溝灌方式和水氮對(duì)玉米產(chǎn)量與水分傳導(dǎo)的影響.pdf

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1、第27卷2011笠第1期1月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)Transaction。softheCSAE、，01．27No．1Jan．201l15溝灌方式和水氮對(duì)玉米產(chǎn)量與水分傳導(dǎo)的影響楊啟良1,2張富倉(cāng)2※，劉小剛1,2戈振揚(yáng)1(1．昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，昆明650224；2．西北農(nóng)林科技大學(xué)早區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌712100)摘要：采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用美國(guó)Dynamax公司生產(chǎn)的高壓流速儀(HiighPressureFlowMeter,簡(jiǎn)稱(chēng)HPFM)的瞬時(shí)法原位測(cè)定大田玉米拔節(jié)期、抽雄期和蠟熟期的根系及冠層水分傳導(dǎo)(簡(jiǎn)稱(chēng)根及冠層水導(dǎo))，研究了

2、不同溝灌方式、灌水量和施氮量對(duì)玉米水分傳導(dǎo)、產(chǎn)量和植株氮的影響。結(jié)果表明，玉米根系或冠層水導(dǎo)最大值均在拔節(jié)期取得，均隨生育期的推移逐漸變小。通過(guò)對(duì)玉米產(chǎn)量和水分傳導(dǎo)綜合比較得l葉l最優(yōu)組合處理是隔溝交替灌(簡(jiǎn)稱(chēng)交替溝灌)中水高肥：即溝灌方式為交替溝灌、灌溉量為282n3m、施氮量為240Kg·hmo的處理?？梢?jiàn)，交替溝灌在根區(qū)兩側(cè)反復(fù)的對(duì)干燥側(cè)根系進(jìn)行灌水，促進(jìn)根系和冠層水導(dǎo)增大，提高了根系對(duì)水肥的吸收利用和傳輸效率，使得植株氮含量較高，產(chǎn)量較大。關(guān)鍵詞：灌溉，氮，水分，根系及冠層水導(dǎo)，產(chǎn)量，植株氮，玉米doi：10．3969／j．issn．1002

3、—6819．2011．01．003中圖分類(lèi)號(hào)：$274．1，Q945文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—6819(2011)叼卜0015-'07楊啟良，張富倉(cāng)，劉小剛，等．溝灌方式和水氮對(duì)玉米產(chǎn)量和水分傳導(dǎo)的影響[J】．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27(1)：15—21．YangQiliang，ZhangFucang，LiuXiaogang，cta1．Eff-鰍sofdifferentf-t盯OWirrigationpatterns，waterandnitrogensupplylevelsOnhydraulicconductivityand撕eldofma

4、ize陰．Transactionsoftl埠CSAE,201l，27(1)：15—21．(inChinescwithEnglishabstract)0引言植物的水分傳導(dǎo)表示根系運(yùn)輸傳導(dǎo)水分的能力，它的高低直接影響根系吸收水分的多少，是根系感受土壤水分變化的最直接生理指標(biāo)之一【卜孔。為了揭示植物水分傳導(dǎo)的影響因素，明確不同植物的抗旱性及其對(duì)其環(huán)境的適應(yīng)性，許多學(xué)者對(duì)干旱、鹽分、溫度、復(fù)水和土壤通氣狀況等環(huán)境因素對(duì)植物水分傳導(dǎo)的影響進(jìn)行了大量研究?o】。國(guó)內(nèi)外的研究表明，施氮磷肥均提高作物根水導(dǎo)，而氮磷虧缺降低根水導(dǎo)[II-141；適度的土壤水分虧缺因水

5、通道蛋白的調(diào)節(jié)并不會(huì)引起根水導(dǎo)的下降ll5。，而土壤水分含量過(guò)高或過(guò)低均降低根水導(dǎo)。Kl'amer和Boyer(1995)Ⅲj的研究表明，土壤水分過(guò)高，通氣狀況較差會(huì)降低根對(duì)水分的吸收，主要表現(xiàn)在根的徑向?qū)枇υ龃?，根系呼吸?qiáng)度和氧氣含量降低，根區(qū)C02濃度增大，而較高濃度的C02比缺氧更容易導(dǎo)致根水導(dǎo)降低。North和Nobel(1991)16]的研究表明，干旱使根水導(dǎo)大大降低，但重新復(fù)水3d后，大量新根出現(xiàn)，且根水導(dǎo)還高于充分供水處理。胡出田等【16】研究了局部濕潤(rùn)方式對(duì)玉米不同根區(qū)土——根系統(tǒng)水分傳導(dǎo)的影響，結(jié)果表明，部分根收稿F1期：201

6、0-07．21修訂日期：2010一12．03基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(50579066，50879073，51009073)；云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究面上項(xiàng)目(2010ZC042)作者簡(jiǎn)介：楊肩良(1978一)。甘肅通渭人，博士，研究方向?yàn)楣?jié)水灌溉理論與技術(shù)。昆明昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，650224．Email：yangqilianglovena@163．com※通信作者：張富倉(cāng)(1962一)，陜西武功人。教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣?jié)水灌溉理論與技術(shù)。楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，712100．Email：zhangfc@

7、n,Ⅳsuaf．ea'u．cn區(qū)交替灌溉的非灌水區(qū)的水分傳導(dǎo)明顯大于部分根區(qū)固定灌溉處理。過(guò)去對(duì)不同濕潤(rùn)方式的研究和實(shí)踐表明，隔溝交替灌溉、控制性分根交替灌溉以及固定灌等是維持部分根區(qū)干燥的濕潤(rùn)方式，在不影響光合作用的前提下可以明顯減小作物的蒸騰速率和灌水量，維持甚至提高產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，顯著提高作物的水分利用效率【17以91。但對(duì)不同溝灌方式下不同灌水量和施氮量對(duì)玉米不同生育期水分傳導(dǎo)的研究還尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本文以玉米為供試材料，在不同溝灌方式和水氮處理下對(duì)玉米根系和冠層水導(dǎo)、產(chǎn)量和植株氮的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。擬為玉米在不同生育期的灌水量、全生

8、育期的施氮量、作物的水分傳輸機(jī)理以及選擇合理的灌溉方式提供依據(jù)。1材料與方法1．1試驗(yàn)概況試驗(yàn)于2006年4