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交替灌溉对绿洲灌区小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响

作　者: 陈桂平
导　师: 牛俊义
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 作物
关键词: 间作交替灌溉耗水量水分利用效率光合产物累积分配补偿效应
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

针对河西绿洲灌区间作套种灌溉技术落后、总耗水量过大、作物水分利用效率(WUE)不高的生产现状,本研究将垄作沟灌和交替灌溉技术集成到小麦间作玉米灌溉技术中,对比研究了传统漫灌和交替灌溉对复合群体作物产量、WUE、产值和单方水产值的影响,并对不同模式光合产物的累积和分配动态、影响复合群体产量和WUE的主要原因进行了探讨。结果表明:1.间作可显著提高土地生产效率、作物WUE、产值和单方水产值,交替灌溉在提高间作产量、WUE、单方水产值方面的作用高于传统灌溉。在生育期总灌溉量为2550m~3/hm~2(低)、3000m~3/hm~2(中)和3450m~3/hm~2(高)三个灌水水平下,小麦间作玉米的土地当量比(LER)为1.218～1.522,相同供水水平间比较交替灌间作LER分别较传统灌处理提高了12.31%、17.98%、12.81%;低、中、高三个灌水水平下,传统灌间作和交替灌间作WUE分别较相应灌水水平下的单作小麦、单作玉米WUE的加权平均提高了19.93%和43.64%、9.18%和40.62%、17.58%和47.74%,交替灌间作WUE较传统灌间作WUE分别高12.32%、17.29%、12.25%,且三个供水水平下的增高效应显著;小麦间作玉米产值当量比变化在1.218～1.513、单方水产值当量比为1.241～1.592,且中等供水水平下的交替灌处理产值当量比和单方水产值当量比最高。3000m~3/hm~2的总灌水量及其交替灌溉制度可作为小麦间作玉米的参考灌溉制度。2.不同处理总耗水量随灌水水平的提高而增加,但间作耗水量与单作耗水量的加权平均差异极小,间作群体全生育期较高的平均叶面积指数(LAI)、叶日积(LAID)和生育期内较多的有效降水是其增产的重要原因。高灌水水平下的单作小麦、单作玉米、传统灌小麦间作玉米、交替灌间作的耗水量分别较相应的低和中灌水处理增加了16.11%和5.07%、15.63%和10.84%、16.23%和8.79%、16.55%和8.81%;与两种单作作物耗水量的加权平均相比,传统灌小麦间作玉米在低、中、高三个灌水水平下的总耗水量分别增加了0.1%、-0.1%、0.5%,交替灌小麦间作玉米在低、中、高三个灌水水平下的总耗水量分别增加了0.3%、0.3%、0.9%,两者间的差异均不显著,说明间作并未增加复合群体的耗水量;传统灌、交替灌间作处理全生育期平均LAI较单作小麦和单作玉米分别提高了13.35%、14.46%和6.22%、7.26%,LAID分别提高了104.03%、106.02%和6.22%、7.26%,交替灌溉较之传统灌溉具有更大的提高复合群体LAI和LAID的作用;间作复合群体全生育期有效降水量较单作小麦提高了87.1%。3.间作玉米干物质累积具有明显的后补偿效应,交替灌溉间作的后补偿效应大于传统灌溉处理;间作有利于小麦生长前期叶片光合产物的累积和后期促进干物质向穗部转移的作用,交替灌溉促进间作小麦生长后期干物质向穗部转移的能力高于传统灌间作小麦;间作具有延长玉米光合源有效期,将叶鞘、茎等营养器官物质转移到经济器官的作用。小麦收获后,除最初20天内,间作玉米实占地面的干物质累积速率均高于单作,且交替灌间作玉米在小麦收获后的四个测定时期内的群体生长率分别较传统灌间作玉米高10.75%、25.71%、20.55%、77.93%,即交替灌溉具有保持间作玉米生长后期较高生长率的的优势。在4月10日—5月20日和5月20—6月10日两个测定阶段,传统灌、交替灌间作小麦叶片干物质累积速度分别较单作高61.51%和87.62%、38.09%和121.67%;6月30日后,传统灌、交替灌间作小麦叶鞘和茎干物质输出速度分别较单作高25.68%和11.35%、24.04%和24.01%,穗干物质的累积速率分别高51.77%、60.22%。小麦收获前,间作玉米叶片干物质累积速率高于单作4.76%～61.4%、叶鞘增长速度提高范围在24.32%～71.63%、茎增长速率提高范围在23.04%～68.2%,两种间作模式间相比,传统灌不同器官干物质累积速率均高于交替灌间作模式;8月30日后,传统灌、交替灌间作玉米叶鞘和茎干物质输出速率分别较单作高90.57%、69.47%和82.78%、71.48%,穗干物重增长速率分别较单作玉米高83.35%、72.35%。4.小麦单作时,边行具有一定产量优势,但间作时边际效应表现为劣势,交替灌溉条件下小麦边行劣势大于传统灌处理;间作不同行相对于单作均具有一定增产作用。灌水水平对间作小麦和玉米全生育期平均竞争力影响较小,但高供水量可增大两作共生后期玉米的竞争力。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-8
前言  8-10
1 国内外研究现状及动态  10-19
  1.1 间套复合群体水分利用研究进展述评  10-14
  1.2 交替灌溉的理论与应用现状  14-19
2 研究思路与试验设计  19-25
  2.1 试区概况  19-21
  2.2 试验设计及布置  21-23
  2.3 测定指标及方法  23-24
  2.4 数据处理及分析  24-25
3 交替灌小麦间作玉米的产量表现及资源利用  25-36
  3.1 不同模式的产量表现  25-29
  3.2 不同模式的水、土资源利用效率  29-34
  3.3 不同处理的经济效益  34-36
4 交替灌小麦间作玉米的物质累积和分配规律  36-51
  4.1 不同配置方式的光合源动态  36-40
  4.2 同化物质的累积和转化特性  40-48
  4.3 小麦边际效应  48-49
  4.4 不同间作模式的组分竞争力  49-51
5 主要结论与讨论  51-55
6 参考文献  55-60
致谢  60-63

交替灌溉对绿洲灌区小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响

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