霍泉灌区冬小麦夏玉米高产节水灌溉制度

根据山西省霍泉灌区李堡试验区 1 996年 1 0月～ 1 999年 9月 3年的试验资料 ,分析建立了冬小麦与夏玉米的耗水量估算模型及产量与水分关系的数学模型 ;以 1 998年 1 0月～ 1 999年 9月冬小麦、夏玉米连作为例 ,对两种作物的需水规律进行了分析 ,并利用所建模型 ,分析给出了冬小麦、夏玉米连作套种的高产节水灌溉定额。

不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探明甘肃河西走廊地区不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响,以冬小麦临抗2号为试验材料,在冬灌水(180mm)相同的条件下,其他生育期以灌水量和灌水次数不等共设置5个处理。结果表明,返青期各层土壤有效含水量(AWC)均较低(2.37mm),至拔节期突增(9.88mm),随着生育期的推进,逐渐降低,成熟期降至2.54mm,特别是处理W1和W2在成熟期0～60cm层处于萎蔫点以下。处理间AWC的差异在灌浆期表现最为明显,尤其处理W1和W3,在0～60cm层AWC呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)差异。冬小麦日耗水强度最大的时期是抽穗～开花期,阶段耗水量最大的时期是播种～返青,冬灌水充足是保证出苗率和后期冬小麦的正常生长基本条件。处理W3具有最高籽粒产量(6296.52kg/hm2)、千粒重(53.12g)和单位面积穗数(61.83万穗/hm2),但相对灌水较少的处理W4(籽粒产量6240.37kg/hm2)而言,其水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)均较低。相关分析表明,产量与千粒重(R=0.99**)、WUE(R=0.97**)、开花期～成熟期耗水量(CAm)(R=0.88*)、全生育期耗水量(CAt)(R=0.88*)呈极显著(P<0.01)正相关,表明生育后期水分胁迫,加速了冬小麦的衰老进程,灌浆期缩短,千粒重下降,最终表现为产量下降。综合考虑各种因素,处理W4具有重要的推广价值。

灌溉制度对冬小麦产量结构形成与产量物质来源的影响

以冀麦 2 6为材料 ,在田间条件下研究了灌溉制度对小麦产量结构形成和产量物质来源的影响。结果表明 :单期灌溉的单位面积粒数 ,以拔节期灌水的最高 ,灌水时期向前或向后推移 ,其单位面积粒数均下降 ,呈现倒“∨”字型变化 ;粒重与此相反 ,以拔节期灌水的为最低 ,灌水时期向前或向后推移 ,粒重均增高 ,呈现“∨”字型变化。灌水对产量物质来源的影响表现为 :灌水次数多 ,总灌水量大的 ,产量物质来源对开花后的物质生产依赖性大 ;反之 ,灌水次数少 ,灌水量小 ,产量物质来源对开花前暂贮物质的依赖性则强。此外 ,本文还根据试验结果 。

太行山前平原冬小麦优化灌溉制度的研究

本文根据 4年的连续试验 ,研究了冬小麦不同生育时期水分亏缺及其亏缺程度对其产量影响和不同灌水次数、灌水时间对冬小麦产量和水分利用效率的影响 ,确定了冬小麦不同生育时期土壤水分下限指标 ,建立了优化的冬小麦灌溉制度 .太行山山前平原高产区冬小麦常年灌溉次数在 3～ 4水 ,如果实施优化灌溉制度 ,干旱年灌三水、平水年灌两水、湿润年灌 1水 ,灌水定额 60mm ,可减少生育期灌水次数 1～ 2次 ,冬小麦产量提高7%～ 1 0 % ,水分生产效率提高 1 1 %～ 2 4 % 。

灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响

为明确灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用特征的影响,以协同提升黄淮海平原冬小麦产量和水分利用效率(WUE),本试验以高肥水冬小麦品种济麦22和耐旱冬小麦品种山农25为材料,研究不同灌水处理(W0:全生育期不灌水;W1:拔节期和开花期分别灌水60 mm;W2:越冬期、返青期、拔节期和开花期分别灌水60 mm)对不同需水型冬小麦干物质积累、灌浆特性、光合特性、产量及水分利用效率的影响,分析不同灌水量与品种间的互作效应。结果表明,适宜灌水量可显著提高不同需水型冬小麦品种的旗叶净光合速率(Pn)、籽粒灌浆活跃期(P)和平均灌浆速率(V),进而提高产量。济麦22在W2处理下两年平均产量比W0和W1处理分别显著提高32.70%和9.03%;山农25在W1处理下两年平均产量比W0处理显著提高23.70%,与W2处理无显著差异。W1处理下,济麦22和山农25两年度平均水分利用效率分别比W2处理显著增加17.97%和39.84%。互作效应分析表明,品种和灌水量的交互作用对冬小麦产量建成和水分利用效率影响显著。综上,灌水量、品种及其互作效应通过增加穗数、延长籽粒灌浆活跃期和提高平均灌浆速率来提高冬小麦产量和水分利用效率,优化灌水量与品种匹配可实现冬小麦产量与水分利用效率的协同提升。

不同时期灌溉对冬小麦物质积累与分配的影响

从物质积累和分配的角度研究了灌溉高产的原因。结果表明 :在底墒水充足时 ,雌雄蕊分化期前灌水 ,有利于开花前的物质积累 ;在籽粒形成期 ,随干旱程度的加剧 ,籽粒形成对花前贮存物质的调运量增加 ,开花前植株越繁茂并且花后水分亏缺越严重 。

用冠气温差指导冬小麦灌溉的指标研究

对6个不同灌水处理的冬小麦测定其冠气温差,计算水分胁迫指数,并建立水分胁迫指数与冬小麦产量之间的关系结果表明,冠气温差与土壤含水量有良好的相关关系,冠气温差由正值变为负值相对应的1m土层土壤含水量为田间持水量的60％左右,可作为灌水的下限指标。对充分供水的冬小麦,中午时段随大气饱和水汽压差的增加,冠气温差的负值越大,具有良好的线性关系。据此建立了充分供水条件下冠气温差与饱和水汽压差的关系方程,作为基线方程,计算不同灌水处理的冬小麦旺盛生长期间水分胁迫指数(CWSI)。水分胁迫指数与最终作物经济产量的关系是一非线性关系,随水分胁迫指数的减少而产量增加,但当水分胁迫指数减少到一定程度时产量达到最大,这时水分胁迫指数若再减少,产量反而降低。结果显示平均水分胁迫指数在0.1～0.2左右,是冬小麦最优产量所允许的水分供应状态。

渗灌条件下覆盖对旱区冬小麦增产效应研究

3年研究表明 :与传统的露地条播种植方式相比 ,旱区冬小麦地下渗灌与膜上穴播栽培技术体系相结合 ,能更好地发挥节水增产效应 ,提高水分利用率 ,小麦植株发育健壮 ,干物质积累增多 ,分蘖成穗增加 ,群体光合能力增强 ;更为显著的是 ,在产量三因素中 ,每公顷成穗增加了 93 .0万 ,穗粒数平均增加 1 .8粒 ,千粒重提高了 2 .1 g,每公顷增产 2 1 2 7.0kg,增产率为 47.58% ,净增产值 1 2 6 5.

灌水量和灌水时期对小麦产量和水分利用率的影响

研究结果表明:随着灌水量的增加,成熟期干物质积累量显著增加。相同灌水量处理间比较,至成熟期灌溉3水的W2A、W2B干物质积累量最高,且两处理之间无显著差异,但是干物质积累量最多的W2A并未获得最高的籽粒产量。于拔节期或孕穗期初次灌水的4个处理W1B、W1C、W2B、W2C的籽粒产量显著高于起身期初次灌水的处理W1A、W2A,但W1B、W1C、W2B、W2C处理之间无显著差异。在本试验条件下,拔节期初次灌水并结合追肥,开花期再灌水,总灌水量为120 mm的W1B为最优灌溉处理。

返青期早灌头水对宁夏引黄灌区早熟冬小麦的影响

针对宁夏回族自治区引黄灌区冬小麦返青期缺水制约其发展问题,为生产中合理灌溉提供依据,通过早熟冬小麦返青期滴灌、漫灌2种方式探讨物质形成、产量和品质表现。结果表明,返青期早灌头水提高了早熟冬小麦分蘖成穗率、株高、穗长,有效促进了茎的生长、穗的形成以及干物质的积累;有利于早熟冬小麦粗蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、拉伸面积、吸水率、稳定时间和形成时间的增加;方差分析表明各处理千粒质量和产量较CK呈显著或极显著差异。综合分析认为滴灌好于漫灌,D2(4月6日,滴灌)处理农艺性状较好,物质积累、产量和品质表现最好。由此得出,宁夏引黄灌区早熟冬小麦返青期较适宜的灌头水时间为4月6日左右,较适宜的灌水方式为滴灌。

