不同土壤水分和不同覆盖条件下麦田水分动态和增产机理研究

1997年 1月至 1 998年 6月在郑州水分试验场进行了小麦田覆盖期、覆盖量和土壤水分处理试验 .结果表明 ,覆盖是一种行之有效的保墒增产措施 .不同覆盖期、不同覆盖量和不同土壤水分对小麦干物重、叶面积、蒸腾强度、产量和水分利用效率有着显著的影响 .覆盖期、覆盖量和土壤水分含量的最佳结合点为 :冬前小麦停止生长之日、55%～ 70 %土壤相对湿度、450 0～ 60 0 0 kg/ hm2覆盖量 .在此状况下 ,产量可增加 1 8.5% ,水分利用效率提高 2 2 .1 % .     

农业干旱综合应变防御技术研究

针对华北地区农业生产水平和农业干旱特点 ,于 1 996～ 1 998年进行了农业干旱监测预测、秸秆覆盖、底墒科学利用、有限水胁迫效应、深松、多功能防旱剂和有限灌溉等单项农业干旱防御技术试验研究 .在它们的防旱机理、功能和操作技术方面取得了较好的效果 .在此基础上 ,在干旱严重的 1 998～ 1 999年冬小麦生育期内 ,在河南郑州郊区、山东泰安郊区和河北固城 ,根据各地条件因地制宜地对上述技术进行组装配套集成示范试验 .结果表明 ,综合应用这些技术具有较显著的抗旱增产效能 ,小麦增产 1 0 .1 %～ 36.0 % ,耗水量减少 1 .0 %～ 1 9.0 % ,水分利用效率提高 1 0 .6%～ 60 .0 % .     

冬小麦干旱综合防御技术应用研究

应用足墒深耕、适时播种、配方施肥、指标灌溉、喷抗旱剂等多项小麦抗旱管理措施 ,使麦田浇水次数减少 1～ 2水 ,耗水量平均减少 2 0 4mm ,产量提高 1 4 8% ,水分利用效率提高 2 0 6% ,经济效益提高 1 8 0 %。实践证明 ,这是一套简便易行 ,具有巨大经济效益的干旱综合防御技术。     

冬小麦土壤深松保墒增产效应试验研究

采用土壤深松 45cm、30 cm处理打破犁底层 ,1 996～ 1 998年连续进行 2个年度的冬小麦保墒、增产效应田间试验 .试验结果表明 :土壤深松处理后可减少冬小麦全生育期 0～ 1 0 0 cm的作物耗水量 ,促进根系对 1 0 0～ 2 0 0 cm土层土壤水分的利用 ,提高冬小麦的产量耗水比 .土壤深松处理能明显增加 0～ 30 cm土层的土壤湿度和含水量 ,降低 0～ 50 cm土层的土壤容重 .有利于冬小麦根系、茎、叶的生长发育和总生物量的累积 .土壤深松 45cm处理 2年平均冬小麦增产 7.0 % ,土壤深松 30 cm处理第一年增产 7.7% .冬小麦土壤深松保墒增产效应的适宜深松深度为 30 cm.     

阴山丘陵区土壤深松增墒水分动态研究

根据 1 997～ 1 998年观测资料 ,从热量平衡角度出发 ,论述了土壤深松保墒增墒的物理基础 ,初步探讨了深松条件下田间土壤有效水动态变化规律和保墒作用 .深松改变了近地层水热状况 ,导致土壤水分蒸发减少、土壤孔隙度增大 ,可接纳的天然降水增加 ,30～ 50 cm土层含水量比对照提高 2 0 %以上 ,产量平均提高 2 0 %～ 30 % .     

河南省获嘉县农田水分供需特征及秸秆覆盖效果分析

秸秆覆盖可以减少土壤表面水分蒸发,提高水分利用效率.以不覆盖处理为对照,2005年10月至2007年10月在获嘉县农场对冬小麦和夏玉米生育期间进行了秸秆覆盖处理对比观测.结果表明,秸秆覆盖后近地层气象要素发生了改变,覆盖后近地层空气温度升高,水汽压降低,地表土壤温度下降;秸秆覆盖有明显的保墒、蓄水作用,提高了土壤水分利用率;同时秸秆覆盖对提高冬小麦的成穗数,增加冬小麦和玉米的千粒重有明显作用.试验期间,推广田冬小麦增产幅度为8.7%,夏玉米增产幅度为8.9%.     

