亏缺灌溉对冬小麦生理生态指标的影响及应用

华北平原是资源性缺水的地区, 同时又是我国粮食的主产区。如何利用有限的水资源发展农业生产是该地区面临的主要问题。亏缺灌溉是一种新的灌溉制度, 是在产生较高经济价值的前提下, 科学合理地利用水资源。本文阐述了中国科学院栾城农业生态系统试验站多年以来在亏缺灌溉对冬小麦根系、冠层结构、干物质生长、产量及水分利用效率等生理生态指标影响方面的研究进展。亏缺灌溉可以明显影响冬小麦根系在土壤中的分布, 并通过水分调节叶片的气孔, 进而影响光合产物, 优化冬小麦的干物质生长和分配, 最终实现最高的经济产量。多年不同供水条件下田间连续试验和控制性盆栽试验的研究结果显示, 拔节期是冬小麦对水分比较敏感的时期, 不宜进行亏缺灌溉, 其他时期可以进行适度的亏缺灌溉。同时, 根据研究结果优化了冬小麦季的灌溉制度, 提出在干旱年灌溉3 水、平水年灌溉2 水和丰水年灌溉1 水的灌溉制度, 次灌溉水量在60~70 mm 之间。     

品种与密度对华北平原夏玉米产量及水分利用效率的影响

在中国科学院封丘试验站通过3年(2008-2010年)8个夏玉米品种在3个种植密度下的田间试验,研究了品种和种植密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,旨在探讨通过品种和密度优化组合进一步提高作物产量和水分利用效率的潜力.品种和密度对夏玉米产量产生了明显影响,并且存在着年际之间的巨大波动.产量最高和最低品种相差1 050...     

不同种植模式对夏玉米光能利用率和产量的影响

光能利用效率（ RUE）的提高是增加玉米产量非常重要的因素。夏玉米不同种植模式对产量和RUE均有一定的影响,为了探讨不同种植模式如何通过改善RUE进而提高玉米产量,试验研究了不同行距种植对玉米产量及光能利用率的影响。试验于2012年在中科院栾城试验站进行,选用该区域普遍使用的先玉335和郑单9582个品种,设20 cm＋100 cm,40 cm＋40 cm,60 cm＋60 cm,40 cm＋80 cm 4个行距水平,除了40 cm＋40 cm密度为6．2×104株/hm2,其他密度均为7．5×104株/hm2。结果表明：郑单958的叶面积系数在60 cm＋60 cm处理下比其他3个处理高5％～20％,先玉335高5％～17％;整个生育期内两品种60 cm＋60 cm行距处理RUE高于其他处理10％～30％;在整个生育期内先玉33560 cm＋60 cm行距处理总干物质量比其他3个种植模式高15％～22％,郑单958高17％～25％;两品种60 cm＋60 cm的行距处理玉米收获指数、干物质量的转移率也显著高于其他处理,从而利于提高产量。分析表明,太阳辐射和积温是影响夏玉米产量的主要气象因素,而夏玉米光能利用率明显受到积温的影响。     

“华北春玉米密植高产宜机收品种筛选及全程机械化高效生产技术”简介

<正>华北地区淡水资源短缺,其不能承载小麦-玉米一年两作的生产,在过去几十年中为追求高产进行灌溉严重超采地下水引发了一系列的环境问题。发展一年1作的春玉米种植是减少地下水超采的主要途径。但在春玉米生产中存在耐密宜机收品种缺乏、机械化程度低及配套农机农艺关键技术不完善导致的春玉米生产效率低等问题。因此,开展华北春玉米高水效、耐密植宜机收品种筛选及不同管理措施     

猪场肥水施用对玉米-小麦农田氨排放、氮素利用与表观平衡的影响

规模化生猪养殖废弃物已成为当前重要污染来源,为有效解决猪场废水所引发面源污染问题,有必要开展将其替代矿物氮肥(作为肥水)施用于农田的探索。以华北平原高度集约化玉米-小麦一年两熟轮作体系为对象,通过田间小区试验,定量研究猪场肥水施用对作物产量、氮素吸收、氮素利用效率、土壤矿质氮累积、氨挥发损失及轮作体系氮素表观平衡的影响。试验包括7个处理:不施肥对照(CK)、尿素表施(CK1)、尿素注射施用(CK2)、猪场肥水替代25%尿素氮表施(25%WB)、猪场肥水替代50%尿素氮表施(50%WB)、猪场肥水替代25%尿素氮注射施用(25%WI)和猪场肥水替代50%尿素氮注射施用(50%WI)。猪场肥水作为基肥施用。结果表明,与CK相比,施用尿素和猪场肥水均可显著提高玉米、小麦产量和籽粒氮吸收量,其中25%WI最高,50%WI次之。与尿素表施相比,尿素注射施用、猪场肥水表施和注射施用均可明显提高氮肥农学效率、偏生产力和表观利用率,且肥水注射施用最高,肥水表施次之,而25%WI和50%WI之间无显著差异。与不施肥处理相比,施用尿素和猪场肥水0～100cm土体矿质氮残留量显著增加50.8%～87.9%,其中50%WB、25%WI和50%WI无显著差异。与尿素表施相比,尿素注射施用、肥水表施和注射施用均可显著降低玉米和小麦基肥期土壤氨损失总量,降幅分别为26.5%～48.6%和11.4%～29.1%;同时,肥水表施和注射施用下轮作体统氮盈余显著降低7.6%～16.0%,其中25%WI降幅最高,但与50%WI无显著差异。综合考虑作物产量、氮素利用和环境效应,猪场肥水替代25%和50%尿素氮注射施用是该区玉米-小麦轮作农田猪场肥水最佳施用方式。     

