Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27409/d.cnki.gxbnu.2021.001611 |
| 不同水氮亏缺下西北旱区玉米气孔响应及蒸腾量模拟研究 | |
| 邓鑫 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 西北农林科技大学 |
| 中文摘要 | 研究西北旱区制种玉米对水氮亏缺的响应对提高农田水肥利用效率有着重要意义。本文在甘肃武威试验站以制种玉米为研究对象,设置3个灌溉水平,即充分灌溉(W1)、轻度亏缺灌溉(W2)和重度亏缺灌溉(W3),3个施氮水平,即高氮处理(N150)、低氮处理(N75)和不施氮处理(N0),总计9个处理,其中为探究水、氮对叶片气孔和植株茎流的影响作用,以便指导下一步的研究,灌浆期玉米气孔导度及特征、茎流速率的测定处理为W1N150、W1N0、W3N150和W3N0。试验探究了制种玉米气孔导度及特征、茎流速率和日茎流量对水氮亏缺的响应规律,建立了气象因子与茎流速率的线性回归方程,评估了双作物系数法估算作物蒸腾量的精度效果,分析了不同水氮亏缺对制种玉米株高、叶面积指数、叶片SPAD、生物量、耗水量及产量要素的影响。得出了如下主要结果:(1)不同水氮亏缺处理下制种玉米灌浆前、中、后期的平均单日茎流量分别为3.15mm～4.37mm、2.66mm～4.21mm、1.42mm～2.81mm。灌浆期水分和氮素均有利于提高叶片气孔导度、气孔导度最大值、茎流速率和日茎流量,且氮素的提升效果更好。増施氮肥可以在一定程度上缓解重度水分胁迫导致制种玉米叶片气孔导度和植株茎流的降低。充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔宽度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔宽度提高19.46%,气孔数量增加8.46%。重度亏缺灌溉条件下则通过单位面积上增加开放气孔数量和降低气孔宽度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,重度亏缺灌溉气孔宽度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%。(2)不同水氮亏缺下以气象因子预测短期蒸腾速率和以叶面积指数改进的基础作物系数计算作物蒸腾量均能准确得出作物日耗水量,可用于指导农田精准灌溉。不同水氮亏缺下气象因子估算短期蒸腾速率的预测模型决定系数R~2为0.848～0.944,均方根误差RMSE为5.427～13.531,一致性指数d为0.928～0.972。基于基础作物系数估算作物蒸腾量模型能很好的预测生长良好的制种玉米,但该模型普遍高估作物蒸腾耗水量。与基础作物系数估算玉米蒸腾量的预测模型相比,叶面积指数改进基础作物系数后的预测模型估算各水氮亏缺处理的蒸腾量拟合精度均得到提升,各水氮处理的R~2和d分别提升0.77%～17.12%和0.96%～29.01%,RMSE降低22.04%～62.64%。(3)同一灌溉水平下,施加75 kg N hm~(-2)的氮素和施加150 kg N hm~(-2)的氮素对制种玉米生长指标的促进作用相差不大,而不施氮会造成制种玉米植株矮小,叶片发黄,严重影响制种玉米的生长发育。灌浆前、中期,施加水分和氮素均有利于制种玉米的生长发育。不同水氮亏缺处理下制种玉米的耗水量为349.70mm～554.86mm,W1N75和W2N150处理均为减产较少、收获指数或水分利用效率较高的处理。与W1N150处理相比,W1N75处理耗水量降低了1.90%,产量降低了3.59%,收获指数增长了5.85%,水分利用效率降低了1.72%,而W2N150处理耗水量降低了14.30%,产量降低了7.83%,收获指数增长了5.47%,水分利用效率增长了7.55%。综合比较分析,灌水量为360mm,施肥量为150 kg N hm~(-2)纯氮,同时灌浆前期可适当增加灌水量,可以实现高产、较高收获指数和水分利用效率的效果。 |
| 中文关键词 | 制种玉米 ; 水氮亏缺 ; 气孔 ; 茎流 ; 基础作物系数 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S513 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373262 |
| 作者单位 | 西北农林科技大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邓鑫. 不同水氮亏缺下西北旱区玉米气孔响应及蒸腾量模拟研究[D]. 西北农林科技大学,2021. |
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