小麦增产节水技术的集成应用研究

1999－2000年度在山东省肥城市进行了小麦增产与抗旱技术集成应用试验，试验结果表明将多项增产技术与抗旱技术集成应用后，比传统管理的麦田小麦产量提高43．3％，水分利用效率达1．95kg/m^3，提高了46．6％。     

冬小麦干旱综全防御技术应用研究

应用足墒深耕、适时播种、西方施肥、指标灌溉、喷抗旱剂等多项小麦抗旱管理措施,使麦田浇水次数减少１～２水,耗水量平均减少２０．４ｍｍ,决量提高１４．８％,水分利用效率提高２０．６％,经济效益提高１８．０％。实践证明,这是一套简便易行,具有巨大经济效益的干旱综合防御技术。     

干旱胁迫对甘肃中部春小麦生理性状及灌水利用效率的影响

为研究干旱胁迫对春小麦生长发育阶段生理性状和灌水利用效率的影响,以高产优质抗旱春小麦新品种‘定丰18号’和‘定丰19号’为材料,对其分蘖期到成熟期进行正常供水(WW)、轻度土壤干旱(MD)和重度土壤干旱(SD) 3种不同水分处理,研究3种处理对小麦叶片水势、光合速率、籽粒灌浆速率、产量构成因素以及灌水利用效率的影响。结果表明,与WW处理比较,MD和SD处理显著降低了叶片水势(p <0. 05),MD处理通过夜间恢复其叶片水势可达到正常水平,SD处理不能恢复; SD处理显著抑制了叶片光合作用,MD处理与WW处理无显著差异(p> 0. 05);与WW处理相比,MD处理籽粒灌浆速率、粒重、穗粒数、千粒重和产量显著增加,而SD处理则显著降低(p <0. 05),不同处理间容重无显著差异(p> 0. 05)。两个不同小麦品种的两年试验结果基本一致,适度的水分亏缺有利于小麦增产,从而可提高其灌水利用效率。     

冬小麦干旱综合防御集成技术推广试验研究

冬小麦底墒效应＋土壤深松保墒增产效应＋玉米千秆覆盖效应（分覆盖，粉碎还田处理）＋有限水分胁迫高产效应集成技术的推广试验研究结果表明，覆盖处理，粉碎还田处理的冬小麦发育期的根，茎，叶，穗，总生物量与对照相比有明显增加，其中粉碎还田处理的增加量明显大于覆盖处理，666．67m^2的产量分别比对照增加19．7％，35．6％，全生育期耗水量分别比对照减少14．8％，12．1％，节约灌溉1－2水。     

干旱综合防御技术对小麦生长和产量的影响

1998年10月至2000年6月进行的冬小麦大干旱综合防御技术集成试验表明，充足的底墒水、深耕、秸杆翻压还田、秸杆覆盖、喷施防旱剂和有限灌溉等是防御冬小麦干旱、减少土壤水分无效消耗的有效措施，对小麦叶面积、干物重和产量形成有明显的影响。综合运用以上措施，可使冬小麦叶面积、干物重和产量形成有明显的影响。综合运用以上措施，可使冬小麦增产10％以上，水分利用效率提高30％以上，每公顷增收节支500－800元。     

我国北方地区冬小麦干旱灾害风险评估

选取我国粮食重要生产区——北方冬麦区作为研究区,基于干旱灾害对作物产量的影响开展冬小麦干旱灾害风险评估和区划。在确定干旱灾害危险性指标过程中,通过对比分析MCI、CWDIa、CI、Pa及Ma干旱指数的适应性,确定了干旱灾害风险危险性指数;在分析北方冬麦区干旱背景和脆弱性时,考虑了冬麦区的地形、土壤类型、土壤有效持水量、河网水系、灌溉条件、降水量及干燥度等环境因素,以及冬小麦的耕地面积、播种面积、主要生育期的水分敏感系数、历史产量等。与以往致灾因子危险性分析方法不同,本文首先建立了干旱指标与冬小麦减产率之间的关系,通过减产率等级来确定干旱致灾临界阈值,在此基础上计算分析了冬小麦全生育期和6个关键生育期不同等级干旱发生的频率。综合考虑干旱发生的危险性、不同地区干旱背景和脆弱性,建立了我国北方冬麦区全生育期和6个关键生育期的干旱灾害风险评估模型和区划方法,实现了我国北方冬麦区干旱灾害的风险评估和区划。结果表明,MCI更能反映北方冬麦区干旱的特征,故以MCI指数作为干旱灾害风险危险性指数;我国北方冬麦区中北部的干旱灾害风险较高,应该加强防旱抗旱能力建设,南部地区包括苏皖和河南东南部的干旱灾害风险较小。本文建立的北方冬麦区不同生育期干旱灾害风险评估模型可应用于干旱灾害风险动态评估实时业务中。     

