【摘要】：隨著全球水資源短缺和供需矛盾的日益尖銳,如今國內(nèi)外大力的推行節(jié)水農(nóng)業(yè)。而控制性根系分區(qū)交替灌溉技術(shù)(APRI)作為一種有效可行的節(jié)水灌水方式,自提出以來得到了廣泛的關(guān)注。但APRI這一空間虧缺和不同生育期水分虧缺這一時間虧缺相結(jié)合的節(jié)水效益研究較少,為了更好的發(fā)揮APRI的節(jié)水效益,完善干旱區(qū)域典型作物節(jié)水灌溉制度具有重要的意義。本研究以“鄭丹958”作為供試作物,從2017年5月到10月在西北農(nóng)林科技大學(xué)中國旱區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水研究院大型移動式遮雨棚下進(jìn)行了玉米桶栽試驗,研究了根系分區(qū)交替灌溉條件下,不同生育時期水分脅迫對夏玉米生理生長指標(biāo)、產(chǎn)量和水分利用效率以及根系的空間分布動態(tài)的影響。試驗共設(shè)置了16個處理:灌水方式設(shè)常規(guī)灌溉(CI,每次對全部土壤均勻灌水)和分根區(qū)交替灌溉(APRI,交替對1/2根區(qū)土壤灌水)和固定分區(qū)灌溉(PRD,固定對1/2根區(qū)土壤灌水);灌水水平設(shè)充分灌溉(W0:(70%-85%)FC)、中度虧缺(W1:(55%-70%)FC)和重度虧缺(W2:(40%-55%)FC);虧缺時期設(shè)苗期(S)和灌漿期(M)。虧缺時期灌水量為相應(yīng)虧缺灌水水平,其他時期灌水水平均為充分灌溉。另設(shè)常規(guī)灌水方式下全生育期充分灌溉作為對照。主要研究結(jié)果如下:(1)相同灌水方式和灌水水平條件下,苗期水分虧缺的株高、葉面積、干物質(zhì)積累、總耗水量葉片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量顯著低于灌漿期水分虧缺的,并且苗期進(jìn)行水分虧缺處理復(fù)水后,APRI處理的株高和葉面積的補償效應(yīng)比CI的強,但苗期水分虧缺的籽粒產(chǎn)量和葉片過氧化氫酶活性明顯高于灌漿期和全生育期。苗期水分虧缺處理時,不同灌水方式和灌水水平的各項生理指標(biāo)之間無顯著性差異,而灌漿期和全生育期水分虧缺處理之間存在顯著性差異。(2)相同灌水方式和虧缺時期條件下,隨著灌水水平的降低,植株的根干重、地上和總干物質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量、總耗水量、葉片葉綠素、葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量均顯著降低,且APRI處理的葉綠素含量下降趨勢明顯高于CI的。中度水分虧缺處理的產(chǎn)量水分利用效率和灌溉水利用效率較重度水分虧缺處理的值高,但兩者之間的差異均不顯著。(3)相同灌水水平和虧缺時期條件下,在灌漿期和全生育期進(jìn)行水分虧缺處理時,APRI處理的根干重顯著低于CI的,中度水分虧缺時葉片過氧化氫酶活性表現(xiàn)為CIAPRI,重度處理時APRI和CIPRD,達(dá)顯著水平。全生育期水分虧缺處理時,CI的葉片過氧化氫酶活性高于APRI和PRD,但差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。但苗期水分虧缺的葉片過氧化氫酶活性表現(xiàn)為APRI和CIPRD,差異達(dá)顯著水平,苗期進(jìn)行中度處理時APRI顯著地高于CI的,進(jìn)行重度處理時APRI和CI之間差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。(4)相同灌溉水平和虧缺時期條件下,和CI處理相比,APRI處理顯著降低了總耗水量,同時籽粒產(chǎn)量、總干物質(zhì)量、灌溉水利用效率、干物質(zhì)水分利用效率和產(chǎn)量水分利用效率分別提高了22.11%,23.72%和37.25%。苗期水分虧缺時,與CI處理相比,APRI和PRD處理葉片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量有所增加,但不具有統(tǒng)計學(xué)意義。灌漿期水分虧缺不同灌水方式間的玉米葉片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量表現(xiàn)為PRDAPRICI,差異達(dá)顯著水平。(5)籽粒產(chǎn)量與0-40 cm土層的根干重呈正相關(guān),與40-50 cm土層的根干重呈負(fù)相關(guān)。玉米中后期0-20 cm土層的根干重與籽粒產(chǎn)量的關(guān)系更密切,增加0-20 cm土層的根干重有利于提高籽粒產(chǎn)量。APRI不僅促進(jìn)了表層根系的生長,而且有利于深層根系的生長。(6)不同灌水方式、灌水水平和虧缺時期并沒有改變玉米植株地上總干物質(zhì)和總根干重的積累趨勢,但各處理在各取樣時期的地上總干物質(zhì)和總根干重值存在明顯差異,即各處理玉米地上總干物質(zhì)量和總根干重隨著生育期的推進(jìn)分別呈現(xiàn)“S”型和倒“V”型曲線變化。綜合上述分析可得,APRI灌水方式下在苗期對玉米進(jìn)行中度水分虧缺(55%~70%FC)為本試驗的最佳的處理。
【圖文】：

圖 2-2 玉米全生育期內(nèi)日最高溫、最低溫和平均氣溫2 The daily highest temperature, the lowest temperature and average temperature during the wgrowth period of maize017年6月29日選取在28℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽3天的根系數(shù)為4條的長勢一米幼苗移栽到試驗桶中，單株種植，移栽時人為的將根系均勻分布于鋼板兩系初期兩側(cè)根量相同。參考當(dāng)?shù)氐氖┓柿�，，N、K2O和P2O5分別為180，90，2，即施加尿素（N 46%）、氯化鉀（K2O 62%）和過磷酸鈣（P2O516%）)分

缺下降了5.66%。說明不同生育期水分虧缺對玉米地上干物質(zhì)量的積累的影響程度為：全生育期>苗期>灌漿期。圖3-1 各處理玉米的地上干物質(zhì)量動態(tài)積累曲線Fig. 3-1 Dynamic curves of accumulation of dry matters in aboveground of maize under differenttreatments
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S513

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本文編號：2702905