宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET 0 Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。

基于隶属函数法的宁夏滴灌玉米灌溉制度研究

在干旱半干旱地区制定合理的滴灌制度,能够有效提高作物产量和水分利用率。为了确定宁夏东麓灌区玉米滴灌制度,以灌水定额为变量(2 100、2 550、3 000、3 450、3 900 m^(3)/hm^(2)),探究不同灌水定额下玉米的生长指标、产量及构成要素、光合参数和水分利用效率的变化,运用相关性分析和隶属函数确定最佳灌溉量。结果表明:F4、F5处理下的全生育期土壤水分、株高、茎粗、叶面积、穗长、穗粗、籽粒质量、百粒质量、产量、WUE、Pn显著高于其他处理,秃尖长低于其他处理。相关性分析表明,WUE与株高、茎粗、叶面积、穗长、穗粗、籽粒质量、百粒质量、耗水量、产量、WUE、PAR、Pn呈正相关,与秃尖长呈负相关。利用隶属函数综合分析法对12个指标进行综合分析发现,F4处理时灌溉效果最为理想。综上所述,宁夏东麓灌区玉米滴灌定额为3 450 m^(3)/hm^(2),灌水12次能有效提高玉米生长指标、产量及构成要素、光合参数和水分利用效率,该灌溉制度适宜在宁夏东麓灌区滴灌玉米种植上推广。

ENSO背景下山西忻州7-8月极端降水对玉米产量的影响

利用忻州各县(市、区)42 a 7-8月的降水数据和23 a的玉米产量数据,分析了极端降水对玉米气候产量的影响。结果表明:在1981-2022年期间,忻州及其各县(市、区)7-8月的极端降水指数均呈上升的变化趋势,上升速率由西部向东部逐渐增加;玉米实际单产及趋势产量均呈显著的上升趋势;玉米气候产量与极端降水指数呈正相关,两者间的相关系数在海拔较高地区明显大于平川地区;正极端降水事件发生在拉尼娜结束年的概率明显高于开始年,负极端降水事件发生在厄尔尼诺开始年(或持续年)的概率明显高于结束年;正、负极端降水事件一般与玉米气候产量的丰、歉相对应;因ENSO而发生的极端降水事件使得忻州的玉米气候产量平均下降了15.3 kg/hm^(2),下降幅度近7%。

夏玉米产量及茎秆抗倒伏性状对不同肥料滴灌配施的响应

为探索密植玉米群体茎秆质量改善,抗倒伏能力提高的技术途径和措施,大田滴灌条件下研究了不同肥料配施对夏玉米生长发育及与茎秆质量、抗倒伏相关的农学性状和力学性状的影响。试验设置5个肥料配施处理:仅施氮肥(N)、氮配施磷肥(N+P)、氮配施钾肥(N+K)、氮配施4种微肥(N+4M)、氮配施磷钾和4种微肥(N+P+K+4M),并以传统施肥方式(全部肥料一次性底施)为对照(CK)。结果表明,与传统施肥相比,滴灌配施钾肥显著增加了玉米干物质积累量和籽粒产量,各器官干物质积累分配模式也得以优化,同时控制株高和重心高度、缩短基部节间、增加基部节间的直径、干质量从而使单位长度干质量显著增加。玉米茎秆的抗弯曲力、穿刺强度、机械强度以及抗倒伏指数与株高、重心高度和基部节间长呈负相关或(极)显著负相关,而与植株干鲜质量以及基部节间直径、干质量和单位长度干质量呈正相关或(极)显著正相关。滴灌条件下不同肥料配施玉米茎秆的抗弯曲力、穿刺强度、机械强度显著以及抗倒伏指数都高于或者显著高于传统施肥方式,尤其是配施钾肥处理效果最为明显,这可为该地区玉米密植抗倒高产提供理论依据。

