【摘要】：黑龍江省作為“戰(zhàn)略糧倉”和重要的商品糧生產(chǎn)基地,其糧食產(chǎn)能對于保障我國糧食安全具有舉足輕重的作用,玉米為黑龍江省五大主要糧食作物之一,其在全省當(dāng)前的作物結(jié)構(gòu)和糧食生產(chǎn)布局中貢獻份額最大。由于該區(qū)干旱少水、水土流失嚴重加之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不合理灌溉以及水資源過度開發(fā),使得該區(qū)水資源已無法滿足農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的需求,嚴重制約著該區(qū)玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。調(diào)虧灌溉技術(shù)因其可以調(diào)節(jié)光合同化產(chǎn)物在各組織器官中的分配比例達到節(jié)水不減產(chǎn)、甚至增產(chǎn)的目的而被廣泛研究。地面滴灌技術(shù)作為一種重要的節(jié)水灌溉技術(shù),對促進作物增產(chǎn)提高作物水分利用效率具有重要意義。有研究表明滴灌較畦灌節(jié)水25.9%、增產(chǎn)11.6%,水分利用效率提高49.9%,且在非充分灌溉條件下,滴灌模式對提高作物產(chǎn)量較精細地面灌優(yōu)勢明顯。基于此,本研究擬采用調(diào)虧灌溉技術(shù)與地面滴灌技術(shù),以玉米為研究對象,在自動感應(yīng)式遮雨棚下,采用測坑微區(qū)試驗的方法,研究黑龍江西部滴灌條件下調(diào)虧灌溉對玉米生長動態(tài)指標、玉米水分動態(tài)指標、玉米生理指標、玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成要素、玉米生育期耗水量以及水分利用效率的影響。試驗于2016年、2017年分別在玉米苗期和拔節(jié)期進行水分虧缺處理,以土壤相對含水率(占田間持水率的百分數(shù))為控制上下限,設(shè)苗期輕度(60%~70%FC),苗期中度(50%~60%FC),拔節(jié)期輕度(60%~70%FC),拔節(jié)期中度(50%~60%FC),苗期中度拔節(jié)期輕度5個水分調(diào)虧處理,另設(shè)全生育期適宜土壤含水率(70%~80%FC)作為對照。試驗結(jié)果如下:(1)調(diào)虧灌溉沒有改變玉米根部、冠部及冠部各組織器官生長的基本趨勢,但處理間表現(xiàn)出一定的差異性。各調(diào)虧處理玉米株高均呈現(xiàn)前期快速增長、至抽雄期達到最大值、之后基本保持不變的變化規(guī)律,最終株高較對照兩年平均增加幅度為-20.6%~2.64%。玉米莖粗均呈現(xiàn)苗期至拔節(jié)期快速增大,拔節(jié)期之后其大小上下波動不明顯且無顯著波動規(guī)律的變化趨勢,最終莖粗較對照兩年平均增加幅度為-20.36%~1.33%。玉米葉面積均呈現(xiàn)整體先增大,至灌漿期達到最大值,后又減小的倒“V”型變化趨勢,最終葉面積較對照兩年平均增加幅度為-5.86%~27.46%。玉米冠部干物質(zhì)積累均遵從“S”型曲線增長,根部干物質(zhì)積累均呈倒“V”型曲線變化,與對照相比,玉米冠部最終干物重兩年平均增加幅度為-25.37%~1.26%,根部最終干物重兩年平均增加幅度為-5.94%~25.00%。單株玉米冠部相同器官呈現(xiàn)相同變化趨勢,適宜水分虧缺處理有利于干物質(zhì)向果穗轉(zhuǎn)移與分配。調(diào)虧灌溉基本可提高玉米根冠比,成熟期苗期中度處理和拔節(jié)期輕度處理的玉米根冠比較對照兩年平均分別增加14.88%、11.61%,最終根長較對照平均增加幅度為-5.75%~24.34%,最終根數(shù)較對照平均增加幅度為-2.78%~13.89%。(2)各調(diào)虧處理玉米冠部濕基含水率隨生育時期推進均呈降低趨勢,根部濕基含水率均先減小后出現(xiàn)回升現(xiàn)象,呈“V”型變化趨勢,處理間具有差異性,其冠部最終濕基含水率由大到小分別為苗期中度處理苗期輕度處理拔節(jié)期輕度處理對照組拔節(jié)期中度處理苗期中度、拔節(jié)期輕度處理,根部最終濕基含水率為苗期中度、拔節(jié)期輕度處理苗期中度處理拔節(jié)期輕度處理苗期輕度處理拔節(jié)期中度處理對照組。單株玉米葉片、莖稈、穗等器官濕基含水率隨生育時期推進均呈降低趨勢,處理間存在差異性,水分虧缺處理均降低了葉片、莖稈、果穗的濕基含水率,復(fù)水后至灌漿期苗期中度處理的玉米穗濕基含水率較對照水平有所提高。(3)調(diào)虧時期內(nèi)土壤水分虧缺能明顯降低葉片氣孔開度,抑制作物蒸騰強度,但光合速率下降不顯著,復(fù)水后其光合產(chǎn)物積累補償作用顯著,對生育后期增加產(chǎn)量有利。復(fù)水對調(diào)虧處理玉米植株傷流量的補償作用顯著,灌漿期苗期中度處理和拔節(jié)期輕度處理的玉米植株傷流量較對照兩年平均分別增加12.10%、11.63%。(4)適宜階段進行適當(dāng)?shù)乃痔澣睂υ黾佑衩姿腴L、穗粗、穗粒數(shù)以及百粒重,減少禿尖長有利。苗期中度處理和拔節(jié)期輕度處理的玉米穗長較對照平均分別增加3.23%、14.21%,穗粗較對照平均分別增加4.61%、1.36%,穗粒數(shù)較對照平均分別增加3.97%、1.23%,百粒重較對照平均分別增加0.63%、-0.48%,禿尖長較對照平均分別降低56.08%、55.16%。調(diào)虧灌溉均能不同程度的提高作物水分利用效率,降低作物耗水量的同時能達到不減產(chǎn)甚至增加產(chǎn)量的目的。與對照相比,苗期中度處理和拔節(jié)期輕度處理的玉米耗水量兩年平均分別減少15.97%、15.38%,產(chǎn)量兩年平均分別增加4.94%、1.59%,水分利用效率兩年平均分別增加25.35%、20.17%。(5)采用二級模糊綜合評判模型,對滴灌玉米生長動態(tài)指標(株高、莖粗、葉面積、葉片干物重、莖稈干物重、穗干物重、根部干物重)、水分動態(tài)指標(葉片濕基含水率、莖稈濕基含水率、穗濕基含水率、根部濕基含水率)、生理動態(tài)指標(光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度)、節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)指標(耗水量、產(chǎn)量、水分利用效率)進行綜合評判,由評判結(jié)果可以看出苗期中度處理為最優(yōu)調(diào)虧處理模式,拔節(jié)期輕度處理為較優(yōu)調(diào)虧處理模式。各調(diào)虧處理評判結(jié)果按最優(yōu)、較優(yōu)、好、較好、一般、差排序分別為苗期中度處理、拔節(jié)期輕度處理、苗期輕度處理、對照處理、拔節(jié)期中度處理、苗期中度拔節(jié)期輕度處理,此結(jié)論與兩年試驗結(jié)果一致。
【圖文】：

