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选择合理的耕作管理措施和适宜的灌溉水分类型对于缓解干旱半干旱地区地力水平低下、降雨时空分布不均衡、全球淡水资源短缺等问题具有重要的作用。本文以渭北旱塬长期定位冬小麦、活化水水培培养春小麦和活化水灌溉春小麦为研究载体,主要从以下三个方面开展研究1、探究不同施肥覆盖措施下促进渭北旱塬冬小麦地保持良好土壤物理性质的耕作管理措施;2、探索活化水对水培小麦生长和根系形态的影响;3、探索不同类型活化水和不同灌水量对小麦生长、产量形成和水分利用情况的影响。具体研究结果如下:(1)渭北旱塬长期定位试验结果显示,与氮磷处理相比,氮磷配施钾肥降低了收获期0-20 cm土壤容重,增加了耕层(0-20 cm)土壤总孔隙度和0-40 cm土层>2 mm水稳定性团聚体含量,0-10 cm土层>2 mm水稳定性团聚体含量显著提高了1.3倍(P<0.05),产量提升8.4%;氮磷肥配合地膜全年覆盖,收获期耕层土壤容重增加,总孔隙度降低,表层土壤饱和导水率降低,但10-40 cm土壤饱和导水率平均提高57.5%,剖面土壤含水量、>2 mm水稳定性团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径均增加,产量显著提升24.3%(P<0.05)。这两种耕作管理措施从经济投入、对土壤物理性状改良程度和产量提升方面考虑是适宜渭北旱塬长期耕作的有效措施。(2)在水培培养方式下,仅对生长介质进行磁化和增氧处理,小麦叶面积、地上部生物质量、根长、总根长、根系总表面积、叶绿素、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率分别增加6.6%和6.6%、2.4%和8.4%、10.1%和10.2%、8.0%和5.6%、6.7%和0.4%、8.0%和1.8%、14.9%和8.0%、11.1%和0、18.4%和23.9%、2.8%和7.8%,其中仅磁化处理的叶绿素含量和增氧处理的胞间CO2浓度达到显著水平,其余指标均未达到统计上的显著水平(P<0.05)。以上结果说明对水培小麦生长介质进行磁化和增氧处理具有促进小麦生长的趋势,但并不能达到显著促进小麦地上部和根系生长的作用。今后在开展活化水促进作物生长相关的研究时,应该考虑其他的生长介质。(3)小麦盆栽试验中,三种灌水量(80%FC、65%FC、50%FC,FC表示田间持水量)下活化水灌溉(磁化水、增氧水、磁化+增氧水)均能够促进小麦叶面积和生物质量的提高,也能够提高小麦各生育时期的光合特性。但对于产量形成和水分利用趋势各异。灌水量为80%FC时,较自来水灌溉,磁化水、增氧水和磁化+增氧水灌溉生育期耗水量分别下降10.4%、11.4%和12.8%;磁化水和增氧水灌溉下单盆产量分别提高35.7%和11.4%,水分利用效率分别提高53.6%和23.1%。灌水量为65%FC时,较自来水灌溉,磁化水、增氧水和磁化+增氧水灌溉生育期耗水量分别增加4.4%、8.2%和3.2%,产量分别提高43.9%、46.3%和14.6%,水分利用效率分别提高37.0%、37.0%和11.1%。灌水量为50%FC时,较自来水灌溉,磁化水、增氧水和磁化+增氧水灌溉生育期耗水量分别增加10.8%、26.7%和27.1%,增氧水和磁化+增氧水灌溉下产量分别显著提高77.3%和1.2倍、水分利用效率分别显著提高36.7%和70.0%(P<0.05),磁化水灌溉下产量和水分利用效率分别降低19.6%和26.7%。综合考虑,在水分能够充足供应的情况下,选择磁化水和增氧水灌溉均能够达到促进小麦生长、提高作物产量和水分利用效率的目的。在约65%FC的中等供水情况下,三种活化水类型均能够促进小麦生长、提高小麦产量和水分利用效率。在低灌水量下,增氧水和磁化+增氧水灌溉均能促进小麦生长、提高小麦产量和水分利用效率。因此,增氧水在任何灌水条件下促进小麦生长、增产和水分利用效果最佳,是缓解干旱半干旱地区农业用水短缺问题的一项可行措施。