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灌水量和时期对不同品种冬小麦产量和耗水特性的影响 被引量:42
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作者 黄玲 高阳 +5 位作者 邱新强 李新强 申孝军 孙景生 巩文军 段爱旺 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期99-108,共10页
为明确品种更替过程中冬小麦的耗水特性、产量和水分利用效率(WUE)的变化规律,以及对水分胁迫的响应,于2010-2012两个生长季选取河南中北部建国以来不同年代的7个主栽品种为试验材料,在田间设置三个水分处理下(W0,返青后不灌水;W1,拔节... 为明确品种更替过程中冬小麦的耗水特性、产量和水分利用效率(WUE)的变化规律,以及对水分胁迫的响应,于2010-2012两个生长季选取河南中北部建国以来不同年代的7个主栽品种为试验材料,在田间设置三个水分处理下(W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水),研究了冬小麦的耗水特性、产量构成因素、收获指数和水分利用效率的变化过程。研究结果表明:在冬小麦更替过程中,冬小麦总耗水和土壤贮水消耗与年代差异不显著,而受降雨和灌溉影响较大。从20世纪50年代至现在,90年代及以后的冬小麦品种千粒重在41g以上,明显高于早期品种。两年生长季冬小麦籽粒产量增加58.4%和41.8%,平均每次更替增加396和362kg/hm2;收获指数增加37.0%和18.0%,平均每次更替增加0.2和0.1;WUE增加55.3%和40.8%,平均每次更替增加0.11和0.10kg/m3。现代品种源、库关系得到改善,千粒重大幅度增加和收获指数增加是籽粒产量提高的主要原因。籽粒产量和WUE由品种和水分互作效应决定,在拔节期和灌浆期灌水可明显提高籽粒产量水平,并在一定程度上提高了水分利用效率。 展开更多
关键词 灌溉 土壤 水分 冬小麦 农艺性状 耗水特性 籽粒产量 水分利用效率
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不同水氮处理对玉米-大豆间作群体内作物光能截获、竞争和利用的影响 被引量:15
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作者 高阳 申孝军 +4 位作者 杨林林 李新强 黄玲 巩文军 段爱旺 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期815-822,共8页
通过田间试验研究了不同水氮处理对玉米-大豆间作群体的光能截获、竞争与利用的影响。试验设置充分供水和水分亏缺两种水分处理以及施氮(亩施纯氮7.5 kg)和不施氮两种氮肥处理。结果表明,在生育中后期,同一氮肥处理条件下,充分供水处理... 通过田间试验研究了不同水氮处理对玉米-大豆间作群体的光能截获、竞争与利用的影响。试验设置充分供水和水分亏缺两种水分处理以及施氮(亩施纯氮7.5 kg)和不施氮两种氮肥处理。结果表明,在生育中后期,同一氮肥处理条件下,充分供水处理间作作物的光能截获率显著高于水分亏缺处理;相同水分条件下,施氮处理间作大豆的光能截获率略高于不施氮处理,但未达到显著水平,而施氮处理间作玉米的光能截获率则显著高于不施氮处理。从播后第64天到成熟,同一氮肥处理条件下,充分供水提高了间作玉米的光能竞争比,但却降低了间作大豆的光能竞争比。从播后第73天到成熟,相同水分条件下,施氮处理间作玉米的光能竞争比显著高于不施氮处理,而大豆的光能竞争比在两个氮肥处理间则没有显著差异。充分供水条件下,施氮处理间作玉米的光能利用效率(LUE)为3.87 g/MJ,略高于不施氮处理(3.81 g/MJ);水分亏缺条件下,施氮处理间作玉米的LUE(3.86 g/MJ)比不施氮处理(3.72 g/MJ)高3.6%。充分供水条件下,施氮处理间作大豆的LUE(1.62 g/MJ)比不施氮处理(1.57 g/MJ)高3.2%;水分亏缺条件下,施氮处理间作大豆的LUE为1.55 g/MJ,与不施氮处理(1.54 g/MJ)基本相同,表明与氮肥处理相比,水分状况对大豆LUE的影响更为明显。 展开更多
关键词 玉米-大豆间作 光合有效辐射 竞争 光能利用效率 水分状况 氮肥使用状况
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不同土壤容重条件下水分亏缺对作物生长和水分利用的影响 被引量:22
