應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)模板

1、1 說(shuō)明：論文的格式，字號(hào)等項(xiàng)目參照如下范例撰寫(xiě)，本刊審稿為盲審制，投稿說(shuō)明：論文的格式，字號(hào)等項(xiàng)目參照如下范例撰寫(xiě)，本刊審稿為盲審制，投稿 正文請(qǐng)不要出現(xiàn)作者信息和基金項(xiàng)目等內(nèi)容，但修改稿需補(bǔ)充完整（紅色部分）正文請(qǐng)不要出現(xiàn)作者信息和基金項(xiàng)目等內(nèi)容，但修改稿需補(bǔ)充完整（紅色部分） 。 調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥耗水特性和水分利用效率的影響 作者姓名 (作者地址) 摘 要 以高產(chǎn)中筋冬小麥品種濟(jì)麥 22 為材料，在山東兗州小孟鎮(zhèn)史王村進(jìn)行田間試驗(yàn)，研究了調(diào) 虧灌溉對(duì)冬小麥耗水特性和水分利用效率的影響.結(jié)果表明：在全生育期降水 228 mm 條件下，W1（土 壤相對(duì)含水量：播種期 80%+拔節(jié)期 70%+

2、開(kāi)花期 70%）和 W4（土壤相對(duì)含水量：播種期 90%+拔節(jié)期 85%+ 開(kāi)花期 85%）處理總耗水量高于 W0（土壤相對(duì)含水量：播種期 80%+拔節(jié)期 65%+開(kāi)花期 65%） 、W2（土 壤相對(duì)含水量：播種期 80%+拔節(jié)期 80%+開(kāi)花期 80%）和 W3（土壤相對(duì)含水量：播種期 90%+拔節(jié)期 80%+ 開(kāi)花期 80%）處理，W1和 W4處理間無(wú)顯著差異；W1處理增加了 0200 cm 土層土壤貯水消耗量，降 低了小麥拔節(jié)至開(kāi)花期的耗水模系數(shù)，提高了開(kāi)花至成熟期的耗水模系數(shù)；W4處理在開(kāi)花至成熟期、 拔節(jié)至開(kāi)花期的耗水量和耗水模系數(shù)均較大.調(diào)虧灌溉條件下，W0處理水分利用效率較高，但

3、產(chǎn)量最 低；隨灌溉量增加，其他處理水分利用效率為先增加后降低的趨勢(shì).耗水量最高的 W1和 W4處理產(chǎn)量 也最高，W1處理灌溉水利用效率和灌溉效益均高于 W4處理，為本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳處理. 關(guān)鍵詞 冬小麥 調(diào)虧灌溉 耗水特性 水分利用效率 Effects of regulated deficit irrigation on water consumption characteristics and water use efficiency of winter wheat. 作者姓名英文(作者地址英文) Abstract：Field experiment was conducted to

4、 examine the effects of regulated deficit irrigation on water consumption and water use efficiency（WUE）in wheat plants (cv. Jimai 22) at Shiwang Village, Yanzhou, Shandong, China. Under 228 mm annual precipitation precondition, the water consumption amount of treatment W1 (with soil relative water c

5、ontent (SRWC) of 80%, 70% and 70% at sowing, jointing, and anthesis stages, respectively) and W4 (with SRWC of 90%, 85% and 85% at sowing, jointing, and anthesis stages, respectively) were significantly higher than those of W0 (with SRWC of 80%, 65% and 65% at sowing, jointing, and anthesis stages,

6、respectively), W2 (with SRWC at sowing, jointing, and anthesis stages of 80%, 80%, and 80%，respectively), and W3 (with SRWC of 90%，80% and 80% at sowing, jointing, and anthesis stages, respectively). Compared with W4, the treatment W1 increased the ratio of soil water consumption amount to water con

7、sumption amount, used more water in 0-200 cm soil layers, and it decreased water consumption percentage from jointing to anthesis stages, whereas increased that from anthesis to maturity stages. The water consumption percentages of W4 at both stages from jointing to anthesis and anthesis to maturity

8、 were higher. Under regulated deficit irrigation condition, although the WUE of treatment W0 was higher, its grain yield was lowest. The WUE of other treatments firstly increased, thereafter decreased with increasing irrigation amount. Treatments W1 and W4 with the highest water consumption amount h

