水分胁迫对春玉米光合特性及水分利用效率的影响

为探明玉米生育中期水分胁迫对光合特性及水分利用效率的影响。2014～2015年在辽宁省农业科学院可移动防雨棚内,以春玉米为试材,采用盆栽方法,设置了正常供水(土壤含水量为田间持水量65%～75%)、轻度水分胁迫(55%～65%)和重度水分胁迫(45%～55%)3个处理,开展了水分胁迫对春玉米叶片叶绿素含量、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率影响的研究。结果表明,玉米生育中期水分胁迫不同程度降低了叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率(Tr)、气孔导度,增加了胞间CO_2浓度,且下降或增加幅度随着胁迫程度的增加而增大;轻度水分胁迫和重度水分胁迫玉米蒸散量降低了28.9%和54.6%,水分利用效率提高了17.5%和4.1%;轻度水分胁迫对玉米产量影响很小,而重度水分胁迫玉米产量降低了55.6%,严重影响了玉米产量。本研究为该区域玉米提高水分利用效率提供数据支撑。     

不同材料覆盖对土壤温度、水分及玉米水分利用效率的影响

为了选出适合嫩江县玉米生产的节水保墒、环保无污染的覆盖减蒸技术,采用随机区组试验,对比研究了秸秆整棵覆盖(处理1)、液体地膜地面喷洒(处理2)、光降解地膜覆盖(处理3)、聚乙烯地膜覆盖(处理4)、黄腐酸蒸腾抑制剂叶喷(处理5)等不同减蒸技术条件下土壤水分、温度的变化和玉米的水分利用效率及生长状况。结果表明:不同材料间水分差异较大,地表有覆盖物均可提高土壤含水量。拔节期,处理4、3、1覆盖的土壤水分都高于对照,依次高出8.2、6.0和3.0百分点,均达到差异显著水平(P0.05);灌浆期后,只有处理1与对照差异达到显著水平(P0.05)。与对照相比,拔节期地膜覆盖提高土壤温度0.6~0.9℃,扬花期和蜡熟期秸秆覆盖降低温度1.0和0.5℃,FA(处理5)叶面喷施后玉米叶面蒸腾速率减少29.5%、气孔导度减少30.6%、净光合速率增加16.7%。拔节期的株高以处理4和处理3最高,与其它处理达到差异极显著水平(P0.01),处理1最低。处理3和处理4的产量与其它处理达到差异极显著水平(P0.01),比对照增产18.3%和17.6%;处理1造成了减产,减产幅度为6.20%。水分利用效率与产量呈正相关趋势,最高的为处理3和处理4,分别比对照提高了19.0%和18.1%;水分利用率最低的为处理1,比对照降低了5.40%。     

不同施肥模式和覆盖方式对春玉米干物质积累和水分利用效率的影响

研究南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式下春玉米干物质积累、产量及水分利用效率的变化特征,对于该区域科学评价及合理利用施肥模式具有重要意义。以当地常规施肥模式(CK)为对照,研究了南方红壤旱地不同施肥模式和覆盖方式(TOK:常规施肥+有机肥+K肥+地膜覆盖;TO:常规施肥+有机肥+地膜覆盖,TK:常规施肥+K肥+露地)对春玉米干物质积累、产量及水分利用的影响。结果表明:各处理春玉米叶片叶绿素含量大小顺序为TOKTKTOCK。苗期和拔节期,TOK和TK处理春玉米的单株叶面积和叶面积指数均明显高于对照;抽雄期和成熟期,TOK处理均显著(P0.05)高于对照。各个主要生育时期,TOK处理植株的根系干重均显著(P0.05)高于其他处理,TOK和TK处理植株的茎和叶干重均显著(P0.05)高于其他处理。各个主要生育期,不同处理0~20 cm的土壤含水量均高于对照,其大小顺序为TOKTOTKCK;水分利用效率大小顺序为TOKTKTOCK,以TOK处理为最高,比对照增加38.04%。TK、TO和TOK处理的穗粗、行数与对照均无明显差异,但其穗长、行粒数、每穗粒数和百粒重均显著高于(P0.05)对照。玉米产量大小顺序为TOKTKTOCK,TOK、TK和TO处理的籽粒产量分别比对照增加34.41%、11.72%和8.36%。在常规施肥的基础上,增施有机肥和K肥、采取地膜覆盖有利于增加春玉米干重物质积累量,增加籽粒产量和提高水分利用效率。     

