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相似文献
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1.
土壤大孔隙及其研究方法   总被引:23,自引:3,他引:20  
阐述了土壤大孔隙的定义、孔径划分类型及其成因,比较了各种研究方法的适用性和局限性,土壤大孔隙是可以提供优先水流路径的孔隙,其孔径大小为>0.03mm。大孔隙形状具有多样性,既有形状不规则的袭隙和裂疑,也有近似圆柱状的管道。土壤动物对土壤的挖掘作用,植物根系在土壤中的穿插作用,冻融和干湿交替过程及化学过程是产生大孔隙的主要原因,大也民隙的研究方法分为直接观测法和间接描述法,并各有其适用性和局限性,土壤大孔隙研究的最终目的是调控它,为减少地下水污染、控制养分和水分的流失提供一条新途径。  相似文献   

2.
沙漠腹地天然绿洲不同林龄胡杨水分利用来源   总被引:1,自引:0,他引:1  
了解干旱荒漠绿洲区主要植被的水分利用来源,能为该区域植被保护和水资源的合理分配提供科学依据.本研究以达里雅布依天然绿洲胡杨幼龄木(胸径DBH≤10 cm)、成熟木(10 cm<DBH≤40 cm)和过熟木(DBH>40 cm)为对象,测定不同林龄胡杨木质部水和潜在水源(地表水、0~3m土层土壤水、地下水)的氧同位素,运...  相似文献   

3.
不同保护性耕作措施对武威绿洲灌区冬小麦水分利用的影响   总被引:13,自引:0,他引:13  
2006—2008年通过田间定位试验,研究了武威绿洲灌区不同耕作措施(传统耕作、秸杆翻压、免耕不覆盖、免耕秸杆立茬、免耕秸杆覆盖)对冬小麦土壤水分空间分布、动态变化、作物耗水量、水分利用效率和产量的影响.结果表明:返青至拔节期,免耕秸杆覆盖(NTS)和免耕秸杆立茬(NTSS)处理显著提高了0~30 cm土壤贮水量,处理间差异较大,在小麦拔节后差异变小;返青至成熟期,NTS和NTSS处理30~150 cm土壤贮水量都大于传统耕作处理(T);播种期,NTS、NTSS和NT(免耕不覆盖)处理0~150 cm土层总贮水量分别比T处理增加29.55~34.69、17.32~21.79和0.89~15.68 mm,收获期分别增加37.59~38.35、5.70~22.14和4.61~13.93 mm,且随着土层深度的增加处理间土壤贮水量差异增大.NTS、NTSS、NT和TIS(秸杆翻压)处理小麦产量分别比T处理提高15.65%~16.84%、6.98%~12.75%、5.88%~11.74%和3.92%~8.16%,水分利用效率分别提高17.15%~17.52%、7.75%~9.65%、8.24%~10.00%和4.17%~9.91%.免耕秸杆覆盖(NTS)和免耕秸杆立茬(NTSS)处理提高了冬小麦产量和水分利用效率,是改善该区域水资源匮乏的有效耕作措施.  相似文献   

4.
为了解微量元素对车桑子(Dodonaea viscosa)生长的作用,研究添加微量元素(硼B、铁Fe、锰Mn、锌Zn)对车桑子生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,除Mn外,B、Zn和Fe均对车桑子的生长和叶绿素荧光参数有显著促进作用(P<0.05);且添加B的车桑子具有更高的生物量积累,比对照显著提高了133.61%。微量元素与土壤类型对叶片磷(P)含量和叶片氮磷比(N/P)具有显著的交互作用(P<0.05),紫色土添加Zn、黄棕壤添加Fe均显著降低了叶片N/P。燥红土和黄棕壤上车桑子的株高、叶面积和生物量积累均高于紫色土,但紫色土和黄棕壤上车桑子的根冠比和叶片N/P显著高于燥红土(P<0.001)。这表明微量元素对干热河谷车桑子生长具有重要作用,在植被恢复过程中可通过添加B、Fe、Zn尤其是B来促进植物生长。  相似文献   