9、ad the highest grain yield. Furthermore, the irrigation water use efficiency and irrigation benefit of treatment W1 were significantly higher than those of W4. Thus, based on the experimental results, it was suggested that the irrigation regime of treatment W1 would be the optimal one in terms of su

10、stainable use of water resource. Key words: winter wheat; regulated deficit irrigation; water consumption characteristics; water use efficiency. 2 本文由 資助 This work was supported by . -Received, -Accepted. *通訊作者 Corresponding author. E-mail: 水資源缺乏已成為全球性急需解決的問(wèn)題.黃淮海平原水資源總量?jī)H占全國(guó)水資源的 6.65，而灌溉 面積卻占全國(guó)灌溉面積的

11、40，耕地單位面積水資源量約為全國(guó)平均值的 25%，供需矛盾突出1.該區(qū)大 部分地區(qū)常年降雨量為 500700 mm，且主要集中在夏季，冬小麥生長(zhǎng)期間降水量少，不能滿足生長(zhǎng)發(fā) 育需求.如何合理利用有限的水資源，減少灌溉用水，提高水分利用效率，是冬小麥生產(chǎn)迫切需要解決的 問(wèn)題. 調(diào)虧灌溉是調(diào)控土壤-植物-大氣之間的關(guān)系，降低水分消耗、提高水分利用效率的有效途徑.近年來(lái)， 關(guān)于大田作物調(diào)虧灌溉的研究國(guó)內(nèi)外進(jìn)展較快，并主要集中在棉花、玉米和小麥上2-3.研究表明，適時(shí)適 度的水分調(diào)虧可顯著抑制冬小麥的蒸騰速率，而光合速率下降不明顯，復(fù)水后光合速率具有補(bǔ)償效應(yīng)， 有利于光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)

12、，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，提高小麥籽粒產(chǎn)量、收獲指數(shù)及水分利用 效率4.在西北干旱地區(qū)，冬小麥水分虧缺程度可達(dá)到田間持水量的 45%50%，對(duì)作物產(chǎn)量沒(méi)有不利影響， 但可明顯提高作物水分利用效率5-6.孟兆江等7研究表明，在冬小麥三葉至返青期進(jìn)行 40%60%田間持 水率處理，調(diào)虧處理平均比對(duì)照增產(chǎn) 0.88%8.25%，節(jié)水 12.80%18.55%, 水分利用效率提高 15.96%32.98%；也有研究指出，在冬小麥不同時(shí)期進(jìn)行不同的調(diào)虧灌溉處理有利于冬小麥利用有限的土 壤水分資源8，在拔節(jié)和開(kāi)花期虧缺灌溉可促進(jìn)小麥根系生長(zhǎng)，提高土壤水分利用效率9，隨著灌溉量和 降雨量的增加，冬小麥利用土壤底墑水的

13、能力下降10.但有關(guān)冬小麥調(diào)虧灌溉技術(shù)尚不完善，還有待深入 研究.本文在田間試驗(yàn)條件下，以土壤目標(biāo)相對(duì)含水量為基礎(chǔ)，通過(guò)準(zhǔn)確定量，研究調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥耗 水特性和水分利用效率的影響，為制定冬小麥高產(chǎn)節(jié)水栽培技術(shù)提供理論依據(jù). 1 1 材料與方法材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于 20072008 年在山東省兗州市小孟鎮(zhèn)史王村（35.41 N，116.41 E）大田進(jìn)行，供試材料為 高產(chǎn)中筋冬小麥品種濟(jì)麥 22.試驗(yàn)田 020 cm 土層土壤養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì) 15.0 gkg-1、全氮 1.0 gkg-1、 堿解氮 62.6 mgkg-1、速效磷 25.0 mgkg-1、速效鉀 1

14、39.8 mgkg-1. 小麥生育期間降水量為：播種至拔節(jié) 期 51.4 mm、拔節(jié)至開(kāi)花期 88.4 mm、開(kāi)花至成熟期 88.2 mm.播種前 020 cm、2040 cm、4060 cm、6080 cm、80100 cm、100120 cm 和 120140 cm 土層土壤田間持水量分別為 24.70%、25.27%、24.73%、25.01%、24.63%、23.51%和 23.18%，土壤容重分別為 1.55、1.50、1.51、1.52、1.53、1.58 和 1.56 gcm-3，相對(duì)含水量分別為 62.42%、54.60%、75.44%、89.36%、77.49%、77.00%

