半濕潤易旱區(qū)溝壟集雨栽培模式對麥玉復(fù)種體系產(chǎn)量及生理生態(tài)特性的影響研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)水資源缺乏已成為全球面臨的重要問題，隨著糧食需求量及世界人口的急劇增加，該問題日趨嚴重。半濕潤易旱區(qū)作為中國糧食的一個重要產(chǎn)區(qū)，灌溉水缺乏已經(jīng)成為限制該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)將會對該地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到巨大的促進作用。溝壟集雨栽培作為一種節(jié)水高效的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于干旱和半干旱區(qū)，然而關(guān)于溝壟集雨栽培能否被應(yīng)用于半濕潤易旱區(qū)麥玉復(fù)種體系（冬小麥-夏玉米）的研究較少。本研究立足于西北半濕潤易旱區(qū)，設(shè)置三個栽

2、培處理（平作+不灌水:CK，溝壟集雨栽培:RFPFM，平作+充分灌溉:WI）、兩個施氨水平（高氮:每季作物225kgN ha-1，低氮:每季作物75kgN ha-1）和兩個冬小麥-夏玉米復(fù)種品種（西農(nóng)979-正農(nóng)9號，小偃22-鄭單958），系統(tǒng)研究半濕潤易旱區(qū)溝壟集雨栽培模式對冬小麥-夏玉米產(chǎn)量、生理生態(tài)特性及節(jié)水增效的影響。該研究不僅可為溝壟集雨節(jié)水高效栽培技術(shù)在半濕潤易旱區(qū)復(fù)種體系下的應(yīng)用和推廣提供理論和實踐支撐，而且對溝壟集雨栽

3、培理論的拓展和豐富也有重要的價值。本研究主要結(jié)論如下:
　　(1)與CK相比，RFPFM處理下冬小麥和夏玉米出苗提前2天，冬小麥的揚花期推后1-3天，生育期延長2-4天;夏玉米吐絲期提前4天，而生育期沒有明顯差異。RFPFM較CK處理能顯著增加冬小麥和夏玉米的株高，提高冬小麥生育中后期及夏玉米拔節(jié)期和灌漿期的葉面積指數(shù)(LAI)，而低于WI處理，差異不明顯。RFPFM顯著的增加冬小麥和夏玉米的干物質(zhì)積累量，其分別較CK提高55.7

4、％和37.4％;RFPFM下冬小麥干物質(zhì)積累量可以達到WI的81.9％，夏玉米與之沒有顯著差異。RFPFM下冬小麥的光能截獲量和總光能利用效率(RUE)較CK分別提高42.5％和43.4％，較WI都略低，但差異不顯著。RFPFM下，夏玉米光截獲量和RUE分別較CK提高了9.4％和26.7％，而與WI比較，光截獲量顯著降低，但RUE與WI沒有顯著差異。RFPFM下冬小麥-夏玉米周年RUE較CK顯著提高了22.4％，與WI沒有顯著差異。

5、r>　　(2)冬小麥季，灌漿前期強勢粒的平均灌漿速率表現(xiàn)出WI＞RFPFM＞CK;揚花期旗葉葉面積表現(xiàn)出WI和RFPFM分別較CK顯著提高119.4％和25.1％，且WI顯著高于RFPFM;灌漿后期WI處理的旗葉相對葉綠素含量（SPAD值）要高于CK和RFPFM。相關(guān)分析表明，由于各栽培處理對起始生長勢和活躍灌漿期影響不同，進而導(dǎo)致粒重在WI、CK和RFPFM間表現(xiàn)不同規(guī)律。夏玉米季，生長終極量、灌漿速率最大時的百粒重(Wmax)和平均

6、灌漿速率(Gmean)表現(xiàn)出RFPFM＞W(wǎng)I＞CK;灌漿前期平均灌漿速率和粒重增量表現(xiàn)出RFPFM＞W(wǎng)I＞CK;在灌漿中后期籽粒增量也表現(xiàn)為RFPFM＞W(wǎng)I＞CK;CK的穗位葉SPAD值在灌漿后期下降幅度高于WI和RFPFM處理，WI和RFPFM處理間差異不明顯，且高氮下穗位葉SPAD值高于低氮。相關(guān)分析表明，由于RFPFM可以提高夏玉米Wmax和Gmean，進而對灌漿期的籽粒增量及成熟期粒重都有促進作用，且RFPFM和WI之間的粒重差

7、異并不明顯。
　　(3)在冬小麥揚花后20天，冬小麥的株高和LAI表現(xiàn)出WI＞RFPFM＞CK，差異顯著，其中RFPFM的LAI較CK提高99.2％;透光率表現(xiàn)出CK＞RFPFM＞W(wǎng)I，差異顯著;RFPFM和CK下冬小麥的單株干重及單株充實度顯著高于WI;RFPFM和WI較CK能顯著提高冬小麥基部第2節(jié)的節(jié)間長和節(jié)間直徑;RFPFM的節(jié)間充實度和節(jié)間壁厚分別比WI處理顯著高20.9％和4.2％。RFPFM較WI能顯著提高抗折力23

8、.9％，較CK能顯著提高彎曲力矩25.4％;倒伏指數(shù)表現(xiàn)出WI＞RFPFM＞CK，差異顯著。相關(guān)分析表明，由于受株高、單位面積穗數(shù)、LAI、產(chǎn)量、地上部干物質(zhì)量、抗折力、彎曲力矩和基部第2節(jié)節(jié)間長的影響，RFPFM處理下冬小麥的抗倒伏能力要高于WI處理，但低于CK處理。在夏玉米乳熟期，不同栽培處理下株高、穗位高、重心高度、單株干重和LAI的大小為WI＞RFPFM＞CK，RFPFM與CK間差異顯著，與WI間差異并不明顯;基部第3節(jié)節(jié)間長、

9、節(jié)間干重和鮮重、穿刺強度也表現(xiàn)出相同的規(guī)律;群體透光率和抗彎強度表現(xiàn)出CK＞RFPFM＞W(wǎng)I;抗倒伏指數(shù)也表現(xiàn)出CK＞RFPFM＞W(wǎng)I，且差異顯著。相關(guān)分析表明，由于受株高、穗位高、重心高度、LAI、產(chǎn)量、抗彎強度及基部第3節(jié)節(jié)間長的影響，RFPFM處理下夏玉米的抗倒伏能力明顯高WI處理，但差于CK處理。
　　(4)與CK相比，RFPFM處理能顯著提高冬小麥單位面積穗數(shù)，進而顯著提高冬小麥的產(chǎn)量，其可達WI的76％;從水分利用效率

10、看，RFPFM的水分利用效率(WUE)較CK和WI分別提高了53.7％和46.3％。同樣，RFPFM較CK能顯著增加夏玉米的穗粒數(shù)和千粒重，進而顯著的提高夏玉米的產(chǎn)量，同時其產(chǎn)量與WI沒有顯著差異;RFPFM下的WUE較CK和WI顯著提高29.2％和70.5％。RFPFM能顯著提高冬小麥-夏玉米周年產(chǎn)量、WUE和氮肥利用效率，產(chǎn)量較CK提高了37.1％，達到了WI的89.5％，而灌水量較WI減少533mm;RFPFM下的周年WUE分別較