不同气候条件下耗水量对旱地油菜产量的影响及水分利用效率研究

为了研究气候变化情景下农作物种植应对措施,采用分期播种法,对高海拔旱作区春油菜生长过程中耗水量变化和降水、温度的影响试验。结果表明,高海拔旱作区油菜全生育期耗水量在254~286 mm之间,抽薹-开花期耗水占全生育期的6.9%~10.3%,开花-成熟期耗水占全生育期的32.3%~58.2%。抽薹-开花期耗水量与产量相关极显著(r=0.890);开花-成熟期耗水量与产量相关显著(r=0.764),期间耗水量每增加1 mm油菜产量增加37.9 kg/hm2。不同播期耗温比与产量相关达极显著水平(r=0.844),耗温比每增加1单位,油菜产量增加86.4 kg/hm2。不同播期油菜水分利用效率与产量呈极显著正相关(r=0.981),水分利用效率每增加1单位,油菜产量增加313.5 kg/hm2。     

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%。     

垄沟集雨种植对土壤贮水量和紫花苜蓿生长特性的影响

采用完全随机设计田间试验,研究不同覆盖材料(普通地膜、生物可降解地膜和土壤结皮)和不同沟垄比(60∶30,60∶45和60∶60cm)对紫花苜蓿土壤贮水量和生长特性的影响。结果表明:土壤贮水量的排列次序为普通膜垄生物可降解膜垄土垄平作,在同一覆盖材料下,土壤贮水量、株高和分枝数随垄宽增加而增加,茎叶比随垄宽增加而减小。就同一覆盖材料平均值而言,与平作相比,土垄、生物可降解膜垄和普通膜垄的土壤贮水量分别增加16.7,29.2和34.9mm;株高分别提高28%,52%和56%;分枝数分别提高7%,20%和25%;茎叶比分别降低4%,11%和8%。在半干旱地区利用垄沟集雨种植紫花苜蓿,土垄、生物可降解膜垄和普通膜垄可以增加土壤贮水量,改善土壤水分状况,提高紫花苜蓿越冬率,促进紫花苜蓿生长,综合分析,生物可降解地膜可以作为半干旱区种植紫花苜蓿的最佳覆盖材料。     

干旱条件下马铃薯叶片光合特征对叶室温度的响应

通过Li-6400便携式光合仪设置叶室温度分别为22、25、28、31和34℃,模拟叶片局部温度,测定马铃薯块茎膨大期充分供水（土壤含水量保持80%田间持水量,对照处理）和干旱（土壤含水量在65%田间持水量时开始持续干旱）条件下叶片光合特征的光响应曲线,研究干旱条件下马铃薯叶片光合特征对叶室温度的响应特征。结果表明：充足灌溉条件下马铃薯在25℃时具有较大的光合潜能,且对弱光的利用最强,22℃条件下马铃薯叶片对光环境适应最强,28℃条件下马铃薯叶片活性最好,而干旱胁迫处理明显降低了马铃薯的最大光合能力、弱光的利用能力和叶片活性。随着温度升高,充足灌溉条件下马铃薯叶片净光合速率和气孔导度先升后降,在25℃达到最大,此时蒸腾速率最小,水分利用效率较高,说明此温度条件下马铃薯表现出较强的水、气调节能力,对环境的适应能力最强,25℃下马铃薯光合作用较为适宜,其次是22℃,而干旱胁迫马铃薯叶片在22℃条件下净光合速率最大、蒸腾速率最小、气孔导度较大、水分利用效率最高,此温度条件为干旱胁迫下马铃薯适应能力最适温度。温度高于31℃对马铃薯光合作用不利。     

麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响

通过田间小区试验，研究了不同油菜种植密度与施氮肥对麦茬复种饲料油菜耕层（0～20cm）土壤颗粒组成、水稳性团聚体、微团聚体、粘粒分散率和团聚度的影响。试验结果表明，麦茬复种油菜能提高耕层土壤水稳性团聚体，改善土壤颗粒组成状况；与对照（CK）相比，耕层土壤粘粒分散率呈显著或极显著性降低，〈0．001mm的土壤团聚体破坏率和特征微团聚体比例（〈0．01mm／〉0．01mm）显著降低，而土壤团聚度在油菜苗期为降低趋势，收获期呈显著或极显著性增加，〉0．25mm的土壤团聚体百分含量除收获期的水稳性团聚体外均呈不显著性降低。复种油菜对土壤水稳性团聚体改善贡献高于土壤微团聚体。种植密度和施肥处理均能不同程度地影响和改变耕层土壤水稳性团聚体、微团聚体和粘粒分散率的含量，处理间规律性不强，差异性并不十分显著。说明麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。     

小麦根系的生长与活力研究

介绍了小麦根长的动态变化，根重的动态变化，根表面积及根系活力和根系的空间动态分布变化的一些研究结果，提出了今后应加强根系大小对冠层生长的作用与功能及根冠关系，根化学信号对作物产量影响方面的研究。     

