滴灌条件下不同覆膜方式的玉米产量和WUE
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不同覆膜方式对旱地春玉米生长和产量的影响王秀领;闫旭东;徐玉鹏;芮松青;肖宇;刘震;岳明强【摘要】以露地平作为对照,在4种不同覆膜播种方式下,研究不同覆膜播种方式对春玉米生长发育和产量的影响.结果表明,覆膜对玉米株高、叶面积指数、干物质积累均有促进作用,并且穗粒数、百粒质量均有所增加,故而籽粒产量明显提高,其中以垄作膜侧种植模式效果最优,比对照增产20.53%.综合分析认为,垄作膜侧种植模式具有促根壮苗、稳产增产作用,在严重缺水的华北旱作区推广应用前景广阔.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2016(022)009【总页数】3页(P126-128)【关键词】覆膜方式;旱地;春玉米;生长;产量【作者】王秀领;闫旭东;徐玉鹏;芮松青;肖宇;刘震;岳明强【作者单位】沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001【正文语种】中文【中图分类】S626地膜覆盖是旱作农业生产中协调水热资源的重要栽培措施之一[1-14]。
许多研究表明,利用地膜覆盖种植玉米增产幅度达30%~60%[5-20]。
但不同地区采用不同地膜覆盖栽培方式玉米增产效果不一。
华北雨养旱作区,春季地温低,雨水少,传统的春玉米种植方式受播种时气温、地温、墒情等因素的影响,常出现苗不齐、苗不壮、发苗慢等现象。
受五、六月干旱少雨影响,在春玉米需水需肥关键时期大喇叭口期形成“卡脖旱”,造成减产甚至绝收,严重制约了该地区的春玉米生产[21]。
针对上述问题,本试验以增温保墒、苗全苗壮、促苗早发为突破口,通过起垄覆膜、膜内膜侧播种等不同种植模式,研究不同覆膜方式对春玉米生长发育、产量表现的影响[3-18],以揭示覆膜增产机理,从而确定最佳种植模式,为该地区春玉米科学生产提供理论依据。
致富经验Zh ifu jin g ya n解读不同覆膜栽培方式对玉米干物质积累及产量的影响于艳秋作为一个农业大国,农业一直是我国重点发展的基础行业之一。
随着我国人口的不断增长,我国对于粮食的需求量越来越高,这也使得粮食产量成为了我国发展的关键性因素。
随着相关技术的不断发展,我国的农业技术越来越完善,无论是农业机械的使用,还是先进种植方法的推广,都对提升我国粮食产量产生了非常巨大的帮助,本文通过对覆膜栽培方式对玉米的干物质积累以及产量的影响进行了分析,希望可以为读者提供一些参考。
一、覆膜栽培方式的优势由于覆膜栽培技术可以有效的降低土壤之中的水分蒸发现象,主要是由于地膜的气密性良好。
在这样的情况下,通过覆膜栽培方式可以更好的让土壤湿度保持在一定的范围内,从而为玉米根系的生长提供更加便利的条件。
在此基础上,覆膜栽培技术还可以有效的提升土壤之中的微生物数量,从而更好的将土壤中的腐殖质转化成为各种无机盐,从而为作物的吸收提供更加充足的养分来源。
通过实际检测可以发现,使用覆膜栽培技术后,土壤中的速效氮含量将会提升45%以上,对于玉米的前期生长有着非常重要的帮助。
最后,通过覆膜栽培技术还可以有效的降低由于雨水或者灌溉而产生的土壤板结等情况,有助于提升土壤的通透性,为玉米的生长提供更好的土壤环境,对于提升玉米的产量以及品质都有非常大的帮助。
二、地膜覆盖在玉米生长过程中的应用随着农业科技的不断发展,地膜覆盖技术已经成为了农业生产过程中一项非常基本的生产技术。
通过地膜覆盖技术的应用,不但可以有效的提升土壤肥力、抑制土壤中杂草的生长,同时还可以达到控温、保湿等一系列功效。
在实际生产的过程中,通过应用地膜覆盖技术,可以更好的保证农作物的提前成熟以及提高产量。
作为世界上地膜覆盖面积最大的国家之一,地膜覆盖技术在我国的农业生产过程中发挥着不可替代的作用。
在过去的试验和实际应用过程中,数据证明地膜覆盖技术对于玉米种植产量有着非常明显的提升作用,通过良好的使用地膜覆盖技术,玉米产量可以上升30%-60%,对于提升玉米种植的经济效益具有非常大的帮助。
第12期(总第384期)2021年12月No.12 DEC文章编号:1673-887X(2021)12-0021-05春玉米耗水特性产量及水分利用效率的相关性研究樊晓康(1.武威市水利综合事务中心,甘肃武威733000;2.武威市中心灌溉试验站,甘肃武威733000)摘要通过玉米膜下滴灌大田试验,采用随机区组试验设计,研究3种不同灌溉定额处理2700m3/hm2(T1)、3375m3/hm2(T2)、4050m3/hm2(T3)下玉米全生育期耗水量、耗水强度、耗水模数、产量以及WUE之间的相关性。
结果表明,随着耗水量的增加,玉米水分利用效率要早于产量达到最大值,灌溉定额为3375m3/hm2的T2处理在保证产量的同时,也达到了较高IWUE和WUE,灌溉制度更为节水高效。
研究结果可为河西地区膜下滴灌技术的推广与应用效力提升提供科学依据。
