半干旱区垄沟结构和密度对土壤水热及春玉米产量的调控

发布时间：2020-09-08 09:33

　　 宁南山区为典型的半干旱农作区,垄覆膜沟种植的集雨保墒种植技术有效改善了该地区春玉米生产中旱寒气候条件的限制。为了探明集雨种植垄沟宽度和种植密度对土壤水热条件及春玉米产量的影响,于2017~2018年连续开展大田试验(2017年为干旱年,2018年为丰水年)。设置3种不同垄沟配置,垄宽:沟宽分别为80 cm:40 cm(R8F4)、60 cm:60 cm(R6F6)和50 cm:10 cm(R5F1),以传统裸地平作(CK)为对照,并设置3个种植密度67500株/hm~2(L)、82500株/hm~2(M)、97500株/hm~2(H),研究不同垄沟结构和种植密度对土壤水分、温度、玉米生长、群体冠层特征、产量及WUE的影响。研究取得了以下主要结果:(1)垄沟结构和密度对土壤水分的影响垄沟结构直接影响集雨垄和种植沟的面积大小,进而影响集水效果和土壤贮水量。在玉米播后60 d(拔节期)内,2017年R8F4、R6F6、R5F1各处理0~200 cm土壤贮水量较CK处理分别提高4.7~13.0%、5.1~8.7%、12.9~15.0%;2018年提高2.6~12.3%、1.8~9.6%、7.6~14.7%。在玉米播后150 d(成熟期),2017年土壤贮水量在整个生育期中达到最大值且各种植方式的差异不显著;2018年不同垄沟集雨种植的土壤贮水量均显著高于CK。两年0~200 cm土层土壤贮水量呈现出一致规律:同一种植方式下,土壤贮水量随着密度的增加而降低;同一密度条件下,土壤贮水量随着垄沟覆盖比的增大而增加。(2)垄沟结构对土壤温度的影响不同垄沟结构下,0~25 cm土层的土壤温度随着垄沟覆盖比的增大而升高,其中在玉米生育前期增温幅度较大且差异较明显,在生育后期差异不明显。垄沟集雨种植R8F4、R6F6、R5F1各处理玉米生育期内0~25 cm土层平均温度较CK分别提高了0.68℃、0.31℃、1.43℃,播后0~90 d较CK分别提高了1.42℃、0.93℃、2.76℃。三种垄沟种植方式垄下土壤温度较沟内分别提高了2.6℃、2.1℃、0.5℃。播后0~90d的耕层土壤温度较播后90~150 d显著高1.46~4.12℃。(3)垄沟结构和密度对春玉米生长及群体特征的影响同一密度下,春玉米株高大小顺序均为R5F1R8F4R6F6CK;在同一垄沟种植方式下,春玉米株高随着密度的增大而减小。生育期内,2017年R8F4、R6F6、R5F1各处理的叶面积指数(LAI)较CK处理分别增加了98~120.5%、94.8~102.1%、106.6~125.2%;2018年分别增加了24.9~37%、15.7~27.7%、31.5~41.7%。同一垄沟种植方式下,LAI两年均表现为随着密度的增加而减小,同一密度下,LAI随着垄沟覆盖比的增大而升高。R8F4、R6F6、R5F1各垄沟集雨处理2017年干物质积累量较CK处理分别增加102.3%、82.6%、110.3%,并随着密度的增加而增加;2018年各集雨处理较CK处理分别增加16.1%、10.7%、19.9%,且在M密度下干物质积累量达到最大。R8F4、R6F6、R5F1处理的透光率较CK分别减少了24.9%、38.7%、47.5%。群体底部和穗位部的透光率,R8F4垄行的较沟行的分别增加17.6%和27.2%(P0.05);R6F6处理垄行较沟行的分别减小14.1%和10.6%。密度之间,L、H较M透光率2017年分别减小20.2%、24.9%;2018年减小了24.2%、29.1%。(4)垄沟结构和密度对春玉米产量及WUE的影响垄沟集雨R8F4、R6F6、R5F1各处理的籽粒产量在2017年(干旱年)较CK处理分别显著提高了222.2%、131.0%、229.1%;2018年(丰水年)较CK分别显著提高了23.9%、18.3%、25.9%(P0.05)。两年玉米的穗粒数和百粒重均为R5F1处理最高;籽粒产量均表现为MLH。2018年R5F1、R8F4、R6F6各垄沟集雨处理的WUE较CK分别显著提高了23.2%、23.6%、13.2%,两年不同密度的WUE大小顺序均为MLH,其中在2018年M密度的WUE分别较L、H密度显著提高了6.4%和9.5%。综上,垄沟集雨处理较传统裸地平作可显著改善土壤水热状况并增产增效,根据垄沟结构和密度的分析结果,M密度条件下的R5F1和R8F4处理显著增加了干物质累积量并提高籽粒产量及WUE,推荐当地生产上采用。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S513
【部分图文】：

第二章 材料与方法株距为 17.1 cm。本试验采用随机区组设计，共 12 个处理，6 个小区，每个小区面积为 60 m2(6 m×10 m)。垄沟集雨种植内不覆膜，垄的高度均为 15 cm。播种前 10 d 进行整地、起垄、覆膜等，播前将化肥（N：230 kg/hK2O：45 kg/hm2）作为基肥一次性施入，垄沟集雨种植在沟壤，裸地均匀撒施人工将肥翻进土壤。 播种采用鸭嘴播种器 5 cm，垄沟集雨方式均在膜侧播种，供试品种为大丰 30（山017 年 4 月 27 日播种，9 月 29 日收获；2018 年 4 月 29 日播

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本文编号：2814012