为探究我国北方地区滴灌条件下不同灌溉量及品种对玉米产量及水分利用效率的影响,通过检索中国知网、万方数据知识服务平台和Web of Science等数据库,收集2000年1月-2022年6月公开发表的相关文献74篇,提取449组产量数据和453组水分利用...
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为探究我国北方地区滴灌条件下不同灌溉量及品种对玉米产量及水分利用效率的影响,通过检索中国知网、万方数据知识服务平台和Web of Science等数据库,收集2000年1月-2022年6月公开发表的相关文献74篇,提取449组产量数据和453组水分利用效率(WUE)数据,对收集数据进行整合,设置最大灌溉量≤50%(W1)、>50%~60%(W_(2))、>60%~70%(W3)、>70%~80%(W_(4))、>80%~90%(W_(5))5个亏缺灌溉处理组,以最大灌溉量的>90%~100%作为对照(W_(6)),采用Meta分析方法定量分析不同灌溉量(W)和品种对玉米产量和WUE等指标的影响。结果表明:与W_(6)相比,W_(4)和W_(5)均可显著提升玉米的产量和水分利用效率(WUE),分别提升8.2%~15.2%和11.7%~16.5%;当灌溉量为W3时可维持玉米的产量且极大地提升了WUE,其效应值(SMD)分别为0.12和0.89(P<0.05);但当灌溉量为W1和W2时,产量的SMD在−0.22~0.83和(P<0.05),WUE的SMD在−0.41~0.04(P<0.05),与W6相比,产量和WUE都出现显著下降。此外,不同灌溉量下不同玉米品种对产量和WUE的影响不同,综合考虑产量和WUE,对于‘西蒙6’‘咸科858’和‘先玉1331’等水分较为敏感的品种,建议采用轻度亏缺灌溉W4和W5处理;而对于‘农华101’‘中单909’等具有一定抗旱性的品种可以进行中度亏缺灌溉处理(W_(3));对于‘均隆1217’‘先玉335’等抗旱性较强的品种,则可以按照W1和W2进行灌溉;最大限度提升WUE。综上,建议北方地区玉米生产采用最大灌溉量>70%~90%的亏缺灌溉模式,能够显著提高玉米产量和水分利用效率。
为明确黄土高原半湿润区冬小麦单产提升和水分高效利用的补灌方案，在2021—2023年冬小麦生长季，选取杨陵、乾县、合阳3个代表性试验点，分别设置全生育期不灌水（W0）、越冬期补灌（W1）、拔节期补灌（W2）、越冬期+拔节期补灌（W3）、拔节期+完花期补灌（W4） 5个补灌处理，每次补灌均以0～20 cm土层土壤相对含水量达100%为目标，探索不同时期和不同次数补灌对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响。结果表明，该区域冬小麦生长季的降水量年际间变化较大，但其生长季的总耗水量年际间相对稳定，其对土壤水的消耗在稳定生长季耗水中发挥重要作用。播种期土壤底墒的高低在一定程度上影响补灌对冬小麦产量和水分利用效率调控的效果。冬小麦生长季高产高效的供水进程以播种至越冬、拔节、完花和成熟期的主要供水量分别为336.3、393.8、440.7、519.1 mm为宜。各试验点补灌处理的耗水构成均以土壤水和降水为主，灌溉水占总耗水量的比例不足20%。拔节期补灌处理在3个试验点对冬小麦的增产作用受环境因子的影响较小，两年度均在杨陵和乾县获得了高产(9888.5～10697.0 kg hm-2和9015.4～9756.9 kg hm-2)和高水分利用效率(21.2～23.9 kg hm-2mm-1和20.9～21.1 kg hm-2mm-1)。在年降水量为465.3 mm、冬小麦生长季降水量为114.8～194.7 mm的合阳试验点则以拔节期+完花期补灌处理最优。综上所述，在黄土高原年降水量465.3～635.1 mm的地区，冬小麦生长季补灌拔节水具有普遍适用性，部分地区仅此一水即可获得高产和高水分利用效率；在年降水量（465.3 mm）和冬小麦生长季降水量（114.8～194.7 mm）均较少的地区，于拔节期补灌一水的基础上再于完花期补灌一水可获得高产和高水分利用效率。
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