15、和 82.73%. 試驗(yàn)設(shè)置的灌水組合為底墑水+拔節(jié)水+開(kāi)花水，底墑水設(shè) 2 個(gè)水平，拔節(jié)水設(shè) 4 個(gè)水平，開(kāi)花水設(shè) 4 個(gè)水平，共 5 個(gè)處理，分別用 W0、W1、W2、W3和 W4表示（表 1）. 表表 1 水分處理方案（水分處理方案（0140 cm 土層相對(duì)含水量平均值）土層相對(duì)含水量平均值） Table 1 Water treatments (average soil relative water content at 0140 cm soil layer) 灌水時(shí)期 Irrigation stage處理 Treatment播種期 Sowing拔節(jié)期 Jointing開(kāi)花期 Anthe

16、sis W080%65%65% W180%70%70% W280%80%80% W390%80%80% W490%85%85% 3 灌水量由灌水定額計(jì)算公式確定11，計(jì)算公式為： m=10bH（i -j） 式中：m 為灌水量（mm） ；H 為該時(shí)段土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層的深度（cm） ，本試驗(yàn)計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為 140 cm；b 為計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)土壤容重（gcm-3） ；i為目標(biāo)含水量（田間持水量乘以目標(biāo)相對(duì)含水量） ；j為 自然含水量，即灌溉前土壤含水量.灌水量用水表計(jì)量. 小區(qū)面積 4 m4 m，小區(qū)間設(shè)置 1.0 m 隔離區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù).冬小麥播種前，前茬玉米 的秸稈全部粉碎翻壓還田.

17、基肥用量為 N 105 kghm-2，P2O5 112.5 kghm-2，K2O 112.5 kghm-2；拔節(jié)期追 施 N 135 kghm-2.所施肥料為尿素（含 N 46.4%） 、磷酸二銨（含 P2O5 46%，N 18%） 、硫酸鉀（含 K2O 52%）. 2007 年 10 月 8 日播種，4 葉期定苗，基本苗為 180 株m-2，其他管理措施同豐產(chǎn)田，2008 年 6 月 11 日 收獲. 1.2 水分測(cè)定與計(jì)算方法 1.2.1 土壤含水量的測(cè)定 用土鉆取 0200 cm 土層土樣，分層取土，20 cm 為一層，置于鋁盒中，采用烘 干法測(cè)定土壤含水量，其公式為：土壤含水量=（土壤

18、鮮質(zhì)量-土壤干質(zhì)量）/土壤干質(zhì)量100%. 1.2.2 農(nóng)田耗水量的計(jì)算 采用測(cè)定土壤含水量計(jì)算作物耗水量的方法12，耗水量的計(jì)算公式為： ET12 =iHi（i1i2）+M+P0+K n 1i 10 式中：ET12為階段耗水量（mm） ；i 為土層編號(hào)；n 為總土層數(shù)；i為第 i 層土壤干容重（gcm-3） ； Hi為第 i 層土壤厚度（cm） ；i1和 i2分別為第 i 層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的含水率，以占干土質(zhì)量的百分 數(shù)計(jì)；M 為時(shí)段內(nèi)的灌水量（mm） ；P0為有效降水量（mm） ；K 為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量（mm） ，當(dāng)?shù)?下水埋深大于 2.5 m 時(shí)，K 值可以忽略不計(jì)，本試驗(yàn)的地下

19、水埋深在 5 m 以下，故地下水補(bǔ)給量可視為 0. 日耗水量=各生育階段麥田耗水量/生育階段天數(shù) 耗水模系數(shù)=各生育階段麥田耗水量/麥田總耗水量 1.2.3 水分利用效率和灌溉效益的計(jì)算 水分利用效率的計(jì)算公式13-14為：WUE=Y/ET，灌溉水利用效率 的計(jì)算公式14為：IWUE=Y/I，灌溉效益的計(jì)算公式15為：IB=Y/I，式中：WUE、IWUE 和 IB 分別為水 分利用效率（kghm-2mm-1） 、灌溉水利用效率（kghm-2mm-1）和灌溉效益（kghm-2mm-1） ；Y 為籽粒產(chǎn) 量（kghm-2） ；Y 為灌溉后增加的產(chǎn)量（kghm-2） ；ET為小麥生育期間實(shí)際耗水量（

