地膜覆盖对半干旱区春小麦光合作用及产量的影响

对半干旱区春小麦进行短期地膜覆盖试验,结果表明：覆膜有利于春小麦光合作用和产量水平的提高,但覆膜时间过长,日光合积累和最终籽粒产量反而有下降的趋势,在研究区,春小麦最佳覆膜时间为播种至三叶期,不必全生育期覆膜。     

集雨微灌对春小麦产量灌浆和水分利用效率的影响

为探讨集雨微灌对春小麦产量、灌浆及水分利用效率的影响，于2001年在黄土高原西北部进行了灌水方式(管灌、滴灌和微喷灌3个水平)和灌水量(0，22．5，45．0，67．5mm4个水平)二因素试验，分别在拔节期、孕穗期和开花前期灌水，结果表明：尽管灌水方式间的差异不显著，但从产量表现来看，其大小顺序依次是微喷灌、滴灌、管灌和对照；灌水量和互作间的差异达极显著水平；灌水有增加穗数，降低穗粒数和干粒重的趋势；随灌水量的增加，千粒重对产量的贡献减小，而穗数对产量的贡献增加，穗粒数对产量的贡献表现在这一过程中，补灌能增加小麦的最大灌浆速率．作物田间耗水量和水分利用效率随补灌量的增加而增加；以微喷灌67．5mm的水分利用效率最高；供水效率以微喷灌45．0，67．5mm处理为高。     

黄土高原半干旱区春小麦冠层光谱对不同程度水分胁迫的响应

于2011年在定西地区开展了观测试验,主要测定了不同水分控制条件下春小麦冠层高光谱反射特征,同步测定了各项生理参数响应.在分析不同水分胁迫下春小麦冠层光谱特征基础上,研究了该地区春小麦冠层光谱对不同水分胁迫的响应特征.结果表明:在水分胁迫下春小麦冠层光谱在可见光区(VIS)和近红外区(NIR)均呈现明显的趋势性变化,随水分减少,VIS光区与短波红外光区(SWIR)反射率都呈增加趋势,而NIR光区反射率呈下降趋势;小麦水分指标冠层等效水厚度(EWTcanopy)比叶片相对含水量(F MC)能够更敏感地体现水分胁迫变化;光谱指数对不同水分胁迫的响应分析表明,WI指数的监测效果较差;反演半干旱区冠层尺度作物水分,红边植被指数与EWTcanopy相关性最高,PRI指数可反映作物水分胁迫后的光合效率变化,间接反映水分状况,但不适合监测重旱;OSAV I对土壤调节系数的修订比SAVI提高了相关性;短波红外波段对水分胁迫的变化响应比较稳定,进一步结合红边波段构建新的水分指数有望提高研究区冠层水分的监测精度.     

旱区集雨覆盖模式对春小麦土壤水热效应及产量的影响

为了改善旱区土壤水热条件,提高降水利用效率,在旱作大田条件下,研究了全膜覆土穴播(FSAS)、黑色全膜垄作穴播(BFRP)、膜侧沟播(FLFS)、秸秆粉碎微垄覆盖沟播(SCFS)、秸秆带状覆盖条播(SSCD)、露地条播(CK)6种模式对春小麦水热效应特性及产量和水分利用效率的影响.结果 表明:与露地条播相比,各处理调节...     

辽西半干旱区水肥耦合作用对土壤水分动态变化的影响

采用D-312最优饱和设计和旱棚微区试验方法研究表明，在辽西半干旱区，春小麦在3月份播种时，土壤剖面40～60cm处有一水分含量较高的土层，且水分含量随土层深度的增加而增加，在土壤水分垂直分布方面，0～50cm为土壤水分变化频繁活动层，50～100cm为水分潜在供应层，100cm以下为水分相对稳定层，在春小麦生育前期，施用N肥能明显减少土壤表面水分的无效蒸发量，提高土壤含水量，N和P肥配合施用可促进春小麦对深层土壤水分的利用。     

