底墒和补灌量对冬小麦产量和水分利用的影响

在大型半自动控制防雨池栽条件下,采用裂区设计,以不同底墒(350、450、650 mm)为主处理,生育期补灌量(0、56.3、78.1、100 mm)为副处理,研究了不同土壤底墒和补灌量对冬小麦产量、产量构成和水分利用的影响。结果表明,在不补灌条件下,0~200 cm土壤有效底墒最大利用率为42.6%~74.2%,其中0~50 cm为92.2%~123.4%,50 cm以下为53.9%~65.3%,能保持到冬小麦抽穗。随着补灌量的增加,高、中、低底墒0~200 cm土层有效底墒利用率增加。高、中、低底墒高量补灌(R3)0~200 cm有效底墒利用率分别比低量补灌(R1)增加4.3%、37.2%、7.5%;各土层有效底墒利用率均大于不补灌处理。冬小麦营养生长阶段浅层耗水量大于生殖生长阶段,但深层耗水量正好相反,随着冬小麦生育期的推进,尤其在生殖生长阶段,深层土壤贮水量发挥了积极的“补偿作用”。底墒对冬小麦产量及其构成、水分利用效率有显著影响。随补灌量的增加,产量及产量构成均增大,且底墒越低增加幅度越大,但差异不显著。低底墒增产效应分别较中、高底墒提高70.9%~108.5%、389.7%~402.7%。随补灌量的增加,低底墒的水分利用效率增加1.7%~1.8%,中、高底墒的水分利用效率降低0.7%~14.2%。因此,播前底墒是保证干旱半干旱区冬小麦稳产、高产的关键所在,作物产量与土壤有效底墒供水量之间呈明显的非线性关系。

底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响

该试验在中国科学院地理所禹城综合试验站进行,研究了底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响。得出土壤体积含水率随深度的增加而逐渐趋向稳定,但底墒影响各层的水分含量和夏玉米的耗水深度。若夏玉米生育期间不进行补充灌溉且含水率小于27%时,夏玉米的主要供水层在60～90cm范围内,冬小麦生育期间不灌水的夏玉米开始利用深层水,底墒相对充足的夏玉米利用的深度可达1.1m土深。在冬小麦生育期间灌两水(120mm)条件下,对夏玉米进行补充灌溉可显著提高产量,但在冬小麦生育期间灌一水(60mm)条件下再进行补充灌溉,其增产作用不及充足的底墒水。冬小麦在抽穗和灌浆期灌溉120mm,夏玉米生育期间灌水150mm的处理夏玉米产量达7466.58kg/hm2。冬小麦在拔节—抽穗—灌浆期灌溉,夏玉米整个生育期都不灌溉的处理水分利用效率(WUE)为33.34kg/(hm2·mm)。

底墒和磷肥对渭北旱塬冬小麦产量与水、肥利用的影响

在陕西杨凌渭北旱塬进行5年定位试验,在施N 160 kg/hm2的基础上,设施P2O5 0、50、100、150 kg/hm2 4个施磷水平,结合5年降水情况,分析了播前底墒、施磷对旱地冬小麦产量及水肥利用的影响。结果表明,夏季7～9月的降水是决定渭北旱塬小麦播前底墒的关键因素,两者呈线性相关,夏季每增加1 mm降水,土壤贮水增加0.5mm。因此要保持这一地区小麦稳产或高产,底墒应保持550 mm左右,夏季降水应有380 mm左右。夏季降水充足的年份,施磷量增加造成的下一季小麦播前底墒下降不明显;降水偏少的(<350 mm)的年份,合理施磷能够促进小麦生长,导致生育期内对土壤水分消耗较多,降低土壤含水量,使前季小麦每增施磷50 kg/hm2,下季小麦播前底墒减少9～12 mm。除底墒外,关键生育期的充足降水也是保证旱地小麦产量的重要因素,每毫米播前底墒能形成9.0～9.9 kg/hm2、生育期降水形成28.6～33.3 kg/hm2小麦子粒产量。施磷水平决定了作物生物量、产量高低;底墒决定了水分和磷肥利用的程度或水平,同时水分也制约着作物累积的干物质向收获器官(子粒)转移的多少或比例。在底墒充足的年份,较低的施磷量,就可实现较高的产量和水、肥利用效率;底墒较差的年份,则要求较高的磷肥投入量。