根区局部灌溉和氮、钾水平对玉米干物质积累和水肥利用的影响

在玉米某一生育阶段实施根区局部灌溉,探索其水肥供应模式。通过盆栽试验,研究了在不同氮（N）、钾（K）水平下,苗期-拔节期和苗期-抽雄期分根区交替灌溉和固定部分根区灌溉对玉米干物质积累、水分利用和N、K吸收的影响。结果表明,与常规灌溉相比,苗期~拔节期根区局部灌溉总干物质质量降低不明显或略有增加,而水分利用效率明显增加,且不影响玉米对N、K吸收量;而苗期~抽雄期根区局部灌溉虽降低耗水量31.0%-38.4%,但明显降低玉米总干物质质量和N、K吸收量。相同灌溉方式下,中等N、K水平（N和K2O均为0.12g/kg）处理的总干物质质量、地上部和总N、K吸收量比低N、K水平（N和K2O均为0.08 g/kg）的明显增加;而高N、K水平（N和K2O均为0.16 g/kg）与中等N、K水平无明显差异。说明适宜N、K水平时在玉米苗期-拔节期进行根区局部灌溉效果较好。

寿阳试验区玉米地农田水分平衡及其覆盖调控试验

寿阳地区春玉米缺水时期主要在播种 -拔节期和拔节 -孕穗期 ,分别缺水约 36 .3mm和 1 2 0 mm,占总缺水量的 2 3.2 %和 76 .8% ,造成玉米产量大幅度下降。该文根据山西寿阳试验区土壤 -作物水分供需平衡规律 ,进行农田覆盖微环境农田水分调控试验。结果表明 ,农田覆盖可有效地抑制土壤水分的无效损耗 ,农田水分调控效应非常显著。地膜覆盖的抑蒸保墒效应可使 0～ 1 5 0 cm土层的土壤储水量增加 1 0 .3～ 45 .0 mm,增产玉米 1 4 88kg/hm2 ,水分利用效率提高 2 0 .2 % ;秸秆覆盖的微集水保墒效应可使 0～ 2 0 0 cm土层的储水量较不覆盖的增加30 .7～ 78.4m m,每公顷玉米产量增加 2 2 35 .1 kg,降水利用效率提高 45 .5 %

晋中旱地玉米耗水规律及农田水分平衡研究

采用中子测水技术与蒸发模拟微区相结合的农业物理学法,测得晋中旱地玉米生育期耗水量为300～350mm,其中玉米蒸腾耗水占40～50%,棵间土壤蒸发耗水占50～60%.土壤湿度越大,棵间土壤蒸发越高.浅层土壤水分蒸发较强,深层蒸发较弱.130～150cm土层蒸发几乎未波及到该层.玉米蒸腾与土壤蒸发耗水虽有一定联系,但基本上属于两个独立的过程.蒸腾与产量之间呈高度正相关.农田水分平衡状况对产量有明显的影响.

不同土壤目标含水量对夏玉米光合性能及产量的影响

利用 防雨设施 研究了不 同土壤 目标含水 量对夏 玉米 光合 性能 及产 量的 影响。 结果 表明，土壤水 分含量 与产量密 切相关， 夏玉米产 量形成 的土 壤水 分 临界 值为 田 间持 水量 的 ４５ ％ 左 右，最佳产量 形成的土 壤水分 临界值为 ８０ ％ ，５０ ％ 左右 是 夏玉 米出 苗 的土 壤 水分 临界 值，７０ ％ 左 右 是最佳出苗率 的土壤 水分临界 值。土 壤干 旱 及过 湿均 使 光合 面积 、光 合势 、干 物质 积累 强 度及 光 合速率下降， 导致大幅 度减产 。夏玉米 不同 生 育阶 段对 水 分的 需 求量 有别 ，有 益于 夏玉 米 光合 性 能的土壤水 分指标 为：苗期阶 段５０ ％ ～８０ ％ ，拔节后 为６０ ％ ～８０ ％ ，以７０ ％ ～８０ ％ 为最优 。