关键词膜下滴灌;灌溉定额;耗水特性;产量;WUE中图分类号S513文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2021.12.008Study on the Correlation of Water Consumption Characteristics Yield and WUE of Spring MaizeFan Xiaokang(prehensive Affairs Center on Water Conservancy in Wuwei City,Wuwei733000,Gansu,China;2.Key Irrigation Experimental Station in Wuwei City,Wuwei733000,Gansu,China)Abstract:By maize under membrane drip irrigation in the field trials,the effect of different irrigation quota2700m3/hm2(T1), 3375m3/hm2(T2),4050m3/hm2(T3)on the intensity of water consumption,water consumption,water consumption variation dur‐ing the whole modulus,yield and WUE were studied by random block experiments.The results indicated that water use efficiency of maize reach maximum earlier than yield with the increase of water consumption,T2processing about irrigation quota of3375m3/ hm2has reached the higher IWUE and WUE in ensure production at the same time,irrigation system was more water-saving and effi‐cient.The results will provide a scientific basis for popularization and application of drip irrigation under membrane in the northwest region.Key words:under-mulch drip irrigation,irrigation quota,water consumption characteristics,yield,WUE玉米是甘肃河西地区栽培的主要粮食和饲料作物,水资源短缺、水分利用率低是制约当地农业高效发展的关键因素。
㊀山东农业科学㊀2024ꎬ56(2):104~110ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2024.02.014收稿日期:2023-04-18基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFD2300801)ꎻ山东省玉米产业技术体系创新团队项目(SDAIT-02-07)ꎻ山东省农业科学院农业科技创新工程项目 小麦玉米周年吨半粮关键技术研究 (CXGC2023A17)作者简介:李佳(1997 )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事玉米栽培生理研究ꎮE-mail:1848326496@qq.com王义(1969 )ꎬ男ꎬ主要从事作物栽培生理研究ꎮE-mail:fenglewwyy@163.com∗同为第一作者ꎮ通信作者:高英波(1986 )ꎬ男ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事玉米栽培生理研究ꎮE-mail:yingboandy@163.com刘开昌(1971 )ꎬ男ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事作物生理生态与栽培技术研究ꎮE-mail:liukc1971@126.com不同灌溉施肥方式对夏玉米产量和水氮利用的影响李佳1ꎬ2ꎬ王义3∗ꎬ肖蓉2ꎬ李亮4ꎬ王悦2ꎬ张慧2ꎬ李宗新2ꎬ钱欣2ꎬ王良2ꎬ苏玉晓4ꎬ高英波2ꎬ刘开昌2(1.青岛农业大学农学院ꎬ山东青岛㊀266109ꎻ2.山东省农业科学院小麦玉米国家工程实验室ꎬ山东济南㊀250100ꎻ3.齐河县农业农村局ꎬ山东齐河㊀251199ꎻ4.东平县农业发展服务中心ꎬ山东东平㊀271599)㊀㊀摘要:为明确不同灌溉施肥方式对夏玉米生长㊁产量及水氮利用的影响ꎬ本试验以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为材料ꎬ设常规灌溉施肥(FP)㊁喷灌+种肥同播(SN)㊁喷灌+水肥一体化(SF100%)㊁喷灌+水肥一体化+减氮20%(SF80%)共4个处理ꎬ研究不同灌溉施肥方式对夏玉米干物质积累㊁产量及产量构成因素㊁水分利用效率和氮肥偏生产力的影响ꎮ结果表明ꎬ品种㊁灌溉施肥方式及品种和灌溉施肥互作效应显著影响夏玉米的产量㊁干物质积累速率㊁水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFPN)ꎬSF80%处理下两年平均产量㊁水分利用率㊁氮肥偏生产力均最高ꎮ与FP㊁SN和SF100%处理相比ꎬSF80%处理下DH605两年平均产量分别提高14.55%㊁7.66%和2.26%ꎬ水分利用率分别提高23.73%㊁12.61%和8.86%ꎬ氮肥偏生产力分别提高43.19%㊁34.58%和27.82%ꎻZD958两年平均产量分别提高35.93%㊁15.24%和7.84%ꎬ水分利用率分别提高40.81%㊁21.79%和11.13%ꎬ氮肥偏生产力分别提高69.91%㊁44.05%和34.80%ꎮ综上所述ꎬ喷灌+水肥一体化+减氮20%的灌溉施肥方式可以显著提高夏玉米产量和水氮利用效率ꎬ实现夏玉米增产增效ꎮ关键词:夏玉米ꎻ灌溉施肥方式ꎻ水氮利用效率ꎻ产量中图分类号:S513㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