论文部分内容阅读
目的:为了研究不同控光与灌水对滴灌玉米生长特性、生理特性、土壤水温变化及玉米耗水规律的影响;不同控光与灌水量对滴灌生理生长特性及其耗水规律的协同作用,来调节光照过强对玉米生长产生的光抑制现象。以期为高效节水灌溉,为控光与灌水对玉米生长和耗水的协同调控提高理论依据,为现代化农业的发展提供借鉴。为研究气象因素和灌水对膜下滴灌玉米的协同调控提供理论依据,对现代农业科学种植玉米和指导生产实践具有重要意义。方法:本试验设置不同灌水量、不同控光率和不同时段控光三因素大田小区试验,灌水量设为3000、3750、4500和5250 m~3/hm~2四个处理(分别记为W1、W2、W3、W4),不同控光率设为正常光照处理作为对照CK、轻度遮阴L1(20%的遮光率)、中度遮阴L2(50%的遮光率)和重度遮阴L3(70%的遮光率),不同控光时段设为全生育期遮光F1(5月1日~9月10日)、抽雄吐丝期遮光F2(7月15日~8月1日)和灌浆至完熟期遮光F3(8月1日~9月10日)。共22个处理,每个处理3次重复。结果:(1)不同灌水条件下各处理之间土壤温差显著(P<0.05),W1L1、W2L1、W3L1、W4L1处理0~60 cm深土壤平均温差在0.6℃左右,0~30 cm土层深土壤温度对气温响应明显,10 cm土层深的土壤温度日变幅最大,最大可达4.8℃左右。(2)不同控光处理较正常光照处理土壤温度明显下降,W2L1、W2L2、W2L3处理比W2LCK处理0~60 cm深平均温度下降了1.8~2.9℃,W2L1、W2L2、W2L3处理之间0~60 cm深平均温差在0.6℃左右;W2L1、W2L2、W2L3处理10 cm深处日变幅相对W2LCK处理较小,受气温的影响程度明显减小,20~30 cm深处土壤温度日变化较平缓;不同控光和灌水量各处理在45~60 cm深处土壤温度对气温响应不显著,基本趋于稳定。不同控光和灌水量条件下,土壤温度的变化均有所滞后,且随着土壤深度的增加土壤温度的变化也呈现滞后反映,不同灌水量条件下土层深度每增加10 cm土壤温度变化滞后2 h左右,不同控光条件下每10 cm滞后1 h左右。(3)控光条件下玉米叶片叶绿素相对含量响应明显,控光后玉米叶片叶绿素相对含量SPAD值显著增加,叶绿素荧光参数ΦPSII、Fv/Fm和qP均升高,NPQ降低,且随着控光程度的不断增滴灌玉米生理特性的变化越显著,恢复正常光照后各处理生理指标逐渐恢复至正常水平。(4)滴灌玉米全生育期耗水规律变化表现为,拔节期和抽雄吐丝期滴灌玉米耗水量达到较高水平,在苗期和完熟期滴灌玉米耗水量达到较低水平,滴灌玉米不同生育期耗水规律的变化表现为抽雄吐丝期>拔节期>灌浆期>苗期>完熟期。滴灌玉米耗水量的变化随灌水量的增加而增加,随着控光程度的增大而减小。不同灌水条件下L1控光处理较正常光照处理耗水量降低了21.59~42.45mm,L2控光处理较正常光照处理耗水量降低了39.64~64.16 mm,L2控光处理较正常光照处理耗水量降低了58.99~89.00 mm。(5)不同控光条件下滴灌玉米干物质的积累及分配和产量及其构成均不同程度减小,全生育期控光处理后,滴灌玉米株高、茎粗、叶面积和产量均显著减小,抽雄吐丝期和成熟期控光对滴灌玉米雌穗变化影响显著,而对滴灌玉米株高、茎粗和叶面积变化影响不显著。不同生育时期控光对滴灌玉米的生育进程有所影响,较正常光照条件下,全生育期控光处理和抽雄吐丝期控光处理均推迟了滴灌玉米的生育进程,而成熟期控光则提前了滴灌玉米生的育进程。结论:控光对玉米产量影响显著,控光处理后滴灌玉米产量明显降低,抽雄吐丝期控光对玉米产量影响最为显著,灌水量对滴灌玉米生长与耗水有促进作用,控光能够有效降低滴灌玉米的耗水量。本研究通过不同控光与灌水对滴灌玉米的协同作用,可为大田玉米在新疆光照充足的条件下制定出合理的光照强度与灌水量,为精确灌溉制定精细的灌溉制度提供参考价值。