冬小麦底墒供水特征研究

1997～ 1 999年在中国气象局固城农业气象试验基地进行了仅靠底墒供水和靠底墒、降水供水的小麦试验 ,结果表明在 0～ 2 0 0 cm土层有效底墒介于 2 70～ 32 0 mm时 ,0～ 2 0 0 cm有效底墒最大供水率为 72 % ,0～ 50 cm为 90 % ,50 cm以下为 66%～ 70 % .播种—拔节期各层供水率均大于拔节—成熟期 .底墒供水最长时限为灌浆后期 .靠底墒和降水供水 ( 70 .6mm)的旱作麦田有效底墒供水率除 0～ 50 cm层与仅靠底墒供水的相同外 ,其余各层的有效底墒供水率均低于仅靠底墒供水的处理 .河北省固城冬小麦水分供给层深度可达 3m.冬小麦对上层 ( 0～ 50cm)底墒利用较充分 ,而对 50 cm以下土层的底墒利用率相对较低 .提出了提高底墒供水率的技术和途径 .

底墒对小麦根冠生长及土壤水分利用的影响

在中国气象局固城农业气象试验基地大型水分试验场,进行了不同底墒处理对冬小麦根冠生长发育、产量构成因子和土壤水分利用影响的试验,不同底墒处理对应的播种时的土壤相对湿度分别为:>80％,75％～80％,70％～75％,65％～70％和<65％。结果表明:底墒对冬小麦的根、茎、叶等有不同程度的影响,其中对根的影响尤为显著。充足的底墒能够促进根系对土壤水分和养分的吸收,提高土壤水分利用率,使收获时土壤残留水分减少,扩充了土壤水库的库容,使其能够在汛期到来时,接纳蓄存更多的降水,充分发挥土壤水库的调控功能。叶的生长发育与底墒之间也存在明显的相关关系,底墒与叶面积指数存在着显著的幂函数关系;底墒对总穗数、穗粒数、千粒重和地上总干物重等有显著影响,小麦的穗粒重和底墒有显著的二次曲线(抛物线)关系,由此求得最佳底墒为85.37％(占田间持水量百分比)。

底墒对冬小麦植株生长及产量的影响

设计5种不同底墒处理,结合冬小麦苗期控水、抽穗复水的人工干预,通过钻取0~200cm根系样本和生育期内连续观测最大根深,对应分析地上部生物量及产量因素,以了解底墒通过调控根系在土壤中的垂直分布和土壤水分的利用对冬小麦地上植株生长发育和产量形成的影响。底墒充足时诱导根系相对较多地向土壤纵深下扎,形成了上层相对较少、深层相对较多的根系构型,其0~30cm浅层根系生物量占0~200cm整层比例较底墒较差的处理少10.95个百分点,而100~200cm深层偏多5.70个百分点,延深了根系汲取土壤水分的深度,而且底墒在冬小麦全生育期中持续发挥着水分调节作用。底墒充足时收获指数、水分利用效率(WUE)都最高,其收获指数为0.4920,WUE为1.5479g/(m2·mm),分别比底墒较差的处理偏高0.0823和0.3030g/(m2·mm)。

