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海河平原秸秆覆盖和春季灌水对小麦玉米产量和水分利用的影响

更新时间:2016-07-05

冬小麦-夏玉米是海河平原主要种植制度,近年来,小麦、玉米总产量达3.2×107 t·a-1[1],是华北平原主要粮食生产区域之一。然而水资源短缺是限制该区域粮食生产,特别是小麦生产的主要因素[2]。根据多年历史气象资料,该区域多年平均降水量538 mm,且降水的80%集中在7—9月份,在小麦生长的10月到第二年6月初期间,降水较少,因此小麦主要依靠地下水灌溉才能获得较高的产量。根据小麦-玉米一年两熟实际平均蒸散量和降水量的差值,每年平均需抽取300 mm地下水进行灌溉,常年抽取地下水导致该区域地下水位以1 m·a-1的速度下降,而在作物耗水构成中,土壤棵间蒸发占农田耗水的20%~30%[3-4],属无效耗水。

截止目前,针对小麦、玉米农艺节水已进行了大量研究[5-7],如耕作保墒技术[8]、水肥耦合技术[9]、调整耗水作物布局[10]、秸秆和地膜覆盖[11]等方面都起到了节水和提高水分利用效率的作用。其中地膜覆盖主要用于西北等干旱地区,其保墒和稳增等效果显著,是保证干旱区域农业生产的重要措施之一。试验证明,通过地膜覆盖,玉米农田的水分利用效率比不覆盖提高10.6%,冬小麦的水分利用效率提高了25%[12-13]。海河平原小麦地膜覆盖试验结果表明,通过地膜覆盖,小麦生长季可节水116.4~157.1 mm,水分利用效率提高28.1%~40.9%[14];对于玉米生长季的模拟研究结果表明,地膜50%覆盖和100%覆盖,正常灌溉情景下,可分别减少蒸发24%和49%,耗水量分别降低9.41%和15.33%,水分利用效率则分别提高3.96%和6.46%;而在小麦-玉米生长季无灌溉情况下,节水效果更明显,可分别减少蒸发28%和61.5%[15]

秸秆覆盖是海河平原小麦、玉米生产中重要节水措施之一。秸秆覆盖阻碍土壤与大气间的水分与能量交换,调节土壤供水状况,促使农田水分对于作物生长需求趋于协调,从而提高水分利用效率,调节土壤温度,抑制农田棵间蒸发[16-21]。左余宝等[22]研究发现,秸秆覆盖的小麦-玉米周年水分利用效率比常规耕作高19.5%。解文艳等[23]研究表明,在玉米生育期内秸秆覆盖比不覆盖种植水分利用效率提高0.224~0.550 kg·m-3。陈素英等的研究结果[24-25]显示,在太行山前平原,玉米秸秆覆盖冬小麦,覆盖量为3 000 kg·hm-2时冬季0~10 mm年平均地温提高0.3 ℃·d-1,春季降低0.42 ℃·d-1,并有增产的作用,较不覆盖处理增产2.7%。

目前,大多数研究对地膜或秸秆覆盖结合春季灌溉对小麦生长和节水效应进行了大量分析,而这些措施对于夏玉米的后效作用研究较少。海河平原降水时空分布特点和小麦-玉米种植制度需水特性要求以小麦-玉米一年两熟为研究对象,系统考虑和分析全年土壤水分变化动态,从而采取相应措施提高周年土壤水分利用效率,是本区域实现节水的重要途径。本研究通过小麦生长季秸秆覆盖和不同水分处理相结合的田间试验,分析秸秆覆盖和灌水对小麦和玉米不同生育时期叶面积、地上部生物量、耗水特性及土壤水分周年变化等田间应用效果,为海河平原秸秆覆盖提高小麦-玉米周年水分利用效率提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

本试验于2013—2015年在河北农业大学辛集实验站进行。辛集实验站位于河北省山前平原和黑龙港平原的过渡地带(N37°47′58.30″、E115°17′53.23″,海拔32 m),土壤为砂质潮土,属北温带季风半湿润气候,年降水量500~600 mm,主要分布在6—9月,小麦生长季(10月—次年5月)多年平均降水量65~100 mm[1],年平均气温12.7℃,地下水埋深10 m以下。试验地田间持水量23.9%~39.8%,土壤容重为1.14~1.52 g·cm-3。土壤基础地力:有机质8.5 g·kg-1、速效磷11.2 mg·kg-1、速效钾97 mg·kg-1