灌水处理对强筋小麦济麦20籽粒淀粉含量和相关酶活性及产量的影响

在山东兖州小孟镇王海村大田,以强筋小麦品种济麦20为材料,设置4个灌水处理,即全生育期不灌水(W0)、冬水+拔节水(W1)、冬水+拔节水+开花水(W2)、冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水60 mm,研究不同灌水处理对小麦籽粒淀粉及组分含量、淀粉合成相关酶活性、产量和水分利用效率的影响。结果表明:成熟期小麦籽粒中直链淀粉含量随灌水量增加而提高,支链淀粉含量则呈相反趋势;籽粒支链淀粉/直链淀粉含量的比例(支/直比值)为W0处理最高,随灌水量增加而降低。在冬水+拔节水基础上增加开花水和灌浆水的W2和W3处理,灌浆中后期籽粒中束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性升高,灌浆中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性降低。W1处理的籽粒总淀粉及淀粉组分产量最高,再增加灌水次数无显著提高或降低。

小麦调亏灌溉研究及其应用前景展望

综述了调亏灌溉方式对小麦产量和水分利用率的影响,从生理生态角度阐述了调亏灌溉增加小麦产量的机理,并从叶片水平、群体水平和大田水平论述了调亏灌溉的节水机理,分析了影响调亏灌溉效果的主要因素,如灌溉时期、调亏程度和其他农艺措施等,探讨了小麦调亏灌溉研究中存在的问题,并对小麦调亏灌溉理论与技术的应用前景进行了展望。

黄淮地区冬小麦最佳灌水日期模拟研究

基于参数调试和适用性验证后的DSSAT-CERES Wheat作物模型,结合各地农业灌溉习惯,以黄淮地区4个典型灌溉麦区为代表站点,模拟分析了1981—2010年冬小麦在越冬、返青、拔节及抽穗普遍期前后不同日期各灌水1次,产量、产量结构及产量稳定性的差异。结果表明:越冬后10 d内灌溉比越冬普遍日期当日灌溉可提高4.1%~7.0%穗密度;返青普遍日期后15 d内灌溉比返青前灌溉利于提高穗密度和穗粒数,但产量的波动性增大;与拔节普遍期当日灌溉相比,拔节期晚灌导致穗密度和穗粒数大幅降低,提前5~10 d灌溉可获得高产和稳产;在前期无水分补给的情况下,抽穗普遍期前后灌溉对稳产的影响不大,但提前灌溉的最大产量可较抽穗后灌溉平均相差31.1%,抽穗后15~20 d灌溉对粒质量的促进作用减弱。

冬小麦足墒播种春灌一水超高产试验

2005～2006年，在桓台县唐山镇唐四村开展了冬小麦鲁农116田间综合节水两效试验。试验结果表明，在足墒播种条件下，采取蹲苗技术，春浇一次拔节水，单产9049．5kg／hm^2，全生育期耗水量3872．25m^3／hm^2，水分生产率为2．337kg／m^3，比同品种对照田灌三水增产34．07％，产出投入比由1．38：1提高到3．51：1，实现了特旱年农民种田少浇水又增产增收。

基于Jensen模型与SSA-BP模型的宽垄沟灌冬小麦水氮生产函数研究

为了明确宽垄沟灌下不同水氮处理冬小麦的产量、耗水特性和水氮生产函数,本研究设计灌水下限为田间持水率的60%(W1)、70%(W2)和80%(W3)3种灌溉处理,120 kg/hm^(2)(N1)、220 kg/hm^(2)(N2)和320 kg/hm^(2)(N_(3))_(3)种施氮处理,共9组试验处理,运用耗水量-施氮量-产量构建水氮生产函数的Jensen模型与SSA-BP模型。结果表明,宽垄沟灌下冬小麦产量在N2W2处理最大,为8121.75 kg/hm^(2);耗水量在N3W3处理最大,为444.61 mm;水分利用效率在N2W2处理最大,为2.07 kg/m^(3);氮肥偏生产力在N1W2处理最大,为64.03 kg/kg;Jensen模型下的水分敏感指数累积曲线表明,在整个生育阶段拔节-抽穗期的水分敏感指数最大;针对BP神经网络收敛速度慢等问题,引入麻雀搜索算法进行优化,构建SSA-BP模型下的水氮生产函数,通过多次训练对比发现,SSA-BP模型比原始BP模型迭代次数更少,误差更小;对水氮生产函数进行产量的模拟值与实测值对比,发现Jensen模型、SSA-BP模型和BP模型均能得到线性拟合接近y=x的实测产量与预测产量,且SSA-BP模型效果更好;综合考虑冬小麦产量及水氮利用,宽垄沟灌下冬小麦可以选择70%田间持水率的灌水下限和235.98 kg/hm^(2)的水氮方案,结果可为宽垄沟灌冬小麦水氮施用制度提供参考依据。

