作物学科研实验室大型仪器管理的探索

结合山东农业大学农学院作物学科研实验室大型仪器实际情况和管理工作实践,从作物学科研实验中心的成立、管理制度的制定和落实、管理人员的素质培养、大型仪器开放管理以及使用者技能培训等方面,探讨了大型仪器规范管理的必要性,并提出了相应措施。

不同产量潜力小麦品种干物质积累转运及根系衰老差异分析

为明确不同产量潜力小麦品种干物质积累、转运及根系衰老的差异,本试验选择烟农1212、济麦22和良星99共3个不同产量潜力小麦品种为材料,分析比较3个品种干物质积累与分配、叶绿素相对含量、根系衰老特性、产量和水分利用效率的差异。结果表明:①烟农1212开花期、成熟期及开花后干物质积累量显著高于其他品种,开花后干物质积累量对籽粒贡献率显著高于良星99;②不同小麦品种开花期旗叶叶绿素相对含量无显著差异,开花后7、14、21、28 d和35 d烟农1212均显著高于其他品种;③烟农1212开花期和开花后10 d和20 d的0~20、20~40 cm土层根系超氧化物歧化酶活性均显著高于其他品种,根系丙二醛含量均显著低于其他品种;④烟农1212单位面积穗数与其他品种无显著差异,穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他品种。综上,烟农1212灌浆期旗叶叶绿素相对含量高、花后根系衰老缓慢,为本试验条件下高产高效小麦品种。上述结果表明,协同提高开花后干物质同化量及其对籽粒贡献率是提高小麦产量潜力的重要途径。

土壤水分含量对小麦耗水特性和旗叶/根系衰老特性的影响

为明确土壤含水量对小麦籽粒产量的影响及其形成的生理原因,于2019—2021年小麦生长季在山东省兖州区小孟镇史家王子村小麦试验站进行试验,选用冬小麦品种济麦22,设置4种土壤含水量处理:分别为全生育不灌水(W0),于小麦拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量均补灌至65%(W1)、75%(W2)、85%(W3),研究了土壤含水量对小麦耗水特性、旗叶与根系衰老特性和籽粒产量的影响。结果表明:W2处理的穗粒数和千粒重显著高于其他处理,获得了最高的籽粒产量和水分利用效率,相较于W0、W1、W3,籽粒产量分别高48.49%、20.80%、8.68%(2019—2020)和46.87%、17.36%、7.53%(2020—2021),水分利用效率分别高21.70%、14.25%、15.59%(2019—2020)和25.44%、11.90%、13.39%(2020—2021);W2处理开花后40~100 cm土层根长密度、40~60 cm土层根系超氧化物歧化酶活性和根系活力显著高于其他处理,丙二醛含量显著低于其他处理;W2处理开花后旗叶超氧化物歧化酶活性显著高于W0、W1处理,与W3处理无显著差异,丙二醛含量显著低于W0、W1处理,与W3处理无显著差异;W2处理显著提高了开花期至成熟期阶段耗水量、日耗水量、耗水模系数和40~120 cm土层土壤贮水消耗量。由此可见,适宜的土壤含水量能够促进根系下扎,延缓植株衰老,提高对深层土壤水分的吸收利用,保证了籽粒灌浆期水分供应,显著提高籽粒产量。在本试验条件下以小麦拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量均补灌至75%的W2处理效果最好。

测墒补灌条件下施氮量对小麦干物质积累转运和产量的影响

为筛选测墒补灌节水条件下实现小麦高产和氮素高效利用的最优施氮量,以小麦品种烟农1212为材料,在拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%条件下,设置0、120、180和240kg·h^m(-2)施氮量处理(分别用N0、N1、N2和N3代表),分析施氮量对测墒补灌小麦旗叶光合特性、干物质积累与转运和氮素利用率的影响。结果表明,N2处理下小麦花后7~28d旗叶光合性能显著高于N0和N1处理,但施氮量增至N3时光合性能无显著变化。N2处理的营养器官花前贮藏干物质在花后向籽粒的转运量显著高于其他处理;花后光合同化物积累量显著高于N0和N1处理,但与N3处理无显著差异。成熟期N2处理干物质在籽粒中的分配比例较N0和N1处理分别高5.00和2.86个百分点。N2处理的籽粒灌浆持续时间和活跃灌浆期长,最大灌浆速率下粒重高,籽粒产量较N0和N1处理分别高41.01%和22.44%,且氮肥农学效率最高,氮肥偏生产力较高。综合考虑,180kg·h^m(-2)施氮量为测墒补灌节水条件下最佳施氮量。

