安徽会议汇报-贾秀领-新2.pptx

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1、冬小麦节水高产栽培研究20年,河北省农科院粮油作物所 贾 秀 领,汇 报 提 纲,研究背景 研究基本情况 20年小麦产量与耗水特性演变 不同年型不同小麦品种对灌水的反应 传统小麦灌溉技术向节水栽培技术的演变过程 关于小麦节水栽培的几点思考,一 研 究 背 景,1 我国每年因干旱而损失粮食0.70.8亿吨，相当于年总产量的1/6。 2. 从 1950 年至今，全国平均每年因干旱直接减收粮食，约占各种自然灾害造成粮食损失60%。,干旱中国农业最严峻挑战,华北降水资源减少!,超采的驱动力,滹滏平原小麦主产区地下水埋深剧变特征,1980年来华北平原深层承压水疏干演变 漏斗面积 122 km2 7726

2、 km2 31939 km2,河北：粮食增产的泡沫？,二 基 本 情 况,研究时间：1986至今 研究地点：19862003：河北省农林科学院粮油 作物研究所（石家庄市） 2004至今：河北省农林科学院 藁城堤上实验站（藁城市） 生态类型：河北山前平原高产区 种植制度：冬小麦夏玉米一年两熟,2.研究概况,河北省农科院粮油作物所藁城堤上实验站,欢迎各位专家有 机会光临指导！,试验田概况,试验田地力基础,三 20年小麦产量、耗水特性的演变趋势,20年间0水小麦（浇底墒水，生育期不灌水）产量增长72%。（ 223349kg/亩增加到493kg/亩）。,（1）不同水分条件下小麦产量变化（0水）,灌1水

3、条件下小麦产量20年增长69%，（ 271381kg/亩增加到550kg/亩）。,（1） 不同水分条件下小麦产量变化（1水）,灌2水条件下小麦产量20年增长45，（ 332420kg/亩增加到544kg/亩）。,（1）不同水分条件下小麦产量变化趋势（2水）,（1）不同水分条件下小麦产量变化趋势（3水）,灌3水条件下小麦产量20年增长59%（ 276429kg/亩增加到560kg/亩）。,（1）20年小麦产量变化对灌水量的反应（4水）,灌4水条件下小麦产量20年增长34%。 （ 349426kg/亩增加到521kg/亩）。,（1）不同水分条件下年小麦产量（5水）,灌5水条件下小麦产量20年增长3

4、6%。（ 372440kg/亩增加到551kg/亩）。,（1）20年不同水分条件下小麦产量变化趋势,土壤较为干旱条件下，小麦增产幅度更大。,（2）20年小麦耗水量及水分利用效率变化,随着产量提高，耗水量没有明显增加，水分利用效率呈增加趋势。WUE从80年代的1.11kg/m3增加90年代的1.70到目前的2.02kg/m3，增长了近1倍。,（3）20年小麦土壤耗水总耗水比例,通过节水栽培技术，土壤耗水占总耗水的比例从常规栽培技术的20提高到40，节水栽培更多地利用了土壤水。,（4）20年小麦灌水次数与产量关系变化,80年代小麦产量随灌水次数增加而增加，6水达到最高产量。90年代浇35水产量仍逐

5、渐增加，6水产量开始下降。近5年来节水小麦品种1水3水产量最高，4水以上产量显著下降。,（5）20年小麦供水量与产量关系的变化,达到最高产量的供水量从1987年的475mm减少到2007年的280mm，平均每年减少10mm。最高产量从1987年的5358.5 kg/hm2，提高到2007年的9240.9 kg/hm2，平均每年增加194.1kg/hm2。,和80年代比较，现代小麦产量提高，达到最高产量的耗水量减少70mm。和10年前比较，近5年节水小麦达到最高产量的耗水量无明显变化，但产量有了明显的增加。,508mm,438mm,（6）不同年代小麦耗水量和产量的关系,1988-89， 品种平均

6、,2006-07， 石4185,2006-07， 品种平均,（7）不同年代小麦品种产量变化趋势（2010年）,与上世纪70年代比较，现代品种0水增产40，2水增产21。,（8）不同年代小麦品种耗水量及水分利用效率演变 （2010年）,与上世纪70年代比较，现代品种耗水增加15.5， WUE增加5.2 。,四 不同年型不同小麦品种对灌水的反应,少水年不同小麦品种对灌水的反应 （20052006，生育期降水95mm）,4个品种，2个品种春灌3水产量达到最高，另2个品种分别在春灌1和2水产量达到最高。品种平均3水比2水增产2.9,半旱作栽培达到最高产量的96。0水达到最高产量的82。4水产量下降6.