安徽省冬小麦水分盈亏特征及其对产量的影响

利用安徽省1971—2010年的气象资料和冬小麦产量资料,采用水分盈亏指数分析了安徽省冬小麦全生育期和关键期（孕穗至乳熟期）水分盈亏的时空变化特征,以及旱涝对产量的影响。结果表明：冬小麦全生育期和关键期水分盈亏指数基本呈纬向分布,合肥以北水分亏缺明显,江淮南部及其以南地区水分供应基本充足,越往南水分盈余程度越大,总体来看缺水程度关键期大于全生育期;近40年冬小麦水分盈亏指数的时间变化趋势不明显,但年际波动大,旱涝灾害风险增加。干旱主要发生在沿淮淮北地区,涝渍在江淮及其以南地区发生频率较高,典型旱涝年平均减产率分别为4.2%和12.4%;造成冬小麦减产10%的中度旱灾风险北部大于南部,中度涝灾风险南部大于北部。南部涝渍风险和造成的产量损失明显大于北部的干旱,水分偏多的南部地区要尽量减少冬小麦的种植。     

黄土高原冬小麦地膜复盖的农业气象效应的研究

地膜复盖是60年代国外农业生产中的一项新技术。它可以有效地改善作物地段的土壤水分和热量状况,有利于作物的生长发育和产量的提高。在我国逐步推广使用,取得了较好的结果。本文利用山西省两试验点,在1987—1988年冬小麦生长季进行复膜试验的资料,系统地分析了其农业气象效应。试验结果表明,黄土高原高海拔地区复膜栽培冬小麦是提高其产量的有效措施。     

冬小麦拔节期灌溉防霜冻效果研究

以矮抗58为研究对象,在冬小麦拔节期设置灌溉与未灌溉两种水分处理,通过对无霜冻年份(2012年)和晚霜冻年份(2013年)的对比试验,分析晚霜冻害对冬小麦群体密度、干物质积累、产量及其构成要素的影响,探讨拔节期灌溉的防霜效果。研究结果表明:1)孕穗-抽穗期发生晚霜冻害可使冬小麦群体密度下降、产量显著降低。2012年的产量整体高于2013年的,且2012年未灌溉处理的产量显著高于2013年灌溉处理的(P0.05);受霜冻影响,2013年灌溉与未灌溉的成熟期密度分别比抽穗期下降11.8%和14.8%,地上部分总干物质重先显著下降而后逐渐恢复,和抽穗期相比其下降幅度分别为18.5%(灌溉)和33.7%(未灌溉)。2013年成熟期叶片干重占地上部分总干物质重比例为43.5%(灌溉)和41.0%(未灌溉),显著高于2012年的16.3%(灌溉)和4.1%(未灌溉)。2)无论是否有霜冻害发生,拔节期灌溉均可显著提高产量,灌溉处理产量分别比未灌溉处理的偏高16.3%(2012年)和24.5%(2013年)。霜冻年份拔节期灌溉处理可显著降低穗粒数损失和抽穗期以后叶面积指数的衰减速度。3)2013年灌溉处理较2012年灌溉处理减产23.6%,未灌溉处理较2012年未灌溉处理减产32.9%。拔节期灌溉能够有效减少霜冻造成的产量损失,但这主要是由水分增加所引起,抽穗期的冬小麦抗霜能力并没有提高。     

河北省南部干旱特征及其对冬小麦产量的影响分析

以河北省南部冬小麦产区为例,基于标准化降水指数(SPI),采用数理统计方法,分析了近40 a(1971—2010年)冬小麦生育期干旱的时空变化特征,干旱对冬小麦产量的影响及干旱风险特征。结果表明:河北省南部干旱在空间上具有一致性,在时间上春季干旱20世纪90年代少于20世纪70年代和80年代,冬小麦全生育期干旱无明显变化。河北省石家庄地区冬小麦产量受干旱影响较小,沧州地区影响大,其他地区一般主要受春季干旱的影响。干旱的影响与各地灌溉条件及管理水平有关。冬小麦全生育期,邯郸西南部为干旱较高风险区;邢台、邯郸局部地区为干旱低风险区;其他大部分地区为干旱中风险区。     

