为明确全生育期灌溉1水条件下灌水时期、播种密度对不同播期小麦产量的调控效应,于2014-2015,2015-2016 2个年度在河北开展大田试验,试验为裂区设计,设置3个播期(10月10日,10月15日和10月20日),每个播期按照延播增密原则设置2个播种密度(330×10~4穗/hm~2和420×10~4穗/hm~2,420×10~4穗/hm~2和510×10~4穗/hm~2,510×10~4穗/hm~2和600×10~4穗/hm~2),全生育期灌溉1水,3个灌水时期(起身期、拔节期、拔节后7 d),结果表明:全生育期灌溉1水条件下,相同播期下,2个年度10月10日播种小麦产量均表现为增密减产(-4.5%,-1.8%),10月20日增密增产(4.6%,1.9%),而10月15日播种小麦产量因降雨分配不同而不同,降雨前少后多年份表现为增密减产,反之增产。不同灌水处理,降雨量前少后多年型10月10日播种处理小麦产量起身期最高(最高可达7 933.1 kg/hm~2),拔节后7 d最低,而延迟播期后小麦产量以拔节期最高;增密后,起身期灌水处理增密减产,其他灌水处理增密后产量先降后升,密度330×10~4穗/hm~2和600×10~4穗/hm~2的产量较高且差异不明显。降雨量前多后少年型产量表现为拔节后7 d>拔节>起身,密度的增加不会改变灌水差异引起的产量变化。对小麦产量三因素来说,前期水分差异影响穗粒数多少,穗数的增加是实现晚播小麦高产的关键。综上所述,小麦全生育期灌溉1水前提下应根据灌水前降雨量和播种时期调整灌水时间,实现穗数或穗粒数的增加从而实现高产。

针对河北低平原水资源匮乏和气候变异大的特点,观察分析了该区冬小麦的耗水特征。根据降雨量及其时空分布,从田间水量平衡和节水出发,研究了不同条件下冬小麦拔节前(包括拔节期)的适灌期和灌溉定额。结果表明:根据夏季和播前降雨确定小麦播前造墒灌水量可节水约20%;小麦拔节前主要消耗0～50cm 土层的水分,耗水量约占全生育期总耗水量的1/3,为150mm 左右。在造墒播种的条件下,拔节前常年麦田土壤水分基本维持平衡,提倡不浇冻水,春一水应推迟到拔节期灌溉;推迟春一水的灌溉时期可减少前期灌溉次数,降低全生育期灌水定额,提高水分利用率,但同时降低分蘖成穗率,可通过适当增加播量来弥补。每次的灌水量应在60mm...

