分带交替灌溉小麦间作玉米土壤水分的时空分布与利用

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控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和水分生产效率的影响

夏玉米光合速率略小于ＣＩ０处理。而水分控制Ｆ一８
内的耗水量采用水量平衡方程计算。
（）气象因子：２由试验场内自动气象站观测，包括太阳辐射、气温、空气湿度、速、风日照时数、发蒸量以及天气变化等。（）作物生育期：３观察并记录各处理的各生育
部茎粗、高、株叶面积和黄叶数等生长情况。夏玉米
叶面积的测定方法是：试验处理小区选取长势均在匀，有代表性的夏玉米进行定期观测，样本数为３株／，，用叶面积系数法测定叶面积，ｄ区利即叶面积
基金项目：十一五国家科技支撑计划项目（０７Ａ８Ｂ２；２０ＢＤ８０）国家自然科学基金资助项目（０７００５１９３）作者简介：汪顺生（９８，，１７一）男安徽怀宁人，博士生，讲师，主要从事节水灌溉理论技术方面的研究。ＥｍｉｗｎｓｕｓｅｇＣＵｅｕ－ａ：ａｇｈｎｈｎ＠ＢＷ．ｄｌ
积灌溉中有着广阔的应用前景＿１。但由于控制性
交替隔沟灌溉是一种新的地面灌水技术，处于试还
验探索和发展阶段，进行系统的理论研究。本研需
收稿日期：０１２２２１－．９０
土壤水分为标准，当其下降到水分控制下限时，即进行灌水。试验设计共４处理，个随机区组排列，复重

根冠互作对小麦间作玉米水分利用效率的影响

根冠互作对小麦间作玉米水分利用效率的影响根冠互作对小麦间作玉米水分利用效率的影响引言：小麦和玉米是世界上最重要的农作物之一，广泛种植于不同气候和土壤条件下。

农田中常常实施小麦与玉米间作种植，以提高农田的产量和效益。

然而，小麦与玉米的间作种植方式对于水分利用效率会产生影响。

这种影响的背后，与根冠互作关系密切相关。

本文将探讨根冠互作对小麦间作玉米水分利用效率的影响。

一、根冠互作原理的介绍根冠互作是指植物的根系和地上部分之间的相互作用和影响。

根冠互作通过根系释放出的激素和根系对土壤物理化学性质的改变，对作物的生长和发育产生调控作用。

在小麦与玉米的间作种植中，根冠互作是影响水分利用效率的重要因素之一。

二、根冠互作对小麦和玉米水分利用的影响1. 土壤水分提供效率根冠互作可以改变土壤的结构和质地，增强土壤的保水能力。

小麦植株的根系较浅，而玉米植株的根系较深，两者的根系互相穿插在土壤中，相互促进土壤水分的储存和供应。

这种互作关系有助于提高土壤水分的有效利用率。

2. 蒸腾作用的调控小麦和玉米的蒸腾速率不同，而根冠互作可以调控植物的蒸腾作用。

通过调节土壤水分和植物体的水分传输，根冠互作可以使小麦和玉米的蒸腾速率适应各自的需求，减少土壤水分的流失，提高水分利用效率。

3. 共生菌根的影响小麦和玉米的根系在根冠互作中与共生菌根形成互惠共生关系，促进两者的生长和发育。

共生菌根可以增强植物对水分的吸收能力，提高植物对水分的利用效率。

因此，根冠互作对小麦和玉米的共生菌根结构和功能具有重要影响，进而影响水分利用效率。

三、根冠互作策略的优化1. 合理调整作物的种植密度通过合理调整小麦和玉米的种植密度，可以使两者的根系在土壤中更好地互相穿插，增强根冠互作的效果，提高水分利用效率。

2. 种植适应性强的品种选择适应性强的小麦和玉米品种，可以使两者在根冠互作中更好地相容，增加水分利用效率。

3. 控制水肥管理通过合理的水肥管理措施，使水分和养分的供应与需求匹配，避免过度灌溉和农药的施用，减少水分和养分的浪费，增加养分和水分的利用效率。

交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用研究

交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用研究交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用研究引言灌溉是农业生产中不可或缺的环节之一，但传统的灌溉方法存在着水资源浪费以及土壤水热利用不高的问题。

因此，研究新的高效灌溉技术对于提高农业生产效益、保护水资源和实现可持续农业具有重要意义。

本文将重点探讨交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用的研究现状以及未来的发展方向。

一、交替隔沟灌溉技术的原理交替隔沟灌溉技术是一种通过交替布置沟渠使水分更好地渗透到根系区域的灌溉方法。

该技术主要包括沟渠布置、灌溉时间控制和灌溉水量控制三个方面。

首先，通过合理的沟渠布置，可以使灌溉水均匀地渗透到根系区域，减少了积灌和淹灌现象的发生。

其次，通过科学合理地控制灌溉时间，能够避免水分蒸发和渗漏的损失，提高灌溉的效率。

最后，通过合理控制灌溉水量，既能满足作物生长的水分需求，又能避免过度灌溉导致的土壤水分浪费。

二、交替隔沟灌溉技术的应用与效果交替隔沟灌溉技术已经在一些地区得到了广泛的应用，并取得了一定的效果。

研究结果表明，交替隔沟灌溉技术可显著减少水分蒸发和渗漏的损失，提高水分利用率，进而节约了水资源。

同时，该技术还能够降低土壤中深层水分的利用，增加表层土壤水分的储存量。

作物在这种灌溉条件下生长得更为健壮，减少了发生病虫害的概率。

此外，交替隔沟灌溉技术还能够降低土壤温度，提高土壤中的含水量，从而改善作物根系生长环境。

三、土壤水热高效利用的研究现状除了交替隔沟灌溉技术外，土壤水热高效利用还可以通过其他手段来实现。

一方面，科学施肥是提高土壤水热利用效率的重要环节。

适量的施肥能够促进作物的生长，提高作物对水分和养分的利用效率。

另一方面，适时翻耕和覆盖保墒也是提高土壤水热利用效率的有效措施。

翻耕能够改善土壤通气性，促进水分的渗透和循环。

覆盖保墒则能够减少土壤表面水分的蒸发和渗漏，提高土壤中的水分储存量。

四、交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用的未来发展方向在今后的研究和应用中，交替隔沟灌溉技术与土壤水热高效利用可以结合起来，进一步提高灌溉和水热利用的效率。

应用交替灌溉新技术_1

应用交替灌溉新技术核心提示：控制性作物根系分区交替灌溉技术简称为交替灌溉。

这个概念和理论基础是起源于20世纪80年代末、90年代中以前，在植物生理学中传统的控制性作物根系分区交替灌溉技术简称为交替灌溉。

这个概念和理论基础是起源于20世纪80年代末、90年代中以前，在植物生理学中传统的分根实验发现，如果一边老是干旱，植物可能会死亡，所以就是一边灌水，一边干燥。

从而提出交替灌溉的概念。

根系局部供水分为干燥区和湿润区。

由于干燥区土壤干旱会刺激根系产生一部分ABA。

它是干旱信号一个非常重要的因素，可以使叶面孔开度降低，同时只灌了一半的根系，这样湿润面下降，无效的蒸发量降低。

另外侧向入渗，深层渗漏也会减小，尤其刚灌溉的时候。

同时干燥区和湿润区交替进行，可以高效利用根系区的水分和养分，从而达到节水优产的效果。

通过交替灌溉方式，首先灌一边区域，然后交替进行。

通过以上思路来达到这样一个目的，既节水又可以不减产，或者稍有减产，但品质可以提高。

1997年以来，我们以干旱沙漠绿洲区的甘肃民勤县为基地，重点推广了大田玉米控制性根系分区隔沟交替灌溉技术，主要进行了如下几种配套技术的示范：(1)垄植沟灌技术。

采用垄植沟灌的方式种植玉米等大田作物，地块应做到土绵、无杂草，种植前以米划线，沿线开沟，将化肥均匀混合撒入垄中间，开沟起垄，沟深约30～40厘米，沟宽60厘米，垄顶宽40厘米。

