生物节水研究现状及展望

在全球范围内，干旱是限制作物生产力的重要环境因子，提高作物的水分利用效率倍受人们关注，提高单位水量的生产率是缺水地区农业面临的严峻挑战。除了节水灌溉和水土保持耕作技术之外，深入了解那些限制和调控作物产量的重要因素，有助于人们准确地鉴定和筛选生理和育种性状，从而有可能在水分有限条件下，大幅度提高作物水分利用效率和抗旱性。生物节水就是实现上述目标的一个重要途径。生物节水的机理就是通过遗传改良和生理调控来提高水分利用效率。加强生物节水的机制与途径的研究，无疑会为节水作物品种的选育开拓新的思路，同时也将为节水灌溉和旱作栽培提供新的科学依据和技术。     

节水农业与作物高效用水

就节水农业技术体系及作物自身高效用水在节水农业中的地位进行了论述。提出作物高效用水的基本原理在于一定生育阶段适度水分亏缺后覆水作物可以产生生理、生长和产量形成上的补偿效应，促使水分利用效率显著增高。本文还对提高作物水分利用效率的若干技术途径作了介绍与展望。     

水稻节水灌溉及其对环境的影响

水稻是中国最主要的粮食作物之一，其产量约占粮食作物总产量的40％；在全国约11×108hm2的粮食作物总面积中，稻田面积约占28％。20世纪80年代以来，水稻产区的水资源短缺已成为当地农业生产中的重要问题，各地试验、开发、应用与推广了许多种水稻节水灌溉模式。文章根据这些新的水稻灌溉模式试验结果与推广经验，将我国水稻节水灌溉主要模式归纳为浅、湿、晒结合，间歇淹水，半旱栽培和蓄雨型等4类。阐述了这些模式的田间水分控制标准以及节水、增产和提高水分生产率的潜力；提出了该4类模式的选择原则以及应用这些模式时应注意的问题；分析、讨论了推广这些模式能够持续节水与提高水分生产率的机理以及对环境的影响。     

水源充足条件下的冬小麦经济灌溉定额分析

本文通过分析多年的冬小麦试验资料，结果表明：冬小麦的产量与耗水量呈二次函数关系．在此基础上，利用边际分析得出：水源充足地区，净效益最大时的条件为灌溉用水与作物的价格之比等于水分边际产量(dY／dx)．由此确定了经济灌溉定额．就平常年份来说，实施经济灌溉定额后，每hm^2比最大产量灌溉定额节水44m^3，而产量仅下降不到1％．     

贵州生态退化区域稻田节水控制灌溉试验研究

2009～2010年国家科技支撑和省长基金项目研究人员和毕节市有关研究人员、当地农户三结合,在喀斯特高原生态退化脆弱地区石桥小流域进行水稻的节水灌溉、常规灌溉、湿润灌溉3种方式的灌溉研究,分析比较,得出节水灌溉的优化灌溉模式,即：湿润灌溉模式产量最高,节水大、水分生产率最大,水分生产效益最高,为生态退化脆弱区域的农业节...     

水氮耦合对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

在大田试验条件下,以冬小麦矮抗58为材料,在小麦生育期不灌水(W0)和拔节期灌水(W1)两个水分处理下,研究了不施氮肥(N0),180 kg/hm(2N1),240 kg/hm(2N2),300 kg/hm(2N3)4个施氮水平对冬小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.结果表明:拔节期灌水处理小麦籽粒产量、氮肥农学利用效率明显高于不灌水处理,但灌水处理水分利用效率明显低于不灌水处理.相同水分处理下,不同施氮处理之间存在明显差异,且均以240 kg/hm2施氮处理产量最高.研究还发现,在拔节期灌水处理条件下,小麦籽粒灌浆后期存在"灌浆小高峰"现象,这可为最终提高籽粒千粒重,进而提高小麦籽粒产量奠定基础.综上所述,适宜的水分处理和合理的施氮量有利于提高小麦产量和水、氮利用效率.     

