辽西半干旱区浅埋滴灌水、氮、磷、锌耦合对春玉米产量的影响

  【目的】  研究辽西半干旱区浅埋滴灌条件下水肥耦合作用对玉米产量的影响,以确定玉米适宜的水肥因素组合。  【方法】  田间试验在辽宁西部半干旱地区 (砂壤土) 进行,供试作物为玉米。选取了灌水量 (W)、施氮量 (N)、施磷量 (P)、施锌量 (Zn) 等因素为自变量,产量 (Y) 为因变量,进行四因子五水平二次回归正交设计 (1/2实施) 试验,灌溉和施氮肥分4次进行,磷肥一次基施,锌肥在拔节期一次性施入。玉米收获后测产,依照二次回归正交试验设计 (1/2实施) 的统计方法建立了产量回归模型,采用频数分析法分析了W、N、P、Zn四因子及其交互作用对产量 (Y) 的影响。  【结果】  5个试验水平中,W、N、P、Zn单因子对产量促进作用均表现为先增加后降低,呈抛物线形趋势变化。单因子影响程度大小为W > N > Zn > P;二因子交互作用对产量影响大小为N × P > W × P > P × Zn > W × N > N × Zn > W × Zn;三因子之间亦存在着一定的相互作用关系。  【结论】  在辽西半干旱地区,水、氮、磷、锌四因子对春玉米产量的贡献大小顺序为W > N > Zn > P,两因子交互作用对产量贡献的大小顺序为N × P > W × P > P × Zn > W × N > N × Zn > W × Zn。依据频数分析结果,采用浅埋滴灌技术,当灌水量46～49 mm、施氮量172～209 kg/hm2、施磷量84～114 kg/hm2、施锌量10～13 kg/hm2时,玉米产量达到10000～12017 kg/hm2的置信区间为95%,该配比为辽西半干旱地区较为适宜的水肥配比方案。     

浅埋滴灌水氮钾互作对春玉米水分利用效率的影响

为揭示浅埋滴灌水肥互作对春玉米水分利用效率（water use efficiency，WUE）的影响，采用二次回归正交设计，以灌水量（W）、施氮量（N）、施钾量（K）为自变量，WUE为因变量，于2017—2020年开展了不同水肥用量组合对浅埋滴灌春玉米WUE影响的田间试验。结果表明：单因子作用下，WUE随水肥用量的提高均呈先升高后降低的变化趋势，影响大小为W>N>K；2个因子互作时，WN、WK、NK对WUE的影响均呈1个凸面趋势变化，且存在最大值，影响大小为WN>NK>WK；W、N、K 3个因子共同作用时，WUE随W、N、K 3个因子编码水平的共同提高呈先升高后降低的趋势变化，中水中肥较低水低肥和高水高肥用量组合可获得较高WUE。通过模型寻优，得出在灌溉量为43.25~58.87 mm、施氮量为229.93~382.97 kg/hm²、施钾量为104.94~148.49 kg/hm²条件下，可获得较高WUE （≥25.00 kg/（hm²·mm））。研究结果可为试验区春玉米浅埋滴灌水肥优化管理、水分高效利用提供科学依据。     

西辽河平原覆膜和浅埋对滴灌玉米生长的影响

为对比研究覆膜和浅埋对滴灌玉米生长的影响,以西辽河平原为研究区,设置膜下滴灌与浅埋滴灌2种灌溉方式和高、中、低3种灌溉水平,对滴灌玉米生长指标、根系分布、耗水量及产量等进行分析,寻求适宜试验区玉米高效节水灌溉模式.结果表明:(1)平均叶面积指数膜下滴灌较浅埋滴灌处理高13％～20％.膜下滴灌根系在30 cm土层内分布均...     