(2)足墒播种技术。

为保证全苗种植前应灌足底墒水，一般为50立方米／亩左右，水干后，沿水面线刮去干土，整好垄沟，及时播种。

3)地膜覆盖技术。

玉米播种后立即用120厘米地膜将垄覆盖，在沟底紧膜压实，出苗后及时放苗，放苗密度5500株／亩，视情况揭膜除草。

(4)控制性根系分区交替隔沟灌水技术。

玉米全生育期灌水7次，灌溉定额140立方米／亩，本次灌水的沟下次不灌水，轮流交替进行，即本次灌水沟为1、3、5、7沟，下次灌水沟改为2、4、6、8沟，依次轮流交替。

小麦玉米间作优势及地上部与地下部因素的相对贡献

小麦玉米间作优势及地上部与地下部因素的相对贡献经过大量的实验，间作的优势已经得到了证实。

而对间作优势做出贡献的，不仅有种间地上部因素的相互作用，还包含地下部因素的相互作用。

小麦玉米的间作优势，对于农作物今后的管理和发展具有重要的意义。

1 实验条件1.1 实验的前期准备利用小麦和玉米 2 种作物开展间作优势试验，需要采取随机的方式进行分隔选择，以便开展分组实验。

而区域的划分，需要根据 2 种作物根系进行。

在种植方式上，可以选择薄膜覆盖和正常种植 3 种方式进行实验。

通常情况下，单种小麦的行距一般是16cm,单种玉米的行距是40cm,而间种的时候小麦一般占总种植面积的49%，玉米占总面积的51%。

小麦玉米间作的形式是小麦9行，间距16cm,玉米4行，间距40cm,而小麦和玉米之间间作带宽度为1.5m，间作间距则为28cm在生长过程中2种作物可以施用同样的化肥, 但依据生长特点的不同, 小麦化肥的施肥方式应采取按带追施方式, 而玉米一般需要施加 2 次肥料, 一次在拔节期,一次在灌水前,按照同样的方式进行施肥,即在每棵苗木靠近根部挖一个小坑, 将肥料投放进去即可。

从上述施肥方式可以看出, 间作作物的施肥方式其实是与单种时施肥方式是一样的。

在与小麦间作的情况下，对于玉米覆膜间作应先播种后覆膜，且覆膜的宽度应与其种植宽度保持一致。

在单独种植情况下，同样先播种后覆膜，但要进行整体覆膜。

不管是间作还是单种，为了保证作物水分供应的充足，应进行相同次数的灌溉。

1.2 实验数据的处理在作物成熟之后，需要完成上半部分作物的单独收割，并且测量产量，从而分析上半部分的产籽量。

然后，需要对相同面积的产量进行对比，衡量小麦和玉米种子的竞争力，分析养分对农作物的吸收能力。

实验进行中，小麦和玉米的数量上一致，质量上也要优质，这样实验之后的结果才具有准确性，如果东西的质量不同，好坏参杂在一起，参差不齐，这样实验的结果在一定程度上一定是不准确的，所以实验的每一个步骤都应该认真仔细的完成，不能忽视细节，关键部分起决定作用，玉米和小麦在实验中测得的数字也应记在本子上，以免忘记自己测量的数字是多少。

水浇地冬小麦、夏玉米一体化高产栽培技术

农家参谋农业研究-108-NONG JIA CAN MOU水浇地冬小麦、夏玉米一体化高产栽培技术段秋红岳前进（陕西省咸阳市泾阳县农业技术推广站，陕西咸阳，713700）【摘要】一体化主要技术为品种选择搭配一体化、主攻玉米高产播种期收获期一体化，实行“一早两晚”个体群体一体化，合理产量结构肥料投入一体化，培肥基础地力水资源调配一体化，提高水份利用率病虫防控一体化，重防“两虫五病”耕作方式一体化，简化耕作制度，推广“一免一浅两还田三年一深翻”。

【关键词】小麦；玉米；一体化；栽培技术1 一体化关键措施1.1 品种选择搭配一体化、主攻玉米高产小麦品种选用稳产、抗逆性强的品种，玉米品种选择增产潜力大的耐密型品种，稳定提升小麦单产，主攻玉米高产，保证小麦、玉米两料整体增产。

1.2 播种期收获期一体化，实行“一早两晚”玉米突出抓好早播晚收，小麦适当晚播，适宜播期在10月13日～18日。

玉米播期提倡硬茬抢时早播，最晚不得迟于6月15日；玉米收获期以不误小麦适时播种为宜。

1.3 个体群体一体化，合理产量结构大力推广宽幅播技术，改变撒播的不良习惯，并适当降低播量，确保苗齐、苗全、苗匀、苗壮，提高播种质量。

小麦高产的群体动态指标：基本苗15-18万/亩，冬前总茎70-90万/亩，春季最高总茎不超100万/亩，成穗数38-45万/亩。

玉米推广紧凑型玉米品种，密度要求达到4500～5500株/亩。

1.4 肥料投入一体化，培肥基础地力小麦、玉米的施肥量应根据土壤肥力及产量指标而定，根据测定的土壤基础肥力确定施肥量，并把玉米需要补充的磷钾肥在小麦播种整地时一次施入，隔年利用。

玉米田实施秸秆留茬覆盖免耕栽培技术，小麦田推广玉米秸秆粉碎还田，培肥地力，提高肥料利用率。

推广小麦氮肥后移技术。

1.5 水资源调配一体化，提高水份利用率小麦生产上要确保冬灌和拔节水；玉米区大力推广“四水”高产法，即保证出苗水、巧灌拔节水、饱灌抽雄水、灌好升浆水。

交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理

交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理间作种植具有充分利用多种资源、提高单位面积作物产量的优点,在我国西北地区广泛应用。

近年来,受水资源紧缺的严重制约,间作应用面临重大挑战,间作节水灌溉技术亟待深入研究。

交替灌溉具有提高作物水分利用效率,创造提高作物水分利用效率的根系系统,有利于提高水分补偿效应、降低无效蒸发和渗漏。

本研究通过大田试验和根箱试验,研究了交替灌溉对西北主导间作模式小麦/玉米、小麦/蚕豆的水分利用特征,并对影响间作群体水分利用效率的机理进行了探讨。

主要结论如下:1、交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用率和作物产量,交替灌间作比之传统灌间作具有更大的提高土地利用率的潜力。

连续四年的大田试验表明,交替灌溉小麦间作玉米的土地当量比(LER)变化在1.22~1.52,且除2008年外,其它年度的交替灌溉间作LER比同等灌水水平下的常规灌溉提高了2.33%~17.83%。