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作者 刘战东 张凯 +8 位作者 米兆荣 秦安振 黄超 马岩川 余轩 孙景生 黄世清 李长有 张景忙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期115-120,共6页
为探究不同土壤容重和不同程度水分亏缺条件下冬小麦-夏玉米生长指标及产量的变化。采用桶栽土培法,分别设置3种土壤容重(1.2,1.4,1.6 g/cm^3)和3个土壤水分控制下限(低水分50%田间持水量、中水分60%田间持水量和高水分70%田间持水量),... 为探究不同土壤容重和不同程度水分亏缺条件下冬小麦-夏玉米生长指标及产量的变化。采用桶栽土培法,分别设置3种土壤容重(1.2,1.4,1.6 g/cm^3)和3个土壤水分控制下限(低水分50%田间持水量、中水分60%田间持水量和高水分70%田间持水量),研究不同土壤容重和水分亏缺对冬小麦—夏玉米根系、生长指标、耗水量、产量和水分利用的影响。结果表明:随水分亏缺程度的加剧,冬小麦和夏玉米生长指标、生物量、耗水量和产量均呈降低趋势。随土壤容重增加,冬小麦生物量和产量呈先升高再降低的趋势,冬小麦耗水量和水分利用效率呈降低趋势;而夏玉米产量、耗水量和水分利用效率均呈降低趋势。试验中,1.4,1.2 g/cm^3分别为冬小麦和夏玉米生长的最适土壤容重。土壤容重与水分处理互作对夏玉米株高、耗水量和水分利用效率有极显著影响,而对冬小麦和夏玉米生物量及产量无显著影响。研究结果可为黄淮海地区作物绿色增产增效及水土资源高效利用提供理论参考。 展开更多
关键词 土壤容重 水分亏缺 生长 产量 耗水量:水分利用效率
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麦田降雨产流过程的影响因素 被引量:9
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作者 刘战东 高阳 +1 位作者 段爱旺 巩文军 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期38-44,共7页
为探讨多种因素对麦田降雨产流的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(用叶面积指数表示,LAI)及0-40cm土壤初始含水量(θ40)对降雨产流特征的影响。结果表明:在其他影响因素一定条件下,径流... 为探讨多种因素对麦田降雨产流的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(用叶面积指数表示,LAI)及0-40cm土壤初始含水量(θ40)对降雨产流特征的影响。结果表明:在其他影响因素一定条件下,径流强度和累积径流量与降雨历时分别具有显著的负指数函数和幂函数关系(P<0.01);产流时间随RI增大而提前,径流强度、累积径流量和径流系数随RI增大而增大;产流时间随LAI的减少而提前,径流强度、径流量及径流系数随LAI减小而增大;当降雨强度增大时,LAI对麦田产流过程的影响减弱。在RI和LAI不变时,产流时间随θ40增大而提前,径流强度、径流量及径流系数随θ40增大而增大,但稳定径流强度基本相同。通过对模拟降雨实测数据统计分析,径流强度、累积径流量可最终表示为t、RI、LAI和θ40的4因素函数关系,并建立了径流系数回归计算模型(P<0.05)。 展开更多
关键词 冬小麦 模拟降雨 径流 降雨强度 叶面积指数 土壤水分
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冬小麦冠层降雨截留过程及其模拟研究 被引量:10
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作者 刘战东 高阳 +1 位作者 巩文军 段爱旺 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期53-58,共6页
冬小麦冠层截留直接影响冬小麦对降雨的有效利用,通过模拟降雨试验和统计分析,系统研究了降雨量、降雨强度对冬小麦冠层截留特征的影响,建立了适于降雨冬小麦冠层截留的模型。结果表明:棵间雨量与降雨量呈显著的正相关关系(P<0.01);... 冬小麦冠层截留直接影响冬小麦对降雨的有效利用,通过模拟降雨试验和统计分析,系统研究了降雨量、降雨强度对冬小麦冠层截留特征的影响,建立了适于降雨冬小麦冠层截留的模型。结果表明:棵间雨量与降雨量呈显著的正相关关系(P<0.01);冠层截留量与降雨量呈显著的幂函数关系(P<0.01)。降雨强度与棵间雨量百分比呈负指数函数关系(P<0.01),与冠层截留量百分比呈负幂函数关系(P<0.01)。不同降雨强度下冬小麦冠层截留过程趋势一致,降雨强度越小,其达到冠层截留容量时所需时间越长。降雨强度对冠层截留容量没有明显影响。在雨量恒定条件下,冠层截留量随雨强的增加而减小,呈明显的负相关关系。叶面积指数(leaf area index,LAI)与冬小麦冠层截留容量呈正相关关系(P<0.01)。构建了具有较好截留机制的冬小麦冠层降雨截留过程模型,并基于模拟降雨和天然降雨的数据拟合了模型参数,表征冬小麦降雨蒸发能力的参数α为0.008。模拟值和实测值有较好的一致性,显示了修正模型适用于冬小麦冠层截留计算。 展开更多