5.
采用大田种植和盆栽方法,分别研究了不同的立地类型(平地、阳坡、阴坡和坡地)和土壤类型(砂土、壤土和黏土)对产自河南省方城县的"裕丹参"(Salvia miltiorrhiza Bunge)生长和有效成分含量的影响效应.结果表明:在不同立地条件下,"裕丹参"的各项生长和根系产量指标以及根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均有明显差异.随种植时间的延长,平地、阳坡和坡地种植的"裕丹参"单株地上部干质量均逐渐降低,而阴坡种植的单株地上部干质量先升高后逐渐降低;但在不同立地类型下,单株根系干质量和丹酚酸B含量均随种植时间的延长逐渐升高,而丹参酮ⅡA含量则先降低后升高.采收期,平地种植的"裕丹参"的单株地上部干质量、单株根系干质量和鲜质量以及根系鲜产量均最高,平地和坡地种植的"裕丹参"根直径较大,阳坡种植的"裕丹参"根长最长,阳坡和坡地种植的"裕丹参"单株根数、根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量也较高,而阴坡种植的"裕丹参"的各项生长和根系产量指标以及丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均最低.在不同类型土壤中,"裕丹参"的根系性状和根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量总体上差异显著,其中,用砂土种植的"裕丹参"的根直径、根长、单株根系鲜质量和干质量以及根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量均最高,但单株根数最少;用黏土种植的"裕丹参"根系生长总体最差,但单株根数最多;用壤土种植的"裕丹参"根系中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量则最低.综合研究结果显示:"裕丹参"适宜种植于砂土的坡地或阳坡.  相似文献   

6.
以宁夏平原湿地恢复中常用的几种土壤进行芦苇栽培控制实验,获取芦苇在不同土壤环境中生长及光合作用特征,探讨影响芦苇正常生长发育的主要土壤因子和适宜土壤类型。结果表明:(1)不同土壤环境条件下芦苇的多度、株高、叶面积、株径、生物量存在显著差异,且各生态和生长特征值均为草炭土最大。(2)芦苇的光合参数Pn、Gs、Tr表现出相同的变化趋势,即峰值出现在10:00,具有明显的"午休"现象,但Ci值的变化趋势则相反。(3)不同土壤类型上芦苇的光合效应表现为草炭土沼泽土原位土灰钙土沙土,显示草炭土中芦苇的光合效应最强。(4)土壤因子与芦苇的生物量、净光合速率的通径分析及逐步回归分析结果表明,土壤有机碳含量(SOC)、全氮含量(TN)是影响芦苇生物量的决定因子;影响芦苇净光合速率的决定因子为土壤全氮含量(TN)、有机碳含量(SOC)和土壤全磷含量(TP),土壤全盐含量(TS)为限制因子。(5)芦苇属于典型的水生植物,对水分的要求较高,草炭土富含养分,且保水能力特别强,是最适合芦苇生长的土壤类型。  相似文献   

7.
黑河中游荒漠绿洲区土地利用的土壤养分效应   总被引:6,自引:0,他引:6  
马志敏  吕一河  孙飞翔  王江磊 《生态学报》2013,33(19):6328-6334
土地利用影响地表覆被状况和生态过程,关系到土壤肥力与土壤碳库功能"源-汇"关系的改变。黑河中游甘州区和临泽县是我国西北干旱区典型的荒漠绿洲区,以土壤表层(0-20 cm)养分变化为对象,利用2011-2012年甘州区和临泽县的土壤野外调查数据和该区全国第二次土壤普查数据,对两时期土壤表层养分(土壤有机质、全氮、全磷、全钾及pH值)的变化特征进行比较研究。结果表明:研究区土壤有机质、全磷含量分别降低了3.54%和12.5%;而全氮、全钾和pH值分别增加了74.4%、98.2%和4.9%。全国第二次土壤普查时期,荒漠、耕地与草地三者在各土壤养分上没有显著差异,但林地在土壤有机质、全氮、全钾上显著高于前三者。2011-2012年,耕地土壤的全磷、全氮与其它土地利用存在显著差异。土地利用的保持和改变对土壤养分变化有着重要影响,耕地的长期耕作使得土壤有机质含量降低4.94%,全氮增加86.93%,全磷减少5.02%,土壤碱性增强;荒漠植被的自然演替使土壤有机质含量增加66.21%,全氮增加71.70%,全磷含量减少37.33%,土壤碱性变弱。所以,耕地扩张及其长期耕作活动将导致地力退化并有盐碱化风险,而荒漠等自然生态系统保护有利于土壤肥力的改善和土壤固碳功能的发挥。  相似文献   

