收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水氮耦合对固定道垄作栽培春小麦根长密度和产量的影响

马忠明  陈娟  吕晓东  刘婷婷  
【摘要】:【研究背景】甘肃河西灌区传统小麦生产以翻耕加大水漫灌为主,为追求高产而盲目氮肥施用量高,灌溉不科学。不合理的耕作方式、灌溉制度和施肥技术导致土壤质量下降、水氮利用效率低下、水资源供求矛盾加剧。高量灌溉和高施肥量容易产生地下养分淋溶,导致环境污染等问题。根系是作物重要的水分和养分吸收器官,根系大小与分布受水分与养分的制约,其分布又会影响土壤水分与养分的吸收和运移。固定道垄作(permanent raised bed,PRB)是一种新的耕作栽培方式,将垄作、沟灌和保护性耕作有机结合。因此,研究水氮耦合对根长密度和产量的关系对提高春小麦的水氮利用率和产量具有重要意义。【材料与方法】试验在甘肃省农业科学院张掖节水试验站进行,始于2011年。试验地土壤为石灰性灌漠土,年平均蒸发量2029 mm,2014、2015年小麦生育期降水分别为65.4 mm和77.7 mm。2014~2015年,采用二因素裂区设计,以3种灌溉定额(1200、2400和3600 m~3 hm~(-2))为主区,以4种施氮水平(0、90、180和270kg hm~(-2))为副区,研究水氮耦合下小麦不同生育期根长密度及产量的变化。【结果与分析】相同施氮条件下,随灌溉定额的增加,根长密度先增后减(W2400W3600W1200),轻度干旱可促进春小麦根系生长,过量灌溉或者过于干旱不利于春小麦根系生长。相同灌水条件下,根长密度对氮肥的响应主要取决于灌水水平,随施氮量的增加先增后减,适量施氮有利于根系生长,过量施氮会抑制根系生长,灌溉定额对根长密度的效应大于施氮量的效应。开花、灌浆和成熟期的根长密度与籽粒产量呈正相关。回归分析显示,根长密度最大值的水氮耦合组合是灌溉定额2850m~3 hm~(-2)和施氮量196~207kg hm~(-2)。中等灌溉定额(2400 m~3hm~(-2))下,小麦主要生育时期根长密度显著增加,提高了根长密度在40~80cm土层的分配比例,增加了水分利用效率和氮肥农学利用效率。高灌溉定额(3600 m~3hm~(-2))下,根长密度随施氮量的增加而增加,增加灌溉定额可缓解高氮对根系生长的抑制作用,表现为"以水促肥",各生育时期根长密度对水氮供应量响应一致。综合评价小麦籽粒产量、水分利用效率和氮肥农学利用效率,中等灌溉定额与中等施氮水平(180 kg hm~(-2))是最优水氮耦合模式,可用于河西灌区小麦固定道垄作栽培模式。加大灌溉定额至3600 m~3 hm~(-2)时,产量没有显著增加,水分利用效率和氮肥农学利用效率显著下降,主要因为小麦主要生育时期根长密度降低,且根长密度在0~40cm土层的比例升高,在40~80 cm土层的比例下降。【结论】春小麦85%以上的根系集中分布在0~40 cm土层,随土层深度的增加遵循指数递减分布规律。灌溉定额、施氮量与根长密度呈极显著的二元二次非线性关系,且灌溉定额的作用大于施氮量。灌水2400 m~3 hm~(-2)、施氮180 kg hm~(-2)处理可显著促进小麦根系生长,增加