7、9。,半旱作,24个品种，80在春灌4水条件下产量下降，平均下降9.3%。 20的品种产量增加，平均增加3.1%，品种总平均下降6.8%。冬前1水产量达最高产量92。,平水年不同小麦品种对节水和足水的反应 （20042005，生育期降水114.7 mm）,4水：9.3%,平水年不同小麦品种对半旱作、节水和足水的反应 （20062007，生育期降水125.4mm）,4个品种，除石4185外，3品种均灌2水产量最高，2水比3水产量平均增产3.5%。灌4水产量平均下降9.4。1水半旱作栽培达到最高产量的94.7%. 0水达到最高产量的88.7。,半旱作,节水,不施肥条件下小麦品种对节水栽培的反应（平

8、水年20062007，生育期降水125.4mm）,不施肥条件下，小麦对水分需求增加。 8个品种中，4个品种3水产量高于2水，平均增产4.1%。8品种平均，1水达到最高产量的97。,3水比2水4.1%,12个品种，30的品种在春灌1水的半旱作条件下产量比节水增产，平均增产3.5%; 70的品种产量达到节水栽培96%。 平均半旱作1水达到最高产量的98.7。品种总平均4水比2水增产1.4%，比3水减产2.8%.,丰水年不同小麦品种对半旱作、节水和足水的反应 （20072008，晚播，生育期降水165mm）,半旱作3.5,平均半旱作1水达到最高产量的98.7。,丰水年不同小麦品种对灌浆期灌水的反应

9、（20072008，晚播，生育期降水165mm）,17个品种，47的品种灌浆水呈减产趋势，平均下降3.4%。53的品种产量增加，平均增加4.6%。总平均灌浆水增产0.8%，没有明显差异。 0水产量达到最高产量的90.2。,0水 亩穗数减少,1水 亩穗数减少 千粒重下降,4水 千粒重下降,（4）灌水对小麦产量三要素的效应（2007）,（5）不同降水年型小麦产量对灌水的反应（多品种平均）,浇拔节水增产8.5%，45kg。 浇开花水增产3.5%，20kg。,（6）灌水对小麦籽粒灌浆过程的影响（2006）,1水 灌浆后期易早衰 千粒重下降2.8%,2水 灌浆速率高 灌浆期长,（6）灌水对小麦籽粒灌浆过

10、程影响（2006）,0水 亩穗数减少6.4% 穗粒数下降7.4% 千粒重增加7.5%,4水 亩穗数增加0.7% 穗粒数下降2.6% 千粒重下降3.8%,五 传统小麦灌溉技术向节水栽培技术的演变过程,传统灌溉技术向节水高产技术的演变是通过减少小麦生育前期（播种拔节）灌水次数实现的，灌水次数56次减少到34次；通过取消灌浆水进一步减少到23次。,传统小麦 生产技术,节水高产小麦 栽培技术,生育前期耗水28,生育中期耗水35,生育后期耗水37,21,1、播前水、 2、越冬水、 3、返青水、（起身水） 4、拔节水、 5、抽穗水、 6、灌浆水， 灌水次数67次， 灌水量450500mm。,传统小麦 灌水

11、制度,节水高产小麦 灌水制度,1、（播前水）、 2、拔节水、 3、开花水、 灌水23次， 灌水量160210mm,冬小麦节水高产栽培技术体系,1 节水 高产 品种,2 秸秆还田技术,4 窄行 匀播 技术,7 平衡施肥技术,6 两晚 技术,3 推迟 春1水技术,5 以密 补水 技术,六 关于小麦节水栽培的 几点思考,1. 小麦节水与高产的关系,小麦节水与高产完全统一，节水栽培可以实现高产，而且实现高产必须采用节水栽培技术，供水量超过350mm（降水灌溉）导致产量下降。 河北平原小麦的节水高产栽培（产量550-600kg/亩）耗水结构（总量450mm） 40（180mm）：播前土壤储水。 25（1

12、10mm）：生育期降水。 35（160mm）：灌溉水量。,2.现代品种是否节水？,现代小麦品种耗水量（ET）并未减少，而呈增加趋势（不节水）。 现代品种的产量增加幅度远大于耗水量增加幅度，WUE明显提高（节水）。 迄今传统小麦育种主要通过产量水平提高实现了水分的高效利用。未来通过育种技术创新，降低小麦生理耗水量任重道远。,3. 现代小麦节水高产主要贡献因素,品种改良: 经济实力增强，农业投入增加 根系吸水能力增强,栽培技术: 秸秆还田及化肥投入增加，地力基础提高 灌水技术的进步：（取消冻水、推迟春1水） 其他节水配套技术（窄行匀播，两晚技术， 平衡施肥等）,4. 小麦节水高产栽培成就与展望,回