干旱与灌溉处理对冬小麦冠层内光分布的影响

为探讨北方冬麦区节水灌溉的关键时期,借助干旱和灌溉对冬小麦冠层光分布,获取本地化参数,为华北农业干旱预报模型的修正提供依据。采用美国CID公司生产的CI-110型植物冠层分析仪,对干旱和灌溉条件下冬小麦冠层内光分布进行直接测定。结果表明,干旱和灌溉条件下,无论是高氮还是低氮、中氮,平均叶面倾角(MLA)都随生育期的延长呈现出先下降再上升的趋势。高氮和低氮时,随着生育期的延长,干旱处理和灌溉处理的冬小麦散射辐射透过系数(TCDP)都呈现先下降再上升的变化趋势;中氮时,干旱处理和灌溉处理的冬小麦TCDP在开花期和灌浆期都呈现一直上升的趋势。无论高氮还是中氮、低氮,冬小麦直接辐射透过系数(TCRP)的值都随着天顶角角度的增大而减小,冬小麦TCRP的值随着冬小麦生育期的推进,都呈现出先下降、后上升的变化趋势。高、中、低氮3种情况下,干旱和灌溉处理的冬小麦每个生育期均呈现随着天顶角角度的增加,消光系数K也增大;高氮时,多数情况下,冬小麦冠层的消光系数K干旱的大于灌溉的;中氮、低氮时,多数情况下,冬小麦冠层的消光系数K干旱的小于灌溉的。干旱和灌溉对冬小麦冠层光分布的影响:灌溉增加了冬小麦的平均叶面倾角(MLA);干旱和灌溉处理条件下冬小麦的TCDP差异较小,TCDP与MLA变化趋势相似,也都呈现出先下降、再上升的变化规律;干旱和灌溉处理冬小麦TCRP,无论高氮还是中氮、低氮,都随着天顶角角度的增大而减小,在7.5°、22.5°时干旱和灌溉对冬小麦TCRP的影响较大,而在37.5°、52.5°、67.5°时对冬小麦TCRP的值影响很小;每个生育期消光系数K均随着天顶角角度的增加而增大。     

安徽省旱涝灾害及其对农作物产量影响

通过对建国以来安徽省多种农业气象资料分析，采用Z指数方法建立安徽省旱涝灾害气候判别指标，分析安徽省旱涝灾害发生规律。结果表明:1961—2000年安徽省有13年偏涝、13年偏旱；分区域看，淮北旱多于涝，沿淮、江淮、江南旱涝相当，沿江、大别山区涝多于旱。通过水稻（一季稻）、小麦典型旱涝年灾损率与发育期间气象条件、旱涝程度的对比统计分析，建立了分区水稻、小麦旱涝灾害损失评估模型和指标。春季涝渍灾害是影响安徽省冬小麦产量的主要灾害，其对冬小麦产量的危害程度远大于干旱，尤以4—5月发生的涝渍影响最严重，极重涝渍灾害的减产损失可达4成以上。同时重点研究了春季渍害对冬小麦产量的影响，提出改进的涝渍强度指标Qw，并进一步综合分析作物的敏感性和区域脆弱性对灾损率的影响。对1961—2000年冬小麦灾损率进行的敏感性和脆弱性订正表明，订正后拟合误差平均值和差异变率都明显降低，灾损评估精度得到提高。     

冬小麦冬季干旱时段灌溉气象适宜指数研究

对1955-2010年宿州市冬季降水量和气温变化的数理统计分析结果表明：宿州市冬小麦冬季仍处于缓慢生长状态,特别是在干旱和暖冬的双重影响下,冬季麦田一般需要灌溉一次。在此基础上,采用德尔菲法（Delphi technique）,确定了影响冬季麦田实施灌溉的降水、日最低气温和风速3个气象要素的各自的量化等级和影响灌溉适宜与否的权重系数,给出了冬季干旱时段灌溉气象适宜指数概念和计算模型,再结合天气预报产品的释用方法,得到了冬小麦冬季干旱时段灌溉农用天气预报产品。经实例应用,可适应对外发布冬季麦田灌溉农用天气产品的需要。