玉米膜下滴灌农田环境及作物生长规律的试验研究

摘要

东北四省区是我国粮食主产区之一，但由于水资源条件的限制及灌溉用水利用率低，未能有效地发挥本地农业生产潜力。针对东北地区水资源现状、农业生产水平、地理自然气候等特点，论文研究了覆膜滴灌春玉米节水增产的内在机理，为集成和构建地域适宜的玉米膜下滴灌推广应用技术提供一定的理论基础。
　　试验设置覆膜处理（T1）和未覆膜处理（T2）两处理，进行大田试验结合相关数据分析方法，研究了东北地区膜下滴灌农田环境变化与作物生长的规律，研究表明：
　　1．全生育期 T1和 T2土壤水分变化趋势较一致，在有较大降雨或者灌水之后湿润层土壤含水率变化较为剧烈；全生育期T1平均土壤体积含水率为32.4％，相对于T2的28.65%提高13%，表明覆膜明显提高土壤含水率。不同生育时期T1和T2土壤含水率均沿土层深度逐渐增高，均表现为T1高于T2；0~50cm的土壤含水率较50~100cm波动大。苗期T1和T2处理0~30cm土壤含水率远小于播种前，在45cm处达最大值。拔节期0~30cm土壤平均含水率T1较T2高出12.6%，30~50cm土层土壤含水率沿土层深度增长缓慢，明显低于苗期增长速度。抽雄期在较大降雨之后T1和T2土壤含水率高于田间持水率，30~50cm土层水量补给较为明显。灌浆期玉米耗水量较大，T1和T2土壤含水率下降至远小于播种前。
　　2．覆膜有效地降低作物行间的棵间蒸发量，全生育期T1平均日棵间蒸发量为0.4mm/d，T2为0.75 mm/d，差异显著。不同生育时期T2日棵间蒸发量均表现为较大且波动明显。
　　3．覆膜提高了水分利用效率，T1的水分利用效率为4.09kg/m3，T2的是3.75kg/m3；雨养种植（当地传统种植）的为3.12 kg/m3。
　　4．不同土层覆膜处理土壤温度均高于不覆膜处理，且差异显著（p<0.05），0~20cm土层平均增温1.41℃，20~40cm增温1.57℃，40~60cm增温1.19℃，60~80cm增温0.73℃。苗期T1和T2在5cm、10cm、15cm、20cm、25cm土壤温度日变化规律表现为呈现倒V型变化，先缓慢增加至最大值而后在下降。表层土壤温度受大气温度影响的敏感程度表现为5cm>10cm>15cm>20cm>25cm，但 T1不同层土壤温度与5cm处大气温度的相关性低于T2。
　　5．覆膜提高近地层行间温度，降低行间空气湿度；T1和T2不同高度的空气温湿度日变化规律基本一致，大致呈“U”型曲线变化。覆膜处理对1/2植株高处行间空气温湿度影响不明显。灌浆期距地面10cm处T1日均行间空气温度高于T2，但对于苗期在10:00到19:00这段期间T2却高于T1，其他时间则相反。在行间空气温度增大时，行间空气湿度减小，且生育中前期波动大，后期较缓慢。
　　6．玉米株高及叶面积变化表现为T1处理优于T2，但差异不显著（p<0.05），与播种后天数建立较好的二次多项式回归关系。T1处理较T2缩短生育期2天，较雨养种植缩短6天。
　　7．在产量上表现为T1亩产量是1241kg，比T2高出2.1%，比雨养种植高出23.1%；T2比雨养种植高出20.5%，总体比较下来，覆膜处理春玉米经济效益较高。不同处理在粒数/穗上表现为雨养种植>T2>T1，但在百粒重上恰好相反。

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在问题及发展趋势

1.4 研究内容

第二章 研究内容与试验方案

2.1 试验区概况

2.2 试验方案

2.3 测定指标及方法

第三章 覆膜滴灌对玉米农田环境的影响

3.1 覆膜滴灌对土壤水分的影响

3.2 覆膜滴灌对土壤温度的影响

3.3 覆膜滴灌对玉米行间空气温湿度的影响

3.4 本章小结

第四章 覆膜滴灌对玉米生物性状的影响

4.1 覆膜滴灌对玉米株高的影响

4.2 覆膜滴灌对玉米叶面积指数的影响

4.3 覆膜滴灌对玉米地上部分干物质积累的影响

4.4 覆膜滴灌对玉米产量及其构成要素的影响

4.5 本章小结

第五章 研究总结与展望

5.1 玉米覆膜滴灌农田环境时空分布规律及成因总结

5.2 玉米覆膜滴灌生物性状分布规律及成因总结

5.3 不足及展望

参考文献

致谢

硕士期间研公开发表论文