2024)02-0104-07EffectsofDifferentIrrigationandFertilizationModesonYieldandWaterandNitrogenUtilizationofSummerMaizeLiJia1ꎬ2ꎬWangYi3∗ꎬXiaoRong2ꎬLiLiang4ꎬWangYue2ꎬZhangHui2ꎬLiZongxin2ꎬQianXin2ꎬWangLiang2ꎬSuYuxiao4ꎬGaoYingbo2ꎬLiuKaichang2(1.CollegeofAgronomyꎬQingdaoAgriculturalUniversityꎬQingdao266109ꎬChinaꎻ2.NationalEngineeringLaboratoryofWheatandMaizeꎬShandongAcademyofAgriculturalSciencesꎬJinan250100ꎬChinaꎻ3.QiheBureauofAgricultureandRuralAffairsꎬQihe251199ꎬChinaꎻ4.DongpingAgriculturalDevelopmentServiceCenterꎬDongping271599ꎬChina)Abstract㊀InordertoclarifytheeffectsofdifferentirrigationandfertilizationmodesongrowthꎬyieldandwaterandnitrogenutilizationofsummermaizeꎬtheexperimentwasconductedwithDenghai605(DH605)andZhengdan958(ZD958)astestmaterials.Fourtreatmentsweresetasconventionalirrigationandfertiliza ̄tion(FP)ꎬsprinklerirrigation+seedfertilizer(SN)ꎬsprinklerirrigation+integrationofwaterandfertilizer(SF100%)ꎬsprinklerirrigation+integrationofwaterandfertilizer+20%nitrogenreduction(SF80%)ꎬandtheeffectsofdifferentirrigationandfertilizationmodesondrymatteraccumulationꎬyieldanditscomponentsꎬwateruseefficiency(WUE)andpartialproductivityofnitrogenfertilizer(PFPN)ofsummermaizewerestud ̄ied.TheresultsshowedthattheyieldꎬdrymatteraccumulationrateꎬWUEandPFPNofsummermaizeweresignificantlyaffectedbyvarietyꎬirrigationandfertilizationmodesandtheirinteraction.Thetwo ̄yearaverageyieldꎬWUEandPFPNwerethehighestunderSF80%treatment.ComparedwiththetreatmentsofFPꎬSNandSF100%ꎬundertheSF80%treatmentꎬthetwo ̄yearaverageyieldofDH605increasedby14.55%ꎬ7.66%and2.26%ꎬwhilethatofZD958increasedby35.93%ꎬ15.24%and7.84%ꎻtheWUEofDH605increasedby23.73%ꎬ12.61%and8.86%ꎬwhilethatofZD958increasedby40.81%ꎬ21.79%and11.13%ꎻthePFPNofDH605increasedby43.19%ꎬ34.58%and27.82%ꎬwhilethatofZD958increasedby69.91%ꎬ44.05%and34.80%.InsummaryꎬSF80%couldsignificantlyincreasesummermaizeyieldandwaterandnitrogenuseeffi ̄ciencyꎬandthenachieveincreasedyieldandefficiencyofsummermaize.Keywords㊀SummermaizeꎻIrrigationandfertilizationmodesꎻWaterandnitrogenuseefficiencyꎻYield㊀㊀黄淮海平原是我国夏玉米主产区ꎬ其播种面积和产量分别占全国的31.66%和31.06%ꎬ对保障国家粮食安全具有重要意义[1]ꎮ该区夏玉米灌溉方式多以大水漫灌为主ꎬ加上 一炮轰 的施肥方式ꎬ造成水分和肥料利用率均降低[2-6]ꎮ玉米是黄淮海区主要农作物之一[7]ꎬ水分和氮素是影响玉米高产的两个关键因素ꎬ两者即相互促进又相互制约ꎬ合理的水氮措施可促进耦合效应的发生ꎬ是实现玉米绿色㊁高产㊁高效的重要途径[8-9]ꎮ因此ꎬ针对黄淮海灌溉区水资源紧缺㊁水肥利用效率低等问题ꎬ亟需优化水氮管理措施ꎬ最大程度发挥水氮耦合效应的正交互作用ꎬ达到 以水促肥 和 以肥调水的目的 