新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI).结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05.在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大.     

黄土旱塬耕作方式和施肥对冬小麦产量和水分利用特性的影响

【目的】探讨耕作方式与施肥措施对陇东黄土旱塬黑垆土冬小麦-春玉米轮作农田冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性的影响。【方法】以设在半湿润偏旱区甘肃省镇原县连续12年的耕作与肥料长期定位试验为平台,采用裂区设计,以传统耕作和免耕为主处理,CK、N、P、M、NP、NMP为副处理,栽培制度为1年春玉米-3年冬小麦轮作,研究了不同耕作方式及施肥措施条件下的冬小麦产量、水分利用效率、耗水特性及产量与耗水量的关系。【结果】在产量方面,相同耕作方式以有机无机肥配施或无机肥配施高于有机肥或无机肥单施,有机肥单施优于化肥单施,磷肥单施优于氮肥单施;耕作方式间为传统耕作高于免耕。在水分利用特性方面,无论何种耕作方式及降雨年型,不同施肥措施在不同年份均以NMP水分利用效率最高,显著高于CK和其他处理,平均水分利用效率大小顺序为NMPNPMPCKN,传统耕作和免耕NMP较CK分别增加84.0%和84.1%;相同施肥措施中传统耕作高于免耕,NMP传统耕作较免耕增加13.6%。不同耕作方式及施肥措施冬小麦阶段耗水量与降雨量密切相关,其中NMP总耗水量相对较高,传统耕作干旱年、平水年、丰水年较CK分别增加了3.0%、4.4%、31.4%,免耕分别增加了10.2%、1.5%、25.7%,且NMP明显降低了播种—返青阶段耗水量及占总耗水量的比例,增加了返青—成熟阶段耗水量。耕作方式间总耗水量变化趋势基本为干旱年传统耕作高于免耕,丰水年和平水年免耕高于传统耕作,而降雨年型间总耗水量变化不一致。另外,无论何种降雨年型,不同耕作方式及施肥措施均在60 cm土层含水量呈拐点变化趋势,但拐点处含水量变化不同,其中NMP低于CK及其他施肥处理,变化顺序为丰水年平水年干旱年。不同施肥措施的边际水分利用效率以NMP最高,耕作方式为传统耕作高于免耕。【结论】无论何种耕作方式及降雨年型,不同年份NMP冬小麦产量、水分利用效率及边际水分利用效率均最高,收获期60 cm土层处含水量出现低值。总耗水量以NMP相对较高,且NMP有利于降低播种—返青阶段耗水量及其占总耗水量的比例,增加返青—成熟阶段耗水量和0—200 cm土层贮水量的消耗。耕作方式及施肥措施间冬小麦水分利用效率、边际水分利用效率均为传统耕作高于免耕。因此,综合考虑冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性,认为无论何种降雨年型,采用传统耕作结合有机无机肥配施是本试验条件下的最优耕作施肥组合模式。     

不同栽培模式对大麦生育期间土壤水分及产量的影响

通过大田试验分析了全膜覆土穴播、垄作沟灌及平作条播栽培模式对大麦的土壤水分时空动态、产量及其水分利用效率的影响。结果表明,全膜穴播处理极有利于大麦的早期出苗及营养生长。但垄作沟灌栽培处理有利于促进大麦生殖生长。全膜穴播处理产量较垄作沟灌和平作条播处理分别增产10.9%和15.31%,并且WUE分别高10.69%和11.09%,说明全膜穴播栽培处理增加了大麦土壤的可利用水分,提高了产量和WUE。     

椤木石楠水分利用效率的影响因素研究

[目的]研究椤木石楠水分利用效率的影响因素。[方法]采用Li-6400便携式光合分析仪,研究椤木石楠的水分生理特征及环境因子,分析在不同时刻影响椤木石楠叶片水分利用效率的主要因子。[结果]水分利用效率与光合有效辐射、温度呈负相关关系;在大部分时间段内,水分利用效率与气孔导度变化趋势相反;除09:00～11:00外,水分利用效率与胞间CO2浓度变化趋势相同;水分利用效率与空气CO2浓度、空气相对湿度变化趋势相同。[结论]这些因子不是单独发生作用的,往往综合起来作用;同时,各因子对植物水分利用效率的影响也不同。     

宽幅播种旱作冬小麦幅间距与基因型对产量和水分利用效率的影响

【目的】明确旱作小麦宽幅条播方式与品种的交互作用,进一步提升产量和水分利用效率。【方法】在黄土高原旱作区,选取2个不同基因型品种,采用5个不同播种幅间距,二因素交互处理,在冬小麦不同生育期测定土壤水分、干物质积累量、透光率和产量,经过连续3年连续数据积累,分析不同幅间距的宽幅播种方式和不同株型品种互作对产量和水分利用的影响。【结果】冬小麦灌浆期品种间旗叶和底部位透光率均差异不显著,长6359秸秆+颖壳干物质运转量、运转率和贡献率均高于高秆品种陇鉴117;播种方式方面,幅间距缩小至18 cm时,旗叶部位透光率和干物质运转均高于普通条播;品种间全生育期耗水量差异不大,缩小幅间距至18 cm的宽幅播种,耗水量降低10.8 mm,水分利用效率提高8.91%;不同基因型冬小麦产量差异不显著,长6359和陇鉴117分别通过扩大库容和提高单位面积穗数达到增产目的,品种和幅间距二因素互作对产量影响差异不显著,宽幅播种调节幅间距均能适应不同基因型冬小麦品种,幅间距缩小至18 cm时产量增加139.2 kg·hm^-2。【结论】旱作冬小麦采用宽幅播种,幅间距为18 cm时,配套不同基因...     