交替灌溉间作有利于提高小麦、玉米的经济产量,间作小麦产量达到了单作的55.37%~74.88%、间作玉米产量达到了单作的66.63%~78.87%。

2、交替灌溉间作并未显著增加复合群体的耗水量。

2006-2009年度,与单作耗水量的加权平均相比,交替灌间作耗水量分别增加了0.28%~0.92%、4.29%~5.94%、14.36%~19.19%、12.72%~18.13%;交替灌间作耗水量较同等灌水水平下常规灌间作的增幅分别为0.44%、4.43%、3.59%、-19.28%。

交替灌溉可显著提高间作作物的水分利用效率,各年度交替灌溉间作水分利用效率分别较单作水分利用效率的加权平均提高了32.70%~47.10%、31.16%~34.39%、7.84%~20.30%、14.42%~22.52%;与常规灌溉间作水分利用效率相比,中灌水水平交替灌溉间作水分利用效率分别增加了17.55%、0.09%、0.53%、27.10%。

北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式周年水分时空分布及高效利用

北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式周年水分时空分布及高效利用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响

滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响的报告，600字滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响报告本文旨在研究不同滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响。

检测结果表明, 随着滴灌量的增加，冬小麦根系平均总长度和总面积都有所增加；同时，随着滴灌量的增加，根系的空间分布也以不同程度有所变化，其中以表层根系占比的提高最为明显。

此外，滴灌量的增加也促进了冬小麦的水分利用效率的提高，从而使其水分效率从20.14 kg•ha-1米-1上升至28.48 kg•ha-1米-1。

首先，通过测量试验发现，不同的滴灌量会影响冬小麦的根系时空分布。

用滴灌方式灌溉条件下，根系体系显示出其特定的时空分布特征，比如当滴灌量增加时，根系平均总长度和总面积会不断增加，其中以10 kL•hm-2 滴灌量下，根系平均总长度仅比7.5 kL•hm-2 滴灌量高出8.71%，而根系总面积仅超过7.5 kL•hm-2 滴灌量高出3.45%。

另外，随着滴灌量的增加，根系的空间分布也发生了一定程度的变化，其中以表层根系相对比例最为明显，当滴灌量从7.5 kL•hm-2提高至15kL•hm-2时，表层根系的相对比例上升至68.32%，较滴灌量为7.5 kL•hm-2时升高14.2%，细根系的相对比例则降低至13.87%，较7.5 kL•hm-2滴灌量时降低18.3%。

以上结果表明，不同的滴灌量会影响冬小麦的根系时空分布特征。

其次，不同的滴灌量也会影响冬小麦的水分利用效率。

研究显示，当滴灌量从7.5kL•hm-2 增加至15kL•hm-2 时，冬小麦的水分利用效率将从20.14 kg•ha-1米-1上升至28.48 kg•ha-1米-1，较原来提高了41.76%，这说明滴灌量的提高可以促进冬小麦的水分利用效率提高。

本研究结果显示，不同滴灌量会影响冬小麦根系时空分布及水分利用效率。

滴灌量的提高可以促进根系总长度、总面积及表层根系比例的提高，以及水分利用效率的提高。

间作小麦玉米的水分竞争与生态位分离机制

间作小麦玉米的水分竞争与生态位分离机制间作小麦和玉米是常见的农田作物组合，它们在相同的环境条件下共同生长，但对水分的需求和利用却存在明显差异。

本文将探讨间作小麦和玉米之间的水分竞争和生态位分离机制。

首先，小麦和玉米对水分的需求存在差异。

小麦生长期较长，从发芽到收获需要大约4个月的时间，因此需要较长时间的供水。

相比之下，玉米的生长周期相对较短，仅为3个月左右。

另外，小麦较为耐旱，可以在较为干燥的环境下生长，而玉米对水分的需求相对较高，需要较丰富的水源来满足其生长发育的需要。

其次，小麦和玉米对水分的利用方式也存在差异。

小麦的根系统广泛分布，深入土壤，可以吸收较深层次的水分。

这使得小麦在干旱季节能够充分利用土壤中的深层水源，从而减少与玉米的竞争。

而玉米的根系相对较浅，主要分布在土壤表层，容易受到干旱季节的影响，对水分的需求更为迫切。

另外，小麦和玉米的生长节奏和气候特点也有所不同，这也导致了它们之间水分利用的分离。

小麦主要在早春至初夏的季节生长，而玉米的生长期主要在夏季。

夏季气温较高，水分蒸发速度较快，这时玉米对水分的需求更加迫切。

而小麦在气温较低的春季生长，水分蒸发速度较慢，对干旱的适应性较强。

此外，小麦和玉米之间的株高差异也为它们的水分竞争提供了解决方案。

小麦一般生长高度在60-100厘米左右，而玉米的生长高度则可达2-4米。

小麦的矮小身材使得它不太容易与高大的玉米植株竞争水分，尤其是在干旱条件下，小麦可以更充分地利用土壤中的水分资源。

综上所述，间作小麦和玉米的水分竞争与生态位分离机制表现为：小麦和玉米对水分的需求和利用存在一定差异，小麦对干旱的适应性较强，根系深入土壤，利用深层水源，而玉米对水分的需求较高，根系主要分布在土壤表层。

小麦和玉米的生长节奏和株高差异也导致了它们之间水分利用的分离，进一步减少了水分竞争的强度。

通过这些生态位分离机制，间作小麦和玉米能够在相同的农田中共同生长，减少了它们之间的水分竞争，实现了资源的高效利用。

华北小麦玉米轮作耕作措施 -回复

华北小麦玉米轮作耕作措施-回复华北地区是我国重要的小麦和玉米种植区域，小麦和玉米的轮作耕作措施对于提高农作物产量、改善土壤质量和维持农田生态系统平衡至关重要。

本文将从土壤管理、作物种植、病虫害防治和水肥管理等方面详细介绍华北地区小麦玉米轮作耕作措施。

一、土壤管理1. 合理施肥：在玉米收获后，根据小麦的需肥量，施入适量的有机肥和化学肥。

特别是要注重补充磷、钾等元素，以提高土壤肥力和小麦品质。

2. 秸秆还田：将已经晾干的玉米秸秆还田，有助于增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力。

3. 深翻耕作：在小麦收获后，进行适度的深翻耕作，促进土壤氧化、松软，有利于提高根系的长势。

二、作物种植1. 品种选择：根据华北地区的气候条件和生产需求，选择适应该地区的优质小麦和玉米品种。

如小麦可选择耐寒性强、抗病虫害能力好的品种；玉米可选择早熟、耐湿、抗倒伏能力强的品种。

2. 适宜密度：根据不同品种的生长特点和土壤条件，合理确定小麦和玉米的适宜密度。

通常，小麦适宜密度为每亩180-240kg，玉米适宜密度为每亩6-8万株。

3. 播种时间：在华北地区，小麦一般在10月下旬至11月初进行播种，玉米在4月中旬至5月上旬进行播种。

三、病虫害防治1. 病害防治：首先要选择抗病性好的小麦和玉米品种；其次，加强病害监测，及时采取综合防控措施，如合理施用农药、清除病害源等。

2. 虫害防治：监测虫害发生情况，及时采取防治措施。

可以通过适量施肥、合理密度、间作等方式，减少虫害发生。

四、水肥管理1. 灌溉管理：要注重土壤水分管理，增加土壤湿度。

要根据小麦和玉米对水分的需求分别调整灌水量和灌水时间，确保合理用水。

2. 施肥管理：根据小麦和玉米各个生长阶段对养分的需求，合理施用化肥和有机肥。

同时，结合土壤质量和作物状况等因素，进行精准施肥。

以上是华北地区小麦玉米轮作耕作措施的主要内容。

通过合理的土壤管理、作物种植、病虫害防治和水肥管理，可以提高作物产量、改善土壤质量，保护农田生态系统平衡，为我国农业生产发展做出贡献。

绿洲灌区小麦间作玉米的耗水特性及其与根系时空分布的关系

绿洲灌区小麦间作玉米的耗水特性及其与根系时空分布的关系小麦间作(∥)玉米是我国西北地区,特别是甘肃一熟灌区普遍应用的高产种植模式,但是受水资源紧缺的严重制约,该区间作应用面临重大挑战,间作节水理论和技术研究亟待深入。