施氮深度对旱地小麦耗水特性和干物质积累与分配的影响

为确定黄淮冬麦区旱地小麦施氮技术的最佳施肥深度,2010—2012连续两年度在大田条件下设置氮肥表面撒施(D1),施氮深度10cm(D2)、20cm(D3)和30cm(D4)4个处理,研究了施氮深度对旱地小麦山农16和烟农0428耗水特性和干物质积累与分配的影响。与D1和D2处理相比,D3和D4处理在拔节至开花期和开花至成熟期的耗水量显著提高,40～120cm土层土壤贮水消耗量显著增加,在降水量较丰富的2011—2012年度,D3和D4处理120～160cm土层土壤贮水消耗量也显著高于D1和D2处理(高4.0～5.3mm),说明20～30cm施氮肥有利于提高土壤水分的利用,尤其是土壤深层贮水的利用,满足小麦拔节后的水分需求;D3和D4处理拔节至开花期和开花至成熟期干物质积累量均显著高于D1和D2处理,成熟期和开花后干物质积累量分别高642.1～2006.8kghm2和394.5～723.1kghm2。D3的籽粒产量和氮肥偏生产力与D4无显著差异,均显著高于D1和D2,水分利用效率较高。因此,20cm是黄淮冬麦区旱地冬小麦的适宜施氮深度。

施氮量对旱地小麦耗水特性和产量的影响

2009—2010和2010—2011小麦生长季,分别利用小麦品种济麦22和山农16,研究了施氮量0(N0)、90(N1)、120(N2)、150(N3)、180(N4)和210 kg hm-2(N5)条件下的小麦耗水特性和产量水平。N3处理的耗水量在播种至拔节期与N1和N2处理无显著差异,但在拔节至成熟期显著高于N1和N2处理;N4处理各阶段耗水量与N3处理无显著差异;N5处理在返青至开花期耗水量显著增加。当施氮量由90 kg hm-2增加到150 kg hm-2时,小麦对深层土壤贮水利用能力增强,但施氮量继续增加,80cm以下土层土壤贮水消耗量未显著增加。N3处理在拔节后株间蒸发量显著低于N1和N2处理,开花后旗叶水分利用效率显著高于N1和N2处理,但与N4和N5处理拔节后的株间蒸发量及开花后旗叶水分利用效率无显著差异。在本试验条件下,N3处理的产量、水分利用效率和降水利用效率最高,氮肥生产效率也较高,因此150 kg hm-2是适宜的施氮量。

不同土层测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响

2011—2012和2012—2013年连续2个小麦生长季,在大田条件下,设置0～20 cm(D1)、0～40 cm(D2)、0～60 cm(D3)和0～140 cm(D4)4个土层测定土壤含水量,以各土层平均土壤相对含水量拔节期65%和开花期70%为目标相对含水量,全生育期不灌溉为对照处理(D0),研究依据不同土层的土壤含水量测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响。结果表明:D2的开花期叶面积指数和单位土地面积上旗叶叶面积、开花后7 d和14 d的旗叶净光合速率和实际光化学效率均高于其他处理,而气孔限制值低于其他处理;D2的成熟期干物质积累量、开花后干物质向籽粒的分配量和开花后同化物分配对籽粒的贡献率亦高于其他处理。两年度D2的籽粒产量分别为9367.4 kg hm–2和9727.5 kg hm–2,均显著高于其他处理;同时,D2的水分利用效率高于D0、D3和D4处理,与D1处理无显著差异。因此,于小麦拔节期和开花期依据0～40 cm土层的土壤含水量测墒补灌是同步实现高产和高水分利用效率的有效措施。

测墒补灌对小麦水分利用特征和产量的影响

为了克服定量灌溉存在的盲目性,在测墒补灌的条件下进行小麦水分利用特征和产量的研究。2012—2013年和2013—2014年2个小麦生长季,以济麦22为试验材料,在大田条件下设置5个处理:全生育期不灌水(W0)、拔节期和开花期均灌水60mm(Wck,定量节水灌溉),依据0—40cm土层土壤相对含水量测墒补灌,于拔节期和开花期分别补灌至目标土壤相对含水量为65%和70%(W1),70%和70%(W2)以及75%和70%(W3),研究不同土壤水分处理对小麦水分利用特征和籽粒产量的影响。结果表明:(1)与Wck相比,W2处理灌水量小,土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例高,促进了小麦对土壤贮水的利用;(2)2个小麦生长季W2对80—160cm土层土壤水分的消耗量显著高于Wck处理,促进了小麦对深层土壤水分的利用;(3)W2灌浆期棵间蒸发量显著低于Wck处理,降低了开花至成熟期的耗水量,有利于高效利用灌溉水;(4)2个小麦生长季试验结果表明,W2籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于Wck处理,是本试验条件下高产节水的最优处理。

