摘要:通过设计灌水次数和种植密度两个试验因素,研究膜下滴灌对山西省大田玉米株高﹑叶面积指数﹑干物质重及产量的影响, 从而为山西省玉米种植提供适合当地推广的膜下滴灌种植灌溉模式。 通过试验得出:玉米株高受灌水次数、种植密度的影响不是很大。在同一灌水条件下,单株干物质重以6000株/亩种植密度最小,5500株/亩种植密度最大;种植密度相同,地上部干物质重随时间是持续增加的,5次灌水的干物质重最小,3次灌水的干物质重最大;同样种植密度条件下,0次灌水的产量最低,其他3次灌水的产量大小变化不一致;种植密度5500株/亩时3次灌水产量最大;5000株/亩时4次灌水产量最大;6000株/亩时4次灌水产量最大。种植密度5500株/亩时3次灌水的产量最大,是本试验条件下较为适宜的灌水种植组合。
关键词:膜下滴灌;灌水次数;种植密度;株高;叶面积指数;干物质重;产量
膜下滴灌是将地膜栽培与滴灌配套结合的一种新型的节水灌溉技术[1-2],在滴灌带上覆盖一层地膜[3],水流顺滴孔直达作物根部,仅在作物根区进行局部灌溉,既不会产生地表径流,土壤结构免遭破坏,也不会产生水的深层渗漏[4], 还能实现水肥同步、减少肥力的无效挥发、提高肥料利用率的优点[5-7]。
山西省膜下滴灌研究推广起步较晚[8-9]。玉米是山西省的主要粮食作物之一[10-12]。目前推广的膜下滴灌灌溉工程主要集中在大田玉米上[13]。针对山西省的自然气候、土壤水文等特点,研究大田玉米在膜下滴灌条件下的生长指标及产量等非常必要。为山西省玉米生产在节水灌溉、农业栽培技术方面提供技术支撑。 1试验材料与方法 1.1 试验地点概况试验小区位于阳高县城东10km处北徐屯乡,属冲洪积倾斜平原区,北高南低,西高东低,坡度0~1度,海拔高程在1017~1030m之间。土壤为耕种硫酸盐盐化草甸土,土层3m以上土壤质地为砂壤土和轻壤土,有机质含量13.9g/kg,全氮0.67mg/kg,有效磷5.4mg/kg,速效钾85mg/kg,碱解氮165mg/kg,盐分5.4,容重1.4g/cm3,PH值8.1。肥力水平较低。 1.2试验方法及田间管理试验因素有灌水次数和种植密度二个因素。灌水次数分为生育期内0次灌水﹑3次、4次、5次灌水。 灌水定额15m3/亩。 种植密度分为3个水平: 5000株/亩、5500株/亩、6000株/亩。试验组合为12个处理,每个处理均进行3次重复,共需36个试验小区。 采用 “一膜一带二行玉米”方式铺设,每小区铺设6条滴灌带,6幅薄膜,12行玉米。
表1灌水次数处理设计


1.3 测试指标及测试方法在玉米生长期内,每个试验小区选择五株有代表性的植株并做好标记,观测玉米植株的株高、叶面积、干物质。 株高、叶面积用卷尺测量。利用测量每株玉米各叶子的叶长和最大叶宽来计算得到玉米的叶面积。叶面积系数通过米格纸测出叶面积与叶片长、宽的关系得到, 然后计算叶面积指数。 干物质采用烘干法测定。 干物质取样,在这个观测点附近取样,一般半个月到一个月取一次,每次取两株玉米地上部分,然后烘干称量。 玉米收获后脱粒测玉米产量。 2 结果与分析 2.1对玉米株高的影响株高是观测玉米生长的指标之一,可以体现玉米生育期内所需的营养情况。玉米的观测期从玉米拔节前—玉米成熟前。玉米株高的增长速度在7月29日左右即玉米抽穗前期较快,抽穗期开始变慢,在灌浆期之后不再变化。
表3给出了各小区株高随时间的变化过程


图1灌水4次时不同种植密度下株高随时间变化曲线
由图1可看出同样灌水条件下(灌水4次),不同种植密度的株高差异较小。株高随时间的变化呈现增加趋势,到7月底时达到最大值。
图2 给出了种植密度5500株/亩时不同灌水量的株高随时间变化曲线。 由图可看出,在7月下旬前,株高随时间持续增加,之后则停止增加。 其中以灌水3次的株高最大,以5次灌水的株高最小,0次灌水和4次灌水的株高居中。表明株高受灌水的影响不大。

图2 5500株/亩种植密度下不同灌水时株高随时间变化曲线 2.2灌水次数、种植密度对玉米叶面积指数的影响玉米植株的光合作用主要通过叶片进行,叶面积是反映玉米植株生长状况的主要指标之一[14]。所以,大气条件一定,植株蒸腾和棵间蒸发与玉米叶面积的大小呈正相关,玉米植株的的需水强度随蒸腾强度的增大而增大[15]。玉米植株叶片的变化一定程度上会影响其最终产量。玉米植株的叶面积指数受灌水次数、种植密度的影响。 2.2.1种植密度对玉米叶面积指数的影响图3给出了不灌水条件下三种种植密度的玉米叶面积指数随时间的变化过程。由图3可看出,在0次灌水条件下,5500株/亩种植密度的叶面积指数最大,6000株/亩种植密度的叶面积指数最小,5000株/亩种植密度的叶面积指数居中。三种种植密度条件下的叶面积指数随时间均呈现由小到大再变小的趋势,7月底8月初达到最大值,其值在5.5。

图3不同种植密度小区叶面积指数随时间变化曲线(0次水)
图4给出了灌水3次条件下三种种植密度的玉米叶面积指数随时间的变化过程。由图4可看出,在3次灌水条件下,以5500株/亩种植密度的叶面积指数最大,6000株/亩和5000株/亩种植密度的叶面积指数非常接近。三种种植密度条件下的叶面积指数随时间均呈现由小到大再变小的趋势,7月底8月底期间处于最大值时期,数值在6.1上下。

图4不同种植密度小区叶面积指数随时间变化曲线(3次水)
图5给出了灌水4次条件下三种种植密度的玉米叶面积指数随时间的变化过程。由图5可看出,在4次灌水条件下,整体上仍以5500株/亩种植密度的叶面积指数最大,6000株/亩次之,以5000株/亩种植密度的叶面积指数最小,与0次灌水结果一致,7月29日6000株/亩和5000株/亩种植密度的叶面积指数测试结果有异常。从5500株/亩种植密度条件下的叶面积指数随时间变化趋势看,7月底到8月底期间处于最大值时期,数值在5.4-5.7之间。

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