微喷补灌水肥一体化下水氮管理对夏玉米茎秆抗倒伏研究

【目的】建立黄淮海平原水肥一体化条件下适宜夏玉米高产高抗倒伏的水氮管理模式。【方法】设置微喷补灌水平(W)和施氮量(N)2个因素,即播种时、拔节期、大喇叭口期和抽雄吐丝期补灌4次(W1),播种时和大喇叭口期补灌2次(W2),施氮量210 kg/hm^(2)(N1)和150 kg/hm^(2)(N2),研究了夏玉米不同生育期植株性状参数、茎秆倒数第3节间力学指标和抗倒伏指数、夏玉米原位抗倒伏力与倾斜角度、产量等指标,探究夏玉米抗倒伏能力与产量综合调优的水氮管理模式。【结果】N1处理显著降低了夏玉米抽雄期和成熟期的株高,以及抽雄期和灌浆期的重心高度;显著提高了成熟期的抗折力,灌浆期的穿刺强度和径向抗压强度,以及灌浆期和成熟期的抗倒伏指数,其中抽雄期、灌浆期和成熟期W1N1处理的抗倒伏指数较W2N2处理分别增加68.56%、15.01%、28.23%;N1处理显著提高了夏玉米抽穗期和成熟期不同倒伏角度下的抗倒伏力,以及不同生育期的临界抗倒伏力,其中抽雄期、灌浆期和成熟期W1N1处理较W2N2处理的临界抗倒伏力分别增加44.03%、48.40%、30.49%;采用抗倒伏指数和临界抗倒伏力的综合评价表明,不同生育期W1N1处理综合抗倒伏能力最高,W2N2处理最低;采用抗倒伏指数、临界抗倒伏力以及产量的综合评价表明,成熟期W1N1处理和W2N1处理综合抗倒伏能力明显高于W1N2处理和W2N2处理。【结论】综合抗倒伏能力、作物需水及水肥一体化等因素,W1N1处理是实现抗倒伏和籽粒高产最优组合方案。

微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水和产量的影响

黄淮海麦区水资源短缺,探明畦灌和微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率调节的差异,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2016-2018年冬小麦生长季,设置畦灌和微喷补灌两处理,研究其对麦田0~40 cm土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水率,及冬小麦各生育阶段棵间蒸发量、蒸腾量、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明微喷补灌处理与畦灌处理相比,0~20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水率增加;冬小麦返青后春季分蘖明显减少,返青至拔节期的棵间蒸发量和蒸腾量及全生育期总耗水量均显著减少;籽粒产量无明显变化,但水分利用效率显著提高,说明微喷补灌可以改善麦田土壤物理性状,优化冬小麦群体结构,通过减少棵间蒸发和植株无效蒸腾降低麦田耗水量,从而在维持高产水平的同时提高水分利用效率。

微喷补灌对夏玉米产量和水分利用效率的影响

【目的】提高夏玉米用水效率。【方法】2018—2019年设置4个微喷补灌处理,分别以0~10(W10)、0~20(W20)、0~30(W30)和0~40(W40)cm为目标湿润土层,补灌的目标土壤含水率为相应土层的田间持水率,补灌时期均为夏玉米播种时、拔节期开始时和抽雄期开始时;以传统畦灌模式(CK)为对照,研究了不同微喷补灌方案对夏玉米形态发育指标、产量构成、耗水量和水分利用效率(WUE)的影响。【结果】随着补灌目标湿润土层深度的增加,夏玉米株高、叶面积指数(LAI)、地上部干物质量和籽粒产量等指标呈逐渐增大或先增大后减小的趋势,当目标湿润土层达到20cm后,继续增加灌水量对夏玉米生长的促进效应减小,W20处理的各项指标均能获得较高值。耗水量和WUE受补灌目标湿润土层深度影响显著,其中,耗水量随目标湿润土层深度的增加而增大,WUE则与之相反。W20处理与CK和高水分(W40)处理相比,籽粒产量无显著差异,但灌溉用水量减少47.33%~54.73%,耗水量显著降低9.86%~13.85%,WUE显著提高11.48%~19.26%。【结论】建议试验区夏玉米微喷补灌的目标湿润土层为0~20 cm,目标含水率为田间持水率。