氮肥基追比例对测墒补灌小麦植株氮素利用及土壤氮素表观盈亏的影响

以中筋小麦济麦22为试材,在小麦拔节期和开花期0—40cm土层土壤相对含水量均补灌至70%和总施氮量为240kg/hm^2条件下,设置5个氮肥基追比例处理:0∶10(N1)、3∶7(N2)、5∶5(N3)、7∶3(N4)、10∶0(N5),研究测墒补灌节水栽培条件下氮肥基追比例对小麦植株氮素利用和土壤氮素表观盈亏的影响。结果表明:N3处理的植株氮素积累量、籽粒氮素积累量显著高于其他基追比例处理;营养器官氮素积累量、土壤矿质氮损失量、氮肥表观残留率和氮肥表观损失率显著低于其他处理。与N1、N2、N4、N5处理相比,N3处理的氮素生理利用率分别高33.22%,12.60%,11.54%,98.14%,籽粒氮素利用率高148.65%,56.48%,59.63%,229.29%,氮肥农学效率高96.52%,34.86%,37.64%,204.98%,氮素表观盈亏量分别低35.04%,13.82%,30.36%,29.30%。根据不同氮肥基追比例下各指标的相关系数分析表明,植株氮素积累量、籽粒氮素积累量、氮素生理利用率、籽粒氮肥利用率、氮肥农学效率与土壤硝态氮积累量、成熟期0—200cm土层土壤矿质氮残留总量均呈显著负相关。综上,氮肥基追比例为5∶5的N3处理为试验条件下的最优处理。

测墒补灌对不同小麦品种光合特性及产量的影响

为探究不同土层测墒补灌对不同小麦品种光合特性和产量的影响,在大田条件下,以小麦品种济麦22（J22）和泰农18（T18）为材料,设置4个试验处理：全生育期不灌水（W0）;拔节期和开花期各灌溉60mm（WCK）;拔节期和开花期测定0~40cm（W1）和0~140cm（W2）土层土壤相对含水量,并补灌至土壤相对含水量为65%;研究各灌水处理对小麦光合特性和产量的效应。结果表明：（1）T18拔节期灌溉量为W1〉WCK〉W2,开花期为WCK、W2〉W1,总灌水量W1与WCK无显著差异,显著高于W2处理;J22拔节期灌溉量为W1〉WCK、W2,开花期为WCK、W2〉W1,总灌水量各处理间无显著差异。（2）两个小麦品种W1处理的旗叶叶绿素含量、净光合速率在灌浆中后期均显著高于W2和WCK处理,不灌水W0处理最低;T18各灌水处理的旗叶叶绿素含量和光合速率在花后28~35d均显著高于J22。（3）两个小麦品种光合有效辐射（PAR）截获率为W1〉W2〉WCK〉W0,PAR透射率与之相反,各处理间的PAR反射率无显著差异;T18各处理冠层平均PAR截获率低于J22,其冠层平均PAR透射率高于J22。（4）两个小麦品种籽粒产量以W1处理最高;T18各灌水处理间的水分利用效率无显著差异,其灌溉效益为W2〉W1〉WCK;J22各处理间的水分利用效率为W1〉W2、WCK〉W0,灌溉效益为W1〉W2〉WCK。本试验条件下,T18具有较高的叶绿素含量、光合速率及冠层透射率,使得旗叶衰老延缓,利于穗粒重增加,其产量较J22略高。综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益,W1是两个小麦品种兼顾节水和高产的最佳灌水处理。