【目的】降雨和施氮是影响渭北旱塬冬小麦生产的主要因素,降雨年际变幅大对其影响更大,因此小麦增产效应受降雨年型显著影响。分析不同降雨年型下施氮量对旱地麦田水分利用、籽粒产量和蛋白质含量的影响,能够为实现渭北旱地冬小麦"因雨施氮"和稳产优质提供理论依据。【方法】于2017—2020年连续3年在陕西合阳县开展田间定位施氮试验,以晋麦47为试验材料,设置5个施氮量处理0、60、120、180、240 kg·hm~(-2)(分别以N_0、N_(60)、N_(120)、N_(180)、N_(240)表示),研究不同降雨年型施氮量对冬小麦生育期0—200 cm土层水分变化动态、水分利用效率、产量构成及蛋白质含量的影响。【结果】降雨年型和施氮对冬小麦播前底墒及生育期土壤含水量、耗水量、水分利用效率、籽粒产量和蛋白质含量影响显著。(1)休闲期降雨与播前底墒呈线性相关,每增加1 mm夏季降雨,底墒增加0.9 mm。在丰水年和平水年休闲期降雨充足,前季小麦增加施氮量对下季小麦播前底墒无显著影响;在欠水年休闲期降雨较少,前季小麦每增施氮100 kg·hm~(-2),下季小麦播前底墒减少15.4 mm。丰水年较欠水年和平水年均能提高冬小麦生育期0—200 cm土层土壤含水量,因而分别增加生育期耗水量35.7%和6.6%。全生育期0—120 cm土层土壤含水量受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但160—200 cm深层土壤含水量相对稳定。丰水年的水分利用效率较欠水年和平水年分别提高55.7%和26.5%,籽粒产量分别提高112.3%和39.1%,蛋白质含量分别降低8.3%和5.2%。(2)与N_0处理相比,丰水年、欠水年和平水年施氮均降低各生育时期0—200 cm土层土壤含水量,分别提高生育期耗水量4.6%—14.6%、6.0%—8.6%、2.2%—9.5%,分别增加水分利用效率20.7%—39.8%、4.7%—33.3%、13.1%—35.4%,分别增产7.1%—28.1%、1.5%—34.1%、8.5%—28.9%,分别提高蛋白质含量5.6%—10.4%、10.1%—17.7%、8.5%—15.6%。(3)施氮量和籽粒产量、蛋白质产量均符合二次曲线关系,拟合方程表明,丰水年、欠水年和平水年满足旱地冬小麦稳产优质的最适施氮量范围分别为189—202、116—124和161—174 kg·hm~(-2)。【结论】综合来看,丰水年、欠水年和平水年的最佳施氮量分别为189—202、116—124和161—174 kg·hm~(-2),并可采取"播前底墒确定基施氮肥量+播种至拔节期降雨确定追施氮肥量"的"因雨施氮"管理模式,既能满足旱地冬小麦稳产优质,也可保证水分高效利用。

【目的】中国旱地小麦常年降水量少且分配不均,如何蓄水保墒尤其是蓄积休闲期降水提高生育期土层水分含量,以供作物生长发育需要成为当前研究的热点。论文旨在探讨不同降水年型,休闲期耕作方式对土壤水分贮备水平、小麦籽粒产量和品质指标的影响,进而为有效利用一年一作旱地小麦休闲期降水,提高小麦籽粒产量,优化籽粒品质提供理论依据。【方法】于2009—2012年连续3年在山西闻喜县开展大田试验,以运旱20410为供试品种,设置休闲期深翻(深度25—30 cm,DT)、休闲期深松(深度30—40 cm,SS)、对照(休闲期不进行任何耕作处理,CK)3个水平,随机区组设计,研究休闲期深翻、深松对旱地冬小麦0—300...

2007-2008年在大田条件下,以两种不同穗型小麦品种为试验材料,研究了播期、密度组合对小麦叶面积系数及生育后期净光合速率、叶绿素荧光动力学参数和产量的影响。结果表明:不同播期和密度处理对不同穗型小麦品种LAI、旗叶Pn、叶绿素荧光动力学参数及产量均存在明显影响,不同穗型小麦品种均表现为晚播高密处理的LAI最小,SPAD值则是早播处理的低。多穗型品种良星99在中播常规播量时其Pn、Fv/Fo和Fv/Fm较大,产量最高,大穗型品种洲元9369也是在中播常规播量时荧光动力学参数的各项指标占优。10月12-19日为适宜播种期范围。

为明确播前底墒、播种密度和生育期灌水对冬小麦的产量效应,于2008-2009年度,采用3因素裂区设计进行了试验和分析比较,结果表明,在小麦全生育期降水92.5 mm的干旱年型,播前土壤底墒(2 m土层内)由518 mm增至541 mm,产量提高14.7%;再进一步增至560 mm,增产甚微(0.4%)。在较低底墒基础上增加23 mm,增产1 180.9 kg/hm2,供水效率增量为51.3 kg/(hm2.mm)。低墒条件下增加密度和灌水增产较为明显,但改善播前底墒的增产作用显著高于生育期播种密度和增灌开花水的作用。因此,播前造墒是实现小麦节水高产的重要措施。在底墒较低情况下通过增加密度和灌水...

