覆膜和灌水对科尔沁沙地垄沟种植玉米产量和水分利用特征的影响
发布时间：2021-07-11 00:56
在半干旱区,有限的水资源影响着灌溉农业的可持续发展,探索作物产量-水分关系是确定作物合理灌溉制度的研究重点。该试验设计11个处理:垄沟全覆膜雨养处理,QF;全生育期分别供水650、500、400 mm（灌溉+降水）的膜下滴灌（垄覆膜）处理,SMD、MMD、LMD;浅埋滴灌（埋于垄面）处理,SDD、MDD、LDD;传统平作漫灌处理,SGG、MGG、LGG;对照为当地平作充分漫灌处理,NM。通过2018年田间试验研究不同覆膜方式结合不同灌溉水平的垄沟种植模式对玉米产量-水分关系的影响,探索有利于提高科尔沁沙地玉米产量和水分利用效率的高效节水模式。结果表明:灌水量（Ai）与玉米耗水量（ETc）、产量及水分利用效率（WUE）分别呈正线性关系（R2=0.95—1）、二次曲线和负线性关系。相比NM处理,垄沟种植模式提高了玉米产量和WUE,减少了ETc和作物系数（kc）。其中,QF的ETc（292 mm）极显著低于其他节水模式（P<0.01）,和NM处理相比,A<...
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
玉米全生育期内降雨量（Pr）分布和参考作物蒸散量（ET0）变化
从2018年的4—9月在中国科学院奈曼沙漠化研究站进行田间试验（42°58′N,120°43′E；见图1）。奈曼旗位于科尔沁沙地西南方向，属于荒漠化地区，大陆性半干旱季风气候。试验区土壤质地为沙质土壤，年平均降雨量360 mm（玉米生长季约为260 mm），年平均蒸发约1 950 mm，年平均气温6.4℃，最低气温在1月（-13.5℃），最高气温在7月（23.8℃）。此外，年均风速3.2—4.1 m·s-1。0—30 cm的土壤深度的土壤有机碳含量、pH值和电导率分别为2.48 g·kg-1、7.85、62.73μS·cm-1。田间持水量12.77%，凋萎含水量5.40%，饱和导水率0.93 mm·min-1。试验地基础肥力状况如表1所示，数据来自中国科学院奈曼沙漠化研究站农田气象观测站。试验设计11个处理，每个处理重复4次，共44个小区。试验样地按照裂区设计区组排列。每小区长12 m，宽3 m，总面积为36 m2。具体处理设计如下，（1）垄沟全覆膜雨养（QF）：小区的垄和沟均进行覆膜，同时在玉米播种后供水（38 mm，不含降雨量），以保证正常出苗，其他生育阶段不进行灌水；（2）膜下滴灌（SMD、MMD和LMD）：在小区的垄面上连续覆盖薄膜，垄面薄膜下铺设滴灌带，同时在玉米的整个生育期分别灌水（灌溉+降水）650、500、400 mm;(3）浅埋滴灌（SDD、MDD、LDD）：小区的垄和沟均不进行覆膜，垄面铺设滴灌带，滴灌带上覆土5 cm，同时在玉米的整个生育期分别灌水650、500、400 mm;(4）传统平作漫灌（SGG、MGG、LGG）：在常规平地上种植玉米，不起垄，不覆膜，同时在玉米的整个生育期分别灌水650、500、400 mm。对照为当地的平作漫灌（NM），同时在玉米全生育期内充分灌水（实际灌水量显著超过玉米需水量）。实测得，当地平作充分漫灌种植玉米的灌水量（不含降雨量）为：4月29日157.5 mm,6月30日105 mm,7月13日116 mm,7月23日84 mm,8月17日105 mm,9月3日121 mm，合计687 mm。
试验区设有农田气象观测站，在作物生育期内对气温、降雨量、风速、相对湿度、气压及风向等气象要素进行了观测。(1）实际耗水量采用农田水量平衡方程（龚元石等，1996):
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田结合氮肥减施对玉米产量和土壤性质的影响[J]. 王学敏,刘兴,郝丽英,解宏图,张广娜,陈振华,张玉兰. 生态学杂志. 2020(02)
[2]秸秆还田对土壤微生物种群数量及小麦茎基腐病的影响[J]. 陆宁海,杨蕊,郎剑锋,吴利民,张强,霍云凤,石明旺,陈锡岭. 中国农学通报. 2019(34)
[3]不同滴灌模式对干热河谷甜玉米生物量分配、产量和水分利用效率的影响[J]. 李建查,李坤,方海东,张雷,潘志贤,岳学文,何光熊,段琪彩,史亮涛. 生态与农村环境学报. 2019(07)
[4]秸秆还田对连作玉米黑土团聚体稳定性及有机碳含量的影响[J]. 李艳,李玉梅,刘峥宇,孟祥海,胡颖慧,金梁,王伟,蔡姗姗,魏丹. 土壤与作物. 2019(02)
[5]覆膜时期与施氮量对旱地玉米土壤耗水特征及产量的影响[J]. 张建军,樊廷录,党翼,赵刚,王磊,李尚中,王淑英,程万莉. 水土保持学报. 2018(06)
[6]中国秸秆养分资源数量及替代化肥潜力[J]. 宋大利,侯胜鹏,王秀斌,梁国庆,周卫. 植物营养与肥料学报. 2018(01)
[7]内蒙古新增“四个千万亩”节水灌溉工程效益分析[J]. 郭富强,程满金,马兰忠,李博. 北方农业学报. 2017(03)
[8]不同覆盖方式对旱地春玉米土壤水分及作物生产力的影响[J]. 解文艳,周怀平,杨振兴,关春林. 水土保持学报. 2014(04)