不同灌溉方式下底墒水矿化度对棉花出苗率的影响

采用二因素随机试验设计,在田间进行了底墒水灌溉方式和矿化度对棉花耐盐特征值影响的试验研究。结果表明,畦灌和沟灌方式下,随着底墒水矿化度的增高,棉花出苗时间延迟;无论何种灌水方式,棉花的出苗率均与底墒水矿化度和土壤盐分含量呈线性负相关关系,采用矿化度小于4 g/L微咸水造墒,处理间出苗率差异未达极显著水平,畦灌和沟灌方式下棉花出苗时0~20 cm土壤盐分含量的极限值分别为0.704%和0.749%;随着灌溉水矿化度的增加,幼苗生长指标逐渐降低,仅从单株叶面积一个因素分析,畦灌方式下棉花幼苗能承受的底墒水矿化度临界值是2~4 g/L,沟灌方式为6~8 g/L;结合出苗率和幼苗生长状况,棉花播前造墒可采用矿化度小于4 g/L的微咸水,灌溉方式以畦灌较好,小于8 g/L的高矿化度咸水亦有一定利用价值,但大于6 g/L时,宜采用沟灌灌溉技术。

黄淮平原冬小麦底墒水分布规律

黄淮平原冬小麦底墒水主要由当年7月—10月上旬的降水在土壤中积累形成。本文在分析土壤类型及夏季降水规律的基础上,以100cm为计算冬小麦底墒水的深度,探讨了黄淮平原冬小麦底墒水分布规律。结果表明:黄淮平原冬小麦底墒水与7月—10月上旬降水存在较好的线性关系,土壤有效含水量正常年为184～290mm,丰水年为201～329mm,欠水年为148～265mm;非胁迫含水量正常年为124～224mm,丰水年为135～266mm,欠水年为100～201mm;黄淮平原底墒水具有西北部低、西南部和东部高的空间分布特征,低值区正常年底墒水加上生育期降水不能完全满足冬小麦需求,需灌溉1～2次;高值区加上生育期降水,一般可以满足冬小麦正常生长发育的需要。

有限供水对夏玉米根系生长及底墒利用影响的研究

设计5种不同供水处理进行对夏玉米根系生长和底墒利用的影响试验。结果表明,有限供水对夏玉米根长的影响效应比根生物量显著,有限供水能促使夏玉米更多地利用土壤底墒,供水少,底墒利用率高,凸现出夏玉米对土壤缺水干旱的生理性适应机制和抗旱生态反应。5种供水处理以供水151.3mm,耗水190.1mm的夏玉米产量收获指数和水分利用效率最高。改变高水高产的传统耕作观念,推行有限供水,生育期内合理调配灌水量,提高水分利用效率,发挥土壤水库的调节作用,达到稳产又节水的生态农业目的。

半干旱黄土高原地区地膜覆盖和底墒对春小麦生长及产量的影响

在年均降水量为 4 1 5 m m的半干旱地区黄绵土旱地上 ,以春小麦为供试作物进行大田实验 ,研究不同底墒 包括低底墒、中底墒和高底墒 下 ,地膜覆盖 包括不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和覆膜 1 2 0 d即全程覆膜 进程对作物生产的影响 .结果表明 ,增加底墒和合理的覆膜进程均会显著增加作物的生长和产量 ,但底墒不同 ,其最佳覆膜进程不同 :在低底墒时 ,覆膜处理反而使产量低于不覆膜处理 ;在中底墒时 ,覆膜 30 d产量最高 ,随着覆膜时间延长 ,产量呈下降趋势 ,甚至全程覆膜产量低于不覆膜处理 ;高底墒以覆膜 6 0 d产量最高 .综合作物生长和产量 ,全程覆膜并没有多少实际意义 .在同种覆膜处理下 ,随着底墒的增加 ,根生物量、地上干物质、叶面积及产量也增加显著 ,高底墒覆膜 6 0

土壤底墒与苗期灌溉量对玉米出苗和苗期生长发育的影响

采用二次回归正交设计方法,进行了土壤底墒和苗期灌溉量对玉米出苗和苗期生长发育影响的盆栽试验研究,分别建立了苗期株高、总干重与土壤底墒、灌溉量关系回归模型。研究结果表明,土壤底墒显著影响玉米出苗率,玉米出苗率最高时的壤土和沙土底墒分别为20.6%和13.6%;土壤底墒和苗期灌溉量的交互作用对株高和单株干物质重量具有相互协同效应和替代效应;玉米苗期株高和总干重最大时的壤土底墒均为15.1%,最佳灌溉量分别为86.7 mm和91.7 mm;玉米苗期株高和总干重最大时的沙土底墒分别为12%和13%,最佳灌溉量均为76 mm。