（2）調(diào)虧灌溉對玉米水分動態(tài)的影響通過對田間微區(qū)測坑內(nèi)不同水分虧缺處理下玉米植株各生育期冠部及冠部各器官濕基率、根部濕基含水率的測定與計算，分析滴灌條件下不同水分調(diào)虧程度及調(diào)虧時期對玉株水分動態(tài)指標的影響及各水分動態(tài)指標在全生育期內(nèi)的變化規(guī)律。（3）調(diào)虧灌溉對玉米生理動態(tài)的影響通過對田間微區(qū)測坑內(nèi)不同水分虧缺處理下玉米植株各生育期光合速率、蒸騰速率、導(dǎo)度、植株傷流量的測定，分析滴灌條件下不同水分調(diào)虧程度及調(diào)虧時期對玉米生理動標的影響及各生理動態(tài)指標在全生育期內(nèi)的變化規(guī)律。（4）調(diào)虧灌溉對玉米節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)的影響通過對田間微區(qū)測坑內(nèi)各處理土壤含水率、產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成要素大小的測定，計算析不同水分調(diào)虧程度及調(diào)虧時期對玉米作物耗水量、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，探究技術(shù)結(jié)合調(diào)虧灌溉技術(shù)的節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)。（5）調(diào)虧灌溉技術(shù)模式綜合評價與優(yōu)選分別從玉米植株生長動態(tài)指標、植株體內(nèi)水分動態(tài)指標、生理動態(tài)指標、節(jié)水增產(chǎn)效標四個方面入手，利用二級模糊綜合評判法對滴灌玉米調(diào)虧灌溉技術(shù)模式進行綜合評判出適宜黑龍江地區(qū)滴灌玉米生產(chǎn)的最佳調(diào)虧灌溉技術(shù)模式。1.4.2 研究技術(shù)路線

