糯玉米水肥调控效应及最佳供应模式

摘要

糯玉米作为鲜食玉米，生育期较短、对产品质量要求高，为提高糯玉米产量、品质、养分和水分利用效率，本文以桂糯518为材料，通过盆栽和大田试验，系统深入地研究了不同施肥水平下，不同生育时期水分调控对糯玉米生理指标、农艺性状、干物质积累、产量及水肥利用的影响，在此基础上提出了糯玉米最佳水肥供应模式。盆栽试验1设不同生育时期（A:苗期—拔节前期、B:拔节后期—孕穗期、C:孕穗期—开花期）亏水和不同程度亏水[重度亏水（35％～45％θf,θf为田间持水量）、中度亏水(45％～55％θf)、轻度亏水(55％～65％θf)和正常灌水(对照CK，65％～80％θf)]。盆栽试验2设7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平，亏水组合在3个生育阶段（拔节前期、拔节后—孕穗期、孕穗期—抽雄期），各时期中度、轻度亏水设计来源于盆栽试验1结果，施肥水平设不施肥(F0)、低肥（F1，N、P2O5、K2O分别为0.15、0.05、0.15 g/kg土）、中肥（F2，分别为0.25、0.10、0.25 g/kg土）、高肥（F3，分别为0.35、0.15、0.35 g/kg土）。盆栽试验3设2种施肥水平（F1、F2同试验2）和3种水分亏缺组合处理（亏水设计来源于试验2结果选择）。田间试验设4个灌水处理（IT1:孕穗期不灌水、IT2:开花期不灌水、IT3:乳熟期不灌水、IT4:正常灌水）和3个施肥水平（FL1:140kgN，70kgP2O5，140kgK2O/hm2,FL2:180kgN,90kgP2O5,180kgK2O/hm2,FL3:220kgN,110kgP2O5,220kgK2O/hm2]。
　　 本研究主要内容包括：⑴盆栽条件下，与正常灌水相比，糯玉米苗期—拔节前期亏水处理、拔节后期—孕穗期轻度亏水处理、孕穗期—开花期中轻度亏水处理不显著降低糯玉米鲜或干子粒产量、以干子粒产量为基础的水分利用效率(WUEs)、植株NPK吸收总量和土壤速效氮磷含量，而总耗水量减少10.8％～19.9％。拔节后期—孕穗期中度亏水与孕穗期—开花期中或轻度亏水处理、拔节后期—开花期轻度亏水处理也不显著降低糯玉米鲜或干子粒产量和WUEs，而总耗水量减少15.8％～20.3％。拔节后期—孕穗期中度亏水与孕穗期—开花期轻度亏水组合处理也不显著影响植株NPK吸收总量和土壤速效氮磷含量。⑵盆栽条件下，与不施肥相比，施肥提高糯玉米光合速率、叶片水分利用率、鲜或干子粒产量、以干物质量为基础的水分利用效率(WUEt)、WUEs和氮磷钾吸收总量，其中中肥水平(F2)提高更显著。F2时，与正常灌水相比，拔节前期中度亏水和拔节后期—孕穗期中或轻度亏水处理(I2、I3)和拔节前期—抽雄期轻度亏水(I5)不显著降低糯玉米鲜或干子粒产量、WUEt、WUEs和植株氮磷钾吸收总量，而总耗水量分别减少9.7％、9.1％和12.5％。但是增加施肥量和任何亏水处理不利于当季肥料利用率的提高。⑶盆栽条件下，与正常灌水相比，I3和I5处理亏水时糯玉米叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和丙二醛含量(MDA)显著降低，而叶绿素(Chl)和可溶性糖含量(SS)有所提高;复水后，其叶片Pn、Tr、Chl、SS和MDA均能恢复达到正常灌水水平。随着施肥水平的提高，叶绿素和可溶性糖含量提高。F2时，与正常灌水相比，I3处理不显著影响糯玉米鲜或干子粒产量、植株氮磷钾吸收总量和子粒可溶性糖含量，但是提高WUEs18.7％。⑷大田条件下，与正常灌水相比，各灌水处理并不显著影响孕穗期和开花期叶片生理生化指标;低肥水平时开花期不灌水(IT2)处理提高糯玉米鲜穗产量7.7％、灌水利用效率(IUE)24.4％，中肥水平时孕穗期不灌水或IT2处理鲜穗产量分别提高7.7％和15.4％，IUE分别提高39.9％和33.7％。综上所述，苗期-拔节前期亏水、拔节前期中度亏水+拔节期—孕穗期中或轻度、拔节前期—抽雄期轻度亏水不显著影响叶片生理生化指标、鲜子粒产量及子粒品质，但是提高水分利用效率。中肥水平下，拔节前期中度亏水+拔节后期—孕穗期轻度亏水配合不影响鲜干子粒产量和品质以及植株氮磷钾吸收总量，而提高以干子粒产量为基础的水分利用效率，因此中肥水平和拔节前期中度亏水+拔节后期—孕穗期轻度亏水配合是最佳的水肥供应模式。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 调亏灌溉对玉米生长、产量和水分利用的影响

