寧南山區(qū)為典型的半干旱農(nóng)作區(qū),壟覆膜溝種植的集雨保墑種植技術(shù)有效改善了該地區(qū)春玉米生產(chǎn)中旱寒氣候條件的限制。為了探明集雨種植壟溝寬度和種植密度對(duì)土壤水熱條件及春玉米產(chǎn)量的影響,于2017~2018年連續(xù)開展大田試驗(yàn)(2017年為干旱年,2018年為豐水年)。設(shè)置3種不同壟溝配置,壟寬:溝寬分別為80 cm:40 cm(R8F4)、60 cm:60 cm(R6F6)和50 cm:10 cm(R5F1),以傳統(tǒng)裸地平作(CK)為對(duì)照,并設(shè)置3個(gè)種植密度67500株/hm~2(L)、82500株/hm~2(M)、97500株/hm~2(H),研究不同壟溝結(jié)構(gòu)和種植密度對(duì)土壤水分、溫度、玉米生長(zhǎng)、群體冠層特征、產(chǎn)量及WUE的影響。研究取得了以下主要結(jié)果:(1)壟溝結(jié)構(gòu)和密度對(duì)土壤水分的影響壟溝結(jié)構(gòu)直接影響集雨壟和種植溝的面積大小,進(jìn)而影響集水效果和土壤貯水量。在玉米播后60 d(拔節(jié)期)內(nèi),2017年R8F4、R6F6、R5F1各處理0~200 cm土壤貯水量較CK處理分別提高4.7~13.0%、5.1~8.7%、12.9~15.0%;2018年提高2.6~12.3%、1.8~9.6%、7.6~14.7%。在玉米播后150 d(成熟期),2017年土壤貯水量在整個(gè)生育期中達(dá)到最大值且各種植方式的差異不顯著;2018年不同壟溝集雨種植的土壤貯水量均顯著高于CK。兩年0~200 cm土層土壤貯水量呈現(xiàn)出一致規(guī)律:同一種植方式下,土壤貯水量隨著密度的增加而降低;同一密度條件下,土壤貯水量隨著壟溝覆蓋比的增大而增加。(2)壟溝結(jié)構(gòu)對(duì)土壤溫度的影響不同壟溝結(jié)構(gòu)下,0~25 cm土層的土壤溫度隨著壟溝覆蓋比的增大而升高,其中在玉米生育前期增溫幅度較大且差異較明顯,在生育后期差異不明顯。壟溝集雨種植R8F4、R6F6、R5F1各處理玉米生育期內(nèi)0~25 cm土層平均溫度較CK分別提高了0.68℃、0.31℃、1.43℃,播后0~90 d較CK分別提高了1.42℃、0.93℃、2.76℃。三種壟溝種植方式壟下土壤溫度較溝內(nèi)分別提高了2.6℃、2.1℃、0.5℃。播后0~90d的耕層土壤溫度較播后90~150 d顯著高1.46~4.12℃。(3)壟溝結(jié)構(gòu)和密度對(duì)春玉米生長(zhǎng)及群體特征的影響同一密度下,春玉米株高大小順序均為R5F1R8F4R6F6CK;在同一壟溝種植方式下,春玉米株高隨著密度的增大而減小。生育期內(nèi),2017年R8F4、R6F6、R5F1各處理的葉面積指數(shù)(LAI)較CK處理分別增加了98~120.5%、94.8~102.1%、106.6~125.2%;2018年分別增加了24.9~37%、15.7~27.7%、31.5~41.7%。同一壟溝種植方式下,LAI兩年均表現(xiàn)為隨著密度的增加而減小,同一密度下,LAI隨著壟溝覆蓋比的增大而升高。R8F4、R6F6、R5F1各壟溝集雨處理2017年干物質(zhì)積累量較CK處理分別增加102.3%、82.6%、110.3%,并隨著密度的增加而增加;2018年各集雨處理較CK處理分別增加16.1%、10.7%、19.9%,且在M密度下干物質(zhì)積累量達(dá)到最大。R8F4、R6F6、R5F1處理的透光率較CK分別減少了24.9%、38.7%、47.5%。群體底部和穗位部的透光率,R8F4壟行的較溝行的分別增加17.6%和27.2%(P0.05);R6F6處理壟行較溝行的分別減小14.1%和10.6%。密度之間,L、H較M透光率2017年分別減小20.2%、24.9%;2018年減小了24.2%、29.1%。(4)壟溝結(jié)構(gòu)和密度對(duì)春玉米產(chǎn)量及WUE的影響壟溝集雨R8F4、R6F6、R5F1各處理的籽粒產(chǎn)量在2017年(干旱年)較CK處理分別顯著提高了222.2%、131.0%、229.1%;2018年(豐水年)較CK分別顯著提高了23.9%、18.3%、25.9%(P0.05)。兩年玉米的穗粒數(shù)和百粒重均為R5F1處理最高;籽粒產(chǎn)量均表現(xiàn)為MLH。2018年R5F1、R8F4、R6F6各壟溝集雨處理的WUE較CK分別顯著提高了23.2%、23.6%、13.2%,兩年不同密度的WUE大小順序均為MLH,其中在2018年M密度的WUE分別較L、H密度顯著提高了6.4%和9.5%。綜上,壟溝集雨處理較傳統(tǒng)裸地平作可顯著改善土壤水熱狀況并增產(chǎn)增效,根據(jù)壟溝結(jié)構(gòu)和密度的分析結(jié)果,M密度條件下的R5F1和R8F4處理顯著增加了干物質(zhì)累積量并提高籽粒產(chǎn)量及WUE,推薦當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上采用。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S513
【部分圖文】：

第二章 材料與方法株距為 17.1 cm。本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共 12 個(gè)處理，6 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為 60 m2(6 m×10 m)。壟溝集雨種植內(nèi)不覆膜，壟的高度均為 15 cm。播種前 10 d 進(jìn)行整地、起壟、覆膜等，播前將化肥（N：230 kg/hK2O：45 kg/hm2）作為基肥一次性施入，壟溝集雨種植在溝壤，裸地均勻撒施人工將肥翻進(jìn)土壤。 播種采用鴨嘴播種器 5 cm，壟溝集雨方式均在膜側(cè)播種，供試品種為大豐 30（山017 年 4 月 27 日播種，9 月 29 日收獲；2018 年 4 月 29 日播

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