保墒措施和调亏灌溉条件下玉米耗水规律试验研究.doc

保墒措施和调亏灌溉条件下玉米耗水规律试验研究黑龙江省玉米种植带位于中国东北北部的春玉米区,是隶属于国家的重要商品粮基地并且承担着保障国家粮食安全的重要使命。自然降雨是满足中国东北旱农地区农业需要可利用的主要水资源,但以暴雨或小雨方式为主而减弱了作物吸收水分的有效性。因此,水资源短缺是中国北方旱区农业生产面临的最主要问题。水资源时空分布不均、季节性干旱频发、作物生育期内水量分布不均等成为发展玉米种植面积与提高玉米产量的主要限制要素。保水剂,秸秆覆盖和地膜覆盖抗旱保墒措施是农业生产上经常采用的抗旱栽培保墒措施,同时也是减少土壤水分蒸散损失的主要农业技术措施。因此,研究不同抗旱保墒措施在调亏灌溉条件下对玉米耗水规律的影响,对寒区保墒调亏技术应用和秸秆资源利用及发展高效节水农业具有重要意义,为合理制定玉米的灌溉模式提供理论依据。本文根据2016年测筒试验的实测资料,供试材料为玉米“强盛31号”,设置保水剂（S）、秸秆覆盖（G）、地膜覆盖（M）保墒处理和无保墒（K）处理及W1、W2、W3、W4调亏处理和W5充分水分处理进行测筒试验,采用对比分析与统计分析方法,研究在不同保墒措施和调亏灌溉条件下玉米生长生理及产量和水分利用效率对水分亏缺程度的响应,通过对保墒措施和调亏灌溉组合模式提高玉米作物产量和水分利用效率影响的试验研究,以期为黑龙江省农业水资源的合理高效利用提供技术支持。研究结论如下:（1）不同保墒调亏处理下玉米的农艺性状会有如下表现:玉米株高整体有由苗期到拔节期增高较快,拔节期到抽雄期增高变缓,玉米株高在抽雄期基本达到最大,而灌浆期基本保持不变的整体趋势,且M-调亏处理在整个生育期内对玉米株高影响的稳定性优于S-调亏处理和G-调亏处理;玉米茎粗由苗期到拔节期增粗较快,拔节期到抽雄期增粗变缓,玉米茎粗基本在抽雄期达到最粗,而灌浆期玉米茎粗存在变细情况的整体趋势;玉米叶面积由苗期到拔节期增大较快,玉米叶面积在拔节期基本达到最大,抽雄期部分减小,灌浆期基本保持不变的整体趋势。玉米株高在保水剂、秸秆和地膜覆盖条件下分别为W2、W1和W1处理的促进作用最佳;玉米茎粗在保水剂、秸秆和地膜覆盖条件下分别为W5、W3和W2处理的促进作用最佳;玉米叶面积在保水剂、秸秆和地膜覆盖条件下分别为W2、W4和W1处理的促进作用最佳。（2）不同保墒调亏处理下玉米生育期的净光合速率P_n、蒸腾速率E和玉米叶片的瞬时水分利用效率WUE_瞬时的整体表现如下:玉米的净光合速率约为30μmol/（m²·s）;苗期、拔节期和抽雄期的玉米蒸腾速率约为3mmol/（m²·s）,灌浆期的玉米蒸腾速率约为5mmol/（m²·s）。苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期的净光合速率先增大后略减小,且拔节期和抽雄期的净光合速率基本相当;而苗期、拔节期的蒸腾速率先略微增大且拔节期和抽雄期的蒸腾速率基本相当,但均低于灌浆期。苗期、拔节期和抽雄期玉米叶片的瞬时水分利用效率为10¹8μmol/mmol,灌浆期约为6μmol/mmol。玉米净光合速率P_n在苗期时S-调亏处理、G-调亏处理和M-调亏处理条件下存在差异显著情况,而在拔节期、抽雄期及灌浆期则差异不显著;玉米蒸腾速率E在苗期、拔节期及抽雄期时S-调亏处理、G-调亏处理和M-调亏处理条件下存在差异显著情况,而在灌浆期则差异不显著。（3）在不同生育期时,玉米的耗水量会有所不同;而比较不同处理时,玉米耗水量亦会有所不同。玉米全生育期的耗水量、产量和水分利用效率在不同保墒调亏处理下会有如下表现:比较保墒处理和调亏处理对玉米全生育期的耗水量影响而言,以调亏处理为主,保墒处理为辅;且W5处理下玉米耗水量均高于其他调亏处理。整体而言,S、G、M处理的玉米耗水量符合依次递减规律。玉米的经济产量14000¹7000kg/hm²,S、G、M处理的玉米经济产量符合依次递增规律。S处理下苗期调亏处理对玉米经济产量的影响较拔节期和灌浆期调亏处理大,而G处理下苗期调亏处理对玉米经济产量的影响较拔节期和灌浆期调亏处理小,与保水剂处理相反。整体而言,调亏处理的全生育期玉米水分利用效率均高于对照处理。单以调亏处理而言,随W1、W2、W3、W4处理玉米水分利用效率依次增加;单以保墒处理而言,G、S、M处理的玉米水分利用效率依次递增。因此,对保墒措施和调亏灌溉条件下玉米耗水规律的试验研究,通过分析不同保墒措施和调亏灌溉处理对玉米生长生理及产量和水分利用效率的影响,对寒区保墒调亏技术应用和秸秆资源利用及发展高效节水农业具有重要意义并为合理制定玉米的灌溉模式提供理论依据。