1．2．2 玉米需肥规律和施肥对产量品质的影响

1．2．3 水肥调控对玉米生长、产量和水分养分利用的影响

1．2．4 玉米水肥调控效应研究的存在问题

1．3 本文主要研究内容

2 材料与方法

2．1 研究地点和材料

2．2 试验方法

2．2．1 不同时期亏水对糯玉米生长、产量和水肥利用的影响

2．2．2 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米生长、产量和水肥利用的影响

2．2．3 亏水组合与施肥对糯玉米生理特性、生长、产量和水肥利用的影响

2．2．4 施肥水平与不同时期灌水对糯玉米产量的影响

2．3 测定指标及方法

2．3．1 生物学性状和产量

2．3．2 生理生化指标

2．3．3 土壤化学指标

2．3．4 玉米养分和子粒品质

2．3．5 水分利用效率计算

2．3．6 表观肥料利用率计算

2．4 统计分析方法

3 结果分析

3．1 不同时期亏水对糯玉米生长、产量及水分利用的影响

3．1．1 不同时期亏水对糯玉米株高和叶面积的影响

3．1．2 不同时期亏水对糯玉米光合作用的影响

3．1．3 不同时期亏水对糯玉米干物质积累及产量的影响

3．1．4 不同时期亏水对糯玉米水分利用的影响

3．1．5 不同时期亏水对糯玉米植株养分含量和吸收量的影响

3．1．6 不同时期亏水对土壤速效养分含量的影响

3．2 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米生长、产量和水分养分利用的影响

3．2．1 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米生长的影响

3．2．2 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米生理特性的影响

3．2．3 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米干物质量及产量的影响

3．2．4 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米耗水量和水分利用的影响

3．2．5 不同时期亏水组合与施肥水平对糯玉米植株养分和吸收量的影响

3．2．6 不同时期亏水组合与施肥水平对土壤速效养分含量的影响

3．2．7 不同时期亏水组合与施肥水平对表观肥料利用率的影响

3．3 亏水组合与施肥对糯玉米生长及生理特性的影响

3．3．1 亏水组合与施肥对糯玉米生长的影响

3．3．2 亏水组合与施肥对糯玉米生理特性的影响

3．3．3 亏水组合与施肥对糯玉米干物质积累的影响

3．3．4 亏水组合与施肥对糯玉米穗性状和产量的影响

3．3．5 亏水组合与施肥对糯玉米耗水量和水分利用的影响

3．3．6 亏水组合与施肥对糯玉米植株养分吸收的影响

3．3．7 亏水组合与施肥对土壤速效养分含量的影响

3．3．8 亏水组合与施肥对子粒可溶性糖含量的影响

3．4 不同时期灌水与施肥水平对大田糯玉米生理、生长和产量的影响

3．4．1 不同时期灌水与施肥对糯玉米叶片生理生化特性的影响

3．4．2 不同时期灌水与施肥水平对大田糯玉米穗性状的影响

3．4．3 不同时期灌水与施肥水平对大田糯玉米产量及灌水利用率的影响

3．4．4 不同时期灌水与施肥水平对大田糯玉米植株氮、钾含量的影响

3．4．5 不同时期灌水与施肥水平对大田土壤速效养分的影响

4 讨论

4．1 不同时期亏水和施肥对糯玉米农艺性状的影响

4．2 不同时期亏水和施肥对糯玉米生理生化的影响

4．3 不同时期亏水和施肥对糯玉米干物质积累的影响

4．4 不同时期亏水和施肥对糯玉米产量的影响

4．5 不同时期亏水和施肥对糯玉米水分利用的影响

4．6 不同时期亏水和施肥对糯玉米植株养分含量及吸收的影响

4．7 不同时期亏水和施肥对肥料利用和土壤速效养分含量的影响

4．8 不同时期亏水和施肥对糯玉米子粒可溶性糖含量的影响

5 全文结论、创新点和展望

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

致谢

参考文献

附录