不同畦宽灌溉对土壤水分布与冬小麦旗叶光合特性及产量影响

于2010-2012年小麦生长季,以济麦22小麦品种为材料,设置1.5m(W15)、2.0m(W20)和2.5m(W25)3个畦宽处理,各处理畦长均为80m,研究不同畦宽灌溉对土壤水分布与冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。结果表明:畦宽2.0m处理可使灌溉水在畦田内较均匀分布,相比其他畦宽处理,促进了畦田中段和后端的小麦对60-180cm土层土壤水的吸收利用,小麦旗叶水势、光合速率和瞬时水分利用效率在灌浆中后期保持较高水平,籽粒产量显著增加,整畦平均籽粒产量和水分利用效率显著高于畦宽1.5m和2.5m处理。畦宽1.5m处理灌溉水在畦田首端上部土层分布较少,而在尾端上部土层分布较多,畦内各位点小麦旗叶光合速率在开花后均显著降低,籽粒产量减少,成熟期畦田前半段0-60cm土层土壤水残留较多,水分利用效率降低;畦宽2.5m处理灌溉水在畦田首端上部土层分布较多,在畦田后端上部土层分布较少,导致其后端小麦开花后旗叶水势、光合速率和籽粒产量均显著降低,成熟期畦田后半段上部土层土壤水残留较多,整畦平均籽粒产量和水分利用效率均显著降低。

测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响

为筛选适宜于黄淮冬麦区小麦节水高产栽培的测墒补灌深度,在大田条件下设置0-20cm（D1）、0-40cm（D2）、0-60cm（D3）和0-140cm（D4）4个测墒补灌土层深度,越冬期各土层土壤相对含水量补灌至75%,拔节期补灌至70%,开花期补灌至75%,研究了测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响。结果表明,D2处理越冬期、拔节期、开花期灌水量和总灌水量显著高于D1和D4处理,拔节期灌水量和总灌水量显著低于D3处理,土壤水消耗量与D1和D3处理无显著差异,但低于D4处理。D2和D3处理旗叶光合速率高于D4处理,旗叶磷酸蔗糖合成酶活性和蔗糖含量、籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于D1和D4处理。D2和D3处理间千粒重和籽粒产量均无显著差异,但显著高于D1和D4处理;D2和D3处理的水分利用效率高于D4处理。0-40cm是本试验条件下小麦节水高产的适宜补灌深度。

氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的影响

为明确氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的调控效应,以济麦22为材料,在总施氮量为240kg·hm^(-2)条件下,设置0∶10(N_1)、3∶7(N_2)、5∶5(N_3)、7∶3(N_4)、10∶0(N_5)5个氮肥基追比,研究了氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,N_3处理显著提高了160~200cm土层土壤贮水消耗量、灌水量及降水量占总耗水量的比例和开花后耗水量;降低了总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和开花前耗水量。N_3处理比N_1、N_2、N_4和N_5处理开花至成熟期干物质积累强度分别高20.97%、8.61%、10.37%、23.81%,成熟期植株总干物质积累量和干物质在籽粒中的分配量分别高9.92%、5.39%、7.75%、12.73%和11.57%、5.29%、5.75%、16.19%。N_3处理的水分利用效率、土壤水利用效率和降水利用效率均最大,分别为18.88、62.65和37.07kg·hm^(-2)·mm^(-1);灌水利用效率较高。综合考虑小麦耗水特性和籽粒产量,在本试验条件下,氮肥基追比为5∶5最优。

不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量的差异

为探讨超高产条件下不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量差异,于2016-2017年小麦生长季,以烟农1212、济麦22和良星99三个产量潜力不同的小麦品种为材料,在山东省兖州市小孟镇史家王子村超高产田进行试验,研究三个小麦品种群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、花后旗叶光合速率及产量的差异。结果表明:(1)烟农1212的分蘖成穗率及开花后28d和35d的叶面积指数、冠层PAR(光合有效辐射)截获率均显著高于济麦22和良星99,而花后14～35d,PAR透射率表现为良星99>济麦22>烟农1212。(2)开花后0d和7d,烟农1212和济麦22的旗叶光合速率无显著差异,均显著高于良星99;花后14～35d烟农1212的旗叶光合速率显著高于济麦22和良星99。(3)品种间单位面积穗数无显著差异,烟农1212的穗粒数和籽粒产量均显著高于济麦22和良星99,千粒重显著高于良星99。在本试验条件下,烟农1212是冠层光截获特性最优、籽粒产量最高的小麦品种。

