滴灌量对北疆春小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同滴灌量对春小麦生长发育、耗水特性、产量及水分利用效率(WUE)的影响,为北疆滴灌春小麦节水、增产、增效提供理论依据。【方法】以新春6号春小麦为供试品种,基于单因素随机区组试验,设置6个滴灌量处理,分别为240(W1)、300(W2)、360(W3)、420(W4)、380(W5)、540 mm(W6),各处理在春小麦出苗后共滴灌8次,灌水定额分别为30、37.5、45、52.5、60、67.5 mm,探究不同滴灌量对春小麦生长发育、产量及WUE的影响。【结果】春小麦株高随着滴灌量的增加而增加,当滴灌量达到W3处理水平时,株高增加不显著,而叶面积指数(LAI)和地上部干物质量随滴灌量的增加呈先增加后降低的趋势,W4处理下的LAI最高,此后LAI和地上部干物质量随着滴灌量增加呈缓慢降低趋势。春小麦耗水量随滴灌量的增加而显著增加,W6处理下的耗水量最高,为598.1 mm。春小麦有效穗数、穗粒数、千粒质量、产量及WUE随滴灌量的增加呈先增加后降低的趋势,W4处理下的产量和WUE最高,分别为7233.2 kg/hm^(2)和15.23 kg/(hm^(2)·mm)。春小麦产量和WUE达到最大时的耗水量分别为520.8 mm和462.7 mm。【结论】采用420 mm滴灌量可以实现北疆滴灌春小麦产量和WUE的最大化,该研究可为北疆春小麦节水高产栽培提供理论依据。

滴灌灌水定额对西北旱区春小麦耗水和产量的影响研究

在甘肃省武威市中国农业大学石羊河试验站进行大田试验,研究了5种不同的滴灌定额(30、35、40、45、50mm)对西北旱区春小麦耗水和产量的影响。初步试验结果表明,灌水定额在30~50mm范围内,总灌水量、春小麦各生育期及全生育期的耗水强度和耗水量均随灌水定额的增加而增加。水分利用效率(WUE)在灌水定额为40mm时最高,为1.91kg/m3,但由于该处理春小麦在开花~成熟期仍处于亏水状态,产量低于W4和W5处理。春小麦产量随灌水定额的增加而增加,灌水定额为50mm时达到最高8 031kg/hm2。综合考虑水分利用率和产量等因素,滴灌条件下,灌水定额为45mm,灌溉定额为350mm时,西北旱区春小麦可达到节水增产的目标,且比当地常规灌溉条件下高产田增产3%~14%,节水32%。

不同滴灌灌水定额对小麦的耗水特性和产量的影响

通过大田试验,探究滴灌条件下不同灌水定额的小麦耗水规律。结果表明,各处理间小麦的日均耗水量都呈双峰曲线变化,总耗水量呈先增大后减小的趋势。在灌水相对充足的条件下,耗水强度从小到大依次为完熟期<拔节期<抽穗扬花期<孕穗期<乳熟期<灌浆期。拔节期一定的水分胁迫有益于小麦水分利用效率和单穗粒数的提高,灌浆期的耗水量对最终产量尤为重要。研究表明,T1(225m^3/hm^2)、T2(300m^3/hm^2)、T3(375m^3/hm^2)处理由于耗水量过低造成小麦减产。综合比较T4(450m^3/hm^2)、T5(525m^3/hm^2)、T6(600m^3/hm^2)处理,T5处理是最有利于节水增产的处理。该试验结果可为北疆地区滴灌小麦探究最优的灌溉制度提供合理的参考依据。

2个不同抗旱性小麦品种耗水特征及根系生理特性对开花期干旱的响应

为探明不同抗旱性小麦品种的耗水特征、根系生理特性及产量对开花期干旱的响应,以抗旱性强品种“新春6号”(XC 6)和抗旱性弱品种“新春22号”(XC 22)为试材,在土柱栽培和大田条件下设置常规灌溉(CK)、开花期轻度干旱(T1)和中度干旱(T2)处理,研究干旱胁迫对滴灌麦田耗水特征、不同土层根系生理特性和产量的影响。结果表明:开花期干旱后2个小麦品种全生育期耗水量和耗水强度均表现为CK>T1>T2,拔节—孕穗期耗水模系数最大。T1处理复水后伤流液、根系活力、根系水力学导度(Lpr)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性蛋白(SP)含量显著提高,进而促进地上部质量和千粒重增加,提高产量和水分利用效率。与XC 22相比,XC 6伤流液、Lpr、根系活力、SOD、POD、SP含量、地上部质量以及产量均显著增加,T1处理下XC 6的伤流液、Lpr较XC 22高5.4%~25.1%,2.2%~15.7%;0—20,20—40,40—60 cm土层SOD(6.9%~20.0%,2.6%~24.7%和3.6%~31.1%)、POD(4.1%~19.1%,3.9%~25.2%和3.7%~21.6%)、CAT(7.8%~15.2%,8.3%~13.3%和10.8%~13.3%)活性及SP(4.5%~20.4%,0.8%~29.4%和1.3%~7.9%)含量显著高于XC 22。根质量、地上部质量和产量与耗水量呈二次抛物线关系,与伤流液、Lpr、MDA和CAT活性呈显著正相关。水分处理与品种互作对Lpr、POD、CAT活性及SP含量影响显著。因此,抗旱性强品种开花期轻度干旱可降低耗水量,提高根系SP含量及抗氧化酶活性,增强根系活力,促进地上部质量提高,有利于提高产量和水分利用效率。

滴灌模式对春小麦产量和水分利用效率的影响

为探索我国西北干旱区滴灌春小麦适宜的优质高效灌水指标,通过2个生长季(2012—2013年)的人工控水试验,重点研究了不同灌水定额和灌水周期对春小麦耗水量、产量以及水分利用效率的影响。结果表明:高水分和低水分处理的小麦株高随着灌水频率的降低而减小,中水分处理随着灌水频率的降低而增大;小麦产量随着灌溉定额的降低而降低,并且以高水中频灌溉处理(灌溉定额为495 mm,灌水周期为7 d)的产量最高,低水低频灌溉处理(灌溉定额为344mm,灌水周期为10 d)的产量最低;中水高频处理(灌溉定额为400 mm,灌水周期为3 d)及高水中频处理水分利用效率及灌溉水利用效率相当,且明显高于其他处理的。综合考虑产量和灌溉水利用效率,试验条件下以高水中频和中水高频处理最优,特别是中水高频处理,与高水中频处理相比,产量降低10.01%~12.44%,但节约了14.14%的灌溉水资源,可作为当地春小麦的灌溉模式。