13、顾成效卓著: 小麦的灌溉水量占比例由70下降到约40， 根系吸水能力增强,展望任重道远: 小麦不增加用水总量 2015年河北省粮食产量目标：700亿斤,谢 谢恳请各位专家批评指正！,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,品 种: 观35 灌 水：0水：旱作 1水：拔节中期 2水：起身+开花水 拔节初+开花水 拔节中期+花后7天水 3水 越冬+拔节+开花水 分蘖+拔节+开花水 返青+拔节+开花水,三、主要研究进展,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,品种: 观35 灌水: 1. 旱作; 2. 越冬+拔节初+开花; 3. 分蘖+拔节初+开花 ; 4. 返青+拔节初+开花; 5. 起身+开

14、花 ; 6. 拔节初+开花; 7. 拔节中期. 密度: 25万/亩,3水,2水,三、主要研究进展,品种: 观35 灌水: 旱作 越冬+拔节初+开花 分蘖+拔节初+开花 返青+拔节初+开花 起身+开花 拔节初+开花 拔节中期+开花7天,通过水分调控, 造成冬小麦返青-拔节阶段水分亏缺,控制过大的蒸腾面积,是塑造小麦节水高产冠层结构形成的核心技术,可以使蒸腾面积降低50.8%,产量提高9.1%,实现节水与高产的目标统一.,-50.8%,+9.1%,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,三、主要研究进展,品种: 观35 灌水: 旱作 越冬+拔节初+开花 分蘖+拔节初+开花 返青+拔节初+开花 起

15、身+开花 拔节初+开花 拔节中期+开花7天,-40.3%,+0.1%,通过水分调控, 造成冬小麦越冬前阶段水分适度亏缺,控制过大的蒸腾面积,是优化小麦节水高产冠层结构形成的核心技术,可以稳定高产同时, 使蒸腾面积降低40.3%,实现节水与高产的目标统一.,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,水分调控对不同叶位叶面积效应 (cm2/茎),1. 节水高产的水分调控模式: 总叶面积适中,上二叶高效叶面积比例适中,占总叶面积系数比例在35-45%，水分利用效率达到2.3-2.7kg/m3。 2. 返青-起身期土壤水分较高造成总叶面积过大,或上2叶叶面积比例占50%以上,不利于小麦节水高产形成.,

16、三、主要研究进展,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,三、主要研究进展,节水高产小麦株型构型,总叶叶面积适中,上二叶相对叶面积较小的株型,上4叶呈近似正宝塔型结构, 返青期水分充足塑造总叶面积过大,株型呈倒宝塔型构型,产量及水分利用效率均较低.,2水,3水,2 水分亏缺对节水小麦冠层构型的调控效应,3密度对水分亏缺的补偿效应,品 种: 石麦15，冀5265，观35，石新828 共4个品种。 灌 水：0水：旱作 2水：起身+开花水 拔节初+开花水 拔节中期+花后7天水 底墒：欠墒 ：（0-200cm土壤蓄水量：518mm） 中墒：（0-200cm土壤蓄水量：541mm） 足墒：（0-200

17、cm土壤蓄水量：560mm） 播期：适期播种：10月8日 适期晚播，10月15日 密度：12.5万/亩，20万/亩（适播） 20万/亩， 26万/亩 (晚播),3 密度对水分亏缺的补偿效应,1 密度对播前土壤底墒不足的补偿效应(3品种平均),1. 在播种时底墒不足的条件下,适当增加密度,发挥“以密补墒”的水分亏缺补偿机制,可提高土壤水分的利用效率. 欠墒: 中墒: 足墒:,适 播,适期晚播,+10%,+13%,三、主要研究进展,2 密度对拔节期土壤水分亏缺的补偿效应(3品种,欠墒,中墒平均),适 播,适期晚播,3 密度对水分亏缺的补偿效应,1. 随着春季第1水时间的推迟,会造成拔节初期适度的土壤水分亏缺,通过适当增加密度,可以有效地补偿土壤水分亏缺对产量的影响,充分发挥“以密补水”的作用,是获得高产与高水分利用效率的统一的关键技术之一.,+8%,+15%,+4%,+17%,三、主要研究进展,冬小麦节水高产农艺补偿栽培技术体系,4 节水农艺补偿技术体系优化与完善,谢 谢恳请各位专家批评指正！,