植物水分的吸收及其利用效率的研究进展

对近年来有关植物水分的吸收及其利用效率的研究,包括植物根系吸水途径及吸水模型、水通道蛋白分子特征及生理功能、水分利用效率研究意义及研究方法等进行综合评述,并对植物水分吸收及水分利用效率的影响因素进行了讨论．     

作物生态位适宜度模型及其在春小麦生长系统中的应用

以黄土高原半干旱区主要作物春小麦为研究对象,通过扩展经典生态位理论的内涵,定义作物生态位适宜度为作物的现实资源位与其最适生态位之间的贴近度,建立了数学模型,并依据大田试验结果进行了计算与分析.结果表明:补充灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数均具有提高适宜度、促进作物生长和增加产量的显著效果.其中:灌溉比无灌溉处理可导致春小麦适宜度(F(t))值平均提高18.5%,最大叶面积指数(LAI)平均增大27.2%,0～120 cm土层的根生物量平均增加19.3%;灌溉下施氮肥比不施肥处理其适宜度值平均提高14.8%,最大LAI值平均增加25.1%,0～120 cm土层的根生物量平均增加15.5%,籽粒产量增加37.6%;灌溉施肥条件下升高CO_2物质的量分数比不升高,适宜度值平均提高12.4%,最大LAI值平均增加11.6%,0～120 cm土层的根生物量平均增加9.8%,籽粒产量增加18.1%;而在无灌溉不施肥条件下其效果不显著.统计分析表明春小麦籽粒产量与适宜度之间呈现正线性相关关系.适宜度评价结果为:灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数的三种处理下属适宜,只灌溉或施肥的三种处理属中等,无灌溉不施肥的两种处理下属不适宜.其中:最大适宜度(F(t)=0.6996)和最高籽粒产量(3648 kg/hm~2)在灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数(升高74.5×10~(-6))组合处理下一致达到,表明这是一种半干旱区农田高产高效的综合措施.     

基于Meta评价控制性分根交替灌溉的作物水分利用效率

为了确定控制性分根交替灌溉(CRDI)对作物水分利用效率(WUE_C)的作用,收集CRDI的相关试验数据,应用Meta分析方法定量分析了不同区域、气候条件、种植条件、灌溉制度和作物类型下CRDI对WUE_C的影响.结果表明:在中国范围内,CRDI提升WUE_C为28.9%,西北地区WUE_C提升最为显著达到了49.29%;年均降水量在200～800 mm的区域,CRDI能够使WUE_C提升29.92%,而在南方地区和年均降水量800 mm的区域,WUE_C提升不显著;在年均气温高于12℃的区域WUE_C提升更明显,可以达到36.98%;CRDI在温室大棚中WUE_C提升最为显著,达到了53.45%;CRDI技术应用到地面畦灌、固定灌溉、沟灌和滴灌后,其WUE_C分别提升37.03%,21.41%,16.59%和32.56%.可见控制性分根交替灌溉能有效提高WUE_C,但提升率会受到作物种植条件、种植区域的气候条件、灌溉方法和作物种类等因素的影响.     

供水方式和施氮量对冬小麦生长、生理及产量的影响

利用盆栽实验研究了供水方式及施氮量对冬小麦生长、生理及产量的影响.结果显示:经历正常供水—拔节期干旱—花期前水分恢复处理后,正常施氮下常规供水冬小麦生长、生理和产量受到的影响较分根交替供水冬小麦更为明显;而高氮下无论哪种供水处理下冬小麦各个指标均未受到显著影响.表现在:正常施氮下常规供水冬小麦净光合速率和蒸腾速率在水分恢复后未能恢复到对照水平,水分利用效率(WUE)恢复较慢,产量也明显低于对照;而正常施氮分根交替供水处理下小麦净光合速率和蒸腾速率在复水后与对照相比没有显著差异,WUE恢复较快,产量亦未明显低于对照.以上结果表明分根交替供水更利于节水.     