水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及籽粒产量的影响,以小麦品种济麦22为试验材料,设每公顷施纯氮0(N0)、150(N1)、180(N2)、210(N3)和240kg(N4)五个处理,通过大田试验分析了不同处理间小麦旗叶PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、叶绿素相对含量、籽粒灌浆速率及产量的差异。结果表明,花后14~35d,小麦旗叶F_v/F_m在N3和N4处理间无显著差异,但二处理显著高于其他处理。花后0~35d,N3处理的旗叶ΦPSⅡ最高,施氮量再增加至N4时,ΦPSⅡ无显著变化。花后14~28d,N3和N4处理的旗叶叶绿素相对含量显著高于其他处理;花后35d,N3处理显著高于N4处理。粒重和灌浆速率在灌浆前期均随施氮量增加而降低;灌浆后期N3与N4处理间粒重和灌浆速率无显著差异,但二处理显著高于其他处理。籽粒产量在N3处理下最高;在施氮量增加至N4时,籽粒产量不再增加,且氮肥生产效率和氮肥农学效率分别下降了14.6%和24.0%。在本试验条件下,210kg·hm^(-2)是兼顾高产和高效的最佳施氮量。

宽幅播种条件下种植密度对小麦群体结构和光能利用率的影响

为探讨宽幅播种条件下种植密度对小麦群体结构和光能利用率的影响,以小麦品种济麦22为试验材料,在大田试验条件下设置90×10^4株·hm^-2(D1)、180×10^4株·hm^-2(D2)、270×10^4株·hm^-2(D3)、360×10^4株·hm^-2(D4)4个种植密度处理,分析了不同种植密度下麦田0~100cm土层土壤相对含水量、小麦群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、光能利用率、阶段干物质积累量、籽粒产量及水分利用效率的特点。结果表明,D2处理的麦田0~100cm土层土壤相对含水量在返青期显著高于D3、D4处理,与D1处理无显著差异;在拔节期、开花期、成熟期D2处理显著高于D1、D4处理,与D3处理差异不显著。群体总茎数在越冬期、返青期、拔节期均随种植密度的增加而增加,且不同处理之间差异显著,在开花期、成熟期D4处理显著高于其他处理,D3、D2处理差异不显著,但显著高于D1处理;分蘖成穗率在D2处理下达到最大值,为52.51%;D2处理的叶面积指数在开花后0d、开花后7d、开花后14d显著高于其他处理;开花后7d,D2处理的冠层光合有效辐射截获量、截获率、光能利用率均显著高于D1、D3、D4处理,冠层光合有效辐射透射率表现为D3、D2处理差异不显著,但显著低于D4处理和D1处理。D2处理的拔节至开花阶段、开花至成熟阶段干物质积累量显著高于其他处理,单位面积穗数随种植密度的增加而增加,但D2、D3处理差异不显著;穗粒数、千粒重随种植密度的增加而降低,D1、D2处理差异不显著,但显著高于D3、D4处理;籽粒产量及水分利用效率均在D2处理下达到最大值,分别为9158.71kg·hm^-2、17.21kg·hm^-2·mm^-1。这说明在本试验条件下,180×10^4株·hm^-2为构建宽幅播种小麦合理群体结构、提高群体光能利用率、籽粒产量及水分利用效率的最优种植密度。

施氮量对高产小麦光合特性、干物质积累分配与产量的影响

为明确山东省高产麦区高产节肥高效的施氮量,以高产小麦品种济麦22和烟农1212为材料,在大田试验测墒补灌条件下,设置0(N0)、180(N1)、210(N2)、240 kg·hm^(-2)(N3)四个施氮量水平,研究施氮量对小麦旗叶光合特性、干物质积累分配和籽粒产量的影响。结果表明,适量施氮可显著提高灌浆中后期旗叶的叶绿素相对含量、净光合速率、蒸腾效率和气孔导度,增加拔节期至成熟期小麦的干物质积累量,提高干物质在籽粒中的分配量及其对籽粒产量的贡献率;与不施氮肥处理相比,施氮180~240 kg·hm^(-2)时,济麦22增产10.1%~28.2%,烟农1212增产27.1%~42.8%。在同一施氮处理下,开花期至成熟期,烟农1212的干物质积累量比济麦22高12.77%~19.92%;花后14~28 d,烟农1212的旗叶净光合速率比济麦22高8.61%~24.11%;灌浆期间,烟农1212花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量比济麦22高6.10%~11.68%,花后光合同化物积累量比济麦22高12.63%~22.00%,籽粒产量增加12.73%~19.46%。说明适量施氮有利于灌浆中后期小麦旗叶保持较高的光合性能,促进花后光合同化物的积累和向籽粒的分配,发挥品种的高产潜力。当施氮量为210 kg·hm^(-2)时,济麦22和烟农1212的籽粒产量、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均最高,是该试验条件下的最优施氮量。