试验期间小麦、玉米不同生育阶段的降水量如表1所示。

1 小麦玉米不同生育阶段的降水量和积温

Table 1 Precipitation during wheat and maize growing season

生育阶段Fertilitystage2013—2014日期Date降雨Rainfall/mm2014—2015日期Date降雨Rainfall/mm小麦Wheat玉米Maize播种~冬前Sowing~Pre-dormance10-08—12-1512.6010-07—12-1410.00冬前~返青Pre-dormance~Recovery12-15—03-1610.7012-14—03-146.90返青~拔节Recovery~Jointing03-16—04-110.1003-14—04-0925.60拔节~开花Jointing~Flowering04-11—04-3042.3004-09—04-284.30开花~孕穗Flowering~Heading04-30—05-0522.5004-28—05-0621.50孕穗~成熟Heading~Harvest05-05—06-2038.1005-06—06-1256.20全生育期Wholegrowthperiod126.30124.50播种~苗期Sowing~Seedlingstage06-20—06-2712.6006-12—06-220.40苗期~拔节期Seedlingstage~Joint-ing06-27—07-154.5006-22—07-1622.60拔节期~大喇叭口期Jointing~Largebellmouthperiod07-15—08-0664.5007-16—08-0551.30大喇叭口期~开花Largebellmouthperiod~Flowering08-06—08-1313.8008-05—08-170.00开花~灌浆Flowering~Grouting08-13—09-1539.4008-17—09-21146.00灌浆~成熟Grouting~Harvest09-15—10-0722.5009-21—09-290.40全生育期Wholegrowthperiod157.30220.70

1.2 试验设计

2013—2015年小麦季试验共设4个处理,(1) 春季0水,即小麦越冬期后不灌溉(CK);(2) 春季0水覆盖,即越冬期于行间进行玉米秸秆覆盖,越冬期后不灌溉;(3) 春季1水,即拔节期进行灌溉,灌水量70 mm;(4) 春季1水覆盖,即在秸秆覆盖基础上,拔节期进行灌溉,灌水量70 mm。为保证小麦正常出苗和冬季需水,所有处理播前进行了灌溉,灌水量70 mm。2013—2014年生长季小麦于10月8日播种,2014年6月20日收获;玉米于2014年6月20日播种,10月7日收获。2014—2015年生长季小麦10月7日播种,2015年6月12日收获;玉米于2015年6月12日播种,9月29日收获。小麦供试品种为冀麦585,播种量180 kg·hm-2,用粉碎后的全株玉米秸秆进行地表覆盖,覆盖量为5 200 kg·hm-2。全生育期施肥量为N 240 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2,磷、钾肥全部底施,氮肥30%底施,70%在拔节期随灌水追施,其他田间管理同高产农田;玉米供试品种为郑单958,小麦收获后免耕播种,密度67 500 株·hm-2,全生育期施N 240 kg·hm-2,其他田间管理同高产农田。生长期间根据降水情况进行补充灌溉,2014和2015年生长期间于播种、大喇叭口期和抽雄期进行灌溉,总灌水量180 mm。各处理3次重复,小区面积50 m2,不同处理间设2米隔离区。

1.3 测定项目和方法

[32] Chen Suying, Zhang Xiying, Pei Dong, et al. Effects of straw mulchingon soil temperature, evaporation and yield of winter wheat: Field experiments on the North China Plain[J]. Ann Appl Biol, 2007,150(3):261-268.

