玉米植株碳累积和耗水量的相关性研究
Correlation Research of Corn Plant Carbon Accumulation and Water Consumption
针对绿洲灌区限量灌溉条件下作物高效碳累积理论和技术研究薄弱问题,通过大田试验,在不同垄作、覆膜和灌水水平下(试验参试因子代码:M为全膜,Mh为半膜;R为垄作,F为平作;1、2、3分别为高、中、低三个灌水水平,其中高、中、低三个灌水量分别为720mm、645mm、570mm.),研究了玉米干物质累积与C累积特征,探讨了不同模式的耗水特征,量化了不同处理单位耗水的C累积效率及其关键影响指标.以期为河西绿洲灌区玉米高交用水与碳素高效累积同步实现,以及优化干旱区玉米管理措施提供理论和实践依据.研究结果表明:1.灌水水平与种植方式对成熟期玉米含碳量影响显著,且因子间的互作效应对成熟期玉米含碳量的影响显著.平作、半膜处理和较低灌溉制度结合可显著增加玉米含碳量.各处理相比,成熟期玉米籽粒含C量最大的是低灌水下的半膜垄作处理,较籽粒含C量最低的高灌水全膜垄作处理高70.03%.各处理玉米成熟期籽粒含碳量占全株含碳量的比例表现为:MhR3﹥MhF1﹥MF3﹥MhR2﹥MR3﹥MhF3﹥MR2﹥MF1﹥MhF2﹥MhR1﹥MR1﹥MF2.灌水水平、种植方式和覆膜方式显著影响玉米经济产量,且因子间的互作效应显著;平作、全膜覆盖与中灌水制度相配合利于提高玉米经济产量.中、高灌水水平下玉米的经济产量与收获指数均显著高于低灌水水平,但玉米的生物产量和经济产量并非随灌水量的提高而增加.其中,经济产量和收获指数最大的是中灌水全膜平作处理,分别比中灌水平半膜平作处理、低灌水全膜垄作处理高1.42%和22.64%.2.在低、中、高三个灌水水平下,平作处理玉米全生育期总耗水量小于相应垄作处理,且全膜覆盖减小了各处理玉米的耗水量,随灌水量的增大各处理玉米耗水量显著增大.较低灌溉定额结合全膜平作是降低玉米耗水量的可行措施.灌水水平、种植方式和覆膜方式对玉米棵间蒸发量效应均显著.在低、中、高三个供水水平下,半膜处理的总蒸发量均高于全膜处理,且各处理棵间蒸发量随着灌水量的增加而增加.其中,玉米全生育期棵间蒸发量最大的为高灌水下的半膜平作处理.玉米全生育期总棵间蒸发量占耗水量的比例半膜处理大于相应的全膜处理,在高、中、低三个供水水平下E/ET最小的处理是均为全膜处理,其中高灌水下为全膜平作处理,而中、低灌水下为全膜垄作处理.3.灌水水平与种植方式显著影响玉米的水分利用(WUE),覆膜方式对WUE的效应不显著,平作结合中等灌水水平是提高玉米WUE理想模式.MF2处理的WUE、碳累积效率显著高于其他处理.灌水水平与覆膜方式对玉米全生育期单位耗水量累积的干物重效应不显著,而种植方式对其效应显著,且种植方式与覆膜方式两者的互作效应对玉米全生育期单位耗水量累积的干物重也显著.全膜平作可显著提高玉米单位耗水量累积的干物重,MF2处理以干物重计算的WUE显著高于其他处理.其它条件相同时,中灌水处理以干物重计算的WUE最大.单位耗水量累积的碳含量与单位耗水量累积的干物重结果相同.4.玉米植株的C累积量与叶面积指数(LAI)、叶日积(LAID)、E/ET呈显著的正相关关系,且LAI对C累积量的影响最大.本试验中,全膜处理全生育期的平均LAI大于相应的半膜处理.在高、中、低三个供水水平下,全膜垄作较半膜垄作分别提高了5.71%、2.29%、9.26%,全膜平作比半膜平作分别提高了-4.74%、4.12%、2.01%;叶面积指数随着灌水量的增加而提高.所有处理中叶日积最大的为MhF1,较叶日积最小的处理MhR3高了10.93%.
- 作者：
- 吴玉鼎
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 作物栽培学与耕作学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 黄高宝；柴强
- 中图分类号：
- S513
- 关键词：
- 绿洲灌区；地膜覆盖；灌水梯度；耗水特性；碳累积效率；水分利用效率
- Oasis Irrigation；Mulching；Irrigation gradient；Water consumptioncharacteristics；The efficiency of carbon accumulation；Water use efficiency