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2 材料與方法2.1 試驗區(qū)概況試驗區(qū)選擇在黑龍江省水利科學(xué)研究院綜合試驗基地。地理位置（東經(jīng) 126°36′35"， 45°43′09"）如圖 2-1 所示，平均海拔高度為 137 m,占地總面積 55 hm2。該區(qū)屬中熱帶大季風(fēng)氣候，全年平均氣溫為 3.1 ℃，平均無霜期為 135 d，約占全年 70%的降雨主要集中~9 月份，年降水量多介于 400~650 mm 之間，多年平均蒸發(fā)量為 796 mm。供試土壤主要土，速效氮(N)154.4 mg/kg，，速效磷(P2O5)40.1 mg/kg，速效鉀(K2O)376.8 mg/kg，pH 值.27。0~1 m 土層內(nèi)的平均田間持水率（占干土質(zhì)量）為 28.4%，土壤干容重為 1.22 g/cm3
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S513;S275

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉君鵬;蒙熠練;宋碧;周曉;張軍;陳秀秀;吳海英;;調(diào)虧灌溉對玉米農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)積累的影響[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年24期

2 汪順生;劉東鑫;王康三;孟鵬濤;;不同溝灌方式對夏玉米耗水特性及產(chǎn)量影響的模糊綜合評判[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2015年24期

3 王斌;;黑龍江省糧食生產(chǎn)與耗水問題探討[J];節(jié)水灌溉;2015年12期

4 強敏敏;費良軍;劉揚;;調(diào)虧灌溉促進涌泉根灌棗樹生長提高產(chǎn)量[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2015年19期

5 張卿亞;原保忠;別之龍;;調(diào)虧灌溉對大棚甜瓜生長、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J];灌溉排水學(xué)報;2014年Z1期

6 王娟;馬英杰;洪明;趙經(jīng)華;鄭冰;;調(diào)虧灌溉對滴灌紅棗生長與品質(zhì)的影響[J];灌溉排水學(xué)報;2014年03期

7 寇丹;蘇德榮;吳迪;李巖;;地下調(diào)虧滴灌對紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2014年02期

8 李樹杏;郭慧;李敏;孫永健;馬均;;幼穗形成期水分脅迫后復(fù)水對水稻葉片光合特性及物質(zhì)生產(chǎn)的影響[J];華北農(nóng)學(xué)報;2013年05期

9 呂麗華;王慧軍;賈秀領(lǐng);梁雙波;;黑龍港平原區(qū)冬小麥、夏玉米節(jié)水技術(shù)模式適應(yīng)性模糊評價研究[J];節(jié)水灌溉;2012年06期

10 曹貴東;;中國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢[J];品牌(理論月刊);2011年12期

本文編號：2638657