不同覆盖方式对玉米产量和水分利用效率的影响

在渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖、普通地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖和裸地种植五种处理方式条件下,探讨了不同覆盖方式对辽西风沙半干旱地区玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加玉米产量和水分利用效率,其中渗水地膜覆盖能使玉米产量增加32.66%,土壤水分利用效率提高41.9%,说明渗水地膜覆盖是辽西风沙半干旱区提高玉米产量和水分利用效率的最佳方式。     

不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及其水分利用效率的影响。结果表明, 三种覆盖种植方式中,全膜双垄沟播种植方式有利于玉米碳水化合物的合成,增加玉米干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果明显;与全膜双垄沟播相比,半膜覆盖和裸地种植玉米籽粒产量分别减产8.5%～17.6%和61.1%～95.3%,水分利用效率分别降低3.5%～15.1%和52.8%～60.2%;N、P₂O₅和K₂O的用量分别为225、120、60 kg·hm^-2时,F₁N₁处理玉米籽粒产量和水分利用效率最高。研究表明,在玉米全膜双垄沟播栽培技术条件下,平衡施肥可显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。     

滴灌土壤水分下限对春玉米生长发育及水分利用效率的影响

确定新疆滴灌春玉米不同生育期的适宜水分下限,可为该地区滴灌春玉米高产高效生产制度建立提供技术依据。以郑单958为试材,采用宽窄行覆膜种植,井水滴灌方式灌溉,分别在玉米拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期均设置3个不同的土壤水分下限水平,采用正交试验设计,研究了不同水分处理对春玉米生长发育和水分利用效率的影响。结果表明:滴灌春玉米不同生育阶段的适宜灌水下限不同,拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期土壤水分水下限分别为田间持水量的60%、90%和70%时,玉米生长发育最好,产量(15.61 t/hm~2)和水分利用效率〔29.14 kg/(hm~2·mm)〕最高,该处理(T_3)下全生育期总灌水量为464.2 mm。利用试验结果分别拟合产量与耗水量和水分利用效率的关系曲线,结果显示,耗水量为540.27 mm时水分利用效率最高〔27.97 kg/(hm~2·mm)〕,耗水量为570.68 mm时玉米产量最高(15.58 t/hm~2),该拟合结果与T_3处理的实际测定结果相近。滴灌条件下,春玉米拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期的适宜土壤水分水下限分别为田间持水量的60%、90%和70%。     

不同水分梯度下玉米水分利用效率研究

对4种不同水分梯度下18个不同基因型玉米品种水分利用效率进行了二因素裂区设计试验研究,结果表明:在雨养条件下,农大108、丹玉86、中玉9号、东单60号、沈玉18号5个基因型品种抗旱性强、水分利用效率(WUE)高,经济系数亦高;在补灌60,100,160 mm条件下,先玉335号和郑单958两个基因型品种在各种补灌条件下均表现高产,而且WUE和经济系数均高;从补灌水增产值的WUE角度看,随补灌水量的增加,增产值的WUE在下降,说明实行节水灌溉(非充分灌溉)有利于提高水分利用效率;补灌水对产量构成因素影响最大的是每穗结实粒数。     

秸秆覆盖夏玉米不同生育期耗水特性及水分利用效率研究

采用3种秸秆覆盖量(0、0.6、1.2 kg/m2),研究其对雨养条件下夏玉米田不同深度土壤体积含水量和玉米不同生育期耗水量、水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,秸秆覆盖可显著提高玉米抽雄吐丝期0~60 cm土层的土壤体积含水量,但灌浆成熟期,0~60 cm土层,各覆盖处理的土壤体积含水量与对照差异不大,60~120 cm土层,C1.2处理的土壤含水量最大,C0.6次之,对照最低。秸秆覆盖可减少玉米苗期耗水量,增加抽雄吐丝期耗水量,拔节和灌浆成熟期耗水量差异不明显,覆盖后玉米的总耗水量无差异。在耗水量相同情况下,覆盖处理提高了夏玉米的水分利用效率,表现增产。     

不同玉米品种水分利用效率的研究

选用5个玉米杂交种为试材,探讨了苗期生长发育和水分利用效率的关系。结果表明,GWUE、产量和耗水量在品种间的差异显著,在3种供水条件下,郑单958是高GWUE品种,具有高产中耗水的特性,鲁单981是低GWUE的品种,是低产高耗水品种,而四单19的GWUE是在干旱胁迫下最具增长潜力的品种,具有稳产节水的特性。     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

