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2008-2010年通过田间试验,以冬小麦品种济麦22、夏玉米品种郑单958为试验材料,以大田试验为主,结合室内生理生化分析,系统研究不同灌溉和种植方式对华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟农田的耗水特性及干物质积累与分配规律的影响。冬小麦试验设置不灌水(W0)、拔节水(W1)、拔节水+开花水(W2)、拔节水+开花水+灌浆水(W3)4种灌溉处理,每次灌水量为60mm,每种灌溉处理均设置等行距平作、宽窄行平作、沟播3种种植方式;夏玉米在冬小麦不同灌水处理的基础上,设置垄作和平作两种种植方式。研究结果如下:1灌溉和种植方式对冬小麦耗水特性的影响不同灌溉处理的农田总耗水量在307.11~396.54mm之间,随着灌水量的增加,农田总耗水量显著增加,灌水量占总耗水量的比例也增加,同时,土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例显著降低;增加灌溉量减少了0~40cm土层土壤贮水的消耗量,增加了对中层和深层土壤贮水量的消耗。与等行距平作方式相比,沟播和宽窄行平作的小麦农田总耗水量均增加,且以沟播方式增加的幅度更大。同时,沟播和宽窄行平作方式增加了对土壤贮水的利用,沟播处理能更好的利用80~120cm土层的深层土壤贮水。2灌溉和种植方式对冬小麦干物质积累和分配的影响增加灌水量可以延缓小麦叶片(特别是下部叶片)的衰老,使叶片的生理功能维持较高活性,以增加光合作用能力,提高光合产物的积累。与W0处理相比,灌水处理显著增加了成熟期籽粒中的干物质积累量和分配比例,籽粒中干物质的增加主要是提高了花后同化物积累量的结果。与等行距平作相比,沟播和宽窄行平作方式均可以提高小麦不同叶位的叶面积和叶片中的色素含量,延缓叶片的衰老,增强旗叶的光合速率,获得更多的干物质积累量,且以沟播方式更为显著。同时,沟播方式增加了成熟期籽粒中的干物质积累量,降低了营养器官中的干物质分配比例,提高了花后干物质积累对籽粒的贡献率。沟播方式对小麦生育后期个体生理功能的增强是其产量提高的生理基础。3灌溉和种植方式对冬小麦氮素积累和分配的影响随着灌水量的增加,小麦植株和籽粒中的氮素积累量均先增加后降低,以W2处理最高,当在灌2水基础上再增加灌浆水使植株和籽粒中的氮素积累量有所降低。在小麦生育后期,增加灌水量有利于提高花后氮素向籽粒的再分配效率,但过多的灌水处理不利于植株中氮素积累量的提高。沟播和宽窄行平作方式提高了成熟期小麦植株和籽粒中的氮素积累总量,且以沟播方式更显著。4灌溉和种植方式对冬小麦籽粒灌浆过程的影响不灌水(W0)处理能够较早的达到最大灌浆速率,随着灌水量和灌水次数的增加,灌浆前期的灌浆速率减小但后期的下降速度变慢。在相同的灌溉条件下,沟播和宽窄行平作处理到达最大灌浆速率的时间晚于等行距平作处理,并随着灌水量的变化,灌浆活跃期比等行距处理延长3~5d。说明,减少灌水量有利于加快其发育过程,促使早抽穗灌浆,增加灌水量并使灌溉时期后移可延缓小麦的灌浆进程,对籽粒产量的增加具有重要作用。沟播和宽窄行平作由于改变了群体生长结构,增加了群体内的通风透光,延缓了植株衰老,同时也改变了籽粒的灌浆特性。5灌溉和种植方式对冬小麦-夏玉米一年两熟作物产量和水分利用效率的影响在小麦全生育期灌水60~180mm范围内,增加灌水量籽粒产量也增加,产量与灌水量之间呈正相关关系,同时,冬小麦期间灌溉并没有被冬小麦完全利用,随冬小麦期间灌水量的增加玉米播种时的土壤贮水量也显著增加,并且小麦灌溉对土壤贮水量的影响一直持续到玉米开花期。随小麦期间灌水量的增加,玉米籽粒产量和全年作物产量均增加,但水分利用效率以冬小麦期间灌拔节水+开花水的处理最高。从全年的产量和水分利用效率来看,冬小麦期间灌拔节水+开花水的处理可以在获得较高的籽粒产量的同时也具有较高的水分利用效率,是适宜于推广应用的灌溉方式。冬小麦沟播方式增强了土壤的蓄水保水能力,获得了更高的籽粒产量,具有较高的灌水利用效率和水分利用效率。夏玉米垄作通过改变地表形状,可以实现集蓄雨水,减少地表径流,提高水分利用的作用。冬小麦沟播+夏玉米垄作种植方式的全年作物产量比全年平作方式增加5.14%;灌水利用效率增加6.89%。以上结果说明,与传统平作种植方式相比,冬小麦沟播+夏玉米垄作的种植方式可以更好的利用水分,在提高灌水利用效率的同时提高籽粒产量,是一种节水高产的种植方式。