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1.
基于DSSAT模型对豫北地区夏玉米灌溉制度的优化模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
合理的灌溉制度是提高农业水资源利用效率、保证夏玉米高产稳产的前提。采用农业技术转化决策系统(DSSAT,Decision Support System for Agrotechno1ogy Transfer)探究了河南省北部地区夏玉米不同降水年型下的最优灌溉制度。经过参数的校正和验证,归一化均方根误差(nRMSE)、均方根误差(RMSE)和一致性指数(d)均表现出模拟值与实测值的吻合度很好,DSSAT-maize模型可以准确模拟夏玉米物候期、地上部分生物量、产量和土壤水分状况。然后基于模型模拟了不同灌溉处理下的夏玉米生产潜力,从而评估夏玉米缺水量,并对比分析不同生育时期灌水对产量的影响确定最优灌溉时期,综合考虑产量和水分利用效率确定最优灌溉制度。结果表明:夏玉米生长季的缺水量年际间差异显著,多年平均值为38.91 mm,波动范围为0—193.03 mm。在丰水年,不需要灌溉;在平水年,开花期灌水30 mm;在枯水年,开花期和灌浆期灌水50 mm;在特别干旱年,苗期、拔节期和开花期至少灌水180 mm。优化的灌溉制度下丰水年、平水年和枯水年的WUE达到最高且产量分别占其最高产量的100%、99.72%和97.89%,实现了作物高产节水协同提高的目标。  相似文献   
2.
研究氮沉降和降雨变化对土壤细菌群落结构的影响,对未来预测多个气候变化因子对草地生态系统影响的交互作用具有重要意义。以施氮和灌溉分别模拟氮沉降和降雨增加,采用高通量测序技术,研究8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300kg N hm-2a-1)和2个水分添加水平(不灌溉、模拟夏季增雨100 mm灌溉)对土壤细菌群落结构的影响。结果表明,氮素和水分输入增加后,土壤细菌群落组成、丰度均显著变化(P0.05)。在群落中占主导的细菌门类有疣微菌门Verrucomicrobia(30.61%—48.51%)、变形菌门Proteobacteria(21.37%—29.97%)、酸杆菌门Acidobacteria(9.54%—20.67%)和拟杆菌门Bacteroidetes(4.96%—9.74%)。在常规降雨和水分添加两种条件下,随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类(相对丰度1%)表现出不同的变化趋势。疣微菌门相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著降低,但在氮素和水分同时添加条件下随氮添加水平升高而逐渐升高,在N200—N300时显著升高。变形菌门和拟杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下呈升高趋势,但在水分添加时却无明显变化。酸杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下升高,但在水分添加后呈明显下降趋势。放线菌门Actinobacteria相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著升高,但在水分添加后高氮添加时显著降低。厚壁菌门Firmicutes相对丰度在常规降雨条件下无显著变化,但在水分和高氮添加条件下降低。浮霉菌门Planctomycetes相对丰度在两种不同的水分添加条件下均呈先升高后降低的趋势。氮素和水分添加对土壤细菌群落结构的变化存在明显的互作效应(P0.0001)。在不同氮素和水分输入条件下共有19个土壤细菌门类相对丰度有显著差异。土壤细菌群落结构的变化主要来自于疣微菌门和酸杆菌门的相对丰度变化,两者可作为土壤细菌群落结构变化的指示种。综上,氮素和水分添加显著改变了土壤细菌群落结构,氮素和水分对土壤细菌不同门类相对丰度变化存在明显的互作效应。  相似文献   
3.