关键词 冬小麦 降雨 冠层截留 模拟 模型
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麦田降雨入渗特征及其计算模型 被引量:4
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作者 刘战东 刘祖贵 +3 位作者 秦安振 南纪琴 巩文军 段爱旺 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期7-13,共7页
为探讨多种因素对麦田降雨入渗特征的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(LAI)及0-40cm土层土壤初始含水量(θ40)对降雨入渗规律的影响。结果表明:其他影响因素一定条件下,入渗率和累积入... 为探讨多种因素对麦田降雨入渗特征的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(LAI)及0-40cm土层土壤初始含水量(θ40)对降雨入渗规律的影响。结果表明:其他影响因素一定条件下,入渗率和累积入渗量与降雨历时分别具有显著的幂函数和对数函数关系(P<0.01);平均入渗率、稳定入渗率和入渗量随RI增大而增大,入渗率趋于稳定值的时间随RI增大而提前,降雨蓄积系数则随RI增大而减小;平均入渗率、稳定入渗率、入渗量和降雨蓄积系数随LAI增大而增大,入渗率趋于稳定值的时间则随LAI的增大而滞后,当降雨强度增大时,LAI对麦田入渗过程的影响减弱。在RI和LAI不变时,入渗率趋于稳定值的时间随θ40增大而提前,平均入渗率、入渗量和降雨蓄积系数随θ40增大而减小,但稳定入渗率基本相同。通过对模拟降雨实测数据统计分析,入渗率、累积入渗量可最终表示为t、RI、LAI和θ40的四因素函数关系,并建立降雨蓄积系数回归计算模型(P<0.01)。 展开更多
关键词 冬小麦 模拟降雨 降雨强度 入渗 模型
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模拟降雨条件下覆盖方式对冬小麦降水利用的影响 被引量:6
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作者 刘战东 高阳 +1 位作者 巩文军 段爱旺 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期153-158,197,共7页
人工模拟降雨条件下,在大田设置地膜覆盖(PM)、4种秸秆覆盖量(覆盖量分别为1 500,4 500,7 500,10 500kg/hm2,即SM15、SM45、SM75和SM105),同时设置无覆盖处理作为对照(CK),研究不同覆盖方式对雨后冬小麦棵间蒸发量、土壤剖面水分和降雨... 人工模拟降雨条件下,在大田设置地膜覆盖(PM)、4种秸秆覆盖量(覆盖量分别为1 500,4 500,7 500,10 500kg/hm2,即SM15、SM45、SM75和SM105),同时设置无覆盖处理作为对照(CK),研究不同覆盖方式对雨后冬小麦棵间蒸发量、土壤剖面水分和降雨土壤蓄积量的影响。结果表明:各处理雨后冬小麦逐日棵间土壤蒸发累积量和日变化有相同变化趋势;同一时间段内不同覆盖处理的土壤蒸发差异明显,各生育阶段土壤累积蒸发量和日蒸发量均表现为SM105<SM75<PM<SM45<SM15<CK;冬小麦群体冠层结构对雨后土壤蒸发量影响显著,同等降雨条件下,相同处理拔节期前蒸发量明显大于拔节期后的。各处理因降雨和冬小麦蒸散作用而引发的土壤含水量波动趋势基本一致,即不同土层深度土壤含水量随时间推移先增加后下降,但不同覆盖处理间0-100cm土层剖面含水量差异明显,其中PM的最小,CK的次之,SM105的最大;降雨土壤蓄积量整体也表现为:SM105>SM75>SM45>SM15>CK>PM;受植株冠层降雨截留量增大的影响,冬小麦拔节期后各处理的土壤含水量和降雨土壤蓄积量明显低于拔节期前的。研究结果可为提高冬小麦农田自然降水的利用率,促进节水农业的发展提供基础理论依据。 展开更多
关键词 冬小麦 模拟降雨 覆盖 土壤蒸发 土壤水分 蓄积量