1.3.2 土壤含水量测定和田间耗水量计算 在小麦、玉米生长期每20 cm为一层次用土钻取土,采用烘干法测定0~200 cm各层次土壤含水量。计算公式如下[26]

土壤含水量(体积%)=土壤重量含水量(%)×土壤容重

水层厚度(mm)=土层厚度(mm)×土壤含水量(体积%)

对湿地旅游投入少,生态旅游资源缺乏应有的保护。周围居民的过植、过牧等,使候鸟栖息地减少;洪涝威胁存在,水体污染加剧,景观简化,生产生态服务功能降低。导致保护与经济发展矛盾尖锐。

研究中数据处理工具为SPSS 19.0,按照百分数对计数数据表示以x2测定,P<0.05差异具备统计学意义。

土壤水消耗量(mm)=本生育阶段初水层厚度-本生育阶段末水层厚度

研究组非常满意5 3例(7 5.7%),满意1 4例(20.0%),不满意3例(4.3%),满意率为95.7%;对照组非常满意38例(54.29%),满意21例(30.0%),不满意11例(15.7%),满意率为84.3%,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。

1.2.3 吸附热力学 于50 mL的聚乙烯离心管中放置(2.000±0.000 2)g土壤样品,并分别加入10 mL不同浓度Cd溶液(0 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L和20 mg/L),分别在15℃、25℃、35℃(±0.5℃)恒温下振荡,其他步骤同上述试验。

田间耗水量(mm)=土壤水消耗量+降水量+灌溉量+地下水补给量-径流量-渗漏量

因本研究区域地势平坦,试验地点的地下水埋深10 m以下,灌溉时利用水表控制灌溉量。因此,计算公式中的地下水补给量、渗漏量、径流量均忽略不计。

1.3.3 作物产量测定 小麦成熟后,每小区根据定点的一米双行,计测穗数,将麦穗收获后风干,从中随机取50穗,测定穗粒数,脱粒后随机取3份样品,每份样品1 000粒,烘干后称重,计算千粒重。同时在小麦成熟时每小区选取2 m×2 m的样点,收获脱粒后计算实测产量(含水量13%)。玉米成熟后在各小区选取8 m四行,计测穗密度,收获脱粒后实测产量(含水量14%)、穗粒数和百粒重。

1.3.4 叶面积指数(LAI)和干物质测定 在小麦、玉米各个生育时期(小麦:越冬期、返青期、拔节期、开花期、孕穗期,花后10天、20天及成熟期;玉米:苗期、拔节、大喇叭口、开花、灌浆、成熟期)测定其叶面积(小麦叶面积=叶长×叶宽×0.83;玉米叶面积=叶长×叶宽×叶面积系数,玉米展开叶的叶面积系数为0.75,未展开叶的系数为0.5)和地上部分器官生物量(每个处理取5~10株有代表性的植株作为样株,各器官分开,105℃杀青30分钟,80℃烘干至衡重,然后称重。)

1.3.5 水分利用效率的计算

水分利用效率[27](kg·mm-1·hm-2)=籽粒产量/田间耗水量

1.4 统计分析

用Microsoft Excel 2003整理数据和绘图,用SPSS version.16.0软件进行方差分析。

由于水利工程建设是一项严峻且庞大的工程,所需的施工员工数量也非常大,因此对每个员工所具备的相关技术把控没有那么严格,导致因为员工的相关技术掌握程度而产生质量问题。另外,由于某些不良企业单位在建设施工过程中,没有按照建设施工的相关规定进行,出现偷工减料、施工过程不严谨等行为,从而影响整个水利工程建设的质量。

2 结果与分析

2.1 秸秆覆盖与不覆盖对土壤温度的影响

秸秆覆盖与不覆盖相比(图1),土壤5 cm地温显示,冬小麦越冬期到返青期日均土壤温度差值为0.18℃,日均气温为2.08℃;返青期到拔节期日均土壤温度差值为-0.28℃,日均温度为2.78℃。由此可以看出,秸秆覆盖后,土壤温度变化较缓和,且升温效应随着空气温度的升高而减小。

1 秸秆覆盖与不覆盖冬小麦拔节期前土壤5 cm温度(2014—2015)

Fig.1 Soil temperature of 5 cm depth under straw mulching and without before jointing stage of wheat (2014—2015)