甘肃省冬油菜种植适宜性及影响因子评价

全球气候变暖背景下,随着气候变化、油菜栽培技术的进步和油菜新品种的育成推广,我国传统油菜生产格局和种植结构发生明显变化,甘肃省冬油菜的种植地带也随之向北扩展,种植的海拔高度抬升,种植面积和产量显著增加。研究甘肃省冬油菜种植适宜性,对改进甘肃省油菜生产布局,合理调整农作物种植结构具有重要意义。本研究获取多年田间试验数据,初步筛选9个影响冬油菜种植分布的潜在气候因子,采用基于DEM的小网格法建立9个影响冬油菜种植分布的潜在气象因子空间分布图层,在此基础上利用最大熵模型和GIS空间分布技术,构建冬油菜潜在分布模型,分析影响甘肃省冬油菜种植分布的主要生态因子及其特征,评价甘肃省冬油菜种植适宜性。研究结果表明:甘肃省冬油菜种植分布概率为0~0.89,按其分布概率可将甘肃省冬油菜种植区域划分为不适宜种植区域、次适宜种植区域、适宜种植区域和最适宜种植区域,可以种植冬油菜的区域占甘肃省总面积的60%,大于实际冬油菜种植面积,冬油菜在甘肃省种植具有很大的发展潜力。按照9个潜在气象因子对冬油菜种植分布贡献率的大小,确定影响甘肃省冬油菜种植分布的6个主导气象因子及其阈值为:负积温≥-800℃,最冷月最低温度≥-20℃,最冷月平均温度≥-15℃,年平均温度≥4℃,极端低温≥-28℃,50 mm≤生育期降水量≤200 mm。并以此指导甘肃省冬油菜种植布局,调整甘肃省农作物种植结构,引导农民优化种植模式,提高经济效益。     

施氮时期对地膜春小麦叶片衰老的影响

为探索施氮时期对地膜春小麦衰老的影响,以春小麦陇春20号为材料,采用管栽模拟试验的方法,研究了不同施氮时期地膜春小麦叶片的叶绿素、蛋白质、丙二醛(MDA)含量和细胞质膜相对透性.结果表明,在分蘖期、拔节期、孕穗期追施氮肥较对照(不追施处理)叶片叶绿素含量分别增加125%、70.83%和52.08%;叶片蛋白质含量在施氮后15～20 d迅速上升,拔节期和孕穗期施肥较明显,比对照分别增加8.06%和10.84%;而叶片MDA含量和电导率在拔节期和孕穗期均呈下降趋势,较对照叶片MDA含量分别降低16.26%和15.02%,电导率分别降低5.65和3.62个百分点.由此可见,中后期施氮能延缓地膜春小麦叶片衰老,延长叶片功能期.     

白菜型油菜抗寒生理生化特性动态研究

采用大田自然越冬和室内分析相结合的方法,研究了自然越冬过程中,白菜型冬油菜冬前抗寒生理生化指标的变化动态特征.结果表明:冬前随着气温降低,5种白菜型油菜植株地上部避害型失绿枯萎的同时,主根不断增长、根颈逐渐加粗、单根干质量和单根鲜质量增加,且品种间差异极显著,越冬率品种间差异极显著,即‘天油2号’>‘876’>‘8728’>‘986’>‘813’.叶片含水量均逐渐下降,其中‘876’和‘天油2号’的含水量下降幅度较大,明显高于其他品种.叶片丙二醛(MDA)含量波动明显,总体呈上升趋势,油菜叶片内MDA含量在温度较低时急剧累积,而根系中MDA含量却逐渐下降,说明根系受低温伤害的程度低于地上部植株的受伤害程度.随冬前温度下降,油菜叶片和根系的可溶性糖和游离脯氨酸均呈增加趋势,当含水量降到最低时,二者含量均达到最高.‘876’和‘天油2号’体内积累较多的可溶性糖和脯氨酸,形态特征表现为植株匍匐、生长点下陷,说明2个品种更能适应低温寒害,具较强的抗寒性.     

半干旱区雨养春小麦蒸腾效率的计算与应用

与作物叶片水平的蒸腾效率研究相比,由于群体蒸腾量难以直接测量,作物产量水平的蒸腾效率往往不被重视。本研究根据文献中所给出的产量水平的小麦蒸腾效率与自由水面蒸发量之间的关系,依据文献数据、田间试验观测资料以及桶栽试验观测资料,建立黄土高原西端半干旱区雨养春小麦产量与耗水量之间的关系,并计算获得了该区1987-2011年春小麦蒸腾效率,从而模拟了该区春小麦水分利用效率的变化。结果表明,半干旱区雨养春小麦耗水量与产量呈极显著的线性关系(P<0.01),不受不同年份气候条件、供水变化以及作物品种的影响。春小麦蒸腾效率平均为16.301 kg/(hm²·mm),土壤水分蒸发量平均为156 mm。而依据自由水面蒸发量推算每年的春小麦蒸腾效率,所获得的蒸散量与实测产量关系符合该地区文献记录的耗水量与产量关系,论证了蒸腾效率在不同地区相同作物中的保守性特点。同时依据桶栽试验观测所得的胞间二氧化碳浓度与大气二氧化碳浓度比值与生育期平均空气饱和差之间的关系,修订已有的研究公式,能够模拟所研究地区的春小麦水分利用效率。本研究结果可为半干旱区雨养春小麦产量的提高及水资源的高效利用提...