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基于SIMDual_Kc模型的豫北地区麦田土壤水分动态和棵间蒸发模拟 被引量:3
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作者 杨林林 高阳 +3 位作者 韩敏琦 申孝军 巩文军 段爱旺 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期147-153,共7页
利用2a实测的冬小麦田间土壤剖面含水率和棵间蒸发数据,修正了基础作物系数和土壤物理参数等指标,率定了SIMDual_Kc双作物模型,并验证了其在豫北地区冬小麦田的适用性。结果表明,修订后的SIMDual_Kc模型模拟豫北地区冬小麦有效根层的土... 利用2a实测的冬小麦田间土壤剖面含水率和棵间蒸发数据,修正了基础作物系数和土壤物理参数等指标,率定了SIMDual_Kc双作物模型,并验证了其在豫北地区冬小麦田的适用性。结果表明,修订后的SIMDual_Kc模型模拟豫北地区冬小麦有效根层的土壤含水率和棵间蒸发量与实测值具有很好的一致性,误差较小。冬小麦整个生育期的棵间蒸发量占总腾发量的比例约为35%,分时期计算,此比值在生育前期明显高于生育后期。生育前期棵间蒸发量占总腾发量的比例高达73%,快速生长期该比例降至约30%,生育中期棵间蒸发比例最低,约为7.5%,生育后期棵间蒸发比例又升至约35.5%。研究结果可为地表覆盖、节水灌溉方式和适宜灌溉频率等减少棵间蒸发的技术措施研发与应用提供必要的理论支持。 展开更多
关键词 SIMDual_Kc模型 冬小麦 土壤水分 棵间蒸发 作物腾发量
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冬小麦冠层降水截留性能研究 被引量:6
9
作者 刘战东 高阳 +1 位作者 巩文军 段爱旺 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期678-682,共5页
为定量分析冬小麦冠层降水截留量,采用"简易吸水法"分别研究了冬小麦单茎和群体的冠层截留性能,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,在冬小麦抽穗前,叶数对单茎截留量影响显著(P<0.05),而对截留率影响不明显。在叶数相同... 为定量分析冬小麦冠层降水截留量,采用"简易吸水法"分别研究了冬小麦单茎和群体的冠层截留性能,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,在冬小麦抽穗前,叶数对单茎截留量影响显著(P<0.05),而对截留率影响不明显。在叶数相同条件下,单茎截留量在不同生育期间差异显著(P<0.01)。冬小麦单茎截留量随叶面积的增大而增大,而叶面积对截留率影响不显著。冬小麦单茎截留量与株高、鲜重呈线性正相关,相应截留率则与株高、鲜重呈线性负相关;群体截留量与叶面积指数(LAI)、地上部生物量呈线性正相关,相应截留率则与LAI、地上部生物量呈线性负相关。从拔节至成熟,冬小麦冠层截留量先增加后减少,最大冠层截留量出现在抽穗期(1.28mm),且不同生育期截留量差异极显著(P<0.01);相应截留率在不同生育期的变化无规律,各生育期间差异不显著。 展开更多
关键词 冬小麦 降水 冠层截留
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不同年代主栽冬小麦品种蜡质含量与生理指标的关系 被引量:1
10
作者 黄玲 高阳 +4 位作者 李新强 邱新强 申孝军 巩文军 段爱旺 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2013年第5期213-219,共7页
为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理:W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,... 为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理:W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,研究了不同灌水下灌浆期冬小麦旗叶蜡质含量、气体交换参数以及籽粒产量和水分利用效率等指标变化。结果表明:旗叶表面蜡质含量与光合速率、蒸腾速率、叶水势和籽粒产量极显著负相关,与叶片温度呈极显著正相关,与叶片WUE和产量水平WUE相关不显著。在品种更替过程中,冬小麦旗叶蜡质含量先增加后降低,20世纪70)80年代品种蜡质含量最高,比其它年代品种高14.4%-86.9%,而籽粒产量比90年代后品种降低6.6%-23.0%,叶片WUE比其它年代品种降低11.8%-17.9%,产量水平WUE比90年代后品种降低6.8%-22.0%。水分胁迫增加了旗叶表面蜡质含量,使得旗叶光合速率降低,CO2同化作用减弱,同化产物输出减少,最终引起籽粒产量降低。 展开更多