2.2 不同处理对小麦、玉米叶面积指数的影响

两年的试验结果(图2)表明,拔节前,各处理水分条件一致,而且由于冬季及早春温度较低,秸秆覆盖对小麦叶面积指数没有明显影响,各处理间无显著差异;拔节期,相对不灌溉处理,灌溉明显促进了小麦生长发育,而且开花期春季1水覆盖处理叶面积指数比春季1水不覆盖2013—2014生长季高10.82%,2014—2015生长季高10.74%,说明在灌水条件下秸秆覆盖对这个阶段小麦生长发育也起到了促进作用。开花期~成熟期,随着气温的不断升高,由于秸秆覆盖的土壤温度回升较缓慢,在一定程度上限制了小麦植株生长,开花期后出现明显差异,花后10天春季1水覆盖处理的叶面积指数比春季1水不覆盖处理低12.24%(2013—2014)和9.22%(2014—2015),且差异显著;花后20天分别降低9.12%(2013—2014)和11.48%(2014—2015),差异明显增大且显著。

玉米生长期间由于降水和灌溉较充足,两年的试验结果都表明,玉米叶面积指数各处理间没有显著差异。

2.3 不同处理对小麦、玉米群体地上部生物量的影响

图3为2013—2015年各处理地上部生物量。由图中可以看出,小麦拔节前,2013—2014年小麦地上部生物量积累春季1水覆盖>春季1水>春季0水>春季0水覆盖,但差异不显著(P>0.05);拔节期后,春季1水处理生物量明显高于春季0水处理,差异显著(P<0.05),春季1水覆盖处理的生物量最大,为17.19 t·hm-2,生物量最小的为春季0水,为16.28 t·hm-2。由此可知,在限水供应和空气温度较低条件下,秸秆覆盖起到了保温和保墒作用,与对叶面积指数的影响一致。

2014—2015年拔节前生物量春季1水>春季1水覆盖>春季0水>春季0水覆盖,处理间差异不显著(P>0.05);拔节期后,灌溉处理仍高于不灌溉处理,差异显著(P<0.05)。不论秸秆覆盖与否,两年的结果都表明拔节期灌溉1水后,土壤中的水分含量有所提升,较充足的水分促进了小麦生长发育,小麦生长旺盛;而春季不灌溉的处理,土壤水分含量较低,影响了小麦生长发育,致使生物量下降。

2014和2015年玉米生长期间由于进行了灌溉,因此地上部生物量各处理间没有显著差异(P>0.05),降水和灌溉后,充足的土壤水分保证了玉米的正常生长发育,没有受到上茬小麦水分和秸秆覆盖处理的影响。

2 2013—2015年小麦玉米叶面积指数

Fig.2 LAI of wheat and maize from 2013 to 2015

3 2013—2015小麦玉米地上部分生物量

Fig.3 The biomass of wheat and maize from 2013 to 2015

2.4 不同处理土壤水分动态变化

图4、图5为不同处理小麦播前、拔节、收获及玉米收获后土壤0~200 cm体积含水量。两年的结果表明,小麦收获后,春季0水、0水覆盖、春季1水和1水覆盖处理0~120 cm各土层含水量相对播前含水量下降明显,说明主要消耗了0~120 cm的土壤水分,而120~200 cm土层含水量变化较小。由此可见,0~120 cm土层为土壤主要供水层。

从图4可以看出,2013—2014年小麦拔节期,各土层土壤体积含水量秸秆覆盖的处理都高于不覆盖处理,春季1水覆盖比春季1水不覆盖0~120 cm土壤贮水量高15 mm,春季0水覆盖比不覆盖高11 mm,而且从返青到拔节期间的降水量仅为0.1 mm,没有有效降水,说明覆盖后在一定程度上抑制了表层土壤水分的蒸发,起到了一定的保墒作用。小麦收获后,春季0水覆盖比不覆盖0~120 cm土壤贮水量仍然高15 mm,而拔节期灌溉1水后,土壤贮水明显提高,但覆盖比不覆盖的贮水量高14 mm。玉米播种时及关键生长期进行了灌溉,但由于生长期间降水量为157.3 mm,较常年偏少47%,因此玉米收获后土壤贮水量依然偏低。但春季0水和0水覆盖比1水和1水覆盖处理0~120 cm含水量高40~60 mm,0水处理使得土壤在夏季降水较多的季节储存了较多的水分。

