库特性及产量形成的影响

为研究氮肥后移对夏玉米叶片光合特性的改善、籽粒库容的调节以及增产效应,选择库容差异较大的玉米品种登海605和郑单958,利用滴灌水肥一体化方式设置氮肥全部(100%)底施、底施40%+十二叶展(V12)60%、底施40%+吐丝期60%和底施40%+十二叶展20%+吐丝期40%处理。结果表明,与一次性底施相比,氮肥分次施用处理登海605和郑单958穗位叶光合速率分别增加了14.4%~33.3%和6.1%~16.9%;籽粒建成期玉米素核苷含量、籽粒绝对含水量、体积分别提高了9.4%~53.0%、5.2%~13.5%、5.1%~13.5%和9.7%~45.9%、12.5%~36.4%、5.6%~30.6%;库容及光合速率的提高促进了籽粒灌浆速率,快速灌浆阶段的灌浆速率分别提高了0.66~2.24mg/(粒·d)和0.65~1.64mg/(粒·d)。最终2个品种的粒重及登海605的穗粒数显著提高,分别增产5.8%~13.6%和5.1%~12.4%。氮肥后移保证了夏玉米全生育期对氮素的需求,源库特性明显改善,产量显著提高,底施40%+十二叶展20%+吐丝期40%施肥方式效果最明显。     

气象因子对吴忠市利通区主要农作物灌溉制度的影响研究

从气象因素方面,分析了影响灌溉蒸发的温度、降雨、风速等因素,确定了春小麦、玉米、水稻的适宜播种、收获时期.春小麦的播种至收获适宜时间为3月11日至7月15日;玉米为4月20日至9月19日;水稻育秧至收获的时间为4月12日至10月4日.通过FAO-PM公式,对宁夏吴忠市利通区全年净水面蒸发量的实际观测结果与作物蒸散量(ET0)的变化趋势进行了分析,并对主要农作物春小麦、玉米、水稻的蒸散量(ETc)进行了计算,得出了灌水量、灌水时间等具体指标,以供实践参考.