20、mm） ，為各階段 耗水量之和；I 為實(shí)際灌水量（mm）. 1.2.4 棵間蒸發(fā)的測(cè)定 采用自制的小型蒸發(fā)器16測(cè)定冬小麥棵間蒸發(fā)量，將其置于冬小麥行間土壤. 該 蒸發(fā)器用 PVC 管做成，內(nèi)徑為 7.5 cm，壁厚 5 mm.每次取土?xí)r，將其垂直壓入土壤內(nèi)，然后用自封袋封 底，稱量.每天 17：00 用精度為 0.001 g 的電子天平稱量后立即放回行間，2 d 內(nèi)質(zhì)量的差值為其蒸發(fā)量， 測(cè)定時(shí)段內(nèi)每天蒸發(fā)量的逐日累加值為累積蒸發(fā)量.為保證操作時(shí)不破壞附近土體結(jié)構(gòu)，用內(nèi)徑為 10 cm 的 PVC 管做成外套，固定于土壤中，使其表面與附近土壤持平.蒸發(fā)器中原狀土每 23 d 更換 1 次，降

21、 雨或灌溉后立即更換原狀土體. 1.3 數(shù)據(jù)處理 采用 Microsoft Excel 2003 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用 DPS 7.5 和 SPSS 11.5 統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（LSD 法，=0.05）. 2 結(jié)果與分析 2.1 調(diào)虧灌溉后 0140 cm 土層土壤相對(duì)含水量 由表 2 可以看出，底墑水調(diào)控所得相對(duì)含水量和目標(biāo)相對(duì)含水量的相對(duì)誤差（以下簡(jiǎn)稱“調(diào)控誤差” ） 分別為 0.7%( W0、W1、W2)、0.5%(W3和 W4)，拔節(jié)水 W0、W1、W2、W3和 W4處理的調(diào)控誤差分別為 6.0%、4.4%、1.5%、3.9%和 2.8%，開(kāi)花水 4 個(gè)

22、處理的調(diào)控誤差分別為 0.2%、1.1%、7.7%、6.0%和 2.2%；各處理平均調(diào)控誤差為 2.8%，表明按照灌水定額計(jì)算公式所得水量進(jìn)行調(diào)虧灌溉，能夠達(dá)到預(yù)期 的目標(biāo)相對(duì)含水量. 表表 2 不同處理的灌水量和土壤相對(duì)含水量（不同處理的灌水量和土壤相對(duì)含水量（0 0140140 cmcm 土層平均值）土層平均值） Table 2 Irrigation amount and soil relative water content (average value of 0-140 cm) under different treatments 處理 Treatment 底墑水 Pre-sowing

23、 water拔節(jié)水 Water at jointing stage開(kāi)花水 Water at anthesis stage 4 目標(biāo)相 對(duì)含水 量 Target relative water content （%） 相對(duì)含 水量 Relative water content （%） 相對(duì) 誤差 Relative error （%） 灌水量 Irrigation amount（ mm） 目標(biāo)相 對(duì)含水 量 Target relative water content （%） 相對(duì)含 水量 Relative water content （%） 相對(duì) 誤差 Relative error（ %） 灌水量

24、Irrigation amount （mm） 目標(biāo)相 對(duì)含水 量 Target relative water content （%） 相對(duì)含 水量 Relative water content （%） 相對(duì) 誤差 Relative error （%） 灌水量 Irrigation amount （mm） W08079.430.706561.076.006565.100.20 W18079.430.707066.904.407069.211.143.83 W28079.430.708081.161.537.788073.867.745.25 W39090.430.580.908076.863.9

25、08075.226.022.48 W49090.430.580.908582.632.855.928583.122.263.95 2.2 調(diào)虧灌溉對(duì)麥田耗水量的影響 由表 3 可以看出，W0處理的總耗水量顯著低于各灌水處理，耗水來(lái)源于降水和土壤貯水.不同處理 灌水量及其占總耗水量的比例為 W4W3W2W1，各處理間差異顯著；土壤貯水消耗量及其占總耗水量 的比例為 W1W2W3W4，各處理間差異顯著；總耗水量為 W4、W1W2W3，W4與 W1處理間的總耗水 量無(wú)顯著差異，但兩者顯著高于 W2和 W3處理.以上結(jié)果表明，提高底墑水、拔節(jié)水和開(kāi)花水的土壤相對(duì) 含水量顯著促進(jìn)了冬小麥對(duì)灌溉水的利用，