2014—2015年小麦生长期间,从返青到拔节期的降水量为25.60 mm,拔节期春季0水覆盖比不覆盖处理0~120 cm贮水量高38 mm,且主要为0~60 cm土层含水量高于不覆盖处理;春季1水覆盖比不覆盖土壤贮水量高23 mm,同样也说明了覆盖后对土壤水分的保墒效果。小麦收获后,覆盖后的土壤贮水仍高于不覆盖处理。玉米收获后,0~120 cm贮水量为334~352 mm,为小麦冬季生长提供了有效水分。但0水灌溉处理比1水处理含水量高30 mm,在雨季储存了较多的降水,提高了对降水资源的有效利用。

2015年玉米生长期间的降水量为220.7 mm,比常年仍偏低26%,但在此基础上进行了灌溉,保证了玉米正常生长发育和较高的产量。

4 2013—2014年小麦玉米不同层次土壤体积含水量

Fig.4 Water content of wheat and maize of different soil layers from 2013 to 2014

5 2014—2015年小麦玉米不同层次土壤体积含水量

Fig.5 Water content of wheat and maize a of different soil layers from 2014 to 2015

2.5 不同处理对小麦、玉米产量及水分利用效率的影响

表2为不同处理和不同年份小麦、玉米产量及产量构成要素。2013—2014年,秸秆覆盖后小麦产量低于不覆盖产量,但没有显著差异。和不覆盖相比,春季0水覆盖产量降低了1.46%,春季1水处理覆盖后降低了2.76%;2015年春季0水覆盖降低了2.78%,春季1水覆盖降低了1.11%。根据产量构成因素,秸秆覆盖后有效穗数降低,使得同一水分处理覆盖后比不覆盖产量有所降低。在不同水分条件下,春季灌溉1水后,对小麦产量形成起到了关键作用,2014年产量差异显著,2015年差异不显著(表2)。

第五天清早,我噙着泪水,告别了我的毛毛。走了好远,我回头望,远方那座青山渐渐模糊,山顶那棵黄桷树也只能望见一点儿影子了。这是一块伤心地,我来去匆匆走过一遭,除了把亲生的骨肉撂在这儿,其他么事都冇留下。转身离去,把忧伤撇在身后,我晕晕乎乎地往前走。两天后,我来到了蕲州对岸的长江边儿。坐在江堤上,望着茫茫大江,我的头里边好像也是一片迷茫。我这大老远跑出来是为么事?现在我是要回河浦吗……见到大梁,他会埋怨我吧?我也实在是太对不起他了,狼剩儿冇找到,又把怀的毛毛给丢了,我还有脸再见他吗……江涛声声,江风阵阵,堤脚的防波林,树叶迎风招摇,像一大片绿色的冥幡……

[5] 陈萌山.把加快发展节水农业作为建设现代农业的重大战略举措[J].农业经济问题,2011,(2):4-7.

水分利用效率是衡量水分高效利用的标准,从作物所消耗的降水量、灌溉量和土壤水分析,小麦生长季所有处理中无覆盖处理消耗的土壤水最多(表3)。随着灌溉水量的增加,土壤耗水量减少,两年中小麦生长季土壤耗水量都表现为春季0水大于春季1水,且差异显著;相同水分条件下不覆盖大于覆盖处理,但差异不显著。这种差异也对玉米生长期间土壤耗水量产生了一定的影响,2014和2015年夏玉米春季0水处理的不覆盖比覆盖分别多耗水3.4 mm和5.2 mm,春季1水处理多耗水9.0 mm和10.7 mm。因此,由于小麦收获后土壤水分含量的差异及玉米生长期间的降水量不同,共同影响了玉米生长期间土壤耗水量的差异。从水分利用效率看,小麦、玉米和周年土壤水分利用效率各处理间和年份间都没有显著差异。但灌溉1水后,水分利用效率都有所降低,2015年尤其明显。

3 讨 论

[11] 卜玉山,苗果园,周乃键,等.地膜与秸秆覆盖土壤肥力效应分析与比较[J].中国农业科学,2006,39(5):1069-1075.