水肥耦合条件下春小麦叶片的光合作用

采用312-D最优饱和设计,在辽宁西部半干旱区进行了田间春小麦光合作用试验研究.结果表明:叶片光合速率与籽粒产量正相关.水肥单因子对叶片光合速率影响的大小顺序是,氮＞水＞磷.交互耦合作用对叶片光合速率影响的大小顺序为:氮与水耦合＞氮与磷耦合＞磷与水耦合.水肥耦合促进叶片光合速率提高的主要原因是:扩大了叶面积、提高了叶片蒸腾速率、增大了叶片气孔导度、提高了胞内水浓度、降低了胞内二氧化碳浓度.单叶光合速率高于7.5×10-3 μmol/s的水肥优化管理方案是:施氮量为323.4～399.9 kg/hm2、施磷量为65.8～105.7 kg/hm2、灌水量为276.1～353.2 mm.     

Comparison study on water use efficiency of wheat flag leaf

wild species and cultivars were planted under irrigated and dryland field condition. LCA\|3 model photosynthesis apparatus was employed to measure flag leaf WUE. The results show that WUE of diploid and tetraploid increases as the wild species became cultivated species. WUE of flag leaf increases as the chromosome ploid increases (2\%n\%→4\%n\%→6\%n\%) in the wheat evolution. Among modern cultivars, WUE of most irrigated varieties is higher than that of dryland varieties.     

测墒滴灌对氮肥调控下冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响

为研究氮肥调控下测墒滴灌对冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响,通过2013-2015年的大田试验,在3个施氮水平(90 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)和350 kg·hm~(-2))下,于冬小麦的播前、拔节期及开花期通过测墒补灌至土壤相对含水量为田间持水量的75%,以全生育期0灌溉及漫灌作为对照,分析了滴灌对冬小麦耗水量、水分利用效率、产量及灌浆特性的影响.结果表明:在滴灌条件下,田间耗水量随滴灌次数的增加而增加,而土壤贮水和降水占总耗水量的比例显著下降,灌溉水所占比例明显提高.施氮量为240 kg·hm~(-2)时,滴灌底墒水、拔节水和开花水的籽粒产量最大,达到10 109.79 kg·hm~(-2),WUE和IUE分别比漫灌显著提高50.52%和68.01%.在整个灌浆过程中,强势粒的灌浆速率均明显高于弱势粒,灌浆参数随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势,测墒滴灌能有效增加冬小麦的终极生长量,并且提高平均灌浆速率,提升灌浆能力.综合看来,施氮量为240 kg·hm~(-2),测墒滴灌底墒水、拔节水和开花水的产量和水分利用率较高,籽粒的灌浆能力较强.     

Change of water use efficiency and its relation with root system growth in wheat evolution

Raising crop water use efficiency (WUE) is the physiological basis to implement crop high efficiently using water. The present soil column and field experiments are designed to investigate the change of wheat WUE (Triticum aestivum L.) at whole plant level and root system growth in evolution and the relationship between WUE and its root system growth using 10 wheat evolution genotypes with different ploidy chromosomes sets. Results show that in wheat evolution from 2n→6n, WUE at whole plant level increases with the increase of ploidy chromosomes, and root system growth (root weight, root length) and root/shoot ratio of wheat decrease with the increase of ploidy chromosomes under dry and irrigated conditions. WUE is negatively correlated with root weight and root/shoot ratio of wheat in evolution, significantly. Root system growth has an adverse redundancy for WUE in wheat evolution, and the root redundancy reduces with the increase of ploidy chromosomes, which result in the increase of wheat WUE at whole plant level.     