土壤肥力对高产小麦品种烟农1212旗叶叶绿素荧光特性和产量的影响

为了解土壤肥力对小麦旗叶叶绿素荧光特性和籽粒产量的影响,以高产小麦品种烟农1212为材料,比较分析了常年小麦产量水平为12 000和9 000kg·hm-2的高低两种土壤肥力条件下麦田土壤贮水消耗量、小麦旗叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、叶面积指数和籽粒灌浆速率的差异。结果表明:(1)高肥力下小麦全生育期60～100cm土层土壤贮水消耗量显著高于低肥力。(2)相对于低土壤肥力,高土壤肥力显著增加了小麦旗叶开花后21～35d的叶绿素相对含量和实际光化学效率(ΦPSⅡ)、开花后28d和35d的最大潜在光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)以及开花后14～35d相对电子传递速率(ETR)。高土壤肥力下小麦在孕穗期、开花期、开花后21～35d具有较高的叶面积指数。(3)高土壤肥力可显著提高灌浆中后期的籽粒灌浆速率,显著增加籽粒产量及其构成因素、水分利用效率和氮肥偏生产力。由此可见,高土壤肥力能够改善小麦光合能力,有利于产量形成,进而提高产量和促进水肥高效利用。

不同畦灌改水成数对畦内水分分布、小麦耗水特性及产量的影响

研究高产条件下改水成数对畦内水分分布、小麦耗水特性及籽粒产量的影响。于2011—2012年和2012—2013年小麦生长季，在大田条件下设置80％（W1），85％（W2），90％（w3）和95％（w4）4个畦灌改水成数处理，各处理沿水流方向划分为O～20（s1），20～40（s2），40～60（s3）和60～80m（S4）4个取样区间，研究不同畦灌改水成数对畦内水分分布、小麦耗水特性及产量的影响。结果表明：（1）拔节期灌水后W3和W4处理畦内各区间土壤相对含水量无显著差异，W1处理为S1、S2〉S3〉S4，W2处理为S1、S2、S3〉S4；不同处理水平分布均匀系数为W3、W4〉W2〉W1；W3处理平均土壤相对含水量显著高于W2和Wl处理，与W4处理无显著差异。（2）W3开花期畦内平均土壤相对含水量显著高于wl和W2处理，与W4处理无显著差异；W3和W4开花至成熟期耗水量及耗水模系数显著高于w1和W2处理。（3）灌水量及其占总耗水量的比例为W4〉W3〉W2〉Wl，土壤贮水消耗量占总耗水量的比例为Wl〉w2〉W3〉w4，W3处理总耗水量显著低于W4处理。（4）W3和w4处理各区间籽粒产量无显著差异，W1和W2处理均为S1、S2〉S3〉S4；W3处理畦内平均籽粒产量显著高于W2和Wl处理，与W4处理无显著差异，W3处理的水分利用效率和灌溉效益最高。综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益，改水成数为90％的W3处理为本试验条件下兼顾高产与节水的最优处理。

测墒补灌条件下施氮量对冬小麦耗水特性和水氮利用效率的影响

为明确黄淮麦区冬小麦高产节水条件下的适宜施氮量,以小麦品种山农23为材料,在大田拔节期和开花期0~40cm土壤含水量分别补灌至田间持水量的70%和65%条件下,设置每公顷施纯氮0kg(N0)、180kg(N1)、240kg(N2)、300kg(N3)4个施氮水平,研究小麦耗水特性和水氮利用效率对施氮量的响应。结果表明,N2处理较N0和N1处理显著提高了20~160cm土层土壤贮水消耗量,但与N3处理无显著差异。N2处理灌水量较N0和N1处理分别降低7.35%和9.51%,显著提高土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段的耗水量和耗水模系数;N3处理的灌水量较N2处理增加9.59%,两个处理间土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段的耗水量和耗水模系数均无显著差异。N2处理的籽粒产量、降水利用效率和灌水利用效率比N1处理分别高9.53%、9.54%和21.04%,施氮量增加至300kg·hm-2时,籽粒产量无显著变化,灌水利用效率和氮肥偏生产力分别降低7.55%和18.94%。因此,在本试验条件下,施氮240kg·hm-2的增产、水氮高效利用效果最佳。