2 不同处理作物产量及产量构成因素

Table 2 Grain yield and yield components of different treatments

年份Year处理Treatment小麦Wheat有效穗数Spikenumber/(万个·hm-2)穗粒数Grainsnumber/粒千粒重1000kernelweight/g产量Grainyield/(kg·hm-2)玉米Maize有效穗数Spikenumber/(万个·hm-2)穗粒数Grainsnumber/粒百粒重100kernelweight/g产量Grainyield/(kg·hm-2)2013—20142014—2015春季0水Spring-no-irrigation765.431.541.47771.8b6.5529.330.411381.0a春季0水覆盖Spring-no-irrigation/straw-mulching668.331.041.07658.0b6.4510.331.311745.7a春季1水Spring-irrigationonce762.434.437.48401.8a6.5542.732.611279.1a春季1水覆盖Spring-irrigationonce/straw-mulching743.533.636.58170.0a6.6550.431.611590.4a春季0水Spring-no-irrigation703.033.539.07570.1a5.9572.731.610300.4a春季0水覆盖Spring-no-irrigation/straw-mulching660.933.140.87359.5a6.0516.231.410205.5a春季1水Spring-irrigationonce754.631.539.07756.3a5.5546.632.210169.9a春季1水覆盖Spring-irrigationonce/straw-mulching693.431.541.67670.4a6.1552.430.410148.9a

注:在同一试验中,每一列数据后不同字母表示处理间在0.05水平上显著差异。下同。

Note: In each experiment,values followed by different letter within a column are significantly at P<0.05. The same as below.

3 不同水处理的秸秆覆盖与不覆盖的耗水量与水分利用效率

Table 3 Water consumption and water use efficiency with straw mulching and without under different irrigations

年份Year处理Trentment小麦Wheat降雨量Rainfall/mm灌溉量Irrigation/mm土壤耗水量Soliwaterconsumption/mm水分利用效率Wateruseeffficiency(kg·mm-1·hm-2)玉米Maize降雨量Rainfall/mm灌溉量Irrigation/mm土壤耗水量Soliwaterconsumption/mm水分利用效率Wateruseeffficiency(kg·mm-1·hm-2)周年水分利用效率Annualwateruseefficiency2013—20142014—2015春季0水Spring-no-irrigation126.370192.8a20.0a157.3180.0-6.09c34.4a26.6a春季0水覆盖Spring-no-irrigation/straw-mulching126.370184.1a20.1a157.3180.0-9.52d35.8a27.4a春季1水Spring-irrigationonce126.3140133.7b20.8a157.3180.06.92b32.8a26.4a春季1水覆盖Spring-irrigationonce/straw-mulching126.3140124.8b21.2a157.3180.015.92a32.8a26.6a春季0水Spring-no-irrigation124.570108.5a25.0a220.7180.0-24.40b27.4a26.3a春季0水覆盖Spring-no-irrigation/straw-mulching124.57099.2a25.1a220.7180.0-29.55c27.5a26.4a春季1水Spring-irrigationonce124.514065.0b23.5b220.7180.0-20.27a26.7a25.3a春季1水覆盖Spring-irrigationonce/straw-mulching124.514059.3b23.7b220.7180.0-30.96c27.5a25.7a

秸秆覆盖后对土壤水分的效应为减少土壤水分蒸发,提高水分利用效率[46],华北平原玉米生产中采用小麦秸秆覆盖后可减少生育期耗水40 mm,水分利用效率和产量增加7%~10%[4,47-48],但玉米秸秆覆盖冬小麦后,虽然在一定程度上抑制了土壤水分蒸发,但水分利用效率并没有增加[20,32-36]。本研究结果表明,秸秆覆盖有效地减少了冬小麦整个生育期间的土壤耗水量,2014年0~120 cm土壤中,小麦收获时的土壤贮水量春季0水处理,覆盖比不覆盖土壤贮水量增加15 mm,春季1水处理覆盖比不覆盖增加14 mm,2015年也具有相同的趋势。