榆林沙区不同灌溉方式对春玉米生长及产量的影响

[目的]揭示膜下滴灌(MG)、露地滴灌(DG)、沟灌(GA)、交替隔沟灌(JG)、漫灌(CK)5种灌溉方式对春玉米生长和产量的影响,筛选出适合榆林沙区的最有效的节水灌溉方式,为农业高效节水灌溉技术发展提供理论支持。[方法]基于2014年田间试验数据,运用统计分析和水分生产率计算方法。[结果](1)MG处理的春玉米植株生长发育状况优于其他灌溉方式。在各生育期,MG处理的春玉米株高、茎粗和叶片SPAD值(叶绿素相对含量)均高于DG,GA和JG,且显著高于CK(p0.05);(2)在整个生育期,MG处理的春玉米叶片光合速率、气孔导度和水分利用效率均高于其他灌溉方式,且显著高于CK(p0.05);(3)MG处理的春玉米增产节水效果显著,其产量和水分生产率均显著高于其他处理(p0.05)。[结论]同其他4种灌溉方式相比,膜下滴灌是榆林沙区玉米生产中最有效的一种节水灌溉方式。     

浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响

【目的】研究浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响,为西辽河平原玉米丰产与氮素资源高效管理提供理论依据。【方法】玉米浅埋滴灌水肥一体化定位试验在内蒙古自治区通辽市科尔沁区农业高新科技示范区连续进行了3年。设置N 0、150、210和300 kg/hm² 4个处理,分别记为N0、N150、N210和N300。完熟期测定玉米植株氮含量、干物质积累量和产量及产量构成因素,开花期至成熟期定期取样测定氮代谢相关酶活性、光合氮素利用效率和非结构性碳水化合物含量。【结果】N300处理与N210处理3年玉米产量差异不显著,但显著高于N150处理;N300、N210处理玉米穗粒数、千粒重无显著差异,但均显著高于N150处理,穗粒数较N150处理分别提高15.70%、10.85%,千粒重分别提高了9.78%、5.82%。N210处理氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮素吸收效率均高于N300处理,3年平均较N300处理分别提高37.01%、29.84%、10.10%和28.89%。N300处理花后氮素积累量高于N210处理,但二者转运量差异均不显著。N300处理与...     

灌溉方式对西辽河平原玉米产量及水分利用效率的影响

为研究西辽河平原3种主要灌溉方式（浅埋滴灌、膜下滴灌和传统畦灌）对玉米产量和灌溉水利用率的影响,进而为生产上推广适宜节水灌溉方式提供理论依据,2017—2018连续2 a实施大田对比试验,测定了玉米干物质积累量、产量及组成等指标。结果表明,在吐丝后10~40 d,干物质积累总量以膜下滴灌和浅埋滴灌最大,传统畦灌最小,9月26日以浅埋滴灌最高,膜下滴灌最低,但二者均与传统畦灌之间的差异均不显著;干物质转运率及干物质转运量对籽粒的贡献率均表现为浅埋滴灌＞传统畦灌＞膜下滴灌,其中干物质转运率浅埋滴灌分别较膜下滴灌和传统畦灌高16.7%和5.6%,干物质转运量对籽粒的贡献率浅埋滴灌分别较膜下滴灌和传统畦灌高12.8%和3.5%;籽粒干质量强势粒和弱势粒在吐丝后30 d之内处理间差异较小,吐丝30 d后随着生育期推移处理间差异逐渐增大;平均灌浆速率强势粒以膜下滴灌最高,传统畦灌最低,弱势粒则以浅埋滴灌最高,膜下滴灌最低,而活跃生长期强势粒和弱势粒均表现为浅埋滴灌＞传统畦灌＞膜下滴灌;玉米籽粒产量2017年浅埋滴灌显著高于膜下滴灌（P＜0.05）,但与传统畦灌之间差异不显著,2018年表现为浅埋滴灌＞传统畦灌＞膜下滴灌（P＜0.05）;灌溉水利用效率不同处理间2 a变化规律一致,浅埋滴灌和膜下滴灌均显著高于传统畦灌（P＜0.05）。浅埋滴灌不仅具有节水、增产作用,而且由于地表无膜有效地避免了残膜污染,是西辽河平原灌区玉米高产高效栽培适宜的灌溉方式。     