秸秆覆盖对旱地作物水分利用效率的影响

 根据多年田间定位试验资料，研究分析了秸秆覆盖对土壤蓄水、保水和供水的影响。结果表明，在秸秆覆盖下土壤蓄水比对照多45.2～69.3mm，土壤蒸发量比对照减少21.5%～63.2%。而且秸秆覆盖所增加的蓄水量的60%～83%集中在0～50cm土层内；秸秆覆盖有调控土壤供水的作用，使作物苗期耗水减少，需水关键期耗水增加，农田水分供需状况趋于协调。在秸秆覆盖下作物耗水系数比对照减少15.5%～16.7%,作物水分利用效率比对照提高0.11～0.31kg·mm#--1·亩#--1。秸秆覆盖技术大面积推广后，可能会大量节约农业用水，使北方旱区有限的水资源得到高效利用。     

垄沟全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对于玉米的需求逐渐提高。玉米在生产和种植过程中采用很多现代化的种植技术,包括垄沟全覆盖种植方式。本文将以试验的方法探究垄沟全覆盖种植方式对于旱地玉米生长和水分利用效率的影响,为相关旱地玉米的生产提供一些帮助。     

不同秸秆覆盖保水剂处理对夏玉米产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了秸秆覆盖保水剂对夏玉米不同生育阶段的土壤含水量、储水量,以及作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明:与CK相比,各处理提高了夏玉米不同生育阶段0～100 cm的土壤含水量、储水量,促进了干物质的积累,降低了玉米的耗水量,提高了玉米产量和水分利用效率。在各处理中,覆盖保水剂处理的土壤含水量、储水量均高于其他处理,而耗水量最低。在播种-拔节期、拔节-开花期,覆盖保水剂处理干物质积累量显著大于其他处理,而在开花-花后30 d、花后30 d-收获,覆盖保水剂显著大于秸秆覆盖和CK,与保水剂处理差异不显著。最终,覆盖保水剂处理的产量和水分利用效率显著高于其他处理,较CK增产23.34%,水分利用效率增加8.53 kg/(mm·hm²)。     

不同灌溉定额对景电灌区春玉米产量及水分利用效率的影响

水分是限制农业生产发展的首要因素,尤其是水资源紧缺的干旱区,极大的限制了农业生产和经济发展。因此,探寻合理的灌溉管理模式,提高作物产量和水分利用效率是缓解水资源紧张的必要手段。本试验于2022年4-10月在甘肃省景电灌区开展春玉米不同灌溉定额试验,共设置6个灌溉定额,分别是5000 m3/hm2、4500 m3/hm2、4000 m3/hm2、3500 m3/hm2、3000 m3/hm2、2500 m3/hm2。结果表明,灌溉定额4500 m3/hm2有利于春玉米的生长发育,提高作物产量,达到13827.19 kg/hm2,较其他处理增幅2.05%~34.17%,同时在该灌溉定额下春玉米产量构成要素有所改善,其中穗粗、行粒数、穗重均最大,分别为61.82cm、18.12、308.54 g,较其他处理分别提高5.80%~22.46%、2.43%~17.89%和2.41%~23.50%;该灌溉定额下春玉米水分利用效率也有所提高。因此,4500 m3/hm2灌溉定额为景电灌区春玉米的种植最佳灌溉定额。     

覆盖旱作水稻的生长及水分利用效率研究

通过田间试验对覆膜旱作、覆秸旱作和传统淹水3种水稻栽培模式下土壤温度、水稻生长状况、产量和水分利用效率进行详细分析,探讨水稻不同覆盖栽培模式的节水增产机理。结果表明:覆膜旱作栽培水稻产量(6511.5 kg.hm-2)高于传统淹水(5609.1 kg.hm-2)和覆秸旱作(4798.5 kg.hm-2),覆盖栽培(覆膜或覆秸)模式能明显降低水稻耗水量,节水率达63%。由于水稻覆膜栽培能增温保墒,移栽后具有生长恢复快、返青早、无效分蘖少的特点;其株高、穗长、有效穗数、穗粒数和千粒重均高于传统淹水和覆秸旱作栽培,使覆膜旱作水稻有较高的增产效果。     