玉米生长期两年间都进行了正常补灌,但由于小麦不同处理收获时土壤水分的差异,导致了玉米生长期间土壤水分的差异。2014年玉米收获时,小麦春季0水和0水覆盖处理0~120 cm土层含水量比小麦春季1水和1水覆盖处理高40~60 mm;2015年高30 mm;但水分处理相同条件下,覆盖与不覆盖间没有明显差异,这也为秸秆覆盖和水分管理相结合条件下如何提高周年土壤水分利用效率提供了科学依据。

根据研究区域小麦、玉米生育期间多年平均降水量,小麦生长期间平均228.1 mm,玉米生长期间平均297.6 mm(根据当地50年降水资料计算),试验期间的降水偏少(表1),并且2014年小麦拔节至开花灌浆期间,遭遇了低温寡照,再加上合适的降水分布,千粒重较常年偏高,因此产量较高,而2015年基本接近于常年水平。2014年不同水分处理间小麦产量差异显著,而2015年差异不显著,可能与拔节期以后,小麦生育期间的降水增多,出现了超补偿效应[49-50],使本来处在缺水状态的0水处理有效的利用了土壤储存的降水,提高了降水的有效利用。因此,由于不同降水和温度年型,秸秆覆盖小麦后表现出了不同的产量效应和土壤水分含量的差异。

另外,本研究是针对海河平原小麦-玉米生产系统进行的研究,在以后的研究中还应加强秸秆覆盖小麦后不同降水和温度年型条件下影响产量和水分利用效率的相关机理和机制研究,以及秸秆覆盖玉米的田间效应,为本区域实现小麦-玉米种植制度秸秆覆盖节水增产提供科学技术依据。

4 结 论

研究结果表明,秸秆覆盖导致拔节期后土壤温度回升缓慢,小麦地上部植株生长相对减缓,叶面积指数和地上部生物量积累减少。覆盖后有效穗数减少,两年间覆盖产量都低于不覆盖处理,但差异不显著;2014年春季灌溉与不灌溉处理间产量差异显著,而2015年差异不显著。春季无论灌溉与否,秸秆覆盖在一定程度上降低了表层土壤水分蒸发,有一定的保墒效果。在水分有限条件下,小麦于需水敏感期进行灌溉可显著提高产量,而结合秸秆覆盖后,产量降低不显著,但耗水量减少。因此,春季灌溉1水结合秸秆覆盖是本区域降低小麦耗水量、保证产量的有效措施。

[1] 张光辉,费宇红,王金哲,等.华北灌溉农业与地下水适应性研究[M].北京:科学出版社,2012.

相较于直接回用,间接回用一般借助于地理优势和环境优势,来实现中水回用。整个间接回用的中水回用系统需要由污水厂作为中间环节,通过回灌的方式,将原有的污水排入到地下,建筑用户再通过地下开采取水的方式,获得中水资源,实现回用。一般情况下,中水间接回用需要依靠城市地下水环境来实现回用系统的设置。上游地区在完成污水的净化处理后,位于上游的污水厂需要将已经完成净化的中水资源排入到地下水体当中,地下水通过循环,流入到下游地区,下游地区则通过开采取水策略,对这部分中水资源进行获取,从而得到中水资源的利用。

[3] 刘昌明,张喜英,由懋正.大型蒸渗仪与小型棵间蒸发器结合测定冬小麦蒸散的研究[J].水利学报,1998,29(10):36-39.

(3)实施特殊作业环节的专人负责制度。对下套管、固井、挂尾管等特殊作业环节增派有丰富现场经验的专家进行驻井负责,缩短问题反馈时间,增强突发问题的处理能力。

[4] 张喜英,陈素英,裴 冬,等.秸秆覆盖下的夏玉米蒸散、水分利用效率和作物系数的变化[J].地理科学进展,2002,21(6):583-592.

