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本实验于2005年3月-8月在甘肃省张掖市甘州区进行的膜上灌调亏大田实验,以覆膜和露地方式下分别设丰水、轻度和重度三个水分梯度,进行不同历时不同时期的调亏灌溉,通过对不同处理下的灌水参数、土壤水分、地温、生物特性、器官干物质运转与粒重、产量和水分利用效率的比较,进行膜上调亏灌下的优化灌溉模式研究,结果表明:1.在各个生育期不同水分梯度间以CK耗水量最大和其它处理达到极显著差异,水分胁迫促使耗水高峰有不同的变化。单一生育期受重度水分胁迫处理的耗水量和耗水模数,以在该期受旱处理最大,两个水分梯度交替或持续胁迫下耗水在各时期无显著差异,随不同时期的胁迫而相应升降,表现出同期性。2.一日内覆膜处理地温在各时刻各深度均高于露地处理,同一丰水梯度下的覆膜与露地不同处土壤温度的最高值出现的时刻,露地比覆膜处理延后1小时左右。地温最大日变幅随深度递减从21.2～2.5℃依次递减。种植季节各处理间的地温呈增大-减小-增大-减小的总体递减趋势。露地中度、覆膜丰水、覆膜轻度、覆膜重度平均地温增加0.9℃、1.5℃、1.4℃、2.6℃。灌溉对露地地温影响最大,灌溉前后表土5cm温度相差3.68～6.34℃,影响沿深度递减。3.覆膜处理使作物提早出苗,使作物生育进程提前,水分胁迫对生育期的影响在生育前期为延缓效应,而在生育后期则表现为促进效应,使得灌浆期和乳熟期缩短。不同生育时期水分胁迫对株高的影响在全生育期不同调亏时间和历时下以覆膜处理在播种-分蘖期受重度胁迫的株高最大为88.29cm,其次为全生育期丰水处理,交替受旱高于连续受旱。4.覆膜各处理最大叶面积指数较露地处理增大了12.34～40.11%,叶面积指数峰值出现时期提前5～7天,在同样水分条件下,露地各处理比覆膜叶面积指数变化幅度大。在不同时期调亏和历时下复水之后以拔节期受重度胁迫处理其补偿效应最大,差异达到显著水平(P<0.05)。5.不同处理干物质积累和分配,覆膜和露地处理间达到极显著差异水平,复水后各水分胁迫处理均超过丰水处理,灌浆期受重旱处理高于其它各期胁迫处理,孕穗～成熟期连续受旱和全生育期受旱最低。各处理地上部分花后干物质的分配与转移,覆膜全生育期轻度胁迫处理茎鞘和叶分配比例最高,露地丰水处理的茎、叶、穗分别为各处理中最小。后期适当的水分胁迫处理能提高经济器官的转移效率和贡献率,花前中度胁迫处理最高。6.水分条件对产量性状的影响以穗长和穗重达极显著水平,之后依次为小穗数>株重>穗粒重>穗粒数>千粒重>成穗数,收获指数以拔节和灌浆期受中度胁迫最大,灌浆期受重度胁迫处理最小。覆膜处理的产量均高于露地和对照,各处理在产量和生物量上以拔节期受重度胁迫最大,拔节和灌浆期受中度胁迫其次,露地全生育期丰水最小。覆膜丰水、轻度和中度各处理相比对照增产和27.1%、19.5%和16.6%,WUE提高了8.39kg/mm·hm2、9.75kg/mm·hm2和10.63kg/mm·hm2。覆膜灌浆期受重度胁迫处理和拔节期受重度胁迫处理较全生育期丰水处理产量增加14.2%和1.46%,水分利用效率提高6.41kg/mm·hm2和1.87kg/mm·hm2。7.春小麦水分生产函数采用Jensen模型,其敏感指数变化规律比较一致,以孕穗-开花期敏感指数最大,覆膜不同水分胁迫处理其次为分蘖-孕穗期,露地处理为播种-分蘖期。8.采用模糊综合评判对试验所设置的处理作全面的评价,以覆膜灌浆期受重度胁迫处理最优,露地各处理最低,在覆膜条件下适度适时的调亏灌溉对产量反而有增产作用,相同水分条件下覆膜处理最高产量所需的土壤适宜水分下限为50～60﹪,较露地下降10～15%。经济效益分析,覆膜处理比同水分水平的露地耕作方式增收81.11%,节水371.44mm。