[9]甘蔗地膜全覆盖栽培经济效益分析[J]. 薛晶,马泽辉,何文志,王定权,杨晓丽,张会华. 广西蔗糖. 2013(03)
[10]可降解地膜的降解性能及对土壤温度、水分和玉米生长的影响[J]. 申丽霞,王璞,张丽丽. 农业工程学报. 2012(04)
博士论文
[1]河北省主要农作物高效用水技术模式效益评价及推广研究[D]. 王桂荣.东北农业大学 2017
本文编号：3277004
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
玉米全生育期内降雨量（Pr）分布和参考作物蒸散量（ET0）变化
从2018年的4—9月在中国科学院奈曼沙漠化研究站进行田间试验（42°58′N,120°43′E；见图1）。奈曼旗位于科尔沁沙地西南方向，属于荒漠化地区，大陆性半干旱季风气候。试验区土壤质地为沙质土壤，年平均降雨量360 mm（玉米生长季约为260 mm），年平均蒸发约1 950 mm，年平均气温6.4℃，最低气温在1月（-13.5℃），最高气温在7月（23.8℃）。此外，年均风速3.2—4.1 m·s-1。0—30 cm的土壤深度的土壤有机碳含量、pH值和电导率分别为2.48 g·kg-1、7.85、62.73μS·cm-1。田间持水量12.77%，凋萎含水量5.40%，饱和导水率0.93 mm·min-1。试验地基础肥力状况如表1所示，数据来自中国科学院奈曼沙漠化研究站农田气象观测站。试验设计11个处理，每个处理重复4次，共44个小区。试验样地按照裂区设计区组排列。每小区长12 m，宽3 m，总面积为36 m2。具体处理设计如下，（1）垄沟全覆膜雨养（QF）：小区的垄和沟均进行覆膜，同时在玉米播种后供水（38 mm，不含降雨量），以保证正常出苗，其他生育阶段不进行灌水；（2）膜下滴灌（SMD、MMD和LMD）：在小区的垄面上连续覆盖薄膜，垄面薄膜下铺设滴灌带，同时在玉米的整个生育期分别灌水（灌溉+降水）650、500、400 mm;(3）浅埋滴灌（SDD、MDD、LDD）：小区的垄和沟均不进行覆膜，垄面铺设滴灌带，滴灌带上覆土5 cm，同时在玉米的整个生育期分别灌水650、500、400 mm;(4）传统平作漫灌（SGG、MGG、LGG）：在常规平地上种植玉米，不起垄，不覆膜，同时在玉米的整个生育期分别灌水650、500、400 mm。对照为当地的平作漫灌（NM），同时在玉米全生育期内充分灌水（实际灌水量显著超过玉米需水量）。实测得，当地平作充分漫灌种植玉米的灌水量（不含降雨量）为：4月29日157.5 mm,6月30日105 mm,7月13日116 mm,7月23日84 mm,8月17日105 mm,9月3日121 mm，合计687 mm。
试验区设有农田气象观测站，在作物生育期内对气温、降雨量、风速、相对湿度、气压及风向等气象要素进行了观测。(1）实际耗水量采用农田水量平衡方程（龚元石等，1996):
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田结合氮肥减施对玉米产量和土壤性质的影响[J]. 王学敏,刘兴,郝丽英,解宏图,张广娜,陈振华,张玉兰. 生态学杂志. 2020(02)
[2]秸秆还田对土壤微生物种群数量及小麦茎基腐病的影响[J]. 陆宁海,杨蕊,郎剑锋,吴利民,张强,霍云凤,石明旺,陈锡岭. 中国农学通报. 2019(34)
[3]不同滴灌模式对干热河谷甜玉米生物量分配、产量和水分利用效率的影响[J]. 李建查,李坤,方海东,张雷,潘志贤,岳学文,何光熊,段琪彩,史亮涛. 生态与农村环境学报. 2019(07)
[4]秸秆还田对连作玉米黑土团聚体稳定性及有机碳含量的影响[J]. 李艳,李玉梅,刘峥宇,孟祥海,胡颖慧,金梁,王伟,蔡姗姗,魏丹. 土壤与作物. 2019(02)
[5]覆膜时期与施氮量对旱地玉米土壤耗水特征及产量的影响[J]. 张建军,樊廷录,党翼,赵刚,王磊,李尚中,王淑英,程万莉. 水土保持学报. 2018(06)
[6]中国秸秆养分资源数量及替代化肥潜力[J]. 宋大利,侯胜鹏,王秀斌,梁国庆,周卫. 植物营养与肥料学报. 2018(01)
[7]内蒙古新增“四个千万亩”节水灌溉工程效益分析[J]. 郭富强,程满金,马兰忠,李博. 北方农业学报. 2017(03)
[8]不同覆盖方式对旱地春玉米土壤水分及作物生产力的影响[J]. 解文艳,周怀平,杨振兴,关春林. 水土保持学报. 2014(04)
[9]甘蔗地膜全覆盖栽培经济效益分析[J]. 薛晶,马泽辉,何文志,王定权,杨晓丽,张会华. 广西蔗糖. 2013(03)
[10]可降解地膜的降解性能及对土壤温度、水分和玉米生长的影响[J]. 申丽霞,王璞,张丽丽. 农业工程学报. 2012(04)
博士论文
[1]河北省主要农作物高效用水技术模式效益评价及推广研究[D]. 王桂荣.东北农业大学 2017
本文编号：3277004
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