灌溉定额对膜下滴灌玉米生理性状及产量的影响

通过不同灌溉定额对膜下滴灌套播玉米生理性状及产量指标影响的研究,为套播玉米膜下滴灌栽培技术的应用和推广提供科学依据。在田间试验条件下,设置不同灌溉定额处理3 000 m³/hm²（D1）,4 500 m³/hm²（D2）,5 250 m³/hm²（D3）,6 000 m³/hm²（D4）和6 750 m³/hm²（D5）和常规地面灌（CK）处理,采用随机区组试验设计,研究不同灌溉定额对套播玉米生理性状和产量指标的影响。不同灌溉定额下套播玉米茎粗、株高、叶面积和SPAD值随灌溉定额的增加而增大,表现出D5 > D4 > D3 > D2 > D1,玉米整个生育期高灌溉定额（D5）比低灌溉定额（D1）分别平均提高21.74%,17.36%,18.73%,18.50%;产量及产量构成在一定灌溉定额下（3 000~6 000 m³/hm²）随灌溉定额的增加而增大,超过一定的灌溉定额（> 6 000 m³/hm²）对玉米的产量及产量构成无显著提高。膜下滴灌条件下,南疆套播玉米灌溉定额在5 250~6 000 m³/hm²内比较合适。     

浅埋滴灌条件下优化施氮对西辽河平原春玉米田碳、氮足迹的影响

为探究西辽河平原浅埋滴灌条件下优化施氮对春玉米农田生态系统碳氮足迹的影响,于2019—2020年在内蒙古通辽市科尔沁区农业高新科技示范园区连续2年进行定位试验,以传统漫灌常规常量追氮为对照（CK）,设置浅埋滴灌下常量追氮（T₁）和优化追氮（T₂：70%常量追氮）2个处理,研究不同灌溉方式和氮肥管理对春玉米产量、农田经济效益和农田碳氮足迹的影响。结果表明,相比于传统漫灌,浅埋滴灌下T₁和T₂处理在增加玉米产量的同时提高农田经济效益（P<0.05）。土壤呼吸CO₂碳排放是农田碳足迹主要来源,占比43%~44%,化肥是农业生产资料碳排放主要来源,占生产资料碳排放总量36%~43%;氮肥施用是输入氮足迹的主要组成部分,占比93%~95%。农田生态系统净碳值浅埋滴灌下T₁和T₂处理无显著差异,分别较传统漫灌CK处理增加15.43%,9.29%;碳效率浅埋滴灌下优化追氮T₂处理最高,较CK处理提高10.63%。氮素平衡浅埋滴灌下优化追氮T₂处理最接近零点,显著低于T₁和CK处理（P<0.05）;氮投入有效利用水平T₂处理最高,显著高于CK处理（P<0.05）。综合来看,浅埋滴灌下优化追氮T₂处理降低西辽河平原农田生态系统碳、氮排放,提高碳效率和氮投入有效利用水平,保证玉米产量和经济效益,是西辽河平原春玉米兼顾高产、高效和生态的水氮管理模式。     

华北平原春玉米生长和产量对滴灌均匀系数及灌水量的响应

为了确定现行滴灌均匀系数设计标准的适宜性,通过华北平原2?a春玉米滴灌试验,研究滴灌均匀系数和灌水量对春玉米生长和产量的影响。均匀系数（Cu）设置0.66、0.81和0.99 3个水平,灌水量设置灌溉需水量的50%、75%和100% 3个水平。研究结果表明,滴灌均匀系数和灌水量对春玉米的株高和叶面积指数均值的影响不显著,两指标的均匀系数在生育期内基本呈逐渐增加的趋势,至生育末期其值均大于0.95;沿滴灌带方向,各处理产量的均匀系数均大于0.93,滴灌均匀系数和灌水量及其交互作用对产量的均值和均匀系数的影响均不显著。因此,对华北平原的春玉米而言,可考虑适当降低现行滴灌均匀系数的设计和评价标准（Cu≥0.80）,以降低滴灌系统的投资和运行费用。     

