干旱区不同灌溉方式对枣树水分利用效率和果实品质的影响

为了探明不同灌溉方式对干旱区枣树灌溉水量分配、枣树生长和果实品质的影响,2009年以阿克苏试验林场成龄枣树为研究对象,研究了地面灌、滴灌和微喷灌3种灌溉方式下灌溉水的去向、枣树生长、产量、水分利用效率和果实品质。结果表明,与地面灌相比,滴灌及微喷灌有效地减少了田间水的深层渗漏,节水49%,而且对枣树生长影响并不显著。滴灌和微喷灌能够有效促进叶面积指数、叶绿素相对含量的提高,进而提高产量,滴灌增产22%,微喷灌增产16%;水分利用效率分别提高240%和230%;而且显著提高果实横径、单果质量、还原糖含量以及维生素C含量。由此可见,滴灌及微喷灌方式显著提高了枣树的果实品质和产量,研究成果为干旱区林果节水灌溉提供实践依据。     

保水剂对冬小麦不同生育阶段土壤水分及利用的影响

为探明保水剂施用后对冬小麦不同生育阶段水分利用的作用机理,在豫西丘陵旱作区,通过大田试验,研究了保水剂对冬小麦不同生育阶段的保水、作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明：保水剂提高了冬小麦不同生育阶段0～100 cm土层的土壤含水量、促进了生物量的积累、降低了小麦耗水量、提高了小麦产量和水分利用效率。各处理中,60和90 kg/hm2处理的土壤含水量及储水量均较其他处理高,而耗水量最低。播种-拔节期,保水剂用量越高干物质积累越显著;拔节-孕穗期及灌浆-收获期,60 kg/hm2处理较对照增加的干物质量最高;而孕穗-灌浆期,30 kg/hm2干物质量增加最为显著。各生育阶段,除孕穗-灌浆期外,60 kg/hm2处理的水分利用效率均较高。最终,60 kg/hm2处理的产量和水分利用效率均最高,较对照增产47.4%,水分利用效率增加10.6 kg/(mm·hm2)。     

春季灌溉制度对冬小麦产量形成及水分利用的影响

在河北省山前平原小麦一玉米两熟区，在传统的施肥种类和施肥量基础上，采用3个灌水次数处理，A1（起身拨节水）、A2（起身拨节水、孕穗水）、A3（起身拨节水、孕穗水、灌浆水），研究了春季不同灌溉制度对冬小麦籽粒产量构成和水分生产效率的关系。结果表明，春一水处理明显降低了小麦穗粒数和粒重，春二水处理与春三水处理之间差异不明显；春二水处理的水分生产效率最高。     

半干旱黄土丘陵区梯田集水增产效应研究

研究表明,半干旱区梯田平均可拦蓄入渗92.4%的雨水径流及泥沙,正常年份2 m土层有效贮水量比坡地多112~184 mm,可基本满足当地春小麦160.7 mm的亏缺水分的补给;增加土壤水分的高峰期主要在3~5月和7月份,增加量为9.15~46.41 mm,对本区土壤水分的快速补充恢复和缓解5,6月份的“卡脖旱”具有极其显著的作用;建成3年以上的梯田较10°以上的坡地增产幅度可达27.07%~52.78%,水分利用效率也高1.01~3.38 kg/(mm.hm2)。在限量供水条件下,相应的水分利用效率平均达17.9 kg/(mm.hm2),比旱作提高14.42%。因此,是半干旱区聚水增产的重要措施之一。     

土壤逐渐干旱下玉米幼苗光合速率与蒸腾速率变化的研究

对土壤逐步干旱下玉米幼苗光合速率、蒸腾速率及水分利用效率变化研究表明,土壤逐步干旱初期玉米光合速率、蒸腾速率有所升高,土壤相对含水量为90%时达最大,其后随土壤的继续干旱,玉米光合速率、蒸腾速率开始下降,且降势初期较缓,自70%后几乎呈直线,这是由气孔因子和非气孔因子交替或综合调节所致。叶水势-0.8MPa左右是提高玉米光合速率和水分利用效率的重要阈值之一。     

黄土台原旱地小麦机械化保护性耕作栽培体系的水分及产量效应

针对黄土台原自然资源特点及农业生产实际，在已有研究基础上，将“高留茬”、“深松耕”和“起垄覆膜沟播”3项技术有机结合，组成旱地小麦机械化保护性耕作栽培体系。研究表明，夏闲期采用高留茬、深松耕可以把夏闲期占小麦全生产年度50%的降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中，较传统翻耕法多蓄水约76.2 mm，蓄水率达55%以上；在此基础上，种麦时再应用起垄覆膜沟播技术，既可以把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住，又可把小麦生育期的降水量最大限度地蓄留，从而使旱地小麦的水分条件明显改善，增产增收效果显著，是黄土台原旱作小麦实现高产、稳产的一种比较理想的模式。     

垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利用效率的影响

对制种玉米在垄膜沟灌和条膜覆盖两种栽培方式下的产量和水分利用效率进行了对比研究,结果表明:垄膜沟灌栽培具有较好的增产、节水、增温效应,与对照条膜栽培相比,5～25 cm土层地温提高0.92℃;在相同的灌溉定额下,制种玉米千粒重增加9.94～46.01 g,穗粒数增加6.10～46.78粒,增产1.63%～40.44%,水分利用效率提高4.17%～34.16%;垄膜沟灌栽培条件下制种玉米适宜灌溉定额为450 mm,与对照相比,节水1 500 m3.hm-2,与当地大田灌溉定额720 mm相比,节水2 700 m3.hm-2,节水效果显著。     

中国苜蓿产量及水分利用效率对种植年限响应的Meta分析

为探究种植年限对苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响,确定不同生境下苜蓿最适宜的种植年限,本研究以中国为研究区域,以3~5年生苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,截至2019年5月共获得80篇文献、1496组苜蓿产量和220组WUE试验数据,将数据按照年降水量(<200 mm,200~400 mm,400~800 mm和≥800 mm)、施肥措施(施肥和不施肥)、水分管理(灌溉和雨养)进行分组,采用整合分析方法(Meta-analysis,包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验和亚组分析),系统探究了种植年限对苜蓿产量和水分利用效率的时空效应与影响因素,并定量分析了环境因子与不同种植年限苜蓿产量以及WUE的关系。本研究结果表明,随种植年限的延长草产量和WUE呈现先升后降的趋势,3~5龄为苜蓿盛产期,而6~8龄苜蓿WUE最高。苜蓿种植年限受环境因素及水肥措施影响,干旱、半干旱区,苜蓿最适宜的种植年限为3~5年;半湿润区,苜蓿最适宜的种植年限可延长至6~8年,但湿润区由于温湿度过高,使得苜蓿最适宜的种植年限缩短至3~5年。施肥可适当延长苜蓿种植年限,但灌溉并不能有效延长苜蓿种植年限。     

2001—2020年黄河流域水分利用效率时空变化及其对环境因素的响应

[目的] 分析黄河流域生态系统水分利用效率(water utilization efficiency,WUE)的变化情况及其对不同环境因子的敏感度,为认识植被恢复、干旱及气候条和水资源之间的关系,预测未来陆地表面—大气相互作用和陆地生态系统的动态变化提供理论依据。[方法] 基于MODIS GPP和ET数据计算了黄河流域2001—2020年WUE,并结合Theil-Sen趋势法+Mann-Kendall检验法、Hurst指数法、偏相关分析法、结构方程模型和线性回归残差分析法探究了不同土地利用覆盖区域WUE时空动态、未来可能的持续状态以及其对温度植被干旱指数(TVDI)、太阳辐射(RS)和风速(WIN)的响应情况。[结果] ①黄河流域WUE空间分布上呈现出从上游—中游—下游逐渐增加。时间变化上总体以下降趋势为主,且未来一段时期内WUE仍以减弱趋势为主。②上游WUE与WIN,TVDI和RS为正相关性,RS主要通过影响TVDI和WIN来影响WUE;中游TVDI,WIN对WUE负影响较大,RS对WUE的影响不显著;下游WUE主要受到WIN的负影响和RS的正影响,TVDI对WUE的影响不显著。③草地和未利用地区域的WUE与RS呈正相关性,与TVDI和WIN呈负相关性。其他区域WUE与RS,TVDI为正相关性。④黄河流域上游WUE变化主要受到TVDI和WIN的负贡献;中游主要受到RS,TVDI和WIN的正贡献;下游主受到TVDI的正贡献和RS和WIN的负贡献。[结论] 黄河流域WUE未来易受到干旱和气候因素影响,后期研究应在气候因子研究基础上进一步分析月尺度干旱、极端气候等对不同土地利用区WUE的影响。     

不同灌水条件对小麦节水品种产量和水分生产效率的影响

本文对目前生产上常用的8个小麦节水品种在不同灌水条件下进行了产量、水分生产效率、形态和产量构成因素等指标的比较研究。结果表明:整个生育期中灌3水处理与灌4水处理相比,8个小麦品种的灌溉水量平均减少1050m3/hm2,而产量均无任何下降,平均水分生产效率提高0.54kg/m3。影响小麦灌1水条件下产量和水分生产效率高低的一个重要因素可能是小麦本身在水分胁迫后穗粒数是否显著增加。