26、降低了其對(duì)土壤貯水的利用；其中土壤貯水消耗量和灌水量 占總耗水量的比例變化幅度較大，分別為 87.65%和 82.88%，降水量占總耗水量的比例變化幅度為 11.45%， 表明灌水量和土壤貯水消耗量有較大的調(diào)控范圍，降低冬小麥主要生育時(shí)期的土壤相對(duì)含水量，能達(dá)到 提高土壤貯水利用比例、節(jié)約灌溉水的目的. 表表 3 不同處理耗水量的水分來(lái)源及其占總耗水量的比例不同處理耗水量的水分來(lái)源及其占總耗水量的比例 Table 3 Sources of water consumption and their percentage of total water consumption amount under

27、 different treatments 耗水來(lái)源 Water consumption source 占總耗水量的比例 Percentage of total water consumption amount 處理 Treatment 灌水量 Irrigation amount (mm) 土壤貯水消耗量 Soil water consumption amount (mm) 降水量 Precipitation (mm) 總耗水量 Water consumption amount (mm) RIW (%) RPW (%) RSW (%) W00101.34b228.0329.34d069.23a

28、 30.77b W143.83d153.63a 228.0425.46a 10.30d53.59d36.11a W283.03c63.29c 228.0374.32b22.18c 60.91c 16.91c W3103.38b21.10d228.0352.48c 29.33b64.68b5.99d W4200.77a-2.22e228.0426.55a 47.07a 53.45d-0.52e CV（%）87.3192.60 11.4082.8811.4587.65 同列不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著（P開(kāi)花至 成熟期返青至拔節(jié)期冬前至返青期播種至冬前期；W1和 W2處理為開(kāi)花至成熟期拔節(jié)至開(kāi)花

29、期、返 青至拔節(jié)期冬前至返青期播種至冬前期；W3和 W4處理為開(kāi)花至成熟期拔節(jié)至開(kāi)花期返青至拔節(jié)期播 種至冬前期冬前至返青期，說(shuō)明冬小麥耗水主要集中在拔節(jié)至成熟階段，耗水量占冬小麥全生育期耗水 量的 63.54%76.44%. 底墑水土壤相對(duì)含水量為 79.43%的 W0、W1和 W2處理間、底墑水土壤相對(duì)含水量為 90.43%的 W3 和 W4處理間階段耗水量、日耗水量的差異主要表現(xiàn)在拔節(jié)至開(kāi)花期和開(kāi)花至成熟期，在拔節(jié)至開(kāi)花期為 W0W4W2W3W1；在開(kāi)花至成熟期為 W1W4W2W3W0。播種至冬前期、返青至拔節(jié)期為 W0、W1 和 W2處理顯著低于 W3和 W4處理；冬前至返青期為 W0

30、、W1和 W2處理顯著高于 W3和 W4處理，說(shuō)明 底墑水土壤相對(duì)含水量增加，促進(jìn)了冬小麥播種至冬前期的水分消耗，減少了冬前至返青期的水分消耗. 由表 3 和表 4 可以看出，與其他處理相比，總耗水量最高的 W1和 W4處理均為開(kāi)花至成熟期的耗水量、 耗水模系數(shù)和日耗水量較高，兩處理間比較，W4處理拔節(jié)至開(kāi)花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量均 較高，而 W1處理顯著降低了拔節(jié)至開(kāi)花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，提高了開(kāi)花至成熟期的耗 水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，有利于籽粒產(chǎn)量的提高. 表表 4 調(diào)虧灌溉對(duì)不同生育階段麥田耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量的影響調(diào)虧灌溉對(duì)不同生育階段麥田耗水量、耗

31、水模系數(shù)和日耗水量的影響 Table 4 Effects of regulated deficit irrigation on water consumption amount, water consumption percentage and diurnal water consumption amount at different growth stages in wheat field 播種期-冬前期 Sowing to before winter stage 冬前期-返青期 Before winter to turn green stage 返青期-拔節(jié)期 Turn green to

