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为探明不同节水措施与补灌相结合对作物生长发育、生理生化特性和产量及相关因素的影响,本试验采用大田栽培方式,设置不同节水措施、不同灌水量处理,旨在研究不同节水措施与补充灌溉相结合对冬小麦、夏玉米生长发育、生理生化特性、产量及相关因素的影响,从而得出最佳节水措施和补灌量,进而对当地农业的生产提供一定的指导意义。试验于2013-2014年在开封市通许县农业科学研究所试验田进行,采用大田种植方式,冬小麦品种选取为矮抗58试验材料、夏玉米品种选取P型958为试验材料,本试验为不均衡四因素不同水平试验设计。设置常规(W1)和秸秆覆盖(W2每公顷施用6000kg秸秆)、保水剂(W3每公顷施用保水剂60 kg)、秸秆覆盖加保水剂(W4每公顷施用60 kg保水剂+每公顷施用6000 kg秸秆)、土壤调理剂(W5每公顷施用量保水剂30 kg+有机肥3000 kg+氨基酸+底施养分的15%)、秸秆覆盖加土壤调理剂(W6每公顷施用量保水剂30 kg+有机肥3000 kg+氨基酸+底施养分15%以及每公顷施用6000 kg秸秆)五种节水措施;常规和五种节水措施,设置三个补灌水平,充分灌溉(A1每公顷灌水量600 m3)、限量灌溉(A2每公顷灌水量420 m3)、非灌溉(A3每公顷灌水量0 m3),三种灌水水平在冬小麦、夏玉米拔节期、扬花期、灌浆期进行灌水处理。研究不同节水措施和补灌量对冬小麦、夏玉米的光合、生理生化特性、生长发育、产量及作物水分利用效率的影响。结果表明:1.相对而言,同常规处理相比,在不同节水措施处理下,冬小麦叶片的可溶性蛋白的含量、脯氨酸的含量、细胞膜质透性,夏玉米的POD活性、SOD活性均呈现下降趋势;说明不同节水措施都能在一定程度上缓解干旱对作物的胁迫。在水分胁迫条件下,秸秆覆盖的下降趋势较保水剂明显,这说明秸秆覆盖能够在干旱条件下保墒蓄水,促进作物生长;而在有一定量水分条件下,保水剂处理下的抗性生理指标下降比秸秆覆盖明显,说明保水剂自身能够吸收大量水分,在干旱条件下供给作物生长;而秸秆覆盖加土壤调理剂处理下的抗性生理指标下降趋势较其他节水措施更为明显。2.相对而言,冬小麦、夏玉米叶绿素含量的高低影响着叶片的净光合速率;而土壤水分含量对叶片叶绿素的含量有一定的影响;扬花期,不同节水措施能够促进冬小麦、夏玉米叶绿素含量的增加。灌水量对冬小麦的净光合速率也有一定的影响,在扬花期进行灌水处理后,在扬花期,冬小麦净光合速率呈现充分补灌下各处理>限量补灌下各处理>非补灌条件下各处理的趋势。在补灌条件下,冬小麦、夏玉米的净光合速率呈现土壤调理剂加秸秆覆盖>保水剂加秸秆覆盖>秸秆覆盖>土壤调理剂>保水剂>常规的趋势;而在非灌水条件下,冬小麦、夏玉米的净光合速率呈现土壤调理剂加秸秆覆盖>保水剂加秸秆覆盖>秸秆覆盖>保水剂>土壤调理剂>常规的趋势。由此可见,土壤调理剂与秸秆覆盖相结合对改善小麦-玉米周年净光合速率,特别是限量补灌条件下更为突出。3.增加灌水量在一定程度上能够提高冬小麦的株高和产量,提高夏玉米的株高、茎粗、叶片数和产量;在充分补灌和非补灌条件下,冬小麦的产量呈现土壤调理剂加秸秆覆盖>保水剂加秸秆覆盖>秸秆覆盖>土壤调理剂>保水剂>常规的趋势;而在限量灌水条件下,冬小麦的产量呈现土壤调理剂加秸秆覆盖>保水剂加秸秆覆盖>土壤调理剂>秸秆覆盖>保水剂>常规的趋势。对于夏玉米来说,在充分补灌条件下,产量呈现A1W4>A1W6>A1W5>A1W2>A1W3>A1W1的趋势;在限量补灌条件下,产量呈现A2W6>A2W4>A2W2>A2W5>A2W3>A2W1的趋势;在非补灌条件下,产量呈现A3W4>A3W6>A3W2>A3W5>A3W4>A3W1的趋势;由此可见,土壤调理剂加秸秆覆盖的增产节水效果明显,在限量补灌条件下更为突出。4.作物水分效率的升高能够显著促进产量的增加;但是在同一节水措施条件下,W1、W2、W3、W4处理下,增加补灌量(每公顷420 m3)将降低作物的水分利用效率,而对于W5、W6处理,增加补灌量为(每公顷600 m3)将降低作物的水分利用效率;对于冬小麦来说,在充分补灌条件下,水分的利用效率呈现A1W6>A1W4>A1W2>A1W5>A1W3>A1W1的趋势;在限量灌水条件下,呈现A2W6>A2W4>A2W5>A2W2>A2W3>A2W1的趋势;在非灌溉条件下,呈现A3W6>A3W4>A3W2>A3W3>A3W5>A3W1的趋势。对于夏玉米来说,在充分补灌条件下,A1W2>A1W4>A1W6>A1W3>A1W5>A1W1的趋势;在限量灌水条件下,呈现A2W6>A2W4>A2W2>A2W5>A2W3>A2W1的趋势;在非灌溉条件下,呈现A3W4>A3W6>A3W2>A3W3>A3W5>A3W1的趋势。由此可见,土壤调理剂加秸秆覆盖能够明显提高作物水分利用效率,在限量补灌条件下更为突出。5.试验研究表明:秸秆覆盖和补灌量对冬小麦产量影响非常显著,秸秆覆盖对夏玉米产量影响显著;对于冬小麦、夏玉米来说,土壤调理剂加秸秆覆盖在限量灌溉条件下(每公顷灌水量420 m3)为最佳处理。对于冬小麦、夏玉米周年轮作来说,水分供应充足的地区,土壤调理剂加秸秆覆盖在限量灌溉条件下(每公顷灌水量420 m3)为最佳处理。在水分供应不足的地区,土壤调理剂加秸秆覆盖在非补灌条件下为最佳处理。