旱地不同生态型冬小麦水分利用效率对播前底墒的响应

针对甘肃陇东旱作区冬小麦产量低而不稳、水分利用效率低下,冬小麦夏季休闲期正值该区的降雨高峰期,降雨和无效蒸发同步且土壤保持水分不足的问题开展试验研究。通过夏季休闲期的地膜覆盖、集雨抑蒸,提高播前底墒,并对模拟底墒试验的产量、水分利用效率（WUE）进行分析,得出：冬小麦产量与播前底墒具有显著的相关性,基于一定底墒条件下的底墒和生育期降水互作分析表明,产量与播前底墒的拟合度高于与生育期降水拟合; 播前底墒对不同生态类型冬小麦产量和WUE有显著的影响,高底墒条件下的产量、WUE分别较中底墒和低底墒高28.40、70.43和22.94、75.06个百分点; 在夏休闲期采用集流入渗抑蒸技术,使土壤蓄水效率由传统耕作的33%-38%提高到60%-70%,蓄保夏休闲期的降雨于土壤中,对于稳定提高适宜生态型冬小麦产量有显著的作用。

半干旱地区地膜覆盖、底墒和氮肥对春小麦根系生长的集成效应

在年降水量 4 1 5 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )、底墒 (设低、高 2种底墒 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦根系生长的影响。结果表明 ,覆膜后作物根系生长加快 ,中下层根系比例增加 ,有利于吸收土壤深层水分。相对发达的根系保证了作物吸收器官 (根 )和失水器官 (叶 )间的平衡 ,协调根冠间的干物质分配关系 ,能在不影响根系吸收能力的前提下 ,提高光合产物的繁殖分配比例。适时揭膜能够改善光合产物分配 ,促进根系生长下扎 ,维持生长后期活性。全程覆膜处理的表层和中层 (30～ 6 0 cm)土壤中 ,根系生物量显著低于其他处理 ,原因在于后期覆膜使土壤温度急剧升高 ,造成根系大量死亡和活性下降。因此及时揭膜 ,有利于作物生长后期的根冠比保持在较高水平 。

氮肥和底墒对小麦籽粒灌浆过程的调节效应分析

以氮肥和底墒为决策变量，采用最优二次Ｄ饱和设计，用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程拟合各水肥处理的籽粒充实过程，并推导出一系列次级参数，分别建立了小麦籽粒灌浆强度与持续时间参数的数学模型。结果表明：生长在氮肥或底墒逆境条件下的小麦受精子房的生长潜势（Ｃｏ）较大，并随逆境条件的改善而降低；千粒重（Ｙｏ）与灌浆快增期（Ｔ）的长短、最大灌浆速率（Ｒ＿（ｍａｘ））和平均灌浆速率（Ｒ）无明显相关性，却与起始生长势、灌浆系数（Ｔ·Ｒ＿（ｍａｘ））高度正相关，并且千粒重与灌浆系数的相关性明显大于千粒重与起始生长势的相关性；氮肥和底墒对籽粒灌浆特性具有显著的调节作用。同时还阐述了调节这些参数的水肥栽培途径。