水源充足条件下的冬小麦经济灌溉定额分析

本文通过分析多年的冬小麦试验资料,结果表明:冬小麦的产量与耗水量呈二次函数关系.在此基础上,利用边际分析得出:水源充足地区,净效益最大时的条件为灌溉用水与作物的价格之比等于水分边际产量(dY dx).由此确定了经济灌溉定额.就平常年份来说,实施经济灌溉定额后,每hm2比最大产量灌溉定额节水44m3,而产量仅下降不到1%.

不同灌溉制度下冬小麦产量效应与耗水特征研究

研究了不同灌溉制度对冬小麦水分消耗和产量构成的影响 ,从产量差异的生理基础和耗水特征等方面阐述了节水高产的原因。研究表明在底墒水充足的壤土条件下 ,春灌二水比春灌一水增产 ,但春灌一水的边际效益高于春灌二水处理 ;春灌二水与春灌三水的产量相近 ,但水分利用率提高。随春季灌水量的减少 ,小麦生育期间的总耗水量降低 ,但却增加了对土壤水 ,尤其是土壤深层贮水的利用 ,如春无灌水处理的土壤耗水占到了总耗水量的 84 .9% ,其中 19.0 %来自于 130～ 2 0 0 cm的深层贮水 ,而春灌二水处理的土壤耗水则分别为 4 9.9%和 1.9%。

喷灌条件下冬小麦生理特征及生态环境特点的试验研究

通过定点定位试验 ,比较了喷灌与常规畦灌条件下农田生态环境、冬小麦光合速率和蒸腾速率的日变化特征以及不同水平的水分利用效率。结果表明 ,喷灌可以明显改善农田生态环境 ,减少作物蒸腾驱动势 ,使气孔阻力增大 ,最终导致蒸腾速率降低 ;在土壤水分相近条件下 ,喷灌条件下叶片的光合速率明显高于畦灌的光合速率 ,而蒸腾速率明显低于畦灌的蒸腾速率 ;喷灌小麦叶片水平水分利用效率和产量水平的水分利用效率均高于畦灌 ,表明在华北平原喷灌是改善农田生态环境和发展节水农业的一个有利措施。

有限供水对冬小麦根系生长发育的影响及其对底墒的利用特征

试验在中国气象局固城农业气象试验基地人工控制农田水分试验场进行。在底墒充足的条件下采用三种水分处理 :I1 拔节期一次性供水 75mm ;I2 返青期供水 37.5mm ,拔节期供水 37.5mm ;ICK生长季内无水分供应。生育期内遮去自然降水。试验结果表明 ,I1 处理由于有充足的底墒配合有限水分胁迫 ,有助于减少冬小麦表土层 ( 0～ 30cm)的根生物量 ,增加根系干物质向土壤深层分配 ,挖掘深层土壤水分 ,提高了土壤水供应量和有效底墒供水率。另外 ,I1 处理增加了需水关键期的有效蒸腾耗水比例 ,提高了水分利用效率。虽然由于前期的水分胁迫降低了I1 处理总穗数 ,但由于增加了籽粒数和籽粒重 ,产量反而有所增加。

模拟不同降水类型旱地冬小麦产量性状的通径分析

以旱地冬小麦品种“郑旱 1号”为材料 ,研究了模拟豫西旱地 9种降水类型冬小麦产量性状的通径分析。结果表明 ,降水量与旱地小麦产量及成穗数和穗粒数呈显著的正相关 ,三个产量性状对产量影响的大小顺序为 :成穗数 >穗粒数 >千粒重 ,底墒水对产量的贡献大于生育期降水的作用。提示旱地小麦蓄足底墒 ,增加土壤水分含量 。