本研究通过大田试验,结合微型蒸渗仪(Micro-Lysimeters,MLS)测定棵间蒸发和根系分隔方法,研究了隔根对绿洲灌区小麦∥玉米的产量、水分利用效率、根系时空分布和耗水特性的影响,并对根系时空分布与耗水特性的关系进行了探讨。

主要结论如下:1、与单作相比,小麦∥玉米具有提高土地利用效率和作物水分利用效率的作用,隔根影响间作产量和水分利用效率的提高间作可提高土地利用效率,不隔根小麦间作玉米(W∥C)、塑料布隔根小麦间作玉米(PW∥C)和尼龙网隔根小麦间作玉米(NW∥C)的土地当量比分别达到了1.46、1.20%和1.39。

W∥C、PW∥C、NW∥C与单作小麦和单作玉米相比,产量分别提高了76.2%、46.2%、67.9%和25.4%、4.1%、19.5%,隔根对小麦产量的影响大于玉米。

塑料布隔根显著降低了小麦间作玉米的产量,PW∥C与W∥C、NW∥C相比,产量分别下降了20.5%、14.8%,说明根间作用对小麦∥玉米的贡献份额为17.0%,而通过根系的空间交错产生的贡献份额为4.7%。

W∥C、PW∥C、NW∥C的水分利用效率分别比单作小麦、单作玉米水分利用效率的加权平均值高51.90%、25.94%、43.04%,W∥C的水分利用效率分别较PW∥C、NW∥C高17.1%和5.8%。

隔根降低了间作的水分利用效率,根间作用对小麦∥玉米水分利用效率的贡献份额为17.1%,而通过根系交错产生的贡献份额为5.8%。

2、种植模式影响小麦、玉米全生育期的耗水量,隔根对小麦∥玉米总耗水量影响较小、对棵间蒸发量的影响较大与单作耗水量的加权平均相比,W∥C、PW∥C、NW∥C的耗水量分别增大了3.24%、3.00%、1.81%,三个间作之间耗水量差异不显著。

交替灌溉对绿洲灌区小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响

交替灌溉对绿洲灌区小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响针对河西绿洲灌区间作套种灌溉技术落后、总耗水量过大、作物水分利用效率(WUE)不高的生产现状,本研究将垄作沟灌和交替灌溉技术集成到小麦间作玉米灌溉技术中,对比研究了传统漫灌和交替灌溉对复合群体作物产量、WUE、产值和单方水产值的影响,并对不同模式光合产物的累积和分配动态、影响复合群体产量和WUE的主要原因进行了探讨。

结果表明:1.间作可显著提高土地生产效率、作物WUE、产值和单方水产值,交替灌溉在提高间作产量、WUE、单方水产值方面的作用高于传统灌溉。

在生育期总灌溉量为2550m~3/hm~2(低)、3000m~3/hm~2(中)和3450m~3/hm~2(高)三个灌水水平下,小麦间作玉米的土地当量比(LER)为1.218～1.522,相同供水水平间比较交替灌间作LER分别较传统灌处理提高了12.31%、17.98%、12.81%;低、中、高三个灌水水平下,传统灌间作和交替灌间作WUE分别较相应灌水水平下的单作小麦、单作玉米WUE的加权平均提高了19.93%和43.64%、9.18%和40.62%、17.58%和47.74%,交替灌间作WUE较传统灌间作WUE 分别高12.32%、17.29%、12.25%,且三个供水水平下的增高效应显著;小麦间作玉米产值当量比变化在1.218～1.513、单方水产值当量比为1.241～1.592,且中等供水水平下的交替灌处理产值当量比和单方水产值当量比最高。

3000m~3/hm~2的总灌水量及其交替灌溉制度可作为小麦间作玉米的参考灌溉制度。

2.不同处理总耗水量随灌水水平的提高而增加,但间作耗水量与单作耗水量的加权平均差异极小,间作群体全生育期较高的平均叶面积指数(LAI)、叶日积(LAID)和生育期内较多的有效降水是其增产的重要原因。

高灌水水平下的单作小麦、单作玉米、传统灌小麦间作玉米、交替灌间作的耗水量分别较相应的低和中灌水处理增加了16.11%和5.07%、15.63%和10.84%、16.23%和8.79%、16.55%和8.81%;与两种单作作物耗水量的加权平均相比,传统灌小麦间作玉米在低、中、高三个灌水水平下的总耗水量分别增加了0.1%、-0.1%、0.5%,交替灌小麦间作玉米在低、中、高三个灌水水平下的总耗水量分别增加了0.3%、0.3%、0.9%,两者间的差异均不显著,说明间作并未增加复合群体的耗水量;传统灌、交替灌间作处理全生育期平均LAI较单作小麦和单作玉米分别提高了13.35%、14.46%和6.22%、7.26%,LAID分别提高了104.03%、106.02%和6.22%、7.26%,交替灌溉较之传统灌溉具有更大的提高复合群体LAI和LAID的作用;间作复合群体全生育期有效降水量较单作小麦提高了87.1%。

河南省小麦-玉米轮作系统光能利用率时空分布及其变化原因分析

河南省小麦-玉米轮作系统光能利用率时空分布及其变化原因分析常清;王靖;余卫东;王娜;谈美秀【摘要】利用河南省19个农业气象试验站的气象和小麦、玉米观测资料，计算1981-2007年作物生长季辐射和年总辐射量、小麦、玉米生长季和轮作系统的作物产能及光能利用率（Radiation Use Efficiency, RUE），分析总辐射和作物产能变化对 RUE 变化的贡献、小麦和玉米产能变化分别对轮作系统产能变化的贡献。

结果表明，河南省小麦-玉米轮作系统RUE为0.75%～1.61%，北部的汤阴和西部的卢氏是高值区，西北、东部偏东和南部地区较低。

小麦生长季RUE为0.65%～1.63%，北部的汤阴和西部的卢氏最高，东部偏中大部分地区次之，而西北和东部部分地区最低，玉米生长季RUE为0.85%～1.81%，除西部的三门峡RUE在全区最低外，北部和西部大部分地区较高，而西北和东部、南部地区较低。

1981-2007年，卢氏、汝州、西平、新乡和驻马店5个站点小麦-玉米轮作系统RUE呈显著升高趋势（P＜0.05）。

在轮作系统RUE变化显著的站点中，除卢氏站点因年总辐射升高对RUE变化呈负贡献外，其余站点的贡献率为4%～31%，系统作物产能变化对RUE变化的贡献率为69%～96%。

