晋东南地区冬小麦作物需水量特征研究

为合理利用黄河流域的水资源,进一步优化晋东南地区冬小麦作物的灌溉制度,利用阳城县1960—2019年气象资料,分析了冬小麦各生育阶段需水量和降水量年际变化,以及典型灌溉年份(25%、50%、75%、95%保证率)两者的耦合性,计算了当地冬小麦的灌溉用水量。结果表明:近60 a来,晋东南地区冬小麦全生育期需水量气候倾向率为0.593 mm/(10 a),需水量多年均值为586.09 mm;降水量气候倾向率为9.827 mm/(10 a),降水量多年均值为213.66 mm;冬小麦在拔节—抽穗期需水量气候倾向率最大。4种典型灌溉年份(25%、50%、75%、95%保证率)下,冬小麦全生育期降水与需水的耦合度依次为0.43、0.33、0.28、0.18,自然降水均无法满足冬小麦生长对水分的需求,需补充灌溉水量依次为261.74、427.45、554.34、674.66 mm。其中,除保证率25%外抽穗—灌浆期需补充灌溉水量占比最大,应分别补充灌溉水量为116.87、142.55、171.54 mm。

陇中半干旱区集雨限灌对马铃薯干物质积累和产量的影响

研究了大田条件下集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯干物质积累分配和产量的影响。结果表明：进行有限补充灌溉对旱作马铃薯有显著的增产效果,其经济系数也得到相应提高,与对照（不灌水）相比,补灌处理产量增幅在3.91%~21.21%之间,苗期补灌45 mm与90 mm对马铃薯产量的补偿效应显著;补灌马铃薯干物质积累量与对照相比无显著差异,但花后干物质的分配运转,苗期补灌处理比对照移动量大,转换率高,有利于花后薯块营养物质的积累;薯块膨大期补灌45 mm和90 mm,在干物质积累和花后干物质转化方面均低于对照,增产效果也并不显著。

陇中半干旱区小麦和玉米补灌效应研究

对甘肃省中部半干旱区不同补灌条件下小麦、玉米的产量和水分效应以及生理特性进行了研究。结果表明 :集雨补灌对旱地作物具有补偿或超补偿效应 ,能大幅度提高作物的产量水平。小麦在拔节 +孕穗期分次补灌 45 mm水、地膜玉米在大喇叭口期一次性补灌 60mm水增产效果较好 ,并且水分利用率较高。小麦不同时期补灌产量顺序为拔节 +孕穗期 >孕穗期 >拔节期 ,玉米不同时期补灌产量顺序为大喇叭口期 >拔节 +大喇叭口期 >拔节期。相关回归分析表明 ,小麦、玉米叶片叶绿素含量及光合速率 ( Pn)

集雨补灌对粮饲兼用玉米的产量及生理效应研究

试验结果表明 ,陇中旱地集雨补灌能明显提高粮饲兼用玉米的水分利用效率 ,且对产量具有补偿效应 ,其效应大小为 :大喇叭口期 >大喇叭口期 +拔节期 >拔节期 ,高水补灌优于低水补灌。相关分析表明 ,补灌条件下粮饲兼用玉米增产 ,主要原因是增加了穗长和穗粗 ,提高了穗重和粒重 ,减小了秃顶 ;补灌改善了玉米叶片的生理活性 ,叶绿素含量提高 ,单叶光合速率增加 ;产量与叶绿素含量。

集雨补灌春小麦花后干物质积累分配及灌浆特性

研究了集雨补灌条件下陇中半干旱区春小麦产量水分效应、开花后干物质积累分配及籽粒灌浆特性。结果表明,集雨补灌对旱地作物具有补偿或超补偿效应,具有明显的增产效应,可提高产量水平、水分利用效率(WUE)及灌水利用效率(IWUE)。孕穗期补灌的WUE最高,而拔节期+孕穗期分期补灌的IWUE最高。经模拟,春小麦的叶、茎、鞘干物质积累动态不同于穗及全株。补灌小麦的干物质积累量、日生产量及相对生长率(RGR)均高于对照。在干物质运转分配方面,补灌小麦较之于对照表现为移动量大,转换率高。补灌延长了春小麦灌浆持续期及提高了平均灌浆速率。

半干旱雨养农业区集雨补灌对马铃薯田水分运移的影响

采用大田试验方法,研究集雨补灌对旱作马铃薯田水分运移规律和产量的影响。结果表明,对马铃薯有效的土壤水分主要分布在80 cm以上土层,苗期补灌45 mm处理水分利用效率(WUE)最高,且收获后不同土层中滞留的水分较少;在此基础上再增加补灌量,马铃薯产量增加不显著,WUE显著降低。集雨补灌增加了马铃薯棵间蒸发量(E)和植株蒸腾量(T),90 mm高额补灌处理在前、中期棵间蒸发量较高,收获后80 cm以下深层贮水量显著高于45 mm及45 mm以下补灌处理。45 mm与90 mm补灌处理植株蒸腾量差异不显著,马铃薯生长后期,苗期补灌与薯块膨大期补灌植株蒸腾量差异亦不显著;苗期45 mm补灌处理蒸腾量与蒸发量比率(T/E)比较高,其综合用水效率较高。