地下水埋深对辽宁中部地区膜下滴灌玉米生长及产量的影响

为探讨地下水埋深对膜下滴灌玉米生长和产量的影响,以沈阳地区为例,选择郑单958玉米品种为试验材料,通过地下水埋深模拟系统设置地下水埋深1.0(D1.0),1.5(D1.5),2.0(D2.0),2.5(D2.5),3.0m(D3.0)共5个处理,对玉米生长指标、灌浆期光合作用、产量及耗水量等指标进行分析。结果表明:(1)不同地下水埋深下的株高、茎粗和叶面积指数达到峰值时的具体表现为D1.0D1.5D2.0D3.0D2.5,且D1.0和D1.5处理下的株高和茎粗达到峰值的日期(播后天数)较其他处理提前了10~20天。(2)D1.0处理下的净光合速率和蒸腾速率较其他处理分别提高18.05%~32.89%和18.50%~137.24%。(3)产量随地下水埋深的增加呈降低趋势,其中D1.0处理产量最大,达17 100kg/hm~2,且产量随着地下水补给和全生育期耗水量的增加而增加。通过对玉米产量影响因素与产量间的通径分析可知,地下水埋深通过增加叶面积指数和穗粒数使玉米增产。浅埋地下水(1.0~2.5m)有助于缩短玉米生育进程,增加叶面积指数,从而提高叶片光合作用能力,促进灌浆期玉米籽粒的形成,增加穗粒数使玉米增产。研究结果可为辽宁中部及类似地区不同地下水埋深条件下玉米高产栽培和节水灌溉提供科学依据。     

不同盐胁迫对滴灌棉花生理生长及产量的影响

为探明不同程度轻度盐胁迫对滴灌棉花光合生理、生长指标及产量的影响,采取桶栽的方式人为设置不同土壤含盐量,研究了6种不同盐胁迫(CK:1.5g/kg,T1:3.0g/kg,T2:4.0g/kg,T3:5.3g/kg,T4:6.2g/kg,T5:7.3g/kg)处理下棉花的生理生长及产量的变化规律,为新疆轻度盐碱地棉花栽培管理提供理论基础。结果表明,随着盐胁迫程度的增加及胁迫时间的延长,棉花光合生理指标均呈下降趋势(P0.01)。T1、T2处理对棉花净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci)及叶片水分利用效率(WUE)的影响不显著(P0.05),而T3、T4及T5处理对光合生理指标具有显著抑制性(P0.05);生育前期盐分胁迫下P_n与T_r、G_s、C_i均呈下降趋势,而L_s值随着盐胁迫的增加呈升高趋势。吐絮期的P_n、G_s、_Ls均小于蕾期,而C_i却大于蕾期;株高、叶面积在生育前期受到盐胁迫的影响显著,到生育后期T2、T3处理株高、叶面积增长迅速,最大值均为T3处理;T1、T2较CK处理对棉花产量及单株铃数、单铃质量影响不大,T3处理产量迅速降低,通过分段耐盐函数得到棉花在0—40cm土层全生育期的耐盐临界值为5.441 9g/kg(St)、耐盐极限值为44.201 6g/kg(S0);产量与P_n、WUE、株高(H)、叶面积(S)拟合程度较好,相关系数分别为0.69,0.73,0.50和0.72。综合分析,与中、重度盐分胁迫相比,轻度盐胁迫下导致棉花光合速率下降的原因生育前期为气孔限制因素,生育后期为非气孔限制因素,光合参数与盐胁迫程度关系密切,而棉花产量又表现出与光合作用指标具有较好的相关关系。     