盐碱生荒地膜下滴灌甜菜生育规律初探

对开垦的盐碱生荒地，在滴灌条件下研究覆膜甜菜的生长发育规律，试验结果表明：甜菜的叶片数较正常的少，功能叶保持的时间长，在滴灌条件下，水分已不是产量的限制因素，增施氮肥能提高产量；生长中心转移早，块根干物质积累时间长，糖分增长和糖分积累的时间相对延长，含糖率提高。     

基于陕北地区土壤水分和养分含量对马铃薯增产潜力的影响

以陕北农户马铃薯种植大田为研究对象,研究土壤水分和土壤养分对马铃薯产量潜力及产量差的影响,提出适用于该地区的增产策略。试验得出土壤中水分和养分对马铃薯产量产生影响按大到小排序为:速效钾含量>硝态氮含量>有机质含量>含水量>速效磷含量,速效钾与产量相关性最强,土壤中硝态氮含量与速效钾含量和速效磷含量显著相关,含水量与有机质含量显著相关。因此,陕北地区马铃薯产量具有较大的提升空间,根据土壤中水分和养分对产量的影响大小,建议该地区进行水肥一体化耕种措施,改进灌溉方式,加大钾肥与氮肥的投入量。     

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.     

不同灌水次数对宁夏中部干旱区马铃薯的影响

针对宁夏中部干旱地区马铃薯灌溉的节水补灌问题,用对比实验和理论分析相结合的方法,并以节水灌溉技术、应用数理统计和计算机应用技术为辅助的工具与手段,研究膜下滴灌马铃薯的灌溉制度、耗水规律,综合分析作物需水关键期、限额灌溉技术、土壤含水率、产量、水分利用效率,提出宁夏中部干旱区适宜的马铃薯限额灌溉制度.     

太湖地区水稻节水灌溉与氮素淋失

通过田间试验探讨有效的农田氮素水体污染防治途径。研究表明,节水灌溉（湿润灌溉）情况下渗漏水中总氮浓度、氮素渗漏量、氮素渗漏损失代价均随着施氮量的增加而增加,渗漏水中3种形态的氮素（硝态氮、铵态氮和有机氮）以硝态氮为主,铵态氮和有机氮占的比例较低;和常规灌溉相比,相同施氮处理（264.75kg/hm^2)采用节水灌溉时稻谷增产4.1%,氮肥当季利用率提高3%、氮素渗漏量下降8.9kg/hm^2,水稻节水灌溉是当前降低太湖地区水体氮素污染行之有效的重要措施之一。     

水稻生产氮肥需要量与利用率试验研究

通过中稻氮肥效应试验,结果表明:在所设处理中,随施氮量的增加,水稻产量增加,并获得了氮肥效应函数方程Y=-0.65 X2+24.88 X+443.1.通过对植株吸氮量和氮肥利用率的比较,表明当地施氮水平(每667m2施纯氮10kg)的氮肥利用率较高,净产值和产投比较大,能增加稻谷产量和产值,适合当地当前中稻生产实际.     

节水灌溉条件下水氮耦合对烤烟生长发育及生理性状的影响

以土壤水分下限和施氮量作为控制指标,研究水氮耦合对烤烟生长发育及光合蒸腾的影响.试验结果表明:相同土壤含水率情况下增大氮肥的使用量可以显著增大烤烟的叶面积指数,提高烟株叶面的光合活性,促进烤烟的生长;氮肥的用量还影响到烤烟对水分的吸收,当施氮量为67.5 kg/hm2并且伸根期、旺长期、成熟期的土壤水分控制下限(占田间持水量的百分数)分别为60%,80%和70%时,烤烟能够获得较好的品质和较高的产量.     

施用氮硅肥对巨型稻生长、养分利用和产量的影响

该文采用田间随机区组设计,以巨型稻“丰超6号”为供试材料,以磷钾肥为基肥,设置氮肥或硅肥使用组合的4种处理:不施氮肥和硅肥(CK)、施氮肥(N)、施氮肥配施低量硅肥(NSi₁)和施氮肥配施高量硅肥(NSi₂).研究结果表明:相对于CK处理,施用氮肥和硅肥使水稻地上部和根系生物量分别增加了55.6%和67.0%,使水稻根冠比分别增加了30.8%和46.2%.与CK处理相比,施用氮肥和硅肥使巨型稻分蘖数分别增加了23.9%和45.0%; 与单施氮肥相比,氮、硅肥配施使分蘖数进一步增加了17.1%,施用氮肥和硅肥使巨型稻SPAD值(叶绿素相对含量)分别增加了9.7%和19.8%.氮、硅肥配施使土壤碱解氮和有效硅含量分别增加了19.2%～31.5%和9.2%～28.5%.NSi₂处理较NSi₁处理的氮肥利用率提高了16.5%.与单施氮肥相比,NSi₁处理使巨型稻产量提高了11.7%,而NSi₂处理使巨型稻产量显著增加26.1%.在巨型稻种植过程中以氮肥配施高量硅肥(NSi₂)处理效果最好.     

