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Arid
集雨种植模式下施肥和种植密度对谷子生长及水肥利用效率的影响
连延浩
出版年2017
学位类型博士
导师贾志宽
学位授予单位西北农林科技大学
中文摘要水肥是限制旱区作物产量提升的两大重要因子,而合理密植是作物高产栽培的基础。农田集雨种植模式是一种适用于西北旱作农田的高效用水栽培措施,可有效提高降雨利用效率,改善旱地作物的水分状况。为完善和拓展集雨种植技术在旱区的运用,进一步挖掘其在旱地农田的水分生产潜力,本研究以半干旱区传统栽培作物-谷子为对象,从施肥量优化和群体调控两方面着手,对我国西北典型的半干旱区(宁夏彭阳县)农田集雨种植模式下谷子的高效栽培方案进行了探索。通过研究不同种植方式下(集雨种植和平作)施肥量(无肥、低肥、中肥和高肥)和密度(低密度、中密度和高密度)对农田水分养分状况、谷子生长、产量形成、水肥利用效率的影响,取得如下主要研究结果:1、不同种植模式下施肥量和密度对农田水分的影响(1)相较于平作,集雨种植方式通过垄面覆膜可有效的蓄积降雨减少农田水分的无效损失,无论在丰水年还是平水年,均可提高谷子各生育阶段0-200 cm土层的土壤水分含量。在平水年,集雨种植提高了谷子间苗期和孕穗期0-60 cm土层的土壤含水量,分别较平作提高了6.8-7.0%和6.5-30.7%,随生育进程的推进,谷子的耗水深度增加,在灌浆和收获期集雨种植改善了深层土壤水分含量。集雨种植减少了农田总蒸散量,在2013-2015年分别平均较平作减少了5.4%(27.7 mm)、11.1%(41.4 mm)和8.5%(35.1mm)。(2)增施肥料和加大种植密度均会增加谷子对土壤水分的消耗,降低耗水深度土层的土壤水分含量,年际间的表现受降雨特征和农田基础肥力的影响。在2013年,由于拔节期降雨较多,施肥量和密度处理对土壤水分的影响主要表现在灌浆期和收获期,随施肥量和种植密度的增大,谷子耗水量均呈显著增加趋势,从而导致土壤水分含量的降低;在2014年,施肥处理间的土壤水分差异主要表现在灌浆期和收获期,各施肥量水平下,土壤水分含量随种植密度的增加表现为明显降低趋势;在2015年,密度对谷子耗水的影响主要表现在营养生长阶段,施肥对谷子耗水的影响则表现在全生育阶段,孕穗和灌浆期的土壤水分随种植密度和施肥量的增大而降低,但在收获期,平作模式下土壤水分受种植密度因素的影响不明显,集雨种植下中密和高密处理间的土壤水分含量差异不明显,但均小于低密度。2、不同种植模式下施肥量和密度对谷子生长的影响(1)三年试验均表明施肥可促进谷子的生长,显著增大了谷子的株高、茎粗、单株叶面积和叶面积指数(LAI),进而提高了个体和群体的干物质积累量,当施肥超过中等施肥量(n186kg·ha-1+p2o596kg·ha-1)后,进一步增大施肥量对谷子植株生长的促进效果不明显。种植密度对谷子个体生长指标的影响大致表现为显著的负效应,但群体生长指标,如lai和群体干物质积累量均随密度的增大大致呈增加趋势,在2015年由于农田水肥条件较差,密度处理对群体干物质积累量的影响不明显。同一密度水平下,集雨种植促进谷子个体生长,株高、茎粗、单株叶面积均显著高于平作,但由于单位面积群体数量低于平作,lai、群体干物质积累量等群体指标均显著低于平作。(2)在平水年,营养器官干物质的转运量和转移率均随施肥量的增大大致呈先增加后降低的趋势,在低量或中量施肥下达到最大,过高的施肥量不利于营养器官干物质向籽粒的转运,导致转换率的降低。增大密度能够增大营养器官的群体干物质转运量,转移率和转换率的表现因施肥量不同而异。相较于平作,集雨种植显著提高了各营养器官的干物质转移率,促进了干物质向籽粒的转运,营养器官干物质的转换率在2014和2015年分别提高了14.7%和61.0%。3、不同种植模式下施肥量和密度对谷子产量形成及水分利用效率的影响(1)施肥可显著提高谷子产量和水分利用效率(wue),当施肥量超过中肥(n186kg·ha-1+p2o596kg·ha-1)后,收获指数呈下降趋势,肥料的农学利用效率和偏生产力均显著下降,两种种植模式下的谷子产量和wue在平水年的增幅不显著,而平作模式下的谷子产量和wue在丰水年增幅显著(p
中文关键词半干旱区 ; 土壤水分 ; 谷子产量 ; 水分利用效率 ; 硝态氮
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1017100596.nh&DbName=CDFD2017
来源机构西北农林科技大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257414
推荐引用方式
GB/T 7714		 连延浩. 集雨种植模式下施肥和种植密度对谷子生长及水肥利用效率的影响[D]. 西北农林科技大学,2017.
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