基于径流调控的集雨补灌苹果利用模式研究

针对我国优质苹果主产区黄土高塬沟壑区苹果的产量和品质常受干旱与水土流失及不合理施肥因素的制约，通过在典型高塬沟壑区塬面的降雨径流收集补灌苹果的水肥耦合试验，分析集雨补灌苹果利用模式的配置指标。结果表明适宜于黄土高塬沟壑区的集雨补灌苹果利用模式指标参数可初步确定为：不同降水保证率年份收集全部径流所需修建固化土集流面面积为360～570m^2／hm^，配置水窖容积为107．44m^3／hm^2；补灌灌水定额57．75m^3／hm^2；补灌时间为萌芽期和果实膨大期；施肥纯量基准为0．2kg／株；肥料配比N：P：K为1：2：2，同时该模式产投比达到1．41，且能有效的减少地表径流量，防止水土流失。最后提出了此模式适宜应用和推广的地区。

陇中半干旱区马铃薯集雨限灌效应研究

采用大田试验与实验室分析相结合的方法,研究了集雨限灌对旱作马铃薯田蒸散量、灌水利用率、产量、产量性状及薯块品质的影响。结果表明,集雨限灌45mm条件下马铃薯水分利用效率(WUE)显著提高,在此基础上增加灌水量,WUE降低;苗期限灌处理的WUE和灌水利用效率(IWUE)均高于薯块膨大期;苗期限灌45mm处理综合用水效率较高。限灌可提高旱作马铃薯产量、大薯率与中薯率,降低小薯率,苗期限灌有利于大薯率的提高,薯块膨大期限灌有利于中薯率的提高;限灌降低马铃薯单株结薯数,可提高单株薯产量;超过45mm后随限灌量的增加,产量增加不显著,绿薯率和烂薯率显著增加。限灌能降低马铃薯薯块淀粉含量,提高薯块蛋白质含量。苗期限灌45mm为半干旱区马铃薯最佳集雨限灌模式。

集雨补灌冬小麦套作玉米复合群体生理生态特性研究

试验研究表明补充灌溉可加大复合群体冠层 大气温差。冬小麦和玉米套作全生育期叶片平均光合速率较单作分别提高 2 77%和 2 4 85 % ,且与产量呈显著正相关。关键期补充灌溉可提高复合群体内相对湿度 ,进而提高光合速率和作物产量 ,实施适量分次补灌技术可挖掘组分潜力。

陇中半干旱区集雨补灌小麦玉米复合群体产量及水分效应

大田条件下研究了陇中半干旱区小麦/玉米复合群体集雨补灌的产量及水分效应。结果表明,复合系统的产量水平和水分利用效率(WUE)因补灌而显著提高,小麦组分也取得明显的边行优势。根据对产量、WUE和灌水利用效率(IWUE)的综合分析,认为在小麦播前补3 mm水,小麦拔节期、孕穗期各补21 mm水,玉米抽雄期补45 mm水是该区最理想的补灌模式。

集雨节灌对地膜春小麦的产量和水分利用效率的影响

在宁夏南部干旱山区的试验结果表明 ,集蓄雨水进行有限补充灌溉 ,可以显著提高地膜春小麦的产量和水分利用效率。同时满足作物水分利用效率最高和籽粒产量最大时所需的补充灌水量为 90 mm,满足灌水效率最高时所需补充灌水量为 60 mm。

集雨补灌对冬小麦套玉米复合群体生长特性研究

通过研究旱农区集雨补灌条件下不同栽培模式的作物生长特征发现:冬小麦/玉米较单作小麦和玉米年均光能利用率分别提高了49.67%和50.66%,耗水系数分别提高63.1%和70.2%,套作比单作增产13.21%～38.53%,其中6∶3套作群体补灌处理增产幅度最大;叶日积(LAI-D)增加是套作增产的重要原因,套作群体中小麦叶片趋薄程度大于单作;补充灌溉可加速不同作物生长后期干物质向穗部的转移,且套作小麦穗部干物质积累速率大于单作;干旱造成的株高不足是导致玉米减产的重要原因,但可通过关键期补充灌溉加以缓解。