卢氏和汝州站点小麦产能变化对系统作物产能变化的贡献率（65%和90%）大于玉米（35%和10%），而西平、新乡和驻马店站点小麦产能变化对系统作物产能变化的贡献率（49%、28%和35%）小于玉米（51%、72%和65%）。

未来提高单位面积的作物产能仍是提高区域RUE的有效方法，且不同地区应着重提高不同作物的产能。

%The tempo-spatial characteristics in radiation use efficiency (RUE) of wheat, maize and wheat-maize rotation system were analyzed based on crop production energy, total solar radiation during crop growing season and annual globalradiation from the observed meteorological and crop data during 1981 to 2007 at 19 stations in Henan province. Subsequently, the contribution rates of the changes in global radiation and crop production energy to the change in RUE were calculated with the statistical regression method. The study further calculated the contribution rates of the changes in crop production energy of wheat and maize to the change in production energy of wheat-maize rotation system. The study results showed that RUE of wheat-maize rotation system varied from 0.75%to 1.61% in Henan province. The high value areas occurred at Tangyin in the northern Henan province and Lushi in the western Henan province, while the low value areas were in the northwestern, eastern and southern Henan province. Average RUE of wheat was 0.65%-1.63% with the highest values at Tangyin and Lushi, and following by most sites of the eastern Henan province, while the low value area in the northwestern and eastern Henan province. Average RUE of maize was 0.85%-1.81%, with the high value area at most of the sites in the northern and western Henan province except for the lowest value at Sanmenxia, while the low value area in the northwestern, eastern and the southern Henan province. RUE of wheat-maize rotation system at Ruzhou, Xiping, Xinxiang and Zhumadian showed a significant rising trend due to the decrease in annual global radiation and the increase in production energy of wheat-maize rotation system. The contribution rates of the decrease in annual total global radiation and the increase in production energy of wheat-maize rotation system to the increase in RUE were 4%-31% and 69%-96% respectively from 1981 to2007. However, the increase in annual global radiation had a negative contribution rate on RUE of wheat-maize rotation system at Lushi. The contribution rates of the change in wheat production energy to the change in the production energy of rotation system were 65% and 90%, which were higher than those of maize with the values of 35% and 10% at Lushi and Ruzhou. However, contrasting results occurred at Xiping, Xinxiang and Zhumadian with higher contribution rates of 51%, 72% and 65% for maize than the contribution rates of 49%, 28% and 35% for wheat. In the future, improving crop production energy is still an effective method to increase radiation use efficiency and different areas should focus on diffident crops in Henan province.【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】10页(P316-325)【关键词】作物生长季;总辐射;作物产能;贡献率;资源利用效率【作者】常清;王靖;余卫东;王娜;谈美秀【作者单位】中国农业大学资源与环境学院，北京 100193;中国农业大学资源与环境学院，北京 100193;中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室/河南省气象科学研究所，郑州 450003;中国农业大学资源与环境学院，北京100193;中国农业大学资源与环境学院，北京 100193【正文语种】中文常清,王靖,余卫东,等.河南省小麦-玉米轮作系统光能利用率时空分布及其变化原因分析[J].中国农业气象,2016,37(3):316-325河南省是中国主要的小麦-玉米轮作种植区[1]，其小麦、玉米种植面积和总产分别约占全国的1/4[2]和1/10[3]，小麦、玉米产量关系到国家粮食安全和人民温饱问题[4]。

