旱作糧飼兼用玉米產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的補(bǔ)灌效應(yīng)

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1、分類號(hào)密級(jí)UDC單位代碼10733甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文旱作糧飼兼用玉米產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的補(bǔ)灌效應(yīng)EffectofSupplementaryIrrigationonYieldandFeedingQualityofGrainandForageMaizeinRainfedarea指導(dǎo)教師姓名黃高寶教授（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院蘭州730070）柴強(qiáng)教授（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院蘭州730070）學(xué)科專業(yè)名稱作物栽培學(xué)與耕作學(xué)研究方向旱地與綠洲農(nóng)作制論文答辯日期2015年5月31日學(xué)位授予日期2015年6月19日答辯委員會(huì)主席張福鎖教授評(píng)閱人張春慶教授彭定祥教授李世清研究員2015年6月甘肅農(nóng)業(yè)

2、大學(xué)2015屆博士學(xué)位論文摘要在黃土高原半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)，發(fā)展旱作糧飼兼用玉米是緩解糧食供需矛盾、解決資源性缺水雙重壓力的必然選擇。然而，現(xiàn)有旱作玉米生產(chǎn)技術(shù)和理論研究多集中在籽粒高產(chǎn)和水分高效利用領(lǐng)域，忽視了高產(chǎn)與糧飼兼用品質(zhì)的同步提高。本研究在隴中黃土高原半干旱地區(qū)，在集成應(yīng)用補(bǔ)灌和品種條件下，探討玉米籽粒產(chǎn)量、秸稈飼用品質(zhì)、水分利用效率對(duì)關(guān)鍵生育時(shí)期補(bǔ)灌水平(不補(bǔ)灌0mm，低45mm，中90mm，高135mm)的響應(yīng)機(jī)制，以期為建立黃土高原半干旱區(qū)玉米產(chǎn)量和飼用品質(zhì)同步提高，有限降水高效利用技術(shù)體系提供理論依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下：21.補(bǔ)灌水平、品種以及兩者的互作作用顯著影

3、響糧飼兼用玉米產(chǎn)量。平水年，補(bǔ)灌135mm/hm2和45mm/hm較不補(bǔ)灌水平使糧飼兼用玉米籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別提高20.1%、16.0%和16.8%、22213.7%（P＜0.05）；欠水年，補(bǔ)灌135mm/hm、90mm/hm和45mm/hm都有明顯的增產(chǎn)效應(yīng)，較不補(bǔ)灌水平，籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別提高29.4%、23.3%、16.4%和49.8%、39.3%、22.7%（P＜0.05）。補(bǔ)灌條件下，糧飼兼用玉米籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量受品種的影響較大，平水年和欠水年，甘農(nóng)926、甘農(nóng)565產(chǎn)量水平相對(duì)較高，其籽粒產(chǎn)量較甘農(nóng)256和甘農(nóng)340的分別提高33.3%、19.6%和37

4、.7%、23.6%（P＜0.05），生物產(chǎn)量分別提高36.0%、32.0%和39.1%、35.0%（P＜0.05）。品種與補(bǔ)灌量的互作作用顯著影響糧飼兼用玉米的籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量，本研究發(fā)現(xiàn)，平水年和欠水年，甘農(nóng)926、甘農(nóng)5652222分別在45mm/hm、135mm/hm和90mm/hm、135mm/hm補(bǔ)灌水平能獲得最高的籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。2.補(bǔ)灌條件下，隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，糧飼兼用玉米的葉面積指數(shù)、葉片凈同化率呈先增大后減小的趨勢(shì)，各補(bǔ)灌水平下的葉面積指數(shù)抽雄期達(dá)到了峰值，對(duì)于甘農(nóng)926和甘農(nóng)565補(bǔ)灌不僅增大了前期葉面積指數(shù)，后期還維持了較高的葉面積指數(shù)，增強(qiáng)了持綠性

5、，有利于飼用品質(zhì)改良；隨著補(bǔ)灌量的增加，糧飼兼用玉米光合勢(shì)降低，凈同化率增大，補(bǔ)灌對(duì)糧飼兼用玉米相對(duì)生長率的調(diào)控作用主要在灌漿期-成熟期，適宜的補(bǔ)灌量能增加糧飼兼用玉米葉片SPAD值。品種（基因型）是造成光合特性差異的主要原因，較甘農(nóng)256和甘農(nóng)340，甘農(nóng)926、甘農(nóng)565光合速率分別增加30.3%、39.7%（P＜0.05）和13.4%、5.8%（P＞0.05），蒸騰速率分別增加41.5%、46.5%和27.5%、32.0%（P＜0.05），胞間CO2濃度分別增加25.9%、16.3%和15.5%、6.6%（P＜0.05），補(bǔ)灌顯著影響抽雄期糧飼兼用玉2米葉片蒸騰速率，90

6、mm/hm補(bǔ)灌水平能顯著降低糧飼兼用玉米葉片蒸騰速率。3.補(bǔ)灌對(duì)糧飼兼用玉米關(guān)鍵飼用品質(zhì)總產(chǎn)及含量具有明顯的調(diào)控效應(yīng)。葉、莖酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量隨生育期推進(jìn)呈增加趨勢(shì)，穗器官酸性洗滌纖維呈增加趨勢(shì)，中性洗滌纖維呈降低趨勢(shì)。成熟期，糧飼兼用玉米粗蛋白，中性、酸性洗滌纖維總產(chǎn)大體隨補(bǔ)灌量的增加而增加；平水年，補(bǔ)灌能提高糧飼兼用玉米各器官粗蛋白含量，降低莖、籽粒酸性、中性洗滌纖維含量，欠水年補(bǔ)灌，能提高葉片、籽粒粗蛋白含量，降低葉片、穗軸酸性、中性洗滌纖維含量，有利于飼用品I甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2015屆博士學(xué)位論文質(zhì)改良。除欠水年，鞘干物質(zhì)量與粗蛋白、酸性、中性洗滌纖維總產(chǎn)之間的

7、成正相關(guān)不顯著外，其余器官干物質(zhì)量均與粗蛋白、酸性、中性洗滌纖維總產(chǎn)成極顯著正相關(guān)關(guān)系，器官不同，其粗蛋白，酸性、中性洗滌纖維含量與其總產(chǎn)量的關(guān)系不同，葉、莖、鞘、籽粒、穗軸的粗蛋白含量，酸性、中性洗滌纖維含量之間存在復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系。4.補(bǔ)灌水平、品種及二者的互作作用顯著影響糧飼兼用玉米的水分利用特性。糧飼兼用玉米耗222水量隨補(bǔ)灌水平的增加而增加，平水年和欠水年，在45mm/hm、90mm/hmhe135mm/hm補(bǔ)灌水平下糧飼兼用玉米的耗水量較不補(bǔ)灌水平增幅分別達(dá)3.1%~29.4%和2