土壤水分胁迫对杜仲叶片光合及水分利用特征的影响

通过实验研究了华北石质山区4种不同土壤水分条件下3a生杜仲苗木叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程。结果表明:(1)杜仲叶片在土壤水分轻度(W1)、中度(W2)和重度(W3)胁迫条件下的光饱和点分别比对照(CK)下降12.5%、44.8%、68.5%,晴天日光合速率最大值分别比对照(CK)下降21.5%、47%、69.7%;(2)叶片蒸腾速率(Tr)呈现随光合有效辐射(PAR)增加而上升的趋势。对比CK,Tr在W1、W2和W3条件下分别下降了17%、52%和93%;(3)Gs随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,Gs在W1、W2和W3条件下分别下降了22.6%、67.9%、88.7%。从无水分胁迫一直到中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1000μmol.m-2.s-1时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,尔后转变为非气孔限制;(4)叶片水分利用效率(WUE)对光强的适应范围比较广,W3条件下,WUE值最高。CK、W1、W2条件下,WUE相差不大,对比W3,分别下降68.6%、69.5%、67.3%。     

微咸水胁迫对松花菜生理品质指标及水分利用效率的影响

以松花菜品种"力禾65天"为试材,采用重力滴灌灌溉方式,设置微咸水灌水梯度3g·L^-1(3K)、5g·L^-1(5K),以淡水(CK)为对照,研究不同浓度微咸水胁迫对松花菜生长指标、品质及水分利用效率的影响,以期为设施农业中微咸水资源安全利用提供技术支撑。结果表明:在松花菜生长指标方面,随着灌溉水矿化度的升高,苗期松花菜死苗率增大,营养生长末期(莲座期末期)叶片数和花球直径显著降低,5K处理莲座期末叶片数比CK降低34.78%,花球直径比CK降低32.34%;在产量方面,随着灌溉水矿化度含量的升高,松花菜的产量显著下降,5K处理单株产量比CK降低48.31%;在品质方面,可溶性糖、可溶性蛋白质以及维生素C含量随着灌溉水矿化度含量的升高呈现先增加后降低的变化趋势,排序依次为可溶性糖含量3K>5K>CK,维生素C含量3K>5K>CK,可溶性蛋白质含量3K>CK>5K;叶片叶绿素含量和水分利用效率随着灌溉水矿化度含量的升高而降低,变化规律为CK>3K>5K。     

Water Use Efficiency, Carbon Isotope Discrimination and Biomass Production of Two Sugar Beet Varieties Under Well-Watered and Dry Conditions

Two sugar beet (Beta vulgaris sp.) varieties, which were supposed to differ in drought tolerance, were exposed to drought stress in a growth chamber and a container experiment in field. The aim was to test for (i) differences between the varieties in water use efficiency (WUE), biomass production and distribution and (ii) the relationship between WUE and carbon isotope discrimination (Δ), and between biomass production and Δ. Significant differences in WUE were detected between plants of well‐watered and drought treatments in both experiments, but not between the varieties. Production losses due to drought were large for both varieties in both experiments. Losses in the growth chamber were up to 50 % of plant dry weight and the corresponding value in the field was 24 %, when plants were given 60 and 30 %, respectively, of the full‐watered treatments. Significant negative correlations between WUE and Δ were found, but not between biomass production and Δ, when both varieties were included. Negative correlations between WUE and Δ were also found for each variety separately. The results suggest that Δ estimates from leaf tissue of sugar beet may provide a useful tool for genetic selection of drought‐tolerant sugar beet varieties.     

羊草种群的水分利用动态

采用中子水分探测仪、光电叶面积仪和LI-1600型稳态气孔计对羊草草原的水分利用进行野外实验观测。结果表明,羊草种群蒸腾速率T(t)的季节变化主要取决于20-40cm土层贮水量(SW46),光合有效辐射(FAR)和大气日均温(AT)的影响,其中20-40cm土层贮水量对羊草蒸腾速率的季节变化影响最大。羊草蒸腾耗水量的季节动态归根结底受控于大气降水的时空分布,并在时间上滞后于大气降水一旬左右。羊草的水分利用率,主要受植物生长大周期的控制。生物量在前期积累较快,相应的水分利用率高,而后期增长缓慢,水分利用率低。     

保护性耕作对旱地麦-豆双序列轮作农田土壤水分及利用效率的影响

选择黄土高原陇中丘陵半干旱典型区———定西地区,在前期试验研究的基础上,2002～2004年通过对保护性耕作条件下旱地春小麦—豌豆双序列轮作农田土壤水分及利用效率的试验研究,结果表明:保护性耕作能够显著提高0～200cm土层土壤贮水量及含水量,这种作用在降水较少年份表现更为突出。免耕及免耕覆草较常规耕作土壤贮水量分别提高1 93%～7 25%和0 06%～3 58%。休闲轮作有利于提高土壤对降水的保蓄,具有良好的蓄水保墒作用,但不同的轮作序列表现不同。P/W各处理小麦收获期土壤0～50cm含水量均比W/P各处理小麦收获期土壤0～50cm含水量有所增加,增幅为0 33%～0 62%。0～200cm土壤含水量呈反S型变化,播种期、五叶期及收获期土壤具有较高含水量,而开花期土壤含水量则较低。免耕覆草处理的产量及水分利用效率分别为3709 69kg/hm2和10 45kg/hm2·mm,分别较常规耕作提高30 28%和40 08%。