ꎬ以实现夏玉米高产高效生产ꎮ与传统畦灌相比ꎬ喷灌可精准控制灌水时间和灌水量ꎬ且灌水均匀度高[10]ꎮ研究表明ꎬ不同灌溉条件下玉米的干物质积累和养分吸收表现为滴灌最优ꎬ喷灌次之ꎬ漫灌最差[11]ꎮ与漫灌相比ꎬ微喷灌能促进玉米干物质积累和籽粒灌浆ꎬ且微喷灌减肥20%与常规施肥条件下的玉米干物质积累无显著差异[12]ꎮ近年来ꎬ关于水氮互作效应对作物生长㊁产量和水氮利用影响的研究较多[13-16]ꎮ前人研究表明ꎬ水㊁氮配合可以提高玉米的产量和经济效益ꎬ水㊁肥利用效率也显著提高[17]ꎮ水肥一体化条件下减氮20%仍能获得与传统施肥模式(315kgN/hm2)相当的玉米产量[18]ꎬ可见水肥配合是玉米高产稳产的重要措施ꎮ前人关于优化玉米水㊁氮管理措施的研究多集中于常规灌溉施肥和滴灌水肥一体化上ꎬ且多以单因素研究为主ꎬ而关于喷灌水肥一体化对玉米生长发育及其水氮耦合效应的研究鲜见报道ꎮ本试验就不同灌溉方式和氮肥施用方式对夏玉米生长㊁产量和水氮利用的影响进行研究ꎬ旨在为黄淮海灌溉区夏玉米水肥一体化技术模式的应用推广提供理论依据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验概况供试品种为郑单958(ZD958)和登海605(DH605)ꎮ试验于2019年6月至2020年10月在泰安市东平县禾丰优质小麦种植专业合作社(35ʎ57ᶄ52ᵡNꎬ116ʎ21ᶄ27ᵡE)进行ꎮ试验地位于温带大陆季风性气候区ꎬ土壤类型为褐土ꎬ肥力均匀ꎮ土壤理化性质为有机质含量15.6g/kg㊁全氮1.04mg/g㊁碱解氮81.21mg/kg㊁速效钾213.15mg/kg㊁速效磷53.29mg/kgꎮ2019年和2020年玉米生育期内累计降雨量分别为273.95mm和482.13mmꎮ1.2㊀试验设计试验采用裂区设计ꎬ灌溉施肥方式为主区ꎬ品种为副区ꎮ小区面积50m2ꎬ小区之间留1.5m走道ꎮ设4个处理ꎬ农户常规灌溉施肥模式(FP):大水漫灌+种肥同播ꎬ缓控释肥(NʒP2O5ʒK2O=26ʒ11ʒ11)750kg/hm2ꎻ喷灌+种肥同播(SN):缓控释肥(NʒP2O5ʒK2O=26ʒ11ʒ11)750kg/hm2ꎻ喷灌+水肥一体化(SF100%):磷钾肥做基肥一次性501㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀李佳ꎬ等:不同灌溉施肥方式对夏玉米产量和水氮利用的影响施入(P2O582.5kg/hm2ꎬK2O82.5kg/hm2)ꎬ氮肥尿素(N46%)按4ʒ6分为种肥与大喇叭口期追肥施入ꎻ喷灌+水肥一体化+减氮20%(SF80%):磷钾肥做基肥一次性施入ꎬ氮肥尿素(N46%)按4ʒ6分为种肥与大喇叭口期追肥施入ꎮ试验分别于2019年6月23日和2020年6月23日播种ꎬ播种密度75000株/hm2ꎬ分别于2019年10月5日和2020年10月5日收获ꎬ其他管理措施同常规大田ꎮ试验设计及灌水量和施氮量见表1ꎮ㊀㊀表1㊀不同处理的灌水量及施氮量设计处理氮肥种类播种期水/mm氮/(kg/hm2)大喇叭口期水/mm氮/(kg/hm2)合计水/mm氮/(kg/hm2)FP缓控释肥701950070195SN缓控释肥601950060195SF100%尿素607840117100195SF80%尿素6062.44093.61001561.3㊀测定项目及方法1.3.1㊀考种及测产㊀每个小区选取有代表性的玉米2行(每行5m)ꎬ记录有效穗数ꎬ取回所有果穗脱粒称重ꎮ采用均重法选取30穗用于室内考种ꎬ测定果穗穗长㊁秃尖长㊁穗粗㊁穗行数㊁行粒数ꎬ脱粒后测定千粒重和籽粒含水率ꎬ计算实际产量(按14%含水率折算)ꎮ1.3.2㊀植株干物质积累㊀于播种后35d(大喇叭口期)㊁50d(吐丝期)和65㊁80㊁105d(成熟期)分别选取有代表性的植株3株ꎬ于105ħ下杀青30minꎬ然后在80ħ下烘干至恒重称重ꎮ1.3.3㊀水分利用效率㊀在播种前和收获后ꎬ每20cm为一层ꎬ取0~100cm间共5层土样ꎬ根据下面公式计算水分利用效率(WUE)[19]ꎮΔS(mm)=10ΣρiHi(θi1-θi2)ꎬi=1ꎬ2ꎬ ꎬnꎻ农田耗水量ETc(mm)=I+PʃΔS+KꎻWUE[kg/(hm2 mm)]=YETcꎮ式中:ΔS为土壤蓄存水变化量ꎬi为土层编号ꎬn为总土层数ꎬρi为第i层土壤干土容重ꎬHi为第i层土壤厚度ꎬθi1和θi2分别为第i层土壤播前和收获时的含水量ꎬ以占干土重的百分数计ꎻETc为玉米生育期间农田耗水量ꎬI为生育期内的灌水量ꎬP为生育期内有效降水量ꎬK为时段内的地下水补给量(当地下水埋深大于2.5m时ꎬK值可以忽略不计)ꎻY为籽粒产量ꎮ1.3.4㊀氮肥偏生产力㊀氮肥偏生产力(PFPNꎬkg/kg)=籽粒产量/施氮量ꎮ1.4㊀数据处理与分析采用MicrosoftExcel和SigmaPlot12.5软件对数据进行整理及作图ꎬ采用SPSS19.0软件对数据进行差异显著性分析(P<0.05)ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀年份㊁品种及不同灌溉施肥方式及其互作与夏玉米产量及其构成㊁氮肥偏生产力和WUE的方差分析方差分析结果(表2)表明ꎬ除品种对穗粒数(KN)㊁穗数(EN)和水分利用效率(WUE)无显著影响外ꎬ年份㊁品种和灌溉施肥方式对产量(GY)㊁千粒重(TGW)㊁穗粒数㊁穗数㊁氮肥偏生产力(PF ̄PN)和水分利用效率均具有极显著影响ꎮ互作效应分析表明ꎬ除年份和品种互作对GY㊁PFPN和WUEꎬ年份和灌溉施肥方式互作对GY㊁KN㊁EN和PFPNꎬ年份㊁品种和灌溉施肥方式互作对GY㊁EN㊁PFPN和WUE无显著影响外ꎬ其余年份㊁品种和灌溉施肥方式间的互作对其他指标均具有显著影响ꎮ㊀㊀表2㊀年份㊁品种和灌溉施肥方式及三者的交互作用㊀㊀㊀对夏玉米产量㊁产量构成㊁氮肥㊀㊀㊀偏生产力及WUE的影响项目GYTGWKNENPFPNWUE年份∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗品种∗∗∗∗∗nsns∗ns灌溉施肥方式∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗年份ˑ品种ns∗∗∗∗∗nsns年份ˑ灌溉施肥方式ns∗∗nsnsns∗∗∗品种ˑ灌溉施肥方式∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗年份ˑ品种ˑ灌溉施肥方式ns∗∗∗∗nsnsns㊀㊀注:∗㊁∗∗㊁∗∗∗分别表示在0.05㊁0.01㊁0.001水平上影响显著ꎬns表示无显著影响ꎮ601㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀2.2㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米产量及产量构成的影响由表3可见ꎬ喷灌分次施肥处理(SF)可显著提高DH605和ZD958的产量ꎬSF80%和SF100%处理间(除2019年的ZD958外)无显著差异ꎮ与FP㊁SN和SF100%处理相比ꎬSF80%处理下DH605两年平均产量分别提高14.55%㊁7.66%和2.26%ꎬZD958分别提高35.93%㊁15.24%和7.84%ꎻ穗数和穗粒数变化均与产量的变化趋势相同ꎬ均表现为SF80%处理高于其他处理ꎮ这说明喷灌分次施肥处理通过增加穗数和穗粒数ꎬ最终增加产量ꎮ2.3㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米植株干物质积累速率的影响由图1可知ꎬ夏玉米的植株干物质积累速率㊀㊀表3㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米产量及产量构成的影响年份品种处理产量/(kg/hm2)千粒重/g穗粒数穗数/(千穗/hm2)20192020DH605ZD958DH605ZD958FP9690.54c306.87c543.08b62.78bSN10749.62b334.02ab554.90b63.89abSF100%11584.37a342.48a555.12b64.44abSF80%11977.05a325.56b571.57a67.22aFP8871.38c317.02a485.86c62.22bSN10865.15b321.91a541.45b63.33bSF100%11054.43b326.77a551.14b69.17aSF80%12632.86a317.14a574.53a72.22aFP12714.50b354.66b561.33a65.37bSN13089.10ab349.79b564.67a67.50bSF100%13514.93a367.84a570.67a70.00abSF80%13688.48a351.80b592.00a72.22aFP10698.26c335.49b538.67b62.96bSN12218.42b350.69a560.00b64.17bSF100%13612.54a320.58c601.33a71.67aSF80%13968.22a324.95bc605.33a71.67a㊀㊀注:相同年份同一品种的同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)ꎮ图1㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米植株干物质积累速率的影响701㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀李佳ꎬ等:不同灌溉施肥方式对夏玉米产量和水氮利用的影响随生育进程呈现先上升后下降的趋势ꎬ在播种后50~65d之间达到最大值ꎮ播种后50~65dꎬSF80%处理明显提高DH605和ZD958的干物质积累速率ꎬDH605的干物质积累速率(两年平均)较FP㊁SN和SF100%处理分别提高35.99%㊁17.59%和11.00%ꎬZD958(两年平均)分别提高61.68%㊁38.26%和12.99%ꎮ2.4㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响由图2可知ꎬ喷灌分次施肥处理(SF)可显著提高DH605和ZD958的水分利用效率ꎬ且SF80%处理显著高于SF100%处理(2019年的DH605除外)ꎮ与FP㊁SN和SF100%处理相比ꎬSF80%处理下DH605的水分利用效率(两年平均)分别提高23.73%㊁12.61%和8.86%ꎬZD958(两年平均)分别提高40.81%㊁21.79%和11.13%ꎮ2.5㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米氮肥偏生产力的影响由图3可知ꎬSF80%处理下ꎬDH605和ZD958的氮肥偏生产力均显著提高ꎬ与FP㊁SN和SF100%处理相比ꎬDH605(两年平均)分别提高43.19%㊁34.58%和27.82%ꎬZD958(两年平均)分别提高69.91%㊁44.05%和34.80%ꎮ柱上不同小写字母表示同一品种不同处理间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ图2㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响图3㊀不同灌溉施肥方式对夏玉米氮肥偏生产力的影响3㊀讨论合理的水氮运筹可有效发挥水氮耦合效应ꎬ促进玉米对水分和养分的高效利用ꎬ实现玉米高产稳产[20-21]ꎮ灌溉施肥方式对作物生长发育具有很大影响ꎬ实际生产中种植户多采用大水漫灌和 