滴灌量对高产春玉米冠层结构特征及产量的影响

为春玉米高产、节水以及灌溉调控提供理论依据,研究膜下滴灌条件下灌溉量对新疆高产(≥15 000kg/hm^2)春玉米冠层结构特征及产量的影响。于2014-2015年在新疆奇台总场,采用覆膜滴灌技术,以当地高产玉米滴灌量为对照(I100),设置4个滴灌量水平,分析滴灌量对高产(≥15 000kg/hm^2)玉米冠层特征及产量的影响。综合2a试验结果表明,当滴灌量降低到常规灌溉量(600mm)的90%(I90)时,6个供试品种籽粒产量无显著降低;多数品种在滴灌量降低到常规灌溉量的80%时产量显著降低,表明降低10%滴灌量对玉米产量无显著影响。在I90(540mm)处理下,不同品种吐丝期叶面积指数为7.53~8.67,穗位层透光率为3.5%~4.5%,群体底部透光率为0.5%~0.8%,消光系数为0.56~0.72,产量达到15 686.0~19 135.4kg/hm^2。滴灌量影响玉米的株高、穗位高、叶面积指数以及各层光分布,改变玉米的群体结构。随滴灌量的降低玉米产量呈下降趋势,但滴灌量降低到常规灌溉量的90%(I90)时,提高穗下第三叶层的透光率,籽粒产量无显著的降低。因此,在节水的前提下达到较高的产量,并提高水分利用效率,实现高产与高效的统一,该灌溉制度(540mm)适宜在当地进行推广。

水肥一体化施磷量对玉米抗倒伏能力的影响

在水肥一体化条件下,探明不同施磷量下玉米茎秆抗折断力、植株形态及基部节间机械强度的差异,明确施磷量对玉米抗倒伏能力的作用。结果表明,在吐丝期,随施磷量的增加茎秆抗折断力先增加后减小,2年内均在P120处理(120kg/hm^(2))最大;成熟期,茎秆抗折断力随着磷肥用量的增加逐渐增加。P120处理的穗位高、茎秆基部节间直径、第3节间穿刺强度(RPS)和单位长度干重(DWUL)均比其他处理高。相关分析表明,茎秆抗折断力与第3节间RPS和DWUL均呈显著正相关,与穗位系数呈显著负相关。综上可知,在密植滴灌水肥一体化条件下,分次施磷主要是通过改变基部节间干物质积累量来影响茎秆机械强度,同时也改变了植株的穗位系数,从茎秆机械强度和形态方面综合影响其抗倒伏能力。

水肥一体化施磷对滴灌高产春玉米产量及肥料利用率的影响

磷肥的施用方式和施用量对提高作物的产量和磷肥利用效率有重要影响。研究常规一次性施肥和滴灌分次施肥以及不同磷肥用量对玉米生长及磷肥利用效率的影响,为进一步提高滴灌密植高产春玉米产量及肥料利用率提供理论依据。结果表明,在滴灌水肥一体化分次施磷模式下,磷肥用量在90 kg/hm^(2)时玉米产量达到最大(16.66~17.29 t/hm^(2)),比一次性基肥施入产量高8.3%~12.6%,经济效益平均提高11.0%;磷肥偏生产力和农学利用率比一次性基肥施入处理分别提高44.4%~50%和59.5%~73.65%。在滴灌水肥一体化条件下,在玉米开花前随水分次滴施水溶磷肥能有效提高玉米产量和磷肥利用率,同时能减少磷肥用量,提高经济效益。

水肥一体化条件下施氮量对密植春玉米茎秆抗倒伏性状的影响

在滴灌水肥一体化及分次施氮条件下,设置9个施氮水平,研究施氮量对密植玉米茎秆抗倒伏能力的影响。结果表明,在一定施氮量范围内,随着施氮量增加,玉米茎秆抗折断力、基部节间穿刺强度(RPS)和单位长度干重(DWUL)逐渐增加;当施氮量达到一定量时,茎秆抗折断力、RPS和DWUL不再增加。玉米株高、穗位高和穗位系数随施氮量增加而上升。茎秆抗折断力与株高、穗位高和穗位系数呈显著负相关,与RPS和DWUL呈显著正相关。滴灌水肥一体化及分次施氮条件下,增加施氮量通过提高玉米茎秆中干物质积累量来改善机械强度,从而提高茎秆的抗倒伏能力。

北疆春玉米覆膜、滴灌技术效应研究

为了明确覆膜和滴灌对北疆密植玉米产量、田间灌溉水利用效率(IWUE)和经济效益等因素的影响,于2017-2018年在新疆奇台农场设置膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌和露地沟灌4种灌溉方式开展技术效应研究。结果表明:不同灌溉方式处理玉米产量、IWUE和经济效益均表现为膜下滴灌>露地滴灌>覆膜沟灌>露地沟灌。2017年,膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产36.8%、27.8%和16.8%;2018年,在600mm灌溉量下膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产31.7%、22.4%和11.1%;在900mm灌溉量下,各处理产量比露地沟灌分别提高了20.7%、14.2%和7.3%。2017-2018年,滴灌处理的IWUE比沟灌提高16.9%~22.1%,经济效益提高了24.5%~35.3%;覆膜处理的IWUE比露地提高了7.8%~11.3%,经济效益提高了7.3%~13.0%。因此,在干旱灌溉区域密植结合膜下滴灌技术有利于获得高的产量、IWUE和经济效益,膜下滴灌是使得该区域春玉米高产、高效的最佳生产方式。