华北地区冬小麦-夏玉米轮作节水体系周年水分利用特征

摘要：

[目的]定量研究华北地区冬小麦-夏玉米轮作节水体系的水分周年利用特征.[方法]在大田条件下,通过在小麦季设不灌水(W0),拔节水(W1)、拨节水+扬花水(W2)和起身水+孕穗水+扬花水+灌浆水(W4)4个水分处理,进行了两个周期的研究.[结果](1)小麦产量和周年最高产量两年分别在节水灌溉处理W1和W2获得,玉米产量在不同处理间无显著差异.小麦水分利用效率(WUE)与产量的表现相似,玉米WUE显著高于小麦,并随灌水量的增加显著降低；周年WUE则在W0或W1处理最高,而后随灌水量的增加显著降低. (2)W4处理的2m土体土壤水分含量在各个阶段没有明显变化,其它处理则随小麦生育进程而不断降低(即土壤水分库容不断变大),且灌水次数越少降幅越大,至小麦收获期达到最低点；到玉米拔节期,由于降雨补充所有处理的土壤含水量趋于一致,相应地,2 m土体接纳汛期降雨分别为178-188mm(W0)、124-160 mm(W1)、38-93 mm(W2)和-30-21 mm (W4).(3)随灌水量增加,作物耗水强度和季节蒸散量变大；玉米拔节期后,作物耗水特性与土壤水分变化无差异.(4)降雨致使出现水分的深层渗漏,丰水年和平水年分别为163 mm (W0、W1)、181 mm(W2)、25 3mm(W4)和13mm(W0、W1、W2)、45mm(W4),丰水年小麦季W4处理也有54 mm水分深层渗漏.丰水年W0和W1处理实现了127 mm和57mm对地下水的净回补.[结论]小麦节水栽培显著减少了对地下水的开采,大幅提高了降雨的利用效率,可实现作物对水资源的高效利用和丰水年降雨对地下水的净回补.丰水年W1处理或平水年W2处理有利于水分高效利用与高产的统一,对于华北地区农业的可持续发展具有重要意义.

关键词：冬小麦-夏玉米轮作、水分周年利用特性、土壤水分库容、降雨利用、农田水分平衡

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资助基金：国家自然科学基金31071367;新世纪优秀人才支持计划NETC-10-0790;国家公益性行业农业科研专项200903007,201203031

在线出版日期：2013-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4014-4024