32、jointing stage 拔節(jié)期-開(kāi)花期 Jointing to anthesis stage 開(kāi)花期-成熟期 Anthesis to maturity stage 處理 Treatment CA (mm) CP (%) CD (mm) CA (mm) CP (%) CD (mm) CA (mm) CP (%) CD (mm) CA (mm) CP (%) CD (mm) CA (mm) CP (%) CD (mm) W010.83b 3.29c 0.18b 26.74a 8.12a 0.31a 62.67b 19.03b 1.96b 127.26a 38.64a 4.71a 101.83

33、e 30.92e 2.48e W110.83b 2.55e 0.18b26.74a 6.29c 0.31a 62.67b 14.73e 1.96b 57.19e 13.44d 2.12e 268.02a 63.00a 6.54a W210.83b 2.89d 0.18b 26.74a 7.14b 0.31a 62.67b 16.74d 1.96b 94.97c 25.37b 3.52c 179.11c 47.85b 4.37c 7 W329.49a 8.37a 0.48a 21.36b 6.06c 0.25b 77.67a 22.03a 2.43a 73.10d20.74c 2.71d 150

34、.87d 42.80d 3.68d W429.49a 6.91b 0.48a 21.36b 5.01d 0.25b 77.67a 18.21c 2.43a 107.60b 25.23b 3.99b 190.43b 44.65c 4.64b CA：耗水量 Water consumption amount；CP：耗水模系數(shù) Water consumption percentage；CD：日耗水量 Diurnal water consumption. 2.6 調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響 由表 5 可以看出，W0處理水分利用效率較高，但籽粒產(chǎn)量最低；隨灌溉量增加，其他處理水分利用 效

35、率表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì).全生育期灌水量在 43.83103.38 mm 時(shí)，水分利用效率為 W1W2W2W3W4，處理間差異顯著. 表明 W1是本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳調(diào)虧處理，其底墑水、拔節(jié)水和開(kāi)花水的土壤相對(duì)含水量分別為 79.43%、66.90%和 69.21%；籽粒產(chǎn)量、水分利用效率、灌溉水利用效率及灌溉效益分別為 8837.78 kghm-2、20.77 kghm-2mm-1、201.64 kghm-2mm-1和 40.31 kghm-2mm-1. 表表 5 調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響 Table 5 Effects

36、 of regulated deficit irrigation on grain yield and water use efficiency of winter wheat 處理 Treatment 籽粒產(chǎn)量 Grain yield (kghm-2) 總耗水量 Total water consumption amount （mm） 灌水量 Irrigation amount （mm） 水分利用效率 Water use efficiency （kghm-2mm-1） 灌溉水利用效率 Irrigation water use efficiency （kghm-2mm-1） 灌溉效益 Irrig

37、ation benefit（kghm-2mm- 1） W07070.95d 329.34d021.47c- W18837.78a 425.46a43.83d20.77d201.64a40.31a W28465.95b 374.32b83.03c22.62b101.96b16.80 b W38156.45c 352.48c103.38b23.14a78.90c10.50c W48871.93a 426.55a200.77a20.80d44.19d8.97d 3 討討 論論 本研究以土壤相對(duì)含水量為基礎(chǔ)，依據(jù)冬小麥需水規(guī)律17，確定冬小麥主要生育時(shí)期的土壤目標(biāo)含 水量，按照灌水定額計(jì)算公式所得水量

38、進(jìn)行灌溉，各處理調(diào)控誤差總體平均為 2.8%，能夠達(dá)到預(yù)期的目 標(biāo)含水量. 研究表明，在中等干旱條件下冬小麥耗水量大幅度下降，而產(chǎn)量下降幅度較小，有利于水分利用效 率的提高18，但水分逆境則顯著降低了冬小麥粒重和產(chǎn)量19.也有研究認(rèn)為，隨著灌水次數(shù)的增加及灌水 量的增多，灌溉水的利用效率逐漸減小20.在底墑水充足的條件下，分別在拔節(jié)期、挑旗期（或開(kāi)花期） 各灌水 60 mm 可獲得較高的水分利用效率，籽粒產(chǎn)量可達(dá) 70007500 kghm-210,21.本研究結(jié)果表明，在 自然降水條件下，調(diào)虧處理 W1、W2、W3和 W4的籽粒產(chǎn)量均在 8000 kghm-2以上，W1處理全生育期調(diào) 虧灌溉