Biomass productivity is the main favorable trait of candidate bioenergy crops. Miscanthus × giganteus is a promising species, due to its high‐yield potential and positive traits including low nutrient requirements and potential for C sequestration in soils. However, miscanthus productivity appears to be mostly related to water availability in the soil. This is important, particularly in Mediterranean regions where the risk of summer droughts is high. To date, there have been no studies on miscanthus responses under different soil conditions, while only a few have investigated the role of different crop managements, such as irrigation and nitrogen fertilization, in the Mediterranean. Therefore, the effects of contrasting soil textures (i.e. silty‐clay‐loam vs. sandy‐loam) and alternative agricultural intensification regimes (i.e. rainfed vs. irrigated and 0, 50, 100 kg ha?1 nitrogen fertilization), on miscanthus productivity were evaluated at three different harvest times for two consecutive years. Our results confirmed the importance of water availability in determining satisfactory yields in Mediterranean environments, and how soil and site characteristics strongly affect biomass production. We found that the aboveground dry yields varied between 5 Mg ha?1 up to 29 Mg ha?1. Conversely, nitrogen fertilization played only a minor role on crop productivity, and high fertilization levels were relatively inefficient. Finally, a marked decrease, of up to ?40%, in the aboveground yield occurred when the harvest time was delayed from autumn to winter. Overall, our results highlighted the importance of determining crop responses on a site‐by‐site basis, and that decisions on the optimal harvest time should be driven by the biomass end use and other long‐term considerations, such as yield stability and the maintenance of soil fertility.  相似文献   
4.
A field experiment was conducted to investigate if carbon isotope (13C) discrimination () measured at the vegetative stage of spring wheat (Triticum turgidum L. var. durum) is related with the yield and water use efficiency (WUE) at ripening. A line source sprinkler irrigation system exposed the wheat genotypes to different watering regimes, from rainfed to full irrigation and thereby increased the range in yield and WUE attainable in the four genotypes studied. The results indicated that values measured at the late stem elongation stage 60 days after planting (DAP), showed strong positive correlation with total dry matter yield (r=0.732***), and a highly significant negative correlation with WUE (r=–0.755***) measured at ripening 105 DAP. The data suggest that the imprints of measured at vegetative growth stage persists throughout the entire growth period, until maturity. Subject to confirmation from additional studies in other crops and locations, early measurements of may prove a useful tool for rapid and early screening of cultivars, for high yield and high WUE.  相似文献   
5.
Changes in rainfall amounts and patterns have been observed and are expected to continue in the near future with potentially significant ecological and societal consequences. Modelling vegetation responses to changes in rainfall is thus crucial to project water and carbon cycles in the future. In this study, we present the results of a new model‐data intercomparison project, where we tested the ability of 10 terrestrial biosphere models to reproduce the observed sensitivity of ecosystem productivity to rainfall changes at 10 sites across the globe, in nine of which, rainfall exclusion and/or irrigation experiments had been performed. The key results are as follows: (a) Inter‐model variation is generally large and model agreement varies with timescales. In severely water‐limited sites, models only agree on the interannual variability of evapotranspiration and to a smaller extent on gross primary productivity. In more mesic sites, model agreement for both water and carbon fluxes is typically higher on fine (daily–monthly) timescales and reduces on longer (seasonal–annual) scales. (b) Models on average overestimate the relationship between ecosystem productivity and mean rainfall amounts across sites (in space) and have a low capacity in reproducing the temporal (interannual) sensitivity of vegetation productivity to annual rainfall at a given site, even though observation uncertainty is comparable to inter‐model variability. (c) Most models reproduced the sign of the observed patterns in productivity changes in rainfall manipulation experiments but had a low capacity in reproducing the observed magnitude of productivity changes. Models better reproduced the observed productivity responses due to rainfall exclusion than addition. (d) All models attribute ecosystem productivity changes to the intensity of vegetation stress and peak leaf area, whereas the impact of the change in growing season length is negligible. The relative contribution of the peak leaf area and vegetation stress intensity was highly variable among models.  相似文献   
6.