底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响

选择华北地区冬小麦-夏大豆一年两熟制度,冬小麦设置90、135、180 mm等3种灌水量。冬小麦收获后,播种夏大豆,夏大豆设置30 cm等行距、"20+40"cm大小行、"20+40"cm垄作3种种植方式。研究了底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响。结果表明,冬小麦灌溉能够明显影响夏大豆播种时的土壤蓄水量(底墒)。随冬小麦灌水量的增加,夏大豆播种时底墒改善,180 mm和135 mm较90 mm处理明显提高了夏大豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、叶绿素含量指数、F0、Fv及ΦPSⅡ,增产效果显著。180 mm较135 mm处理增产效果不显著,且水分利用效率显著降低。夏大豆种植方式也能明显影响其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、叶绿素含量指数、F0、Fm、ΦPSⅡ、Fv/Fm、产量及水分利用效率,具体表现为:"20+40"cm垄作>30 cm等行距>"20+40"cm大小行。综合评价,冬小麦135 mm灌水量条件下,夏大豆采用"20+40"cm垄作是生产上可行的栽培模式。

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。

底墒与磷肥互作对春小麦产量形成的影响

研究了浇底墒水和施磷肥对春小麦产量形成的影响。实验设 4个处理 :对照 (CK) ;耕作层施磷 (P) ;浇 3 0 mm底墒水 (W) ;施磷加浇 3 0 mm底墒水 (PW)。测定土壤含水量、根系生物量、地上生物量和测产等。结果表明 ,WP处理根重和中下层分配比例均较高。与 W处理相比 ,WP处理利用底墒并没有增加 ,但水分利用效率和产量均增加。决定产量的主要因素是小麦早期小穗和小花形成的数量和质量。 W和 WP两个浇底墒水的处理 ,其土壤水分利用量平均为 3 4 .6mm,略高于所浇的底墒水的量 (3 0 mm)。CK、P、W、WP等 4个处理的籽粒产量分别为 91 7.7,1 1 91 .1 ,2 5 1 6.5 ,2 73 4 .1 kg/hm2 ,水分利用效率分别为 0 .1 86,0 .1 92 ,0 .1 72 ,0 .2 0 7g/(mm· m2 )

覆盖与底墒对丘陵旱地小麦产量与水分利用的影响

受季节性干旱和土壤条件制约,四川丘陵地区旱地小麦产量常年处于不高不稳的被动局面,深入研究小麦节水栽培机理具有重要意义。覆盖与底墒对丘陵旱地小麦产量与水分利用的研究结果表明:①底墒是决定小麦出苗质量和分蘖进程的最重要的因素,到最高苗时,A2和A3分别比A1提高15.60%和15.25%;②底墒对小麦分蘖成穗能力的影响不显著,不同覆盖之间分蘖成穗能力差异显著,地膜和秸秆覆盖比不覆盖提高21.19%和24.06%;③底墒和覆盖处理下小麦产量存在显著性差异,但交互作用不显著,且底墒是影响小麦产量的最主要因数,足墒地膜覆盖增产30%以上;④底墒对小麦水分利用率影响不显著,薄膜覆盖和秸秆覆盖处理水分利用率分别比不覆盖提高20.82%和8.28%。因此,丘陵旱地小麦稳产高产的关键是足墒播种和保墒栽培。

地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响

大田试验研究了地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响.地膜覆盖利于作物前期生长和水分利用,但不利于后期干物质积累和产量的形成.底墒灌溉对春小麦干物质积累和水分利用均有不利影响.对照 CK 、覆膜 M 、底墒灌溉 W 和覆膜+底墒灌溉 MW 4个处理产量分别为2554.0、2750.1、2424.3、3123.1kg·hm-2,补灌底墒与地膜覆盖具有协同促进作用.

华北地区不同底墒对冬小麦生长发育及产量影响的研究

1997年 9月至 1 999年 6月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了冬小麦不同底墒处理的试验 ,结果表明 :底墒显著影响冬小麦的生长发育和产量 ,对冬小麦总生物量、地上和地下生物量的影响在小麦生长后期比前期明显 ;底墒与植株高度、叶面积系数有良好的二次曲线关系 ;底墒显著影响产量构成因素 ,其与籽粒重有相当好的二次曲线关系 ,并据此确定了冬小麦播种时不同深度土层的最佳底墒 :0～ 1 m为 88% ,0～ 2 m为82 % .