不同入水期对青贮玉米农艺性状及产量形成的影响

为探究不同灌水期对青贮玉米农艺性状及产量形成的影响,选用青贮玉米品种新饲玉19号在65%、60%、50%、45%这4个不同叶龄期(已出叶数/主茎点叶数×100%)灌头水对植株的农艺性状及产量构成等进行研究。结果表明,45%与50%叶龄期灌头水时植株的株高、穗位高等农艺性状明显高于其他处理,青贮玉米抽雄后50%叶龄期入头水处理下植株单株干鲜质量显著高于其他处理,同时50%入头水时植株宽窄行上中下透光率表现良好,作物冠层布局合理,而45%叶龄期入头水时灌水较早,植株茎秆较细,倒伏率、倒折率较高,不利于产量形成,50%叶龄期处理青贮玉米产量分别比45%、60%和65%叶龄期处理高14.03%、14.44%和11.99%。因此,在50%叶龄期灌头水有助于提高青贮玉米产量。

灌溉与覆盖对饲用玉米生长及品质的影响

2010年进行了垄膜沟灌与沟秸覆盖对饲用玉米土壤水分及生长的影响研究。结果表明,在覆盖条件下,3 600 m3/hm2的灌水量与充分灌溉(灌水量4 500 m3/hm2)相比,土壤含水量仅降低0.28%～1.07%,但饲用玉米籽粒产量增加0.82%～20.80%,秸秆产量也仅降低1.8%,饲用玉米籽粒和秸秆品质得到了改善;在覆盖条件下,3 600 m3/hm2是西北半干旱地区饲用玉米增产适宜的灌溉量,研究结果丰富了作物灌溉理论;随着土壤深度的增加,根系生物量逐渐减少;但随着灌溉量的减少,较深层根系生物量有增加的趋势。

渭北旱塬西部春玉米产量与耗水量关系研究

研究表明,在试验年份及所给条件下,不同水分处理对产量的影响达显著水平,不同水分水平处理下的耗水量与产量间存在着抛物线型关系,这种关系既在高肥条件下存在,也在低肥条件下存在,而相对耗水量与相对产量的关系在不同肥力条件下是一致的,即:yy=-4.292+10.586xr-5.293xr^2式中yr:相对产量;xr:相对耗水量.

膜下滴灌不同灌水量和盐基对玉米冠层生长和产量的影响

通过管栽膜下滴灌试验,研究了不同灌水量和盐基对玉米冠层生长和产量的影响。结果表明,土壤含盐量在0.958%～0.978%之间时,4 275 m3/hm2是西北半干旱地区膜下滴灌玉米生产的适宜灌溉量;处理Y1Q2较其他处理显著促进了玉米冠层生长,提高了玉米产量。

夏玉米全程不同程度控水对其光合性能及产量的影响

利用防雨设施研究了夏玉米全生育过程不同程度控水对其光合性能及产量的影响。结果表明，土壤水分含量与产量密切相关，但并非完全呈直线关系。夏玉米产量形成的土壤水分临界值为田间持水量的４５％左右，最佳产量形成的土壤水分临界值为８０％左右，５０％左右是夏玉米出苗的土壤水分临界值，７０％左右是最佳出苗率的土壤水分临界值，夏玉米不同生育阶段对水分的需求量有别，根据土壤水分含量与夏玉米叶片出现暂时萎蔫现象的关系各生育阶段的干旱指标确定为，苗期阶段是田间持水量的４２％左右，抽雄开花阶段４８％，灌浆成熟阶段４５％左右。不同目标含水量对光合性能的影响差异显著，土壤干旱缺水及过湿均使光合面积、光合势、干物质积累强度及光合速率下降，蒸腾系数过高或过低，导致大幅度减产。有益于夏玉米光合性能的土壤水分指标，全程以田间持水量的７０％～８０％为宜，苗期阶段５０％～８０％，抽雄开花阶段７０％～８０％，灌浆成熟阶段６０％～８０％为宜。．生育后半期土壤水分不足是导致经济系数降低的重要原因之一。