以高产大果型西红柿品种中研988为材料,采用分根培养的方法,研究了控制性分根交替灌溉(APRI)条件下,不同氮素形态(硝态氮、铵态氮)对番茄生长、产量及果实品质的影响.结果表明: 同一灌溉方式或下限处理下,铵态氮对番茄植株前期生长有利,而硝态氮促进番茄植株后期生长,并促进果实产量增加.在APRI同一灌水下限下,硝态氮处理可提高果实维生素C含量及糖酸比,提高营养品质.同一氮素形态供应下,APRI番茄的株高和叶面积均小于正常灌溉(CK),但灌水下限为60%田间持水量(θf)的APRI处理番茄茎粗在生长后期有所增加.在同一氮素形态下,与CK相比,APRI各处理的产量均下降,其中灌水下限在40%θf的APRI处理产量下降了22.4%~26.3%;而灌水下限在60% θf的APRI处理仅下降了5.3%~5.4%,下降幅度相对较小,而品质显著提高,并具有明显的节水效果.因此,控制灌水下限在60%θf、供应硝态氮的APRI处理为番茄高产、优质、节水的最佳处理.
  相似文献   
7.
8.
调亏灌溉对菘蓝水分利用及产量的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过探究水分调亏对河西地区膜下滴灌菘蓝(Isatis indigotica)各项生理指标、产量和水分利用的影响,为菘蓝高效节水种植提供理论指导。于2016年在河西走廊中部张掖市民乐县益民灌溉试验站进行菘蓝水分调亏研究,在保持苗期和肉质根成熟期充分灌溉的情况下,在菘蓝营养生长期和肉质根生长期分别进行轻度、中度和重度的水分亏缺处理,并测定各项光合生理指标、产量和水分利用率。结果表明,营养生长期和肉质根生长期的中度与重度水分亏缺显著降低了菘蓝叶片净光合速率、叶面积指数、株高及主根长,并且随水分亏缺程度加重降幅增大;而轻度水分亏缺与对照组的差异不显著。营养生长期和肉质根生长期轻度水分亏缺处理的菘蓝产量与水分利用效率最高,分别达到8 239.56 kg·hm~(–2)和24.11kg·hm~(–2)·mm~(–1);其它水分亏缺处理组产量和水分利用效率均有所降低,与对照组之间差异显著(P0.05),重度水分亏缺处理各项指标均最低。因此,最优的菘蓝水分调控处理为营养生长期和肉质根生长期的轻度水分调亏,能够降低菘蓝耗水量,提高水分利用效率且其产量不会降低。  相似文献   
9.
覆膜与滴灌对河套灌区玉米花粒期叶片光合特征的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
光合作用是作物生长发育和产量形成的基础,栽培方式和土壤含水量变化显著影响作物的光合作用.灌浆期和乳熟期是玉米花粒期2个重要阶段,是玉米籽粒形成和干物质积累的关键时期.通过大田试验研究了河套灌区不同覆膜方式与滴灌水平对不同生育时期玉米光合特征及产量的影响.结果表明: 灌浆期玉米叶片光合特征在不同处理下无显著差异,乳熟期净光合速率和蒸腾速率在半覆膜(B2)和全覆膜(Q2)滴灌水平2(350 mm)处理下均显著高于半覆膜(B1)和全覆膜(Q1)滴灌水平1(200 mm),并且B1和Q1处理下灌浆期叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率及气孔导度等显著高于乳熟期.不同处理下灌浆期和乳熟期叶片的净光合速率、蒸腾速率,灌浆期的气孔导度以及乳熟期的水分利用效率等在日变化上存在着同步关系,均呈现出倒“U”型的日变化特征,而胞间CO2浓度则呈现相反的变化趋势.逐步回归分析显示,光合有效辐射、大气温度和空气相对湿度等气象因子是影响玉米叶片光合特征的主要环境因子.此外,B2和Q2处理下玉米产量显著高于B1和Q1处理(分别增加了29.3%和50.9%),但B1和Q1处理间并无显著差异.这表明与覆膜方式相比,滴灌水平对干旱地区玉米产量的影响更大.  相似文献   
10.
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