交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理

2002年3月水利学报SHUILI XUE BAO 第3期收稿日期:2000-10-13基金项目:国家“九五”重点科技攻关项目部分研究内容(96-006-02-02-02)作者简介:孙景生(1963-),男,辽宁建平人,博士研究生,副研究员,从事节水灌溉理论与技术研究工作.文章编号:0559-9350(2002)03-0064-05交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理孙景生1,2,康绍忠2,蔡焕杰2,胡笑涛2(1.水利部农田灌溉研究所,河南新乡　453003;2.西北农林科技大学,陕西杨凌　712100)摘要:综合国内外多学科研究成果,从田间储水效率、土壤储水与根系吸水间的转化效率、作物叶片气孔行为和光合产物在作物不同器官之间的运转等方面,论述了交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理.结果认为,采用交替隔沟灌溉技术,棵间蒸发明显减少,作物叶片的气孔行为得到了优化,蒸腾速率降低,而植株的光合作用没有受到明显影响,作物水分利用效率得以明显提高.关键词:交替隔沟灌溉;水分利用效率;节水机理中图分类号:S275 文献标识码:A沟灌是一种古老的地面灌溉技术.改变传统的丰水灌溉习惯,根据作物的生长发育特点,采用限水灌溉或调亏灌溉等非充分灌溉技术,把有限的水量在作物生育内进行最优分配,是提高有限灌溉水资源利用率和利用效率的重要举措.在此基础上,根据植物气孔的最优调节理论,改变土壤湿润方式,采用交替隔沟灌溉,从空间上充分考虑植物根系的调节功能,既是对目前常规沟灌技术的重大改进与提高,同时又具有明显的减少棵间土壤蒸发、降低作物蒸腾和充分利用天然降雨的优点,而作物的产量或品质基本不受影响,甚至还略有提高或改善.固定隔沟灌溉技术与间歇灌技术相结合,可使田间控制设施减半,降低成本,有利于实现灌溉自动化.因此,研究和改进地面沟灌技术,既是节水农业发展的需要,也是适合我国经济现状的需要.美国等一些发达国家的干旱半干旱地区,早在20世纪60年代中期即已开始从事跳行灌溉和隔沟灌溉技术的研究,至今已有30多年的研究历史,总结得出了许多可供我国借鉴参考的资料,但他们研究的重点多是集中在跳行灌溉和隔沟灌溉的节水效应及对产量的影响方面,研究内容并不全面,而且没有把它们上升到理论高度从机理上加以很好的阐述.我国一些学者,从1997年开始,在大田玉米的灌溉中开展了部分试验研究,取得了一些效果比较明显的实用结果,并从理论高度对这种灌溉方法的节水机理进行了探讨与分析.本文试图结合国内外相关学科的研究成果,从提高农田水分利用效率的角度,对交替隔沟灌溉技术的节水机理进行剖析,旨在使这项新的节水技术在我国的干旱半干旱地区能早日得以大面积的推广应用.1　提高了田间土壤储水效率和天然降水的有效利用率田间土壤储水效率是指田间土壤剖面根系层中所储存的水量与由水源供到田间或到达田间的天然降水量之间的比值.减少田间径流和深层渗漏是提高田间土壤储水效率的关键所在.采用交替隔沟灌溉技术,当土壤水分达到下限需要灌溉时,灌溉的是上一次未浇灌的土垄沟,与土壤水分控制下限相同的常规沟灌和固定隔沟灌相比,交替隔沟灌要浇灌的土垄沟相对较为干燥,水分入渗率较大,水流DOI :10.13243/j .cn ki .slxb .2002.03.012向前推进的速度相对较慢,因此,在入沟流量相同的条件下,交替隔沟灌溉偏向拥有一般细流沟灌的特点,便于改口控制,减少田间径流发生.从每次灌水的灌水定额来看,交替隔沟灌的灌溉水量仅为常规沟灌的1/2～2/3,灌水定额较小,并且渗入沟中的水分在土壤中还有着比较明显的侧向入渗,因而减少甚至杜绝了深层渗漏的发生.从土壤接纳天然降水的角度来看,由于隔沟灌溉的地块有一半左右的地表面积处于相对较为干燥的状态,土壤的入渗性能较高,因此,在降水强度相同的情况下,实施隔沟灌溉的地块将有更多的雨水渗入到土壤中,从而减少了田间径流量与降水量的比例;此外,隔沟灌溉每次的灌水定额较小,土壤剖面根系层中为容纳天然降水备有较大的库容,所以确保了渗入土壤中的雨水可被较多地储存在土壤剖面的根系层中,进而减少了雨水的深层渗漏.特别是在灌后不久遇有降水时,其效果将会更加突出.2　提高了土壤储水与作物根系吸水间的转化效率农田土壤水分消耗包括土壤蒸发和作物蒸腾两部分.前者纯属物理学过程,与作物产量的形成没有直接关系,对作物生长发育来说是一种无效损耗;作物蒸腾主要受制于生物学因素的影响,直接用于植株型态建立、产量形成或生物学过程,与作物的生物学产量、经济产量形成有着直接关系,尽管并非多多益善,但它却是作物正常生长发育必不可少的一种水分消耗.减少棵间土壤蒸发的物理损耗,将节省下来的水分储留于土壤中供作物根系吸收利用,提高作物生理需水在总蒸发蒸腾中的比例,是提高土壤储水有效利用率的关键.棵间土壤蒸发主要发生在地表面,并与表层土壤含水率的高低密切相关.当表层土壤含水率较高时,棵间土壤蒸发主要受制于气象条件并以潜在的速率失水;当表层土壤含水率相对较低时,蒸发不仅受气象条件影响,而且还将受到土壤水分供应的限制,表层土壤含水率愈低,土壤蒸发阻力也就愈大.因此,改进灌水湿润方式,在不影响作物蒸腾的条件下保持土壤表层干燥是减少棵间土壤蒸发的一种主要措施.与常规沟灌相比,交替隔沟灌溉湿润农田的地表面积仅为整个地表面积的l/2左右,一方面未浇灌垄沟的表层土壤较为干燥,棵间蒸发失水相对少得多;另一方面,采用交替隔沟灌溉,湿润沟单位面积的棵间蒸发总量也将较常规沟灌的小,因为交替隔沟灌溉的土壤,由于侧渗的作用不仅在垂向上存在着较大的水势梯度,而且在水平方向上也存在着较为强大的入渗势,灌后湿润沟表层的土壤水分除一部分被蒸发掉外,还将有一部分在两个方向的水势梯度作用下继续下渗和侧渗,所以湿润沟表层的土壤变干的也比较快.与固定隔沟灌溉相比,尽管灌水时二者湿润地表的面积相同,但固定隔沟灌溉由于不灌沟的土壤长期处于干燥状态,在一定程度上影响了根系(特别是上层根系)在土壤中的均匀分布,不仅不利于不灌沟侧土壤剖面中养分的吸收,而且一旦遇有降雨,雨后不灌沟上层土壤因根少吸水少而将导致棵间蒸发所占比例相对增大.3　优化了气孔行为,提高了作物的水分利用效率早在1982年,Cowan通过对植物体内的水分吸收散失系统进行系统的观察和研究,提出了植物体水分利用的气孔最优调节理论[1].这一理论认为植物在漫长的进化过程中演化出各种适应水分亏缺的结构和机制,在吸收空气中CO2的同时,可防止严重失水干燥,尽可能地实现对水分利用的最优化.这种最佳状态的达到,需要某种快速的感知和信号传递系统,以便利用其既能快速地估计出根系分布层的土壤体积,获取土壤剖面中剩留的有效水量的“知识”,同时又能把这一信息快速地传递到保卫细胞的作用位点[2].因此,只要能找到这种快速的感知和信号传递系统并认识其作用机理,人们即可采取一定的措施,如改进灌水技术等,使水分在土壤中的分布趋于合理化,从而达到提高有限灌溉水资源利用效率的目的.许多实验证明,植物根系具有这种对地下逆境因子感应的能力,当土壤中可利用的水分缺乏时,植物根系自身的生理生化过程就会发生某些变化,产生一些可通过某种渠道传递的信号(水信号、化学信号、电信号)而使地上部分感知,继而地上部分采取各种手段应付这种环境的恶变,以保持植物体内的水分平衡[3,4].愈来愈多的实验结果显示,AB A在植物体内的这种信息传递中起着主要的作用,当土壤变干时,根尖部位会对土壤水分的变化迅速做出反映合成AB A(其数量随土壤逐渐变干而相应地增加),并随蒸腾流通过木质部输送到叶片,直接到达保卫细胞的质膜外侧作用位点,促使开放的气孔部分关闭和抑制关闭的气孔开放,从而控制植物与外界进行的水分和气体交换[5～7].有关这方面最有说服力的例证是植物生理学家们所进行的分根控水实验结果,如由Blackman和Davies (1985)所做的玉米分根试验[8].他们让一株玉米的根分别生长在两个盆内,让半边根系所在的土壤变干而另外一半根系所在的土壤充分灌水.与两边都充分灌水的处理相比,分根处理对于地上部分叶片的水分状况没有明显影响,但其气孔开度却明显下降.当干的一半土壤恢复供水后气孔导度又明显增大,并且恢复至对照水平.更为有趣的是,若用刀片切除干旱土壤中的一半根,也可恢复叶片的气孔导度和叶片的伸长速率,这样做的结果虽然并没有增加地上部分的水分供应,但却使植物受抑的气孔导性得到了恢复.后来进行的一些室内分根交替供水的实验结果[7,8]进一步显示,让作物的一半根系处于适宜的水分状态,而让另一半根系处于缺水状态,虽然气孔阻力明显增大,蒸腾速率明显降低,但作物叶片的水分状况和光合速率却没有发生明显的变化,叶片光合水分利用效率明显提高.通过上述分析,反观交替隔沟灌溉,由于每次灌水仅湿润一半的土壤表面,侧向入渗又使表层以下干燥区所占比例减少,故根系吸水所受影响比室内分根交替供水实验的结果还会小些,地上部植株体内的水分状况和光合作用更不会受到影响.而少部分未被浸润土体内的根系,感知干旱产生的根源信号,随蒸腾流到达叶片后,又在一定程度上减小了气孔的开度,使蒸腾速率降低,虽然效果没有室内控制实验那么显著,但与常规沟灌相比,差异还是比较明显的.从这个意义上来说,交替隔沟灌溉优化了作物的气孔行为,提高了作物的水分利用效率.4　干湿交替,使光合产物在不同器官之间得以最优分配,提高了资源利用率水分亏缺对与产量构成密切关联的几个生理过程都有影响,其中尤以细胞的延伸生长对水分的亏缺最为敏感,如Hsiao等人(1987)进行的研究指出,轻微的水分胁迫就会使叶的扩张生长受到明显的影响[8].