施氮量对不同穗型水稻品种生理特性的影响

以不同穗型水稻品种为试材，研究不同氮素水平对水稻生理特性的影响，结果表明：高氮水平下，两品种叶片中叶绿素含量、剑叶含氮量、单叶及群体光合速率、叶面积指数均高于低氮处理，下降速度也比低氮处理慢．这可能是直立穗型品种抽穗后物质生产能力强的生理原因．     

再生稻高产高效生产技术研究进展

中国水稻生产面临高产与安全高效、高产与绿色优质之间矛盾和难以协调统一问题,种植方式向规模化、机械化、轻简化和标准化转型。再生稻充分利用温光资源,增产增收、省种省工、减肥减药,有效提高复种指数,发展再生稻对于实现藏粮于地、藏粮于技战略和确保粮食安全意义重大。本文介绍了我国再生稻生产的历史与现状,指出了主要存在强再生力水稻品种选育技术体系不完善、再生稻单产水平不稳定、适宜于机械化栽培的品种少等问题,从生产技术和遗传生理角度综述了再生稻的重点研究方向,主要包括再生稻品种评价体系与品种选育、腋芽萌发机制与产量形成、肥水运筹调控与标准化种植等方面内容,以期为再生稻品种选育、高产栽培和高效生产提供理论依据。     

城市沼渣堆肥工艺及其施肥技术的优化

为探讨缩短城市沼渣堆肥时间,提高堆肥效率和沼渣施肥技术,采用二步法对好氧堆肥工艺进行物料配比中试试验,开展毛豆种植的沼渣施肥试验.研究结果表明:调理剂菇土、稻壳、木屑可以促进堆肥效率;堆体初期24 h,它们比对照组的温度分别提高8,5,3 ℃,产品水的质量分数分别减少45%,38%,14%,种子发芽率指数分别提高10%,8%,7%,产品粒度分别减少54%,34%,20%;毛豆种植配施沼渣有机肥与对照施肥比较,产量增加9.4%,土壤渗漏水硝态氮、总磷质量浓度分别减少13.4%,21.6%,配施沼渣有机肥有利     

水肥耦合对郑单958干物质积累与氮素转运的影响

为了给河南地区夏玉米在水肥管理方面提供理论依据,以郑单958为实验材料,用田间试验方法研究了不同水肥条件下,玉米在各生育期内干物质与氮素的积累规律.结果表明:投入氮肥可以使干物质及氮素的积累量增加,但是增加不是没有限制的,当水分不足时,过多的氮肥反而会造成干物质及氮素积累量的下降,氮肥偏生产力及氮收获指数也符合这个规律.因此,肥料用量在配合适当水分的条件下,不仅能有效地促进氮素的吸收、累积,而且能够提高氮素在籽粒中的分配比例,从而有利于玉米高产的形成.     

钙质紫泥田水稻优化配方施肥效应研究

研究了钙质紫泥田水稻氮磷钾的施肥效应,分析了肥料的因素效应及合理施用量．结果表明：（1）在试验施肥量范围内,水稻产量与肥料用量呈二次多项式函数关系;（2）磷和氮的效应高、钾肥效应低;（3）棕紫泥夹砂田水稻合理施肥量为每hm^2 N 125-130kg,P2O5 70kg,K2O 0-30kg,下湿紫泥田为N 85-90kg,P2O5 55kg,K2O 0-20kg;（4）地下水位高、湿害严重,是下湿紫泥田生产水平低、施肥效果差的根本原因,改造途径是深沟排水、脱潜治理．     

不同水氮耦合对小麦旗叶主要光合特性的影响

在防雨水泥池栽条件下,以周麦18和济麦20为研究材料,研究水氮耦合对小麦旗叶主要光合特性的影响.试验结果表明:当土壤相对含水量低于40%时,施氮处理小麦旗叶气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,光合速率受非气孔因素制约而降低;当土壤相对含水量为45%~75%时,随着氮肥施用量的增加,小麦旗叶的光合速率、气孔导度不断增加,胞间CO2浓度逐渐减小,气孔因素制约了光合速率的提高;当土壤相对含水量高于75%时,氮素营养对小麦旗叶光合特性的促进作用减弱.