39、量最低，僅開(kāi)花期灌水 43.83 mm，獲得籽粒產(chǎn)量 8837.78 kghm-2，灌溉水利用率和灌溉效益也較 高，達(dá)到了減少灌水次數(shù)和灌溉量、增產(chǎn)增效的目的.隨著土壤目標(biāo)相對(duì)含水量的提高，灌溉水利用效率、 灌溉效益顯著降低. Kang 等22研究認(rèn)為，當(dāng)全生育期土壤相對(duì)含水量為 70%時(shí)，冬小麥生物產(chǎn)量最高，但是其籽粒產(chǎn)量 和水分利用效率并不是最高。生育后期過(guò)多灌水或土壤嚴(yán)重缺水均顯著影響冬小麥對(duì)土壤水分的利用效 率23-24.隨著灌水總量的增加，水分利用效率先于產(chǎn)量達(dá)到最大值25.本研究結(jié)果表明，調(diào)虧灌溉條件下， W0處理水分利用效率較高，但籽粒產(chǎn)量最低；隨著灌水量的增加，水分利用效率呈先

40、增加后降低趨勢(shì)， 說(shuō)明在一定程度上提高土壤相對(duì)含水量可以提高小麥水分利用效率，但土壤相對(duì)含水量不宜過(guò)高.耗水量 最高的 W1和 W4處理獲得的產(chǎn)量也最高，并顯著高于其他處理，但兩處理間無(wú)顯著差異；W1處理的灌溉 8 水利用效率和灌溉效益高于 W4處理，是本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳調(diào)虧處理. 麥田總耗水量由降水量、灌水量和土壤貯水消耗量 3 部分組成.有研究認(rèn)為，隨著灌水量和灌水次數(shù) 的增加，冬小麥利用土壤水的能力下降10,26，限量供水可以增加深層土壤貯水的利用程度27。雨養(yǎng)麥田 中，土壤貯水對(duì)總耗水量的貢獻(xiàn)率為 50%，在降雨少而土壤貯水充足的年份，其貢獻(xiàn)率高達(dá) 60%，是冬 小麥水分的重要

41、來(lái)源28.本研究結(jié)果表明，隨土壤目標(biāo)相對(duì)含水量的提高，灌水量及其占總耗水量的比例 增加，土壤貯水消耗量及其占總耗水量的比例降低.在全生育期降水 228 mm 條件下，W0處理的總耗水量 顯著低于各灌水處理，小麥耗水全部來(lái)源于降水和土壤貯水；W1和 W4處理總耗水量顯著高于 W0、W2 和 W3處理，W1和 W4處理均為開(kāi)花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量較高。W1處理增加了 0200 cm 土層土壤貯水消耗量，降低了拔節(jié)至開(kāi)花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，提高了開(kāi)花至 成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量；W4處理拔節(jié)至開(kāi)花期和開(kāi)花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù) 和日耗水量均較高，表明

42、開(kāi)花至成熟期具有較高的耗水模系數(shù)是高產(chǎn)冬小麥的需水特點(diǎn). 冬小麥耗水特性受降雨的影響較大9，關(guān)于不同降水年型調(diào)虧灌溉對(duì)冬小麥耗水特性和水分利用效率 的影響還有待于進(jìn)一步研究. 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 Liu C-M (劉昌明), Chen Z-K (陳志愷). Reports Collection on Water Resources Stratagem for Sustainable Development in China. Beijing: China Hydrology and Electricity Press, 2001 (in Chinese) 2 Du Y-D (杜堯東), So

43、ng L-L (宋麗莉), Liu Z-X (劉作新). An overview on theoretic research of high efficient water use in agriculture. Chinese Journal of Applied Ecology (應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)), 2003, 14(5): 808-812 (in Chinese) 3 Ali MH, Hoque MR, Hassan AA, et al. Effects of deficit irrigation on yield, water productivity, and economic ret

44、urns of wheat. Agricultural Water Management, 2007, 92: 151-161 4 Xue Q, Musick JT, Dusek DA. Physiological mechanisms contributing to the increased water-use efficiency in winter wheat under deficit irrigation. Journal of Plant Physiology, 2006, 163: 154-164 5 Cai H-J (蔡煥杰), Kang S-Z (康紹忠), Zhang Z