研究了种植密度对晚播小麦氮素同化积累分配及氮素利用效率的影响。以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料,在晚播期(10-24—10-26)设低(150万株/hm2)、中(225万株/hm2)、高(300万株/hm2)3个种植密度进行了2年大田试验。传统播期(10-10—10-12)为对照。结果表明,晚播小麦旗叶的硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量显著提高,单茎氮素积累量、营养器官转移氮素对籽粒氮素积累的贡献率以及植株的氮素收获指数和氮素吸收效率均提高,而氮素利用效率和籽粒产量降低。对照播期的低、中密度处理的氮代谢酶活性、氮素积累量和氮素利用效率及籽粒产量较高,而晚播处理则以中、高密度处理较高。不同播期的...

以 18个小麦品种和不同剂量化学杂交剂 SQ- 1为处理 ,研究了 SQ- 1的杀雄效果及不同基因型小麦对 SQ- 1反应的遗传差异。结果表明 ,在适宜的 SQ- 1喷施剂量与时期下 ,供试品种均能被诱导产生大于95 %的雄性不育率。对参试品种而言 ,适宜时期为 Feekes8.0 - Feekes8.5 ,适宜剂量为 3.0～ 5 .0 kg/ hm2 ,以5 .0 kg/ hm2 效果最好。 SQ- 1与不同基因型小麦品种不存在明显的互作效应。

【目的】为探明单粒精播种植方式种间距对小麦根系的土层分布影响，构建了基于根系数字化仪实测根系3D拓扑结构数据下MATLAB分割分析复合型小麦根长密度（RLD）定量技术，获取大田条件不同种间距单株稻茬麦RLD在不同土层的分布特征和相对根长密度（NRLD）分布模型。【方法】选用宁麦13为试验材料，采用免耕等距单粒线播法，分别于2020和2021年进行稻茬小麦的免耕种植试验，设置单粒精播种间距1.5、3.0、4.5、6.7、9.0 cm共5个处理（JT1.5、JT3、JT4.5、JT6.7、JT9），行距20 cm。RLD分析采用根系构型数字化仪实测根系3D拓扑结构配合Pro-E软件数字重构，辅以MATLAB实现基于“空间voxel元技术”的根系生长空间3 cm~3精细分割和定量分析，跟踪各土层RLD分布动态和NRLD模型。【结果】不同处理的单株稻茬麦根长密度随土层深度的增加而逐步减小，0—9 cm土层深度内分布的稻茬麦根系达总根量95%以上，超过9 cm土层深度小麦根系急剧减小；单株小麦根系扩展面积随土层深度的增加先增加后减小，根构型以种子位作为中心点向四周拓展，且表现出明显的拓展方向性和约束性。群体稻茬麦RLD随种间距增加先增加后减小，且在JT4.5最大；RLD扩展面积随种间距的增大而不断增加，最大可达22 972 mm~2。过高与过低的群体都造成不良的根构型影响，适宜的播种密度才能创建最佳的根系3D分布，实现土壤空间资源的高效利用。经归一化处理后0—20 cm土层NRLD分布同时符合三次多项式和指数模型，两模型的拟合效果均极好（R~2>0.99,RMSE<0.1），但指数模型更符合随土层深度的RLD特征实际。【结论】融合根系数字化仪实测根系3D拓扑结构与MATLAB分割分析的复合型小麦根长密度定量技术实现了单粒精播稻茬麦不同种间距的单株及群体双尺度的根长密度分布动态的定量描述，所得结果可为今后开展小麦精确耕种、水肥精准运筹、根构型调控等研究提供方法学借鉴。