黑河地区玉米地膜覆盖节水增产灌溉制度的数学模型

通过一年的试验,初步得出参试各变量x_1(灌溉定额)、x_2(灌溉次数)、x_3(头水叶龄)和x_4(保苗株数)对产量y的多元回归模型。利用这一模型分析了各参试因子对产量的作用,并通过频数分析,筛选了地膜覆盖条件下玉米高于某一产量指标,同时限制灌溉定额或灌水次数的节水增产的优化措施组合。本文还分析了参试因子对玉米产量构成因素的影响,评价了地膜的节水效果和增温增产效果,初步探索了地膜玉米的节水增产机理。

覆膜玉米的最佳补灌时期和适宜补灌量研究

对覆膜玉米拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期进行补灌,并在玉米大喇叭口期补灌不同给水量,结果表明:覆膜玉米的最佳补灌时期为抽雄期和大喇叭口期,大喇叭口期适宜的补灌给水量为60～90mm,达到节水、增产的目的,实现补偿供水的高效利用。

夏玉米肥水用量与水分利用率的关系

利用大型防雨设施池栽，设置施肥和灌水二因素三水平，就夏玉米肥水用量与水分利用率的关系进行了研究。结果表明，增肥、增水均可有效地提高水分利用率，增肥效应大于增水效应。高、中水量条件下，高肥量获得最佳水分利用率，低水条件下，中肥量的水分利用率最高。高肥条件下，中水量获得最佳水分利用率，中、低肥量条件下，中水量的水分利用率最高。高肥中水是高产节水的最佳组合；高肥高水是超高产的最佳组合；中肥中水及低肥中水是低投入高水分利用率的最佳组合。

石羊河灌区几种制种玉米节水高效栽培模式比较

对石羊河灌区制种玉米节水高效栽培模式应用情况和制种企业生产经营情况进行前期调研,并就不同模式在技术参数、灌水效果、经济及节水效益进行了分析,提出了存在的问题及建议。

玉米杂交种及其亲本灌浆速率初步研究

以辽宁省推广面积较大的6个杂交种及其12个亲本自交系为供试材料,采用随机区组设计,系统分析玉米籽粒干质量和灌浆速率变化规律以及灌浆速率同主要性状的相关性。结果表明,杂交种(自交系)的籽粒干质量在灌浆过程中呈"S"形曲线上升趋势,即慢-快-慢的上升趋势;杂交种(自交系)的籽粒灌浆速率呈单峰曲线变化趋势,峰值出现在授粉后24 d前后。无论是籽粒干质量还是灌浆速率,杂交种都整体略大于自交系,这可能是一定杂种优势的表现。杂交种灌浆速率在不同灌浆时期、品种间和密度间差异均达到显著水平;平均灌浆速率与单穗产量、穗行数、行粒数、穗粗、百粒质量等正相关。

调亏灌溉对于玉米生理指标及水分利用效率的影响

依据在渭北黄土高原区的大田玉米调亏灌溉试验资料，分析了不同亏水处理对光合速率、气孔导度，蒸腾速率、根冠比、产量与耗水量以及水分利用效率等因素的影响，从亏水处理引起的气孔反应能提高光合与蒸腾之比，揭示了调亏灌溉的节水增产机理。最后，从既提高产量又提高水分利用效率的双重目的出发，得到了苗期土壤含水率为５０％～６０％田间持水量、拔节期土壤含水率为６０％～７０％田间持水量是最佳的调亏灌溉方案。

夏玉米调亏灌溉的生理机制与指标研究

在人工控制试验条件下，采用子母盆栽土培法，以夏玉米为材料进行了调亏灌溉试验研究。结果表明，玉米调亏灌溉是可行的，可以实现节水、高产和高效的目标。适时适度地水分亏缺显著抑制蒸腾速率，而光合速率下降不明显，复水后光合速率又具有超补偿效应，光合产物具有超补偿积累，且有利于向籽粒运转与分配；抑制营养生长，增大作物根冠比，提高了根系传导力，增强了植株抗旱性。玉米节水高产的调亏灌溉指标是：调亏时段为三叶一心—拔节（七叶一心），调亏度为４５％～６５％的田间持水率（θｆ），历时２１天；或拔节～抽穗调亏，调亏度为６０％～６５％，历时２１天；平均比对照增产２５．２４％，节水１５．４１％，水分利用效率提高４５．０５％。