8.
在东北半干旱地区的科尔沁沙地,秋冬与冬春季节由温度变化引起的土壤冻融对CO2排放具有显著影响,研究水分和冻融的交互作用对土壤呼吸的影响具有重要意义.以科尔沁沙地樟子松疏林草地、农田和草地为研究对象,通过冻融模拟实验分析水分和冻融循环对不同土地利用方式土壤呼吸的影响.结果表明,水分条件、土地利用方式和冻融循环均对土壤呼吸影响显著.冻融前草地土壤呼吸显著大于疏林草地和农田,冻融期疏林草地土壤呼吸显著大于农田,而冻融后草地土壤呼吸速率显著大于疏林草地.80%田间持水量时3种土地利用方式的土壤呼吸速率显著大于60%田间持水量时土壤呼吸速率;在培养期内(20 d),60%田间持水量时疏林草地、农田和草地的土壤CO2释放量分别为21.535、19.908和25.037 g CO2·m-2,80%田间持水量时分别为26.407、29.447和36.246g CO2·m-2.  相似文献   

9.
利用开顶式气室对春小麦进行了一个生长季的CO2倍增盆栽实验,土壤水分控制为3个水平(分别为田间持水量(FWC)的80%、60%、40%).结果显示,CO2倍增显著提高小麦的光合速率.但在相同的CO2测定浓度下, 生长在加倍CO2浓度下的小麦的光合速率比当前CO2浓度下小麦低22%.高CO2浓度显著促进小麦生长,相对增加幅度在适宜水分下最大,为14.8%.80%FWC水分条件下高CO2使植株的干重/高度比增加15.7%.高CO2条件下,小麦的蒸腾速率降低、累积耗水量减少、水分利用效率(WUE)提高,WUE的提高幅度在适宜水分下最大,为30%.干旱(40%FWC)使小麦地上干重和WUE在当前CO2条件下分别降低72%和19%,加倍CO2条件下降低幅度较大,分别为76%和23%.根据以上结果得出结论: (1) 高CO2条件下, 小麦的光合速率、地上生物量和水分利用效率提高;(2) 植物长期生长于高CO2浓度导致光合能力降低;(3) 高CO2对植物侧向生长的促进作用大于垂直生长,即高CO2下植株将相对粗壮;(4) 高CO2对植物的生态效应依赖于土壤水分,在适宜水分下相对较大;(5) 在未来高CO2条件下,干旱引起的减产和水分利用效率减低幅度将会更大.  相似文献   

10.
干旱区绿洲农田不同种植模式和秸秆管理下土壤质量评价   总被引:4,自引:0,他引:4  
研究干旱区绿洲农田不同种植模式和秸秆管理下土壤有机碳及其酶活性的变化,揭示农业管理措施对土壤质量的影响,以期为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据.在作物种植规划区,选择新疆主要农作物棉花、小麦、玉米,设计长期连作及轮作试验.结果表明:轮作处理土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳、易氧化有机碳、水溶性有机碳、热水溶性有机碳含量较连作处理分别提高了3.6%~9.9%、41.8%~98.9%、3.3%~17.0%、11.1%~32.4%、4.6%~27.5%;秸秆还田处理较秸秆不还田处理分别提高了12%~35.9%、22.4%~49.7%、30.7%~51.0%、10.6%~31.9%、41.0%~96.4%.轮作处理土壤过氧化氢酶、脱氢酶、β-葡萄糖核苷酶、蔗糖酶、纤维素酶活性较连作处理分别提高了6.4%~10.9%、6.6%~18.8%、5.9%~15.3%、10.0%~27.4%、28.1%~37.5%;秸秆还田处理较-秸秆不还田处理分别提高了31.4%~47.5%、19.9%~46.6%、13.8%~20.7%、19.8%~55.6%、54.1%~70.9%.相关性分析表明,SOC及其活性组分与土壤酶活性之间有极显著的正相关关系,利用土壤活性有机碳组分和酶活性变化可有效表征农田SOC和土壤质量变化.通过因子分析综合评价得知,在干旱区农业生产中,短期连作棉花兼实施秸秆还田可提高SOC及其活性组分含量和酶活性,合理轮作可有效缓解连作障碍,使土壤质量得到进一步改善,有利于农田土壤的可持续利用.  相似文献   