一炮轰 的灌溉施肥方式ꎮ该模式加大了肥料淋溶损失ꎬ同时增加植株倒伏和后期脱肥风险ꎬ不利于玉米高产高效生产[22-24]ꎮ传统滴灌方式存在造价高㊁喷头易堵塞和轮作困难等缺点ꎬ喷灌水肥一体化技术同时兼具节水㊁节肥㊁轻便㊁低价㊁高效和易推广等优点ꎬ对提高夏玉米产量㊁水肥利用效率和缓解水资源短缺等方面具有重要作用[25]ꎮ前人研究表明ꎬ适宜灌水量下ꎬ减少氮肥投入有利于提高玉米产量及水氮利用效率ꎬ实现节水节肥㊁增产增效[26]ꎮ总施氮量为240kg/hm2时ꎬ微喷灌水肥一体化处理相比常规灌溉施肥的小麦产量提高3.32%~9.87%ꎬ当氮肥减施20%以801㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀内时ꎬ产量增加1.42%~6.60%[27]ꎮ本试验条件下ꎬSF80%和SF100%处理下的穗粒数㊁单位面积穗数和产量显著高于FP和SN处理ꎬSF80%和SF100%处理间的穗数㊁穗粒数和产量无显著差异(2019年的穗粒数及2019年ZD958的产量除外)ꎮ综上表明ꎬ合理的灌溉施肥方式可提高夏玉米单位面积穗数和穗粒数ꎬ进而提高产量ꎮ玉米的干物质积累量与产量有密切联系[28]ꎮ有研究表明ꎬ大水漫灌会导致中下层土壤保持较高的土壤水分ꎬ根区通透性变差ꎬ氧气扩散率降低ꎬ从而抑制根系及植株生长[29-30]ꎮ杨明达等[30]研究表明ꎬ喷灌模式显著提高吐丝后干物质积累量及其对籽粒的贡献率ꎬ而干物质积累速率决定着干物质积累量的多少[31]ꎮ本研究结果表明ꎬ播种后50d(吐丝期)到播种后65d期间各处理的干物质积累速率差异显著ꎬSF80%和SF100%处理的明显高于FP和SN处理ꎬSF80%和SF100%处理间差异较小ꎮ说明水肥一体化喷灌模式可提高玉米的干物质积累速率ꎬ从而增加玉米的干物质积累量和产量ꎮ水肥一体化可基于作物水肥需求规律实现水肥同步供应ꎬ能有效促进作物生长发育ꎬ提高水肥利用效率[32]ꎮ研究表明ꎬ水肥一体滴灌相对于大水漫灌改善了土壤通透性ꎬ提高养分利用效率[33]ꎮ杜君[34]㊁李升东[35]等研究发现ꎬ与常规漫灌相比ꎬ采用滴灌水肥一体化技术可使玉米增产5.32%~6.13%ꎬ水分利用效率提高36.10%~39.42%ꎬ氮肥利用率提高37.56%~35.29%ꎮ本研究中水分利用效率和氮肥偏生产力均表现为喷灌(SF80%㊁SF100%和SN)处理优于传统灌溉施肥模式(FP)ꎬ说明喷灌及喷灌水肥一体化可促进夏玉米水分及氮肥的吸收利用ꎻSF80%处理的水分利用效率和氮肥偏生产力显著高于FP㊁SN和SF100%处理(2019年DH605的WUE除外)ꎬ表明喷灌水肥一体化模式下减氮20%可显著提高水分和氮肥的利用率ꎮ4㊀结论相比传统灌溉施肥模式ꎬ喷灌水肥一体化模式可显著提高夏玉米的干物质积累速率㊁水分利用效率和氮肥偏生产力及产量ꎻ减氮20%可在保证干物质积累速率及产量不降低的同时显著提高水分利用效率及氮肥偏生产力ꎮ喷灌+水肥一体化+减氮20%可以作为黄淮海区夏玉米节水减氮生产的灌溉施肥模式ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社ꎬ2020.[2]㊀曲文凯ꎬ徐学欣ꎬ郝天佳ꎬ等.施氮量对滴灌冬小麦-夏玉米周年产量及氮素利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报ꎬ2022ꎬ28(7):1271-1282.[3]㊀JuXTꎬXingGXꎬChenXPꎬetal.ReducingenvironmentalriskbyimprovingNmanagementinintensiveChineseagricul 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玉米膜下滴灌高产增收效益分析摘要玉米覆膜滴灌对玉米产量及效益的影响结果表明,坐水种植、覆膜、滴灌的种植模式下玉米的产量和效益最高,与传统玉米种植方式相比较,其产量提高78.5%,收益增加11 425.5元/hm2。
关键词玉米;膜下滴灌;产量;效益近年来,随着人口增加和经济发展,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水和水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
膜下滴灌是根据作物生长发育的需要,将水通过滴灌系统一滴一滴地向有限的土壤空间供给[1]。
李蓓等[2]研究得出,15 cm和30 cm下的滴灌玉米产量较地表处滴灌产量提高10.1%和11.6%。
李洪娟等[3]指出,玉米膜下滴灌技术无论在节水效率上还是产能上均显著提高。
李春疆等[4]得出,玉米膜下滴灌其穗粒数、百粒重和穗长都有所增加,产量较对照提高27.38%。
黑龙江省肇源县自然资源丰富,是全国商品粮基地县和全省绿色食品基地县。
种植玉米7.1万hm2,占总耕地面积的48%。
为进一步提高玉米产量,肇源县水务局成立了由肇源县水务局水科所组成的试验观测小组,配合黑龙江省水利科学研究院膜下滴灌研究项目组,开展玉米膜下滴灌试验。
研究不同水分种植模式下玉米的产量及效益的变化,为大面积推广玉米覆膜滴灌技术提供理论依据。
1材料与方法1.1试验材料跨区供试玉米品种为山西大丰26号,生育期135~138 d,在4月7日进行播种。
1.2试验设计试验设5个处理,分别为:坐水种植,覆膜、滴灌(YS-1);不坐水种植,覆膜、滴灌(YS-2);坐水种植,覆膜、漫灌(YD-1);不覆膜、喷灌(YD-2);不覆膜、不灌(CK)。
1.3调查及测定项目收获前每个处理选5点,每个点选10株玉米,测定产量、玉米籽粒含水率和干重。