一般认为,这种影响的最终结果将会使植株变得矮小,叶片小而少,总的同化面积减少,且这种变化是不可逆的,因此是影响产量的一个主要原因.基于此,传统的丰水灌溉理论认为,为了不影响作物的正常生长发育并使其最终产量达到最高,作物在各个生育阶段所需的水分都必需得到满足,并自始至终使作物保持一种最佳的水分环境.然而,近20年来的非充分灌溉研究结果表明,水分亏缺并不总是降低产量,有限的适度水分亏缺反而有利于某些作物经济产量的增加,如半干旱条件下,轻度水分亏缺处理的向日葵产量比频灌提高了50%,花生开花期中等水分亏缺较充分灌溉处理提高了荚果产量9.2%～18.0%;某些作物在灌浆阶段的适度水分亏缺,有利于光合同化产物向穗部或果实转移,增加了灌浆速度并改善了产品的品质;适度水分亏缺在不减产或略有增产的前提下,耗水量大大减少,水分利用效率明显提高[9].这些结果的发现,利用生长冗余和超补偿理论可以得到明确的阐述.作物在其生长发育方面存在着大量的冗余,包括株高、叶面积、分蘖或分枝、繁殖器官、甚至细胞组分和基因结构等,作为其固有的特性之一,它们是作物在长期的适应环境的变化过程中逐渐形成的,而且这种冗余随着辅助能量(如水、肥)的增加而增大.生长冗余,本是作物适应波动环境的一种生态对策,以便增大稳定性,减少物种灭绝的危险,但这种固有的冗余特性在人类可以对环境施加影响并对物种加以保护的条件下,则变成了高产栽培中的巨大浪费和负担[20].采取某种手段减少冗余,即可减少作物获取能量的浪费和负担,提高现存有限能量的利用率,从而能提高作物的经济产量和改善产品的品质[10].有关这方面的例证很多,如一些作物生长前期的蹲苗,去除冗余的分枝和分蘖,疏蕾、花、幼果等.减少适度冗余的另一个优点是:可使作物对获取的有限的物质和能量进行最合理的分配和使用,产生最大超越补偿,这是作物的又一种自然属性.植物体完成超越补偿是通过调节植物体内同化产物的合理运转,即使作物运集中心(生长中心和代谢中心)发生变化的结果.植物体内源激素物质的平衡支持和调节着植物的运集中心.采取某种手段减少植物的生长冗余,改变植物体内源激素的平衡,可调节植物运集中心的位置和强度,从而可导致植物体内同化产物的集中运转[11].控制水分供应,改变作物的生存环境,是减少作物生长冗余、调节作物运集中心、使之向着最优化方向发展的一种重要的管理手段.实施控制性交替隔沟灌溉,始终控制有一部分根系处于相对较为干燥的区域,感知土壤干旱,产生根源信号并将其传递到地上部,在减小气孔开度,降低蒸腾速率,提高作物水分利用效率的同时,也抑制了地上部叶片的生长,促使更多的同化产物向地下根系运转,从而促进了根系的生长发育,增加了根系的吸收表面积.反过来,作物为了维持自身生存的稳定性,保持一定程度上的功能平衡,缩小理想生态位和现实生态位之间的差距,又会尽量地依靠处于相对较湿润区域的根系和扩展了的根系多吸收水分,去稀释或削弱干燥区根系产生的根源信号,使地上部能保持一定的最优生长潜势.由于实施交替隔沟灌溉,总能保证作物整个根系群体在一段时间内(如灌后的几天内)处于相对较为适宜的土壤环境中,此时运集中心又将由根移向冠,使更多的同化产物分配给茎、叶和穗果,激发冠部生长弹性,从而产生最大的超越补偿.通过这样适度的干湿交替、促控结合,最终结果将使同化产物在作物不同器官间得以最优分配,把生长冗余减至最低限度,从而优化了作物群体结构,提高了光、热资源的利用率.另外,通过不同区域根系的干湿交替锻炼,不仅有利于促进根系的均匀生长发育,增大根—土接触面积,而且由于改善了土壤通透性,根系吸收活力明显提高,增加了根对水的透性和离子向木质部的输送,这样更有利于根系对土壤中矿质营养元素的吸收,从而提高了肥料的利用效率.5　减少了灌溉用水总量,提高了作物的水分生产效率水分生产效率的含义是作物单位面积产量与作物蒸发蒸腾量的比值.提高水分生产效率的途径:一是用好有限灌溉水资源,设法提高作物单位面积的经济产量;一是尽量控制和减少作物的蒸发蒸腾耗水量.近年来不断发展和完善的非充分灌溉理论与调亏灌溉试验的结果表明:通过对田间土壤水分进行最优调控,可以让作物在不减产或略有增产的情况下实现耗水量大大下降的目标[12,13].改进灌水技术并制定合理的灌溉制度,是对田间土壤水分进行最优调控的一种重要的技术手段和管理措施.实施控制性交替隔沟灌溉技术,从产量方面来看,让作物经历干湿交替锻炼,进行促控结合,可使光合同化产物在作物的不同器官之间进行最优分配,减少的仅是生长冗余,而籽粒或果实产量变化不大甚至还略有增加,产品的品质亦有所改善;从作物耗水量方面来看,交替隔沟灌溉可使棵间土壤蒸发和植株蒸腾耗水明显减少,二者累积的效果是作物的蒸发蒸腾量将会有一个较大幅度的下降;最后从作物的灌溉用水总量来看,由于隔沟灌溉确保了土壤主要根系活动层中备有相对较大的库容接纳天然降水,提高了田间土壤储存雨水的效率,使降水可利用量增多,加之交替隔沟灌溉条件下的作物耗水量本身就小,因此,最终的结果是灌溉需水量明显降低,灌溉水的水分生产效率大大提高.6　结　语作物产量和水分利用效率的同步提高是当今节水农业所追求的一个主要目标.改变传统的灌水技术,在不同学科、不同层次上综合研究作物水分高效利用的生理机制及其调控方法,及时发现和解决推广应用过程中遇到的问题,既是当前和未来新兴的学科生长点,同时对解决我国农业问题亦具有重大的现实意义.交替隔沟灌溉技术为大幅度减少对栽培作物供水的可行性提供了理论依据,是对传统地面灌溉技术理论提出的又一新的挑战,今后有待加大力度深入研究.参　考　文　献:[1]　Cowan I R.Regulation of water use in relation to carbon gain on higher plants,In:Lange,O.L.,et al.(Ed.),Ph y s iological Plant EcologyⅡ[M].Springer,Berlin,1982,589-614.[2]　Blackman P G,Davier W J.Root-to-shoot communication in maize plants of the effects of soil drying[J].Journal ofExperimental Botany,1985,36:39-48.[3]　李跃强,王学臣.根信号及其在植物水分利用最优化中的调节作用[J].植物学通报,1994,11(2):37-43.[4]　王学臣,任海云,娄成后.干旱胁迫下植物根与地上部间的信息传递[J].植物生理学通讯,1992,28(6):397-402.[5]　Jianhua Zhang,U Schurr,W J Davies.Control of stomatal behaviour acid which apparently originates in the roots[J].Journal of Experimental Botany,1987,38:1174-1181.[6]　Jianhua Zhan g,W J Davies.Increased synthesis of ABA in partially dehydrated root tips and ABA transport from rootsto leaves[J].Journal of Experimental Botany,1987,38:2015-1023.[7]　Shaozhon g Kan g,Zongsuo Liang,Wei Hu,Jianhua Zhan g.Water use efficiency of controlled alternate irrigation onroot-divided maize plants[J].Agric.Water Manage.,38:69-76.[8]　Hsiao T C,Jing J H.Leaf and root 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w irr igation technique was disc ussed in the aspects of field water storing effi-cienc y,the effic ienc y of sol water stor age changing into water absorbed by r oot syste m,the leaf stomatal beha v-ior,the transfor mation of photosynthetic output among the differ ent crop or gans,etc.It is sho wn that alter nate furr ow irr igation tec hnique obviously reduces the inter-row evaporation,optimizes the stomatal behavior,de-creases the cr op transpiration and influences the photosynthesis unremarkably so as to elevate the crop water use efficienc y greatly.Key words:alternate furr ow irrigation;water use efficiency;water saving mechanism。