11.
Alternate partial root-zone irrigation (APRI) is a new water-saving technique and may improve crop water use efficiency without much yield reduction. We investigated if the benefits of APRI on biomass accumulation, water and nitrogen use efficiencies could be modified by different soil fertilization and watering levels in pot-grown maize (Zea mays L. cv. super-sweet No 28, a local variety). Three irrigation methods, i.e. conventional irrigation (CI), alternate partial root-zone irrigation (APRI, alternate watering on both sides of the pot) and fixed partial root-zone irrigation (FPRI, fixed watering on one side of the pot), two watering levels, i.e. water deficit (W1, 45–55% of field capacity) and well-watered (W2, 70–80% of field capacity), and two N fertilization levels, i.e. no fertilization and fertilization, were designed. Results showed that APRI and FPRI methods led to more reduction in transpiration than in photosynthesis, and thus increased leaf water use efficiency (leaf WUE, i.e. the ratio of leaf net photosynthetic rate to transpiration rate). Compared to the CI treatment, APRI and FPRI increased leaf WUE by 7.7% and 8.1% before the jointing stage and 3.6% and 4.2% during the jointing stage, respectively. Under the fertilization and well-watered conditions, APRI treatment saved irrigation water by 38.4% and reduced shoot and total dry masses by 5.9% and 6.7%, respectively if compared to the CI treatment. APRI also enhanced canopy WUE (defined as the amount of total biomass per unit water used) and nitrogen (N) apparent recovery fraction (Nr, defined as the ratio of the increased N uptake to N applied) by 24.3% and 16.4%, respectively, indicating that effect of APRI can be better materialized under appropriate fertilization and water supply. Responsible Editor: Rana E. Munns  相似文献   

12.
Summary Different response patterns in net photosynthesis (A) leaf conductance (g) and water use efficiency (WUE= a/transpiration) in three subalpine plants occurred during experimental sun/shade transitions that simulated natural cloudcover. In Frasera speciosa Dougl., a large-leaved herb characteristic of open sites, g was relatively insensitive to transitions in irradiance and variations in A. However, large decreases in leaf temperature resulted in reduced transpiration during shade intervals and relatively constant WUE throughout the experimental sun/shade regime. In the understory herb, Arnica cordifolia Hook., patterns of A and g were similar during sun/shade transitions, but WUE was substantially reduced compared to steady-state levels. A third, somewhat intermediate pattern of A, g, and WUE was found in Artemisia tridentata L., an open site shrub. Higher intercellular CO2 values in A. tridentata suggested that internal, cellular limitations to A were high relative to stomatal limitations in this shrub when compared to the herbaceous species.  相似文献   

13.
根区交替地下滴灌对马铃薯产量及水分利用效率的影响   总被引:6,自引:0,他引:6  
采用田间试验方法,研究了根区交替地下滴灌(APRI)对马铃薯生理指标、产量及水分利用效率的影响.结果表明:在马铃薯块茎生长期,与对照处理(CDI)相比,APRI处理的马铃薯叶片光合速率的降低不显著(4.7%),而蒸腾速率和气孔导度则明显降低,降幅分别达15.8%和15.4%,CDI处理略高的光合速率是以消耗更多的水分为代价;与CDI处理相比,APRI处理的马铃薯产量仅降低5.4%,但灌溉水量却节省了25.8%,使灌溉水分利用效率和总水分利用效率分别提高了27.5%和15.3%.对于马铃薯来说,根区交替地下滴灌是一种切实可行的节水灌溉技术.  相似文献   