灌溉方式对地表蒸发和梨果实发育的影响

为了解决地面灌溉中灌溉水利用效率低、果实品质差的问题,于2013年在河北工程大学永年校区以5年生田间梨树为试材,研究不同地面灌溉方式对土壤水分含量、地表蒸发量、梨产量与品质的影响。4种地面灌溉方式包括沟灌、畦灌、覆草畦灌和覆草非灌溉。测定不同处理的土壤含水量、地表蒸发量和果实品质。结果表明,不同灌溉方式的土壤含水量差异显著,覆草畦灌和沟灌显著高于畦灌和覆草非灌溉处理。覆草畦灌和沟灌较畦灌可显著减少地表的蒸发量,覆草非灌溉、覆草畦灌、沟灌和畦灌3—8月的累积地表蒸发量分别是77.92、114.64、163.1、203.73 mm。沟灌的灌溉水利用效率为1.99 kg/m3,显著大于覆草畦灌和畦灌,分别提高了1.45、1.06 kg/m3。沟灌显著提高了果实的单果重、可溶性固形物含量、总糖含量和维生素C含量。综上,沟灌既能减少地表蒸发又能提高果实产量和品质,是当前较好的地面灌溉方式。     

太行山山前平原区蒸散量和作物灌溉需水量的分析

应用Penman-Montieth、Priestley-Taylor和FAO-24 Blaney-Criddle 3种方法计算了太行山山前平原高产区的参考作物蒸散量并对计算结果和利用实际蒸散量计算的作物系数进行了分析,结果表明：Penman-Montieth公式和FAO-24 Blaney-Criddle公式估算的参考作物蒸散量结果相近,而Priestley-Taylor方法结果偏低;在不同公式基础上计算的作物系数也存在着明显的差异,以Penman-Montieth公式为基础计算的作物系数比较合理,FAO-24 Blaney-Criddle计算的作物系数在4月到10月之间比较合理,Priestley-Taylor公式计算的作物系数偏高;在分析了多年作物系数的基础上,对不同水分年型下的作物需水量和灌溉需水量进行了计算,冬小麦和夏玉米季的灌溉需水量分别在270～400 mm和0～330 mm之间。     

节水型种植结构与北京供水安全探讨

本文从保障北京市供水安全的长期战略出发,以北京市近20年城镇和农村需水增减基本平衡的历程为背景,在总结近年环京地区种植节水作物经验和试验监测其节水效益的基础上,提出了在环京平原区建立节水型种植结构是保证首都水安全的重要生态战略措施,分析探讨了将出现的有关问题及实施条件。     

环渤海低平原农田多水源高效利用机理和技术研究

淡水资源严重匮乏是影响环渤海低平原粮食生产可持续发展的重要限制因素。本文针对该区粮食生产中水分利用效率低、提升潜力巨大,同时该区浅层微咸水资源和降水资源较丰富的现状,以中国科学院南皮生态农业试验站最近3年试验研究结果为基础,综述了在挖掘咸水利用潜力、提高雨水和灌溉水利用效率方面研究工作进展。针对冬小麦夏玉米一年两作种植,研究结果显示品种间产量和水分利用效率(WUE)差异显著,最高和最低品种差异达20%左右,通过选用节水高产品种可显著提升产量和WUE;冬小麦通过拔节期灌溉关键水,在促进地上部生物量积累同时,显著促进地下根系生长,使冬小麦充分利用土壤储水,实现限水灌溉下稳产高效;夏玉米通过缩小行距增大株距的缩行匀播,可提升夏玉米苗期单株作物根系所占土壤体积空间,增加水分养分对作物的有效性,提高夏玉米成苗率和苗期所截获辐射量,比常规种植产量提高10%左右;冬小麦在拔节期利用含盐量不大于4 g×L~(-1)的浅层微咸水替代淡水灌溉,产量与淡水灌溉相同;浅层微咸水替代淡水灌溉并配套土壤有机质提升技术和利用夏季降水淋盐,可实现微咸水灌溉下周年土壤盐分平衡。通过上述措施实施,实现以咸补淡、以淡调盐、多水源互补高效利用,在不影响作物产量条件下可节约深层淡水资源,促进区域灌溉农业可持续发展。     

不同长度micro－lysimeters对测定土壤蒸发的影响

研究了 5 ,10 ,15 ,2 0 ,2 5 cm共 5种不同长度处理和内壁有孔、内外壁均有孔 2种处理由 PVC管制成的 micro- lysimeters对土壤蒸发的影响。结果表明 :降雨后 5 ,10 cm处理的土壤水分蒸发较快 ,15 ,2 0 ,2 5 cm处理的变化不明显 ,可以利用 15 cm长的 m icro- lysimeters测定土壤蒸发 ;壁上有孔处理的蒸发要高于同样长度的无孔处理。