籽粒含水率计算公式如下:籽粒含水率(%)=(W湿-W干)/(W干-W)×100式中,W湿为湿籽粒+铝盒重(g);W干为干籽粒+铝盒重(g);W为铝盒重(g)。
不同灌溉方式下制种玉米叶面积指数、干物质累积与产量研究王增丽;栾元利;温广贵;董平国【摘要】Through field experiment,the effect of three irrigation methods as small border irrigation(SBI),conven-tional furrow irrigation(CFI)and alternate furrow irrigation(AFI)on LAI,dry matter accumulation and yield of seed maize were researched.The result showed that:Under different irrigaton methods,the LAI in seeding stage to yield of seed maize assumed a significantly positive correlation,the LAI in heading stage to yield of seed maize assumed a signifi-cantly negative correlation.It indicated that appropriate water control and fertilizer control measures should be taken properly for avoiding the growth redundancy in late reproductive ing the AFI method can let crop root zone moist and dry areas appear alternately,it can be induced the effect of compensatory growth,also entering rapid accumulation of dry matter period will be sooner than CFI and SBI.The dry matter accumulation in heading stage to yield assumed signifi-cantly positive correlation(R2=0.77).Under the alternative furrow irrigation method,the irrigation schedule,as the ir-rigation times was 8 and irrigation norm was 2 250 m3·hm-2which can be steadily increased the economic output,exhib-ited a higher better WUE,but in the heading stage to filling stage it was desirable to increase irrigation frequency or irri-gation quota.%通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米叶面积指数(LAI)、干物质累积及产量的影响.结果表明:不同灌溉方式下制种玉米苗期LAI与产量呈显著正相关关系,抽穗后期LAI与产量呈显著负相关关系,表明在生殖生长后期,应适当采取控水、控肥措施降低植株的生长冗余.隔沟交替灌方式使作物根区土壤保持湿润和干燥区域交替出现,能诱导作物的补偿生长效应.隔沟交替灌(AFI)方式下制种玉米进入干物质快速累积期的时间早于传统沟灌(CFI)与小畦灌(SBI).制种玉米抽穗期干物质累积量与产量呈显著正相关关系(R2=0.77).隔沟交替灌溉方式下,制种玉米全生育期灌水8次,灌溉定额为2250 m3·hm-2的灌溉制度能稳定提高经济产量,具有较好的灌水效果,但在抽穗期~灌浆期应考虑适当增加灌水频率或灌水定额.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】5页(P27-31)【关键词】灌溉方式;制种玉米;叶面积指数;干物质累积;产量【作者】王增丽;栾元利;温广贵;董平国【作者单位】甘肃省武威市中心灌溉试验站,甘肃武威733000;甘肃省武威市中心灌溉试验站,甘肃武威733000;武威职业学院机械工程系,甘肃武威733000;甘肃省武威市中心灌溉试验站,甘肃武威733000【正文语种】中文【中图分类】S512.1;S275.3自20世纪90年代以来,西北地区逐渐成为我国60多个玉米高产品种的制种基地。
滴灌条件下不同覆盖材料对玉米产量效益及土壤水分的影响作者:崔云玲张立勤唐文雪杨蕊菊汤莹来源:《寒旱农业科学》2024年第01期摘要:为探明不同覆盖材料对滴灌水肥一体化条件下玉米产量和土壤水分分布的影响,以普通PE地膜和裸地为对照,分析全生物降解膜、加厚PE地膜、玉米秸秆等3种材料覆盖下对玉米产量和水分的影响。
结果表明,玉米秸秆、加厚PE地膜和生物降解膜覆盖后玉米产量为13 114.5~13 708.5 kg/hm2,较普通PE地膜增产1.4%~6.0%;水分利用效率为24.17~25.11 kg/(mm·hm2),较普通PE地膜提高2.3%~3.8%。
产值与效益均高于普通PE地膜,均以玉米秸秆处理最高,分别为38 383.8、24 283.8元/hm2;生物降解膜次之,分别为37674.0、21 624.0元/hm2;加厚PE 地膜排第3,分别为36 720.6、21 570.6元/hm2。