14.
通过大田试验,研究了沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合器官、光合速率、产量和水分利用效率的影响.结果表明:沟垄宽度各为60 cm时,集雨种植不灌溉(T1)、返青期种植沟补灌375 m3·hm-2(T2)和种植沟补灌750 m3·hm-2(T3)3个处理较平作灌水750 m3·hm-2(畦灌,T4)处理的小麦籽粒产量分别提高2.8%、9.6%和18.9%,收获系数提高2.0%~ 8.5%,旗叶叶绿素含量提高41.9% ~64.4%,整个生育期内0~ 40 cm土壤含水量增加了0.1%~4.6%;开花期和灌浆期的叶片光合速率分别较T4处理提高了22.3%~ 54.2%和-4.3%~67.2%,农田总水分利用效率较T4处理分别提高17.9%、10.4%和15.4%,比平作不灌水处理(CK)提高69.3%、58.6%和65.7%;降水利用效率较CK提高94.3% ~ 124.5%;T2、T3处理各生育阶段叶面积均显著高于T4处理,灌溉水利用效率分别比T4处理提高119.1%和18.8%.在灌溉量减少50%的条件下,集雨种植比畦灌处理能维持较高的籽粒产量,显著提高灌溉水利用效率,尤其是在降雨量偏少的年份,可以显著提高小麦水分利用效率.  相似文献   

15.
不同灌溉方式对水稻生物学特性与水分利用效率的影响   总被引:22,自引:0,他引:22  
以杂交水稻两优培九为试验材料,利用测坑栽培条件,比较了4种灌溉方式下的水稻生物学特性与水分利用效率.结果表明,与淹水灌溉相比,间歇灌溉叶面积指数大,叶片光合速率高,蒸腾速率较低,叶片水分利用效率高;半干旱栽培叶片水分利用效率相对较高;干旱栽培叶面积指数小,叶片净光合速率和水分利用效率降低,且后期叶片早衰.间歇灌溉、半干旱栽培和干旱栽培比淹水灌溉分别节水8.75%、17.96%和29.69%;产量分别增产24.02%、减产5.07%和减产38.93%;水分利用效率以间歇灌溉最高,半干旱栽培次之,淹水灌溉和干旱栽培较低.间歇灌溉下稻粒的整精米率、精米率、粒长均高于其它处理,但垩白粒率和垩白度低于其它处理;随着稻田耗水量的减少,水稻的直链淀粉含量降低,而胶稠度和蛋白质含量提高.试验结果表明间歇灌溉为南方稻区较适宜的灌溉方式.  相似文献   

16.
Alternate partial root zone irrigation (APRI) is a new water-saving irrigation technique. It can reduce irrigation water and transpiration without reduction in crop yield, thus increase water and nutrient use efficiency. Understanding of soil moisture distribution and dynamic under the alternate partial root zone drip irrigation (APDI) can help to develop the efficient irrigation schemes. In this paper, a two-dimensional (2D) root water uptake model was proposed based on soil water dynamic and root distribution of grape vine, and a function of soil evaporation related to soil water content was defined under the APDI. Then the soil water dynamic model of APDI (APRI-model) was developed based on the 2D root water uptake model and soil evaporation function combined with average measured soil moisture content at 0–10 cm soil layer. Soil water dynamic in APDI was respectively simulated by Hydrus-2D model and APRI-model. The simulated soil water contents by two models were compared with the measured value. The results showed that the values of root-mean-square-error (RMSE) range from 0.01 to 0.022 cm3/cm3 for APRI-model, and from 0.012 to 0.031 cm3/cm3 for Hydrus-2D model. The average relative error between the simulated and measured soil water content is about 10% for APRI-model, and from 11% to 29% for Hydrus-2D model, indicating that two models perform well in simulating soil moisture dynamic under the APDI, but the APRI-model is more suitable for modeling the soil water dynamic in the arid region with greater soil evaporation and uneven root distribution.  相似文献   

17.
亏缺灌溉对棉花生长和水分利用效率的影响研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
棉花是世界上最主要的农作物之一.随着全球水资源的日益紧张,灌溉用水将成为限制棉花生产的主要因素.亏缺灌溉是一种低于作物正常腾发量的灌溉方式,可以在保证棉花产量和品质的前提下提高水分利用效率,是一种有效的节水灌溉方式.本文综述了亏缺灌溉对棉花生长和水分利用效率的影响.亏缺灌溉可以通过促进棉花由营养生长向生殖生长转化,降低...  相似文献   