【目的】以晋西黄土区典型油松林及刺槐林为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行初步研究,以期为该区建设水源涵养林及水土保持林提供一定的借鉴依据。【方法】分别选取对应林分3种密度枯落物后进行野外人工降雨,并对其覆盖下0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm、100～120 cm 6个土层含水量实时监测。【结果】(1)在同一雨量级别下,当枯落物覆盖密度增加时,其在降雨过程中的截留量以及枯落物最终达到饱和截留量的时间也随之增加;此外,随着降雨试验的进行,截留率随之减小,且其随枯落物的密度增加而升高。(2)降雨过程中,随着枯落物密度的增加,两种林地上层土壤(0～60 cm)的含水率均呈现逐渐减小的趋势;其中0～20 cm土层含水率对降雨的响应最为直接和迅速,而20～40 cm与40～60 cm土层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,较深层(60～120 cm土层)土壤含水率对降雨过程几乎无响应过程。(3)降雨结束后,各深度土层的含水率均表现出随时间的持续缓慢减小;降雨结束24 h内,裸地及各密度枯落物覆盖下的土壤含水量最高均出现在0～20 cm层;当入渗48 h后,裸地土壤含水量最高则出现在20～40 cm土层,但是对于有枯落物覆盖的土壤,0～20 cm土层含水率在降雨结束48 h内始终最高,并且随着密度的增加其随时间延续而减小的幅度越小。【结论】截留量、截留率与降雨历时(降雨量)均符合幂函数关系(R2>0.9);在降雨前后及过程中,不同密度枯落物对其覆盖下的土壤含水率有较大影响;不同深度土层含水率对降雨响应差异显著。

【目的】为旱区不同降水年型冬小麦蓄墒增产耕作方式的选择提供科学依据。【方法】于2007—2018年在陕西黄土旱塬实施免耕与深松轮耕长期定位试验,设置免耕/免耕/深松(NNS)、免耕/深松(NS)和连续免耕(N)3种耕作处理,分析不同降水年型轮耕模式下冬小麦休闲期和生育期蓄墒效果及ET、WUE、产量和经济效益。【结果】降水年型对冬小麦休闲期及生育期土壤蓄墒、ET、WUE、产量和经济效益影响显著。丰水年型较干旱和平水年型分别提高冬小麦休闲期(23.9%和31.9%)和生育期(6.5%和16.6%)0—200 cm土层土壤蓄墒量,并在冬小麦水分急剧消耗的拔节期至灌浆期,分别增加耗水量1倍和3倍以上,且较干旱和平水年型WUE分别提高21.1%和16.3%,增产70.0%和25.8%,增效2倍和1/2倍以上。干旱、丰水和平水年型分别以免耕/深松(NS)(106.1 mm)、连续免耕(N)(192.0 mm)和连续免耕(N)(91.5 mm)处理休闲期0—200 cm土壤蓄墒量最高;生育期0—100 cm土壤蓄墒效果受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但120—200 cm深层土壤蓄水量基本呈"先增后减"的稳定变化趋势,并以免耕和深松轮耕措施蓄墒效果较好;免耕/免耕/深松(NNS)处理在干旱和丰水年型WUE及增产增效优势显著,在平水年型,连续免耕(N)处理产量和经济效益最高,分别为4 297 kg·hm-2和4 773元/hm2。受深松作业及其频次影响,免耕/免耕/深松(NNS)和免耕/深松(NS)轮耕处理分别增加生产成本172和227元/hm2,但生产投入的高低并非是影响经济效益的关键因素。较免耕/深松(NS)处理,免耕/免耕/深松(NNS)能以较少的深松频次节省生产成本,以较高的籽粒产量实现经济效益的最大化,具有减耗节水、提高冬小麦WUE和节本增效的优势,并在多数试验年份下保持节水减耗、经济高效的生产正效应,更具生产普适性。【结论】从可持续农业生产及绿色低耗高效的发展目标综合分析,推荐免耕/免耕/深松(NNS)轮耕措施为黄土旱区冬小麦蓄墒增产增收的最适耕作方式。

针对冬小麦夏玉米一年两作区生产上常因夏玉米收获较晚而导致冬小麦播种亦较晚,进而引起小麦产量降低的问题,探讨山西省南部播期配套播种方式的最优模式。研究基于山西省垣曲县晋垣惠农种植专业合作社的旱作麦田,研究了3种播种处理10月13日+小麦宽窄行机械化探墒沟播,10月23日+机械化垄盖地膜沟播,11月7日+机械化露地条播对小麦品种烟农21农艺性状、产量及干物质累积运转的影响。结果表明,抽穗前,垄盖地膜沟播有利于促根生蘖积累干物质,然后依次是探墒沟播和露地条播;灌浆期,探墒沟播小麦的茎高明显高于垄盖地膜沟播和露地条播,随灌浆进程推进,探墒沟播小麦的功能绿叶面积持续时间长,且灌浆高峰开始早,因而利于增加小麦穗粒质量,提高产量,比露地条播增产53%。探墒沟播方式在冬小麦夏玉米一年两作区的旱地麦田具有推广应用潜力。为我国一年两作区旱地冬小麦建立一套适合的高产高效播种方式提供了理论依据。