长期垄作覆盖对旱地冬小麦、夏玉米产量和水分利用效率的影响

通过2004—2014年长期定位试验,研究不同降水年型垄作覆盖对旱地冬小麦、夏玉米产量及水分利用效率的影响,旨在为旱作区高效农耕措施的选择提供理论依据和技术支撑。结果表明,与传统耕作处理相比,垄作覆盖有利于提高冬小麦和夏玉米的穗粒数和千粒质量,而对于冬小麦和夏玉米穗数的提高效果不明显;不同降水年型垄作覆盖处理均显著或极显著提高了旱地冬小麦—夏玉米周年产量,平均增产达17.0%;对冬小麦而言,长期垄作覆盖处理较传统耕作处理平均增产7.4%,增产效果表现为欠水年平水年丰水年,极端干旱的年份垄作覆盖则表现出明显的减产效应,减产幅度为8.9%;不同降水年型垄作覆盖处理夏玉米产量均极显著高于传统耕作处理,平均增产24.4%。不同降水年型垄作覆盖处理冬小麦、夏玉米及周年的平均水分利用效率分别为14.8、23.7、19.6 kg/(hm~2·mm),较传统耕作处理极显著提高了6.99%、32.82%、22.2%。综上,长期定位垄作覆盖在不同降水年型下对夏玉米的增产效果优于冬小麦。     

沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

2008-2010年在渭北旱塬区,以沟不覆盖为对照(CK),研究垄上覆地膜沟内分别覆普通地膜(PP)、生物降解膜(PB)、玉米秸秆(PS)和液体地膜(PL)4种沟垄全覆盖种植模式对土壤水温、玉米生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明,在玉米生长前期,PP、PB和PS处理可明显提高0-200 cm土壤蓄水量;生育中期,PS处理蓄水保墒效果最为显著;生育后期,各沟垄全覆盖处理与对照的土壤蓄水量无显著差异;整个生育期PL处理与CK的土壤蓄水量差异不显著.PP和PB处理3a玉米生育期5-25 cm平均土壤温度分别较CK增高1.6℃和1.3℃,PS处理降低1.9℃,而PL处理与CK无显著差异.PP和PB的增温保水效应使玉米株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PS处理的降温效应促进玉米中后期生长,其株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PL处理对玉米各生长指标影响不显著.与CK相比,PP、PB和PS处理3a平均的籽粒产量分别提高13.0％、13.8％和15.0％,水分利用效率分别提高9.8％、10.2％和11.6％.可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植可明显改善土壤的水温状况,促进玉米生长,从而显著提高作物产量和水分利用效率,对渭北旱塬区春玉米丰产栽培具有重要指导意义.     

沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

玉米是北方重要农作物,其种植产量对推动农业经济发展具有重要意义。为了提升旱地玉米种植水平,本文就沟垄全覆盖种植方式和沟垄不覆盖种植方式进行对比分析,从而研究沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响。首先就沟垄全覆盖种植方式进行分析,然后从土壤水分、土壤温度、生长情况和利用效率几方面,阐述该种植方法的效果。     

耕作及秸秆还田对辽南地区土壤水分及春玉米水分利用效率的影响

为探讨辽南地区雨养春玉米种植适宜的土壤耕作与秸秆还田模式,于2011~2014年进行了为期4年的田间小区试验,研究了3种耕作措施(普通旋耕20cm、隔年深松和隔年深翻30cm)与3种秸秆还田方式(无秸秆还田、秸秆隔年还田和秸秆连年还田)相结合,连续进行4年后对土壤水分特征及春玉米水分利用效率的影响。结果表明:不同处理对土壤蓄水能力和水分利用效率的提高作用,总体上以秸秆连年还田秸秆隔年还田无秸秆还田,深翻深松普通旋耕,且深翻与秸秆连年还田相结合效果显著。与普通旋耕无秸秆还田处理(P)相比,深翻+秸秆连年还田处理(SMSR2)显著地促进了土壤蓄水能力和水分利用效率的提高,0~60cm土层土壤含水量提高5.93%;0~100cm土层土壤贮水量提高31.69%;玉米拔节期叶片水分利用效率提高45.27%,抽雄开花期提高44.16%;SMSR2处理与其他处理相比,显著降低了玉米生育期土壤耗水量,水分利用效率显著提高。深松+秸秆连年还田处理(SSR2)也可明显改善土壤的蓄水能力和水分利用效率,但其效果稍逊于SMSR2处理。因此,秸秆连年还田结合隔年深耕能有效改善土壤蓄水保墒能力,是适合辽南地区雨养条件下春玉米种植的一种科学耕作和培肥方式,当地可根据实际情况加以应用。