不同灌溉方式对玉米植株生长参数及产量的影响

为了探究不同的节水灌溉方式对玉米植株生长参数及产量的影响,选择在内蒙古通辽市设计低压管灌、膜下滴灌和喷灌这3种节水灌溉方式的试验,并在整个生长期内毛灌溉定额相同的条件下,分别观测在3种灌溉方式下玉米整个生长期内的土壤水分变化及玉米的植株高度、茎粗、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、株籽粒重等指标。结果表明:灌溉定额相同时,不同的灌水次数对土壤水分含量有较大影响,进而影响作物的生长发育。不同的节水灌溉方式对玉米植株生长、产量有显著影响:在整个生长期内,玉米生物量膜下滴灌高于喷灌,喷灌高于低压管灌,膜下滴灌高于喷灌46.74%,高于低压管灌98.81%,喷灌高于低压管灌35.49%;膜下滴灌实际产量大于喷灌2.85%,大于低压管灌7.83%,喷灌大于低压管灌4.84%。总体来说,3种灌溉方式中,膜下滴灌最好,喷灌次之,低压管灌最差。     

调亏灌溉对膜下滴灌菘蓝生长发育和产量的影响

2019年在河西绿洲冷凉灌区民乐县益民灌溉试验站进行了调亏灌溉对膜下滴灌菘蓝生长动态、产量和水分利用效率影响的大田试验研究。在苗期充分供水条件下,以全生育期充分供水(75%～85%的田间持水量)为对照,在营养生长期进行轻度、中度和重度水分调亏,在肉质根生长期进行轻度和中度水分调亏,在肉质根成熟期进行轻度水分调亏,分别测定了水分调亏菘蓝农艺性状的阶段性改变、干物质积累和分配、产量及水分利用效率。结果表明,在营养生长期和肉质根生长期对菘蓝进行中度和重度水分调亏、成熟期进行轻度水分调亏均会显著降低其株高、主根长、主根直径和叶面积指数(P0.05),而营养生长期和肉质根生长期对菘蓝进行轻度调亏其株高、主根长、主根直径和叶面积指数与对照处理间无显著差异(P0.05)。营养生长期以及肉质根生长期进行中度水分调亏和重度水分调亏会降低菘蓝干物质积累量,降幅为3.11%～15.67%,而轻度水分调亏则不会显著影响其干物质积累量。WT1和WT4处理的经济产量与对照无显著差异,其值分别为8 554.18,8 398.70 kg/hm~2,其他各处理均导致菘蓝经济产量降低,降幅为6.89%～18.33%,WT4处理的水分利用效率和灌溉水利用效率最高,比对照提高7.91%和7.39%。因此,在营养生长期—肉质根生长期施加连续轻度水分调亏,其他生育期充分供水是实现河西绿洲冷凉灌区菘蓝节水高产高效灌溉制度。     

滴灌条件下玉米的产量和WUE效应研究

通过对滴灌条件下玉米产量和WUE效应的研究,认为在半干旱区玉米上实施滴灌,较畦灌显着节约了水资源,提高了水分利用效率,促进了玉米生长发育,增加了产量.而且在低灌溉量下,较畦灌更稳产,因而对半干旱地区玉米补充灌溉具有十分重要的意义.     

长期配施有机肥对灌淤土春玉米产量及氮素利用的影响

为了寻求合理利用畜禽粪便资源与改善玉米氮素利用的有效措施,通过3a连续田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥配施对玉米产量和氮素利用率的影响。结果表明:与CK相较,施用有机肥土壤pH值下降了0.59~0.86,土壤容重下降了8.05%~10.74%。有机无机配施(N1M1、N2M2)处理定位施肥3a后,土壤有机质含量年均分别增加0.86,0.44g/kg,土壤全氮含量年均分别增加0.09,0.06g/kg,土壤碱解氮含量年均分别增加4.74,3.68mg/kg,土壤速效磷含量年均分别增加6.62,5.35mg/kg,土壤速效钾含量年均分别增加8.46,6.66mg/kg。与常规N1处理比较,第3年N1M1、N2M2处理的产量分别提高了12.38%和13.43%,氮肥利用率分别提高了10.98%和16.20%,氮肥农学效率分别提高了4.65,10.50kg/kg,氮肥偏生产力分别提高了4.65,21.02kg/kg。因此,配施有机肥可降低土壤pH值和容重,显著提升土壤有机质和养分含量,对促进玉米产量和氮肥利用率具有积极作用,其中N2M2处理是协调作物产量和环境安全的合理选择。