45、-H (張振華), et al. Proper growth stages and deficit degree of crop regulated deficit irrigation. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)), 2000, 16(3): 24-27 (in Chinese) 6 Shan L (山 侖), Xu M (徐 萌). Water-saving agriculture and its physio-ecological bases. Chinese Journ

46、al of Applied Ecology (應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)), 1991, 2(1): 70-76 (in Chinese) 7 Meng Z-J (孟兆江), Jia D-L (賈大林), Liu A-N (劉安能), et al. Effect of regulated deficit irrigation on physiological mechanism and water use efficiency of winter wheat. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)),

47、2003, 19(4): 66-69 (in Chinese) 8 Pei D (裴 冬), Sun Z-S (孫振山), Chen S-L (陳四龍), et al. Effects of water stress on physiological and agronomic features of winter wheat. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)), 2006, 22(8): 68-72 (in Chinese) 9 Hu M-Y (胡夢(mèng)蕓), Zhang Z-B (張

48、正斌), Xu P (徐 萍), et al. Relationship of water use efficiency with photoassimilate accumulation and transport in wheat under deficit irrigation. Acta Agronomica Sinica (作物學(xué)報(bào)), 2007, 33(11): 1884-1891 (in Chinese) 10 Fang Q-X (房全孝), Chen Y-H (陳雨海), Li Q-Q (李全起), et al. Effects of soil moisture on radi

49、ation utilization during late growth stages and water use efficiency of winter wheat. Acta Agronomica Sinica (作物學(xué)報(bào)), 2006, 32(6): 861-866 (in Chinese) 11 Shan L (山 侖), Kang S-Z (康紹忠), Wu P-T (吳普特). Water Saving Agriculture in China. Beijing: China Agriculture Press, 2004 (in Chinese) 12 Liu Z-J (劉增進(jìn)

50、), Li B-P (李寶萍), Li Y-H (李遠(yuǎn)華), et al. Research on the water use efficiency and optimal irrigation schedule of the winter wheat. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)), 2004, 20(4): 58-63 (in Chinese) 13 Hou L-T (侯連濤), Jiang X-D (江曉東), Li Z-J (李增嘉), et al. Effects of

51、 different mulching treatments on the gas exchange parameters and water use efficiency of winter wheat. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (農(nóng)業(yè)工 9 程學(xué)報(bào)), 2006, 22(9): 58-63 (in Chinese) 14 Du T-S (杜太生), Kang S-Z (康紹忠), Hu X-T (胡笑濤), et al. Effect of alternate partial root-

52、zone drip irrigation on yield and water use efficiency of cotton. Scientia Agricultura Sinica (中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)), 2005, 38(10): 2061-2068 (in Chinese) 15 Wang J-S (王建生), Xu Z-K (徐子愷), Yao J-W (姚建文). Analysis of food throughput per unit water use. Advances in Water Science (水科學(xué)進(jìn)展), 1999, 10(4): 429-434 (in Chi

53、nese) 16 Sun H-Y (孫宏勇), Liu C-M (劉昌明), Zhang Y-Q (張永強(qiáng)), et al. Study on soil evaporation by using micro-lysimeter. Journal of Hydraulic Engineering (水利學(xué)報(bào)), 2004（8）: 114-118 (in Chinese) 17 Lin Q (林 琪), Shi Y (石 巖), Wei D-B (位東斌). Relations between soil water and yield formation and determination of

54、water- saving irrigation scheme in winter wheat. Acta Agriculturae Boreali-Sinica (華北農(nóng)學(xué)報(bào)), 1998, 13(3): 1-4 (in Chinese) 18 Li FM, Liu XL, Guo AH. Effects of early soil moisture distribution on the dry matter partition between root and shoot of winter wheat. Agricultural Water Management, 2001, 49:

55、163-171 19 Fan X-M (范雪梅), Jiang D (姜 東), Dai T-B (戴廷波), et al. Effects of nitrogen supply on flag leaf photosynthesis and grain starch accumulation of wheat from its anthesis to maturity under drought or water logging. Chinese Journal of Applied Ecology (應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)), 2005, 16(10): 1883-1888 (in Chinese) 20 Zhang Z-X (張忠學(xué)), Yu G-R (于貴瑞). Effects of irrigation scheduling on development and water use efficiency in winte