全膜覆盖条件下旱地春玉米增产效应及机理研究

摘要

水资源是旱地作物生长的主要限制因子。地表覆盖可有效蓄水抑蒸保墒，改善土壤环境，进而提高作物产量，其中，全膜覆盖在旱地应用效果较好。为探究全膜覆盖对于早地春玉米的增产效果及其机理，本研究以先玉335春玉米为供试材料，设置全膜覆盖（全膜双垄沟播）和对照（露地平作）两个处理，于2016年4月至2016年9月在中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行一年的大田试验，通过监测春玉米产量、土壤温度、植株生物量、0-200cm土层土壤含水量及速效氮含量、根系时空分布及根区土壤速效氮含量，揭示早地春玉米在全膜覆盖栽培模式下的增产效果，全膜栽培条件下的土壤水分、温度、速效氮动态变化及其余春玉米根系构型的响应。通过研究得出以下结论:
　　(1)全膜覆盖主要是通过增加旱地春玉米干粒重来增加籽粒产量，较露地平作可以增产34.6％。
　　(2)全膜覆盖处理土壤温度较露地平作稳定，在地表温度低于22.6℃时，全膜覆盖有助于提高土壤温度，在地表温度高于22.6℃时，全膜覆盖会降低土壤温度。
　　(3)在春玉米生育前期及收获期，全膜覆盖栽培土壤含水量较高，在乳熟期，全膜覆盖处理较低。
　　(4)全膜覆盖处理整个生育期土壤速效氮较低。在R1时期，根系吸氮能力较强。在V12时期，宽行（及窄行）之间的土壤速效氮含量较高，在生长后期，土壤速效氮含量在株间最高。
　　(5)在十二叶期和蜡熟期，露地平作处理表层(0-20cm)的根长密度较大，而在抽丝期和乳熟期，全膜覆盖处理表层的根长密度较大。在乳熟期，全膜覆盖处理深层的根长密度较大，在十二叶期，全膜覆盖表层0-10cm粗根较多;在乳熟期，表层0-20cm细根增多。根长密度在植株点位附近呈现辐射状分布，在植株点位上分布最多，依次向外减少。根长密度在宽行之间较窄行大。
　　综上所述，全膜覆盖栽培可以有效提高水肥利用效率，有效截留降水，增加土壤含水量，缓解土壤温度剧烈波动，促进良好根系活力和构型的形成，为植株生长和发育提供良好的土壤环境。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 绪论

1．2 国内外研究进展

1．2．1 全膜覆盖

1．2．2 玉米根系

1．3 问题的提出

第二章 材料与方法

2．2 试验设计

2．3 测定项目及方法

2．3．1 植物样品的采集及测定

2．3．2 土壤样品的采集及测定

2．3．3 相关指标及计算方法

2．4 数据处理与统计方法

第三章 结果分析

3．1 全膜覆盖对旱地春玉米生长发育的影响

3．1．1 全膜覆盖对旱地春玉米产量及其构成要素灼影响

3．1．2 全膜覆盖对旱地春玉米各生育期生物量的影响

3．1．3 旱地春玉米各籽粒水分及氮素利用效率

3．1．4 讨论

3．1．5 小结

3．2 全膜覆盖对土壤温度的影响

3．2．1 全膜覆盖条件下的土壤温度动态变化

3．2．2 土壤温度与地表温度的回归分析

3．2．3 讨论

3．2．4 小结

3．3 全膜覆盖条件下的土壤水分变化规律

3．3．1 全膜覆盖对土壤水分含量的时空分布影响

3．3．2 全膜覆盖条件下土壤贮水量动态变化

3．3．3 讨论

3．3．4 小结

3．4 全膜覆盖条件下土壤速效氨的变化规律

3．4．1 全膜覆盖条WF的0-200cm土层土壤剖面速效氮时空动态

3．4．2 旱地春玉米根区土壤速效氮的时空分布特征

3．4．3 旱地春玉米根际土特征

3．4．4 讨论

3．4．5 小结

3．5 全膜覆盖对旱地春玉米根系时空分布的影响

3．5．1 旱地春玉米根系剖面特征

3．5．2 旱地春玉米根系时空分布规律

3．5．3 讨论

3．5．4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

作者简介