北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式周年水分时空分布及高效利用

北疆地区是我国重要的农业生产区之一，其中春小麦和青贮玉米是该地区的主要粮食作物。

在北疆地区，水资源是十分宝贵的，因此合理地利用水资源是实现农业高效生产的重要因素之一、本文将重点探讨北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式周年水分时空分布及高效利用的问题。

首先，北疆地区春小麦和青贮玉米的种植时间和降水分布具有一定的相似性。

北疆地区的春小麦播种期一般在3月下旬至4月上旬，生育期为100至120天；而青贮玉米播种期一般在4月下旬至5月上旬，生育期为130至140天。

这两个作物的生育期主要分布在北疆地区的春夏季，而这个时段的降水较为集中，也是北疆地区降水较多的季节。

因此，适时的降水满足了这两个作物的水分需求，也为其生长提供了较好的环境条件。

其次，北疆地区春小麦和青贮玉米的有效灌溉水需求存在一定差异。

春小麦的灌溉需求主要集中在它的孕穗期和灌浆期，这两个时期对水分的需求较为急切。

而青贮玉米的灌溉需求则更加复杂，既包括了对水分的急需，也包括了对水分的适量供给。

青贮玉米在播种后的初期生长阶段需要较多的水分，尤其是在苗期和拔节期，这时候的水分需求往往较大；而在青贮玉米的成熟期，特别是熟粒期，适量的旱作管理对玉米籽粒的充实和品质的提高十分重要。

因此，合理安排灌溉时机和灌溉量，根据作物生长不同阶段的水分需求，对于提高春小麦和青贮玉米的产量和品质具有积极的意义。

最后，北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式的高效利用水分还需考虑水资源的保护与利用问题。

北疆地区是我国西北干旱地区，地下水位较浅，因此地下水的开发与利用十分重要。

在灌溉过程中，应严格控制灌溉水的使用量，合理施行量化灌溉制度，以减少浪费和过度抽水，防止地下水位下降。

此外，还可以采取多种节水灌溉技术，如滴灌、喷灌等，以提高灌溉水利用效率。

综上所述，北疆地区春小麦—青贮玉米种植模式的水分时空分布和高效利用是实现农业高效生产的关键环节。

在实际种植过程中，农民和相关部门应根据作物的生长特点和水分需求，合理安排种植时间、灌溉时间和量，并结合节水灌溉技术，以保证农田的水分供给，提高作物的产量和品质，同时注重水资源的保护与利用，实现农业的可持续发展。

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

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作物学报
第 37 卷
间作套种既是我国农业生产中的传统栽培方法 , 又是一种较为普遍的高产种植方式 , 它能充分利用地力、光能、热能资源 [1-5], 是作物增产的重要措施之一。随着中国人口的不断增长 , 水土资源日趋减少 , 粮食生产问题日益突出 , 如何进一步发挥间作提高资源利用效率的作用备受关注 [6] 。西北内陆灌区光资源丰富 , 热量条件适于发展间作套种 , 但资源性缺水已严重影响到该种植模式的应用 , 有学者建议压缩间作面积来缓解农业水资源供需矛盾[7], 政府部门也已明确限制并压缩间套种植面积。这些举措一定程度上缓解了种植业内部的水资源供需矛盾 , 但作物多样性、单位耕地产出率、种植业总产量、光能利用率下降已成为不争的事实。研发限量供水条件下的高效节水间套技术 , 已成为西北绿洲发展多熟种植亟待解决的难题。基于节水灌溉技术和作物感知缺水根源信号理论而提出的根系分区交替灌溉 , 是在植物某些生育期或全部生育期交替对部分根区进行正常灌溉 , 其余根区进行人为水分胁迫的灌溉方式 [8-9]。该技术可减少作物营养生长冗余 , 大量节水而不减产或减产幅度较小 , 并提高作物水分利用效率 [10-14] 。由两种或两种以上作物组成的间作群体中 , 不同作物的需水特性不同 , 但传统间作灌溉制度只按某一作物的需水特性制定 , 容易造成其配对作物的水分供需错位 , 使水分无效损耗增大。因此 , 设计间作灌溉制度时 , 若能同时考虑不同作物的需水特性和种间互补高效用水机制 , 并对不同作物分带供水 , 则可以提高供水与间作群体作物需水的吻合度 , 并创造不同作物间的交替供水 , 形成类似于交替灌溉技术的模式 , 但这种供水方式能否降低间作群体耗水总量、提高水分利用效率值得进行探讨。本研究通过连续 3 年田间试验 , 在不同灌水水平下 , 研究了交替灌溉与传统灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响 , 探讨了两种灌溉方式在单作和间作群体中的产量和用水差异 , 为构建基于交替灌溉理论的间作节水技术提供数据支撑。

华北小麦玉米轮作耕作措施 -回复

华北小麦玉米轮作耕作措施-回复华北地区是我国主要的农业产区之一，小麦和玉米是该地区的重要农作物。

为了保证农作物的高产和稳定，农民们采取了一系列的轮作耕作措施。

本文将以华北小麦玉米轮作耕作措施为主题，从土壤改良、种植技术、病虫害防治等方面一步一步进行详细介绍。

一、土壤改良首先，为了提高土壤的肥力和保持其水分和养分的平衡，农民常常会在小麦和玉米种植之间进行翻斗作业，即将小麦或玉米秸秆深翻入土壤中，增加有机质含量。

此外，农民会定期施入有机肥料，如畜禽粪、厩肥等，以增加土壤的养分含量。

此外，农民还会选择合理的轮作作物，如豌豆、大豆等绿肥作物，通过菌根固氮作用，为土壤提供养分。

二、种植技术在进行小麦玉米轮作耕作时，农民会根据不同作物的生长特点和需求，合理安排种植时间和密度。

一般而言，小麦和玉米的生长季节存在一定的差异，农民会在小麦收获后尽早播种玉米，以充分利用农田的生产力。

此外，农民还会选择适宜的品种，如旱粳玉米、早熟小麦等，以适应不同季节和生态环境的需求。

三、病虫害防治在小麦和玉米种植过程中，农民也要注重病虫害的防治工作。

首先，农民会采取合理的病虫害预防措施，如选择抗病虫害的品种、定期喷洒农药等。

其次，在轮作过程中，农民通常会选择与小麦或玉米具有互补作用的作物进行轮作，以减少传病传虫的机会。

比如，选择大豆与玉米轮作，可以共享土壤资源，减少玉米田的玉米螟和纹枯病等病虫害的发生。

此外，合理的水田轮作也可以有效防止玉米赤霉病的发生。

四、水肥管理在进行小麦玉米轮作耕作时，农民也要注重水肥管理。

一般而言，小麦在生长期对水分和养分的需求相对较多，而玉米的生长则对温度和光照的需求较高。

因此，为了保证小麦和玉米生长的需要，农民会根据不同作物的需水量和施肥量进行合理管理。

比如，在小麦生长期，农民会注重浇水，保持土壤湿润；而在玉米生长期，农民会注意合理施肥，提供充足的营养。

综上所述，华北小麦玉米轮作耕作措施是农民们为了提高农作物产量和稳定性而采取的重要措施。