收获后覆盖处理土壤水分均呈典型的“双峰”曲线,上层含水量高于下层,对深层土壤水分影响较大。
在降水量低、蒸发量高的沿黄灌区,覆膜的主要作用是减蒸保水,用可生物降解的环保型降解地膜、易回收型的加厚PE地膜或固炭培肥型的秸秆替代普通PE膜可行。
关键词:滴灌;覆盖材料;玉米;产量效益;水分利用效率;土壤水分分布中图分类号:S513 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)01-0057-06doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.01.010Effects of Mulching Materials on Maize Yields, Economic Benefits andSoil Moisture Distribution under Drip IrrigationCUI Yunling, ZHANG Liqin, TANG Wenxue, YANG Ruiju, TANG Ying(Institute of Soil, Fertilizer and Water-saving Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)Abstract: In order to explore the effects of mulching materials on maize growth, yield,economic benefits and soil moisture distribution under the integrated condition of drip irrigation,fully biodegradable film, thickened plastic film, and straw wereusedas the research objects and traditional bare land planting and ordinary PE film were used as a control to study the effects of different mulching materials onmaize yieldand soil moisture distribution. The results showed that yield and wateruse efficiency(WUE) of maize covered with straw, thickened PE film, and biodegradable film were 13 114.5 to 13 708.5 kg/ha and 24.17 to 25.11 kg/(mm·ha), respectively which were 1.4 to 6.0% and 2.3% to 3.8% higher than that of PE film, respectively. The output value andeconomic benefits of straw, thickened PE film, and biodegradable film covering were higher than those of PE film and bare land and peaked understraw cover (38 382.0 and 24 282.0 Yuan/ha, respectively), and followed by biodegradable film (37 674.0 and 21624.0 Yuan/ha,respectively) and thickened PE film(36 718.5 and 21 568.5 Yuan/ha, respectively). The soil moisture in the ground mulching treatment showed a typical 'bimodal' curve, and the deep soil moisture was lower than that bare land after harvesting. In irrigation areas along the Yellow River with low rainfall and high evaporation, the main function of mulching is to reduce evaporation and retain soil moisture. It is completely feasible to replace ordinary PE film with biodegradable and environmentally friendly degradable film, easily recyclable thickened PE film, or straw for carbon fixation and fertilization.Key words: Drip irrigation; Mulching material; Maize; Yield and Economic benefit; Water use efficiency; Soil moisture distribution沿黃干旱灌区年降水量约180 mm,而蒸发量在2 500 mm以上,蒸发量是降水量的10倍以上。