2013—2015年都属于少雨年份,为保证玉米正常生长发育,在玉米生育期间进行了灌溉。从玉米产量和产量构成因素分析,两年中各处理间没有显著差异,小麦生长期间的水分和覆盖处理对下茬玉米生长发育和产量没有显著影响。

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(3) 大双边供电模式下4列AW0车同时起动电流上升率(0.36 A/ms)未达到电流增量保护的整定值(25 A/ms)。

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海河平原粮食生产水资源在严重短缺情形下,减少土壤无效蒸发对本区域农田节水具有重要意义。本研究结果表明,在保证底墒前提下,小麦生长期间不灌溉时仍可获得最低7 359.5 kg·hm-2的产量,但秸秆覆盖后产量低于不覆盖处理,与已有的在旱地条件下秸秆覆盖比不覆盖提高作物产量10%~15%[28-29],干旱年份可增产50%[30-31]的研究结果不同,但与在华北平原玉米秸秆覆盖冬小麦后,小麦产量有所减产[20,32-36]的结论一致。减产的原因与秸秆覆盖后,土壤温度的日较差较小[37-39],根区温度白天低,晚上高,在一定程度上影响了根系吸收水分和养分,以及晚上加大了呼吸消化[40-43],对植物吸收水分和养分具有明显的影响作用[44],所以秸秆覆盖后小麦根区温度变化可能是造成小麦减产的主要因素[21],表现在生长发育上推迟了小麦春季返青、拔节、灌浆的时间,使得灌浆的时间变短,导致向籽粒分配的光合产物减少,造成产量降低[45]。因此,今后应加强秸秆覆盖后小麦根区温度和吸收水分、养分及代谢等生理生态过程的机理机制研究,降低秸秆覆盖对产量形成的负面效应[21],为提高产量和水分利用效率提供更科学的决策依据。

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落叶灌木,高达2 m,带刺;小枝圆柱形,粗壮,紫褐色,无毛,老时黑褐色。单叶互生,叶缘有尖锐细锯齿,托叶大,叶状,肾形或椭圆形,无叶柄,似抱茎。花两性,先叶开放或与叶同放,常2~6朵花簇生于2年生老枝上,花色为鲜红色,稀淡红或白色,花梗短粗,花朵紧贴在枝干上,故名贴梗海棠。梨果,球形至椭圆形,黄色或带黄绿色,有稀疏不显明斑点,味芳香;萼片脱落,果梗极短或近于无梗。花期3—5月,果期 9—10 月[3]。

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两种大米淀粉湿热处理前后的 RDS、SDS、RS含量如表4所示。从结果中可以看到,经湿热处理后二者的RS和SDS含量均增加,RDS含量均降低,且YF变化的程度更为显著。研究表明,淀粉糊的消化性能主要与淀粉链结构有关,且发现直链含量越高,淀粉消化率越低[5,6]。如前所述,湿热处理增加了二者的直链淀粉含量,这可能有消化速率降低有关。另一方面,淀粉的的糊化程度也会影响淀粉的消化性能,完整颗粒存在的越多,淀粉消化性能越低[15]。湿热处理促进了淀粉分子的重排,加强了淀粉颗粒的稳定性,可能有更多完整颗粒存在,且YF被加强的效果更为明显,故YF的RS和SDS含量增加的程度更大。

现实中,职业学校招聘制度导致一体化教师稀缺。如今职业学校招聘教师的基本条件都是要求本科或者研究生学历,少有对实际工作经验的要求。这就导致职业学校的教师从学校来到学校去,没有进入企业工作实践的机会、背景和经历。教师不懂企业的实际生产、岗位职责、企业文化等,缺少企业实践经验的现象愈来愈严重。而且由于职业等级证书考取的便利性,事实上即使拿到职业等级证书的教师,掌握的专业技能也很有限。因此,具有企业实践经验,能担当一体化教学的教师几乎没有。虽然国家有关部门多次要求一体化教师每年要定期到企业实践,现实是很少教师能做到。

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[6]For all is not well in Xinjiang,traditional home to the Muslim Uighur people,where discontent with China’s iron rule runs high and a new terrorist threat has emerged in recent months,apparently inspired by a dangerous blend of separatism and radical Islam.

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1.3.1 土壤温度测定 使用MicroLite(型号LITE5032P)的优盘温度计,分别置于土层下5 cm处,设置每天间隔两个小时进行自动记录,自越冬期到拔节期进行土壤温度测定。根据气象学标准计算每日平均温度。

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郑媛媛,王贵彦,张建恒
《干旱地区农业研究》2018年第02期文献

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