河南省夏玉米水肥最优配比及产量效应研究

发布时间：2021-07-04 14:47

　　土壤中水分和养分不仅是作物生长的基础条件,还是生育期中最为关键的可控指标。河南省作为玉米的主要产地之一,同时也是我国农产品和粮食的重要生产地。然而,在夏玉米生育期内进行不合理的灌水施肥处理会对其造成高消耗低成效的风险。因此,本研究寻求合理的水肥配施组合,使得作物达到高产高效,为河南省夏玉米水肥管理提供决策参考。为高效利用农业水资源,本文以夏玉米为研究对象,设置了 3个灌溉水平（80%fc、70%fc、60%fc）和 3 个施肥水平（216kg/hm2、180kg/hm2、114kg/hm2）。将灌水量和施肥量作为试验因子,系统研究非充分灌溉条件下,不同灌溉施肥水平对夏玉米全生育期株高、茎粗、叶面积指数、产量以及水分利用率的影响。随后,以夏玉米产量和水分利用率为目标建立优化模型,利用快速非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ得到最佳水肥配施组合以及该组合下的夏玉米产量和水分利用率。最后,建立熵权-TOPSIS模型对夏玉米水肥方案进行优劣评价。本研究取得的主要结论如下:（1）灌水量与施肥量对夏玉米形态指标,即株高、茎粗、叶面积指数均有极显著影响（P<0.01）。随着灌溉水平和施肥水平的增加,... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同处理对玉米株高影响

3不同水肥处理对夏玉米生长的影响21图3-2不同处理玉米茎粗变化趋势Fig.3-2Variationtrendofcornstemdiameterindifferenttreatments由图3-2知，在不同水肥调控环境下，夏玉米茎粗值在2.78cm~3.69cm之间。对夏玉米茎粗指标进行方差分析，见表3-2。灌水、施肥对夏玉米茎粗的影响达到极显著水平（P＜0.01）。随着生育期的推进，夏玉米茎粗生长呈现出前期长势较快，随后趋于平缓，最后有稍稍下降的趋势。苗期各处理之间的茎粗差异不显著，表明在生育初期夏玉米茎的生长发育对灌水施肥水平响应不敏感。从苗期到拔节期，夏玉米茎粗增长速率最快，此时水肥对夏玉米茎的生长具有明显的正效应。在这期间，处理E1（雨养低肥）和处理A1（低水低肥）的茎粗值相对较低，导致这一现象的原因为灌溉施肥水平较低。到了抽穗期，茎粗达到最大值，抽穗期后茎粗变化不再显著反而有减小的趋势。这一现象说明，在生育期前期夏玉米的营养器官茎生长旺盛，到了后期则长势缓慢。造成这一现象的原因可能是由于水分与养分在生育前期供给于玉米营养生长，后期则转化为供给于玉米生殖生长。在各个处理中，C2处理（中水中肥）茎粗值最大，为3.69cm；E1处理（雨养低肥）茎粗值最小，为2.78cm，两者相差0.91cm。C2处理比E1处理的茎粗增加了32.73％。以上结果表明，在玉米生长发育过程中，中水中肥环境适合玉米茎粗生长发育，过高或着过低的养分与水分环境均会抑制玉米营养器官的生长，尤其是在苗期至拔节期期间。表3-2夏玉米茎粗方差分析Tab.3-2VarianceanalysisofstemdiameterofSummerMaize差异源离均差平方和（SS）自由度(df)均方根（MS）F值P值灌水1.48016440.37004154.329042.57E-13施肥1.63869820.819349120.29594.7E-15交互作用0.01836980.0022960.3371130.944434

3不同水肥处理对夏玉米生长的影响23(e)图3-3不同水肥组合对玉米叶面积指数影响图Fig.3-3EffectofdifferentwaterandfertilizercombinationsonleafareaindexofMaize图3-3是夏玉米整个生育期在不同水肥组合条件下的叶面积指数变化情况。对夏玉米叶面积指标进行方差分析，见表3-3。灌水、施肥对夏玉米叶面积指数的影响达到极显著水平（P＜0.01）。由图3-3知，随着生育期的推进，不同水肥条件下的叶面积指数变化规律基本一致，即先增后减的单峰曲线趋势，经历了增长、稳定、下降三个阶段性生长。夏玉米播种后26天，其生育期达到苗期玉米叶面积指数较校播种后26~36天，到了拔节期植株生长旺盛叶面积指数快速上升，不同水肥处理之间存在着差异。播种后66天夏玉米叶面积指数达到最大值，灌浆期后夏玉米下部的叶子变黄萎蔫，叶面积指数降低至玉米成熟收获。由图（a）可知，在低灌溉水条件下，不同施肥处理的叶面积指数变化差异很校由此可见，灌水量低的情况下，玉米叶面积受土壤养分的影响较校在相同的施肥方案条件下，玉米叶面积指数随着灌水量的变化呈现出向下的抛物线趋势。同样，在灌水下限相同的情况下，玉米叶面积指数随着施肥量的变化也呈现出向下的抛物线趋势。随着生育期的推进，在同一个生育期阶段各处理之间叶面积指数差异呈现出逐渐减少的趋势。图（b）~（e）叶面积指数变化趋势与图（a）一致。在各方案中，C2处理（中水中肥）的叶面积指数达到最高，其值为3.75；E1处理（雨养低肥）的叶面积指数最低，其值为2.04，两者相差1.71。由此可见，灌水与施肥在一定范围内对叶面积指数的增长具有一定的正效应，若水肥配施过量则会对夏玉米叶面积的生长起到抑制住用。表3-3夏玉米叶面积方差分析Tab.3-3VarianceanalysisofleafareaofSummerMaize差

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3264990