18.
Wang HX  Li YY  Ren TZ  Pang HC 《应用生态学报》2011,22(7):1759-1764
在华北平原黑龙港流域对冬小麦实行3种灌溉模式,研究了不同灌溉模式对冬小麦-夏玉米产量、耗水特性和水分利用效率的影响.结果表明:浇底墒水+拔节水处理(W2,75 mm+90 mm)和浇底墒水+拔节水+灌浆水处理(W3,75 mm+90 mm+60 mm)周年总产量均显著高于只浇底墒水处理(W1,75 mm),增幅分别为8.7%和12.5%.冬小麦全生育期对土壤水的消耗随灌溉量的增加而减少,夏玉米季总耗水量随冬小麦季灌溉量的增加而增加.W2处理冬小麦水分利用效率(WUE)比W3处理高11.1%,而其夏玉米水分利用效率(WUE)与W3处理差异不显著.W2和W1处理的周年水分利用效率(WUET)分别为21.28和21.60 kg.mm-1.hm-2,比W3处理分别高7.8%和9.4%.综合周年产量、耗水量和水分利用效率,W2是较好的节水丰产灌溉模式.  相似文献   

19.
以黄瓜“津育5号”为试材,研究了交替隔沟灌溉和施氮量(零氮肥、优化氮肥和常规氮肥)对日光温室黄瓜(冬春茬、秋冬茬)光合作用、生长特性、产量形成和果实品质的影响.结果表明:交替隔沟灌溉下,植株上、中、下叶位叶片的净光合速率(Pn)略低于常规灌溉下的相应叶位,而蒸腾速率(Tr)显著降低,上、中叶位叶片的瞬时水分利用效率(WUE)有所提高;交替隔沟灌溉下植株光合作用的限制因素是气孔因素.交替隔沟灌溉下施氮量的增加有助于促进黄瓜功能叶片Pn和WUE的提高.与常规灌溉相比,交替隔沟灌溉下叶片叶绿素含量和植株总生物产量有所降低,但根生物产量、根冠比以及根和果实器官的干物质分配比例增加,经济产量持平,经济产量水平的水分利用效率( WUEy)显著提高.交替隔沟灌溉有利于植株根系发育和果实形成.交替隔沟灌溉下随施氮量的增加,叶片叶绿素含量、叶绿素a/b、比叶重、植株总生物产量和经济产量呈增加趋势,果实Vc含量和可溶性糖含量升高,但优化氮肥与常规氮肥处理间差异不显著,氮肥施用对WUEy无显著影响.冬春茬黄瓜的经济产量和生物产量显著高于秋冬茬.  相似文献   

20.
不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水、氮利用效率的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
在田间试验条件下,以冬小麦品种泰农18为材料,设置灌底墒水(CK)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+越冬水与灌浆水交替灌溉(越冬/灌浆水交替灌溉模式,W2)、底墒水+拔节水+开花水(优化传统灌溉模式,W3)、底墒水+越冬水+拔节水+灌浆水(传统灌溉模式,W4)5种灌溉模式,每处理每次灌水量均为600 m3·hm-2,研究了山东泰安偏旱年份(2009-2010年)不同灌溉模式对小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的影响.结果表明:在小麦全生育期119.7 mm降水量条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)与传统灌溉模式(W4)籽粒产量差异不显著,但水分利用效率显著高于传统灌溉模式,与灌水量相同的优化传统灌溉模式(W3)相比,其小麦籽粒产量明显提高,水分利用效率无显著差异;越冬/灌浆水交替灌溉模式和传统灌溉模式的氮肥偏生产力最高,且籽粒收获后越冬/灌浆水交替灌溉模式在0 ~100 cm土层的硝态氮积累量显著高于传统灌溉模式和优化传统灌溉模式,降低了硝态氮的淋溶损失.在本试验条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)是可以兼顾小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的最佳灌溉模式.  相似文献   

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