旱地春小麦集雨补灌增产机制初探

为查明集雨补灌对不同种植模式小麦的增产机理 ,于 1 998年在甘肃中部旱农区进行了田间试验。结果表明 :少量灌水使沟播春小麦出苗率提高 ,小穗数及穗粒数增加 ;在植株生长的需水关键期补灌 ,小麦叶面积增大 ,叶绿素含量提高 ,地上部干物质及籽粒干物质积累量增加 ,有效小穗数及穗粒数增多 ,穗粒重及千粒重增大 ,最终经济产量和生物产量提高。籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高是旱田补灌作物增产的主要机制。

甘肃旱作农业区发展节能日光温室蔬菜生产的可行性探讨

从气候资源条件、关键技术、经济收益等方面 ,分析探讨了在甘肃旱作农业区发展节能日光温室蔬菜生产的可行性。结果表明 :在甘肃旱作农业区发展节能日光温室蔬菜生产 ,光温条件具备 ,经济上也具有可行性 ,惟一制约因素——水分可用温室集雨和滴灌节水相结合的方案来解决。进一步研究得出 ,在甘肃旱作农业区年降雨量 5 5 0 mm以上地区应用温室集雨可保证温室内种植蔬菜的水分供应 ,而年降雨量 5 5 0 m

半干旱区发展集雨节灌农业的效益研究

半干旱区集蓄雨水的主要目的是抗旱保苗，补灌大田粮食作物，解决人畜饮水和补灌果树、塑料大棚蔬菜、日光温室蔬菜，发展庭院经济。评定雨水利用措施效益的结果表明：集蓄的雨水用于大田作物补灌，每１ｔ水产值均在１１元以下。用于果园补灌，每１ｔ水产值高达４０元，补灌日光温室蔬菜，每１ｔ水产值可达７２元，补灌塑料大棚蔬菜，每１ｔ水产值达１５元。由于大部分自然集流面都远离农户，不便于蔬菜果树生产，只能用于粮食作物生产，尽管经济效益不如蔬菜和果园高，但通过大面积补灌，可以提高粮食作物产量，解决温饱问题。

陇中半干旱区集雨补灌条件下春小麦的灌浆特性

对陇中半干旱区春小麦在不同补灌条件下的籽粒灌浆特性、产量及其产量性状进行了分析比较研究。结果表明，补灌条件下春小麦具有较大的库容、较高的平均灌浆速率和较长的叶功能或（灌浆持续期），而且随补灌量的增大，这种效果更加明显；等量水分分次补灌在试验中表现出了明显的优势，籽粒的平均灌浆速率、籽粒体积、灌浆持续则以及产量和产量性状均高于同量水一次性补灌。研究表明，春小麦最佳补灌时期为孕穗期，90mm水在拔节期和孕穗期分次施用具有较好的生产效果。

半干旱区地膜覆盖及补灌对玉米产量及干物质积累和分配的影响

以常规的平作栽培为对照,在不同覆盖方式,不同集雨补灌方式下研究了玉米干物质积累及分配的情况。试验结果表明,地膜覆盖对玉米生物产量和经济产量均有显著提高,与对照处理比较,全膜平作生物产量提高82.8%,经济产量提高108.7%,全膜垄作生物产量提高77.8%,经济产量提高99.0%。拔节期和大喇叭口期补灌可提高玉米产量。大喇叭口期以前以玉米干物质积累以叶器官为主,吐丝期以后以穗部为主。

雨水集蓄设施经济容积的确定方法

将不同时段雨水的集蓄和利用同步考虑,根据水量平衡原理,计算各时段的水量盈缺状况,进行调蓄计算,确定了人畜饮水工程和农田补灌工程中雨水集蓄设施经济容积的计算方法,并对该方法进行了实例演示。

湖南省降水资源农业高效利用途径探讨

结合湖南省的降水、土壤、地域条件及农业生产特点,与我国北方旱地农业相对比,分析探讨了湖南省发展集雨补灌和推行农田降水资源高效利用技术(包括降水就地入渗、田间微集水、农艺节水)的优势和劣势,提出了适应当地条件的降水资源农业高效利用的途径和需要注意的问题.

旱农区不同种植模式作物最佳补灌时期和适宜补灌量研究

对不同种植模式作物进行补灌的产量及水分效应研究表明 ,在自然降雨基础上补灌 45 mm和 90 mm水 ,各种植模式的产量及水分利用效率均较对照大幅度提高。初步确定出在作物生长前期降雨较多的丰水年 ,三种种植模式的适宜补灌定额为 90 mm。三种种植模式中作物的最佳补灌时期及适宜补灌量分别为 :单作小麦播前沟灌 8mm,孕穗期补灌 82mm;单作地膜玉米在大喇叭口期一次补灌 90 mm;带田小麦播前沟灌 4mm,拔节期和孕穗期各补灌 19mm,带田地膜玉米在拔节期和大喇叭口期各补灌 2 4 mm。该结论适宜于北方旱地农田推广应用。