关键词 冬小麦 蜡质含量 品种更替 生理指标 籽粒产量 水分利用效率
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水分对不同年代主栽冬小麦品种光合特性的影响 被引量:1
11
作者 黄玲 高阳 +4 位作者 邱新强 李新强 申孝军 巩文军 段爱旺 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期495-502,共8页
为明确不同水分条件下不同年代主栽冬小麦品种更替过程中气体交换参数和叶绿素荧光参数的演变规律及其对水分胁迫的响应机制,以河南中部麦区20世纪50年代以来不同时期主栽的6个冬小麦品种为材料,研究了返青后不灌水、返青后灌拔节水、... 为明确不同水分条件下不同年代主栽冬小麦品种更替过程中气体交换参数和叶绿素荧光参数的演变规律及其对水分胁迫的响应机制,以河南中部麦区20世纪50年代以来不同时期主栽的6个冬小麦品种为材料,研究了返青后不灌水、返青后灌拔节水、返青后灌拔节水和灌浆水三种水分条件下,冬小麦旗叶叶绿素含量指数、气体交换参数与叶绿素荧光动力学参数的变化及其对水分胁迫的响应。结果表明,在冬小麦品种改良过程中,20世纪90年代及以后的品种旗叶生育后期叶绿素含量高;光合速率的最大值无明显优势,但高光合速率值持续时间长,蒸腾速率受环境影响减弱,胞间二氧化碳浓度变化幅度小;气孔导度、灌浆期原初光能转化效率高于早期品种。品种和水分交互作用显著。在拔节和灌浆期灌水改善了冬小麦旗叶光合作用的外在和内在特征,有利于旗叶光合产物积累和籽粒充实。 展开更多
关键词 冬小麦 品种更替 水分胁迫 光合特性
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麦田降雨产流时间计算模型研究
12
作者 刘战东 高阳 +1 位作者 巩文军 段爱旺 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1001-1005,共5页
为探讨多种因素对麦田降雨产流时间的影响及其相应的定量关系,通过模拟降雨试验,研究了麦田降雨强度、冠层覆盖及初始土壤剖面含水量对降雨产流时间的影响。结果表明,在相同初始土壤剖面含水状态条件下,降雨强度与产流时间呈显著幂函数... 为探讨多种因素对麦田降雨产流时间的影响及其相应的定量关系,通过模拟降雨试验,研究了麦田降雨强度、冠层覆盖及初始土壤剖面含水量对降雨产流时间的影响。结果表明,在相同初始土壤剖面含水状态条件下,降雨强度与产流时间呈显著幂函数关系(P<0.01);产流时间与叶面积指数呈极显著线性正相关(P<0.01),与株高相关性较差;0~20、0~40cm土层初始土壤剖面含水量与产流时间具有较明显的线性正相关关系(P<0.01),40cm以下土层土壤含水量对产流时间影响相对较小。通过多元回归分析建立的产流时间幂函数计算模型具有较好的模拟效果。 展开更多
关键词 冬小麦 降雨 产流时间 计算模型
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不同灌溉方式下黄淮海地区夏玉米水氮耦合效应研究 被引量:5
13
作者 巩文军 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第12期34-37,42,共5页
2015年在焦作广利灌区灌溉试验站开展了不同灌溉方式下夏玉米水氮耦合田间试验,定量分析了不同灌溉模式下水氮耦合对夏玉米生长特性和产量的影响。结果表明,滴灌条件下的夏玉米产量要高于微喷带灌溉条件下的夏玉米产量,秃尖长短和百粒... 2015年在焦作广利灌区灌溉试验站开展了不同灌溉方式下夏玉米水氮耦合田间试验,定量分析了不同灌溉模式下水氮耦合对夏玉米生长特性和产量的影响。结果表明,滴灌条件下的夏玉米产量要高于微喷带灌溉条件下的夏玉米产量,秃尖长短和百粒重大是滴灌条件下夏玉米产量较高的主要原因。不同灌溉方式下夏玉米生物量随着生育期的推移一直在逐渐增加,而叶面积指数则呈现先上升后下降的变化过程。在相同水氮供应条件下,滴灌处理的夏玉米生长状况要优于微喷带灌溉处理下的夏玉米生长。通过对比不同灌溉方式下的夏玉米全生育期内耗水量和水分生产效率,发现滴灌是比较适合夏玉米生产的灌溉方式。 展开更多
关键词 夏玉米 水氮耦合 生长特性 产量
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