春小麦产量及穗部主要性状的配合力分析

用选定的8个春小麦亲本进行4×4不完全双列杂交,对所得的F1代的产量等9个性状配合力进行分析.结果表明,各性状的一般配合力效应值与表型值之间都存在极显著正相关且在16个杂交组合间存在由基因型引起的真实遗传差异,其中,产量、株高、主穗长度、蛋白质含量在杂交组合间的表现差异是加性基因和非加性基因共同作用的结果,有效穗数、单株粒数、单株粒重是由非加性基因决定的.父本组对主穗小穗数的影响较大,母本组对千粒重的影响较大.各性状对产量的影响比较大而且都是正面影响,对蛋白质含量的影响较小,且有负面影响.母本格莱尼、毛娃娃与父本陕西超大穗、青春533的一般配合力综合效应值高,杂交组合互助红×阿勃、毛娃娃×陕西超大穗特殊配合力综合效应值高于其他组合.     

生物有机肥对盐渍土壤水盐动态及番茄产量的影响

为探讨生物有机肥对不同类型盐渍土壤(设施次生盐渍土、滨海盐渍土)水盐动态和作物产量的影响,采用盆栽试验方法研究不同施肥(不施肥、化肥、生物有机肥、生物有机肥+化肥(比例为1∶1))处理对盐渍土土壤含水率、电导率、盐分离子组成变化和番茄产量、水分利用效率的影响。结果表明:(a)单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理均可以提高土壤含水率;(b)单施生物有机肥处理的土壤电导率最低,其次为生物有机肥+化肥处理;(c)对于设施次生盐渍土,与化肥处理相比,单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理的土壤盐分离子总量分别降低了23.63%和15.60%;(d)对于滨海盐渍土,与化肥处理相比,单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理的土壤盐分离子总量分别降低了22.34%和10.32%;(e)番茄收获后,设施次生盐渍土各处理的NO_3~-和SO_4~(2-)在土壤盐分中的占比降低,滨海盐渍土各处理的Na~+、K~+和Cl~-占比降低;(f)单施生物有机肥处理最有利于土壤微生物的增加,其次是生物有机肥+化肥处理;设施次生盐渍土中生物有机肥+化肥处理的番茄产量最高,比单施生物有机肥处理增产165.5%;(g)施用生物有机肥可以提高设施次生盐渍土的作物产量和灌溉水利用效率,而单施化肥则可能会造成作物绝产;(h)施用化肥虽然提高滨海盐渍土的作物产量,但施用生物有机肥处理的灌溉水利用效率相对较高。     

不同灌水方式对冬小麦耗水与产量的影响

以冬小麦品种科师22为材料,在田间条件下研究了不同灌水处理对土壤水分变化规律和小麦产量的影响。试验结果表明：不同灌溉处理下,冬小麦的耗水量、耗水系数、产量不同。干旱处理的耗水系数最低。相同灌水次数下,随灌水总量增加,耗水系数、耗水量增大;相同灌水量条件下,少量多次灌溉方式的耗水量、耗水系数则降低。不同灌水处理间冬小麦的产量存在极显著差异,灌水各处理的产量均极显著高于早处理（不灌水）的产量。冬小麦灌溉水利用效率随灌水量的加大而下降。相同灌水量下,分期灌溉有利于提高冬小麦产量和水分利用效率。     

干旱和CO2浓度升高对不同春小麦光合作用和气孔阻力及水分蒸腾效率的影响

为考察春小麦不同抗旱性品种对干旱和高CO2反应的差异,在不同土壤持水量和CO2浓度梯度条件下,对高产性高原602和抗旱性定西24两种春小麦交叉处理一个生长季,结果发现CO2浓度倍增,使两种春小麦的光合速率、气孔阻力和水分蒸腾效率显著增加,增加幅度与土壤含水量分别为正、负和正相关.这种变化幅度在抗旱性不同的春小麦之间进行比较,尤其是在干旱条件下,发现春小麦光合作用、气孔阻力和水分蒸腾效率的变化幅度,抗旱性强的春小麦表现出更有利于生长的趋势.这说明春小麦对CO2浓度升高的反应存在着品种间的差异,也就是说不仅和土壤持水量相关而且还与春小麦抗旱性有关.