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    我院房琴老師發現播種前土壤水分條件及保水措施對夏玉米產量和水分生產力的影響

    發布日期2021-03-31 09:14:29

           《Agricultural water management》在線發表了河北農業大學房琴博士為論文第一作者,中國科學院農業資源研究中心邵立威副研究員為通訊作者的題為“Pre-sowing soil water conditions and water conservation measures affectingthe yield and water productivity of summer maize”的研究論文。
    冬小麥和夏玉米一年兩熟制是華北平原最主要的種植制度,該種植制度的周年耗水量為800 mm,然而年降雨量小于500 mm,不能滿足作物對水分的需求。為了獲得高產,冬小麥生長季一般灌溉3-4次,夏玉米生長季一般灌溉1-3次。隨著灌溉用水的增加,該地區的地下水位持續下降,因此,為了水資源的可持續發展,急需發展最優的灌溉度。
           近些年,虧缺灌溉、補充灌溉等節水灌溉制度廣泛的應用于冬小麥生長季,但是很少有人研究降低冬小麥灌溉量后對下季夏玉米的影響。冬小麥根系能夠達到2 m,在限水灌溉條件下能夠充分利用土壤儲水,降低夏玉米播種時土壤含水量,盡管夏玉米播種前進行了出苗灌水,但此次灌溉僅僅補充了表層水分,深層土壤含水量仍然較低,夏玉米生長季的限水灌溉進一步加劇了水分虧缺對夏玉米生長的不利影響。同時大氣蒸散力的增加、降雨量的減少、溫度的升高都給夏玉米的安全生產帶來了嚴峻的挑戰。因此,在限水灌溉條件下,采取措施降低水分虧缺和不利氣象條件對夏玉米生產的影響具有非常重要的意義。
           本研究通過連續4年的定位試驗得出冬小麥由充分灌溉變為虧缺灌溉后,夏玉米的產量減少了22-32%。夏玉米播種至七葉期的需水量高于降水量,盡管夏玉米播種前進行了灌水,但是從播種到進入雨季這段時間的降水仍不能滿足作物的需求,如何減少播種時出苗水的無效消耗并盡可能維持更長時間的耗水對于提高玉米產量具有十分重要的作用。本研究進一步分析了限水灌溉條件下,覆蓋和密度兩種措施對夏玉米耗水和產量的影響。夏玉米播種后,冠層覆蓋度較低,秸稈覆蓋能有效減少土壤水分蒸發,從而降低營養生長階段耗水,增加生殖生長階段耗水,和無秸稈覆蓋處理相比,產量增加了10-25%,WUE增加了5-25%。降低播種密度能有效降低生育前期耗水,增加生育后期耗水,有利于提高粒重和粒數,高密度處理穗數的增加不能彌補穗粒數和粒重的降低。本研究得出6.0株每平方米獲得了較高的產量。限水灌溉條件下,適當降低當前生產中夏玉米種植密度有利于協調營養生長和生殖生長階段耗水的關系,提高產量和WUE。
           該研究得到國家重點研發計劃項目(2017YFD0300903-02)和中國科學院STS計劃項目資助。

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