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的蓄水增产效果和生育期覆盖播种的节水增产效果,探索旱地小麦不同降水年型休闲期覆盖和生育期覆盖的保水技术新途径。【方法】于2011—2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期覆盖渗水地膜与不覆盖为主区,以生育期膜际条播、条播为副区,研究覆盖对旱地麦田3 m内土壤水分、小麦产量构成、水分利用效率和节水增产效率的影响。【结果】休闲期覆盖较不覆盖处理提高了播种期0—300 cm土层土壤蓄水量,丰水年达40—41 mm,平水年达55—58 mm,欠水年达70 mm,且欠水年更有利于蓄积土壤水分于深层,显著提高了不同降水年型休闲期土壤蓄水效率,达到20%以上,其覆盖的蓄水效...

【目的】探究不同降水年型及夏闲期降水量下磷肥对旱地小麦产量及磷素吸收利用的影响，为优化管理旱地冬小麦磷肥施用及稳产增产提供理论依据和实践指导。【方法】基于陕西渭北旱塬2018年7月开始的冬小麦磷肥定位试验，设置优化施磷（+P）和不施磷处理（-P），在不同降水年型下分析磷肥施用对冬小麦产量、降水利用效率、土壤贮水量、磷肥利用效率、冬小麦磷素吸收和土壤磷盈余的影响。【结果】干旱年和平水年小麦产量分别为3 432和4 549 kg·hm^-2，而丰水年冬小麦产量可达7 634 kg·hm^-2。与-P处理相比，+P处理显著提高小麦产量5.8%。冬小麦产量与年降水量、夏闲期降水量均呈线性加平台相关关系。干旱年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著低于-P处理，分别降低9.5%和8.0%，但在丰水年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著高于-P处理，分别提高13.1%和12.9%。平水年，1 m土层贮水量显著低于干旱年和丰水年，分别降低了10.8%和10.5%；在丰水年，磷肥施用对0—3 m土层贮水量无显著影响；在干旱年和平水年，+P处理表层土壤速效磷含量较-P处理显著增加了29.1%和17.8%；磷肥利用效率随着年降水量和夏闲期降水量的增加而增大，其中丰水年磷肥偏生产力和磷肥农学效率较干旱年分别显著提高74.0%和176.3%。此外，丰水年，+P处理土壤磷盈余最少，与干旱年和平水年相比，分别显著降低了67.9%和62.9%。-P处理土壤磷均亏缺，且丰水年的土壤磷亏缺量显著高于干旱年和平水年。【结论】冬小麦产量及磷素吸收利用在不同降水年型有不同效应，故旱地冬小麦生产中施用磷肥时需要考虑降水量变化。夏闲期降水量和年降水量对小麦产量的影响有相似的规律，因此应当更关注夏闲期降水量，以此来预测目标产量和优化磷肥施用量，保证合理施用磷肥和作物稳产增产。

应用Ｅｂｅｒｈａｒｔ和Ｒｕｓｅｌ的模式和Ｔａｉ的模式分析了黄淮北片水地高肥组１９９０～１９９１年区域试验中１３个小麦品种的基因型×环境互作效应，结果表明，Ｅｂｅｒｈａｒｔ和Ｒｕｓｓｅｌ模式中，ｂｉ对品种稳定性的评价较为笼统，而Ｔａｉ的基因型×环境互作效应的分解，对新品种的推广和利用提供了更多、更精确的信息，用此方法分析区域试验的数据有助于更精确地评价品种，使其得到合理的推广和利用，同时在栽培管理方法上可以提供科学依据