周年土下地膜覆盖对春玉米产量及水分利用效率的影响

摘要

针对河北平原水资源匮乏与春玉米需水量大的问题，试验于2014～2016年在河北省农林旱作试验站进行，以郑单958为试验材料，采用大田试验，从土壤温度、植株生长发育、产量及周年水分利用角度着手，研究土下地膜覆盖对春玉米产量及水分利用效率的影响。探索一种科学合理的栽培模式提高水分利用效率，以期为该地区减少地下水开采量和提高玉米产量提供理论基础。研究结果表明:
　　1.通过秋季覆盖可有效减少土壤水分蒸发，保蓄土壤水分，达到秋保春墒，秋水春用的目的。非生长季秸秆覆盖(SM)、孔膜(PF)和无孔膜(NPF)2m土体土壤耗水量分别较露地常规(ck)减少91.91mm、103.99mm、78.31mm，孔膜在休闲期保墒效果最好。2周年秸秆覆盖(SM)、孔膜(PF)和无孔膜(NPF)土壤耗水量分别较露地常规(ck)减少204.32mm、213.19mm和194.55mm。
　　2.地膜覆盖促进了玉米生长，优化了群体结构。与露地常规(ck)相比无孔膜(NPF)和孔膜(PF)吐丝期叶面积指数分别提高4.63％～11.67％和1.05％～13.00％;群体光合势分别提高3.81％～13.46％和2.59％～12.75％;穗位叶叶绿素含量分别提高5.57％和4.84％。地膜覆盖显著提高了玉米群体干物质产量，收获期无孔膜(NPF)和孔膜(PF)群体干物质积累量分别较露地常规(ck)提高5.34％～15.50％和4.52％～10.04％，且吐丝后营养器官向籽粒中转移了更多的干物质。无孔膜(NPF)和孔膜(PF)促进了穗部发育，降低了籽粒败育率，无孔膜(NPF)和孔膜(PF)有效籽粒数分别较露地常规(ck)提高4.10％～12.61％和5.49％～11.84％。地膜覆盖各处理最大灌浆速率出现的时间更早，拥有较大的灌浆速率，且延长了灌浆活跃期，各时期百粒重均高于露地常规(ck)，收获期无孔膜(NPF)和孔膜(PF)千粒重较露地常规(ck)分别提高3.10％～4.28％和4.76％～6.31％。
　　3.土壤温度特征，无孔膜(NPF)和孔膜(PF)显著提高了玉米生育前期土壤温度，地表5cm处日均地温膜地比裸地提高了2.1℃左右，后期增温效果不显著。秸秆覆盖(SM)在苗期土壤温度低于露地常规(ck)，后期无显著差异。生育期各处理土壤5cm日均温度由高到低表现为无孔膜(NPF)＞孔膜(PF)＞秸秆覆盖(SM)≈露地常规(ck)。
　　4.地膜覆盖增产效果明显，与露地常规(ck)相比无孔膜(NPF)增产9.50％～21.25％，孔膜(PF)增产2.93％～11.36％;秸秆覆盖(SM)较露地常规(ck)减产3.01％～11.53％。生育期无孔膜(NPF)、孔膜(PF)和秸秆覆盖(SM)水分利用效率分别较露地常规(ck)提高26.89％～37.12％、20.92％～21.90％和4.35％～6.59％;周年水分利用效率分别提高28.92％～54.66％、29.42％～37.40％和9.99％～18.62％。

目录

声明

摘要

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 种植制度

1．2．2 覆盖栽培

1．2．3 覆盖栽培对土壤养分的影响

1．2．4 覆盖栽培对土壤温度的影响

1．2．5 覆盖栽培对作物地上部生长发育及产量构成的影响

1．2．6 覆盖栽培对作物养分积累与转运的影响

1．2．7 覆盖方式下土壤水分变化

1．2．8 覆盖方式对作物产量及水分利用效果的影响

1．3 研究思路

2．1 试验地概况

2．2 试验设计

2．3 测定项目与方法

2．3．1 产量的测定

2．3．2 叶面积的测定

2．3．3 干物质积累与分配的测定

2．3．4 叶绿素相对含量(SPAD值)的测定

2．3．5 籽粒灌浆的测定

2．3．6 植株氮、磷、钾的测定

2．3．7 2m土体土壤含水量的测定及水分利用效率的计算方法

2．3．8 气象数据

2．3．9 数据处理分析

3 结果与分析

3．1 覆盖方式对叶面积及叶绿素相对含量(SPAD值)的影响

3．1．1 叶面积指数

3．1．2 群体光合势动态变化

3．1．3 玉米灌浆期穗位n-t-n+绿素含量(SPAD)变化

3．2 覆盖方式对春玉米群体干物质积累影响

3．2．1 不同覆盖方式下春玉米群体干物质积累量变化

3．2．2 不同覆盖方式下玉米植株干物质的分配和转运

3．3 覆盖方式对春玉米籽粒灌浆特性的影响

3．4 覆盖方式对春玉米养分吸收与分配的影响

3．4．1 不同处理氮素积累与分配

3．4．2 不同处理磷素的积累与分配

3．4．3 不同处理钾素的积累与分配

3．4．4 营养器官中氮、磷、钾的转移和100 kg籽粒养分需求量

3．5 覆盖方式对土壤温度变化的影响

3．6 覆盖方式对春玉米地上部生长及产量的影响

3．6．1 产量及构成因素

3．6．2 植株及穗部性状

3．6．3 穗花发育及籽粒败育特性

3．7 覆盖方式对春玉米水分利用效果的影响

3．7．1 产量与水分利用效率

3．7．2 周年土壤水分动态变化

3．7．3 各阶段耗水特征

4．1 覆盖方式的调整

4．2 覆盖栽培对土壤温度的调控

4．3 覆盖栽培对春玉米地上部生长的调控

4．4 覆盖栽培对春玉米穗部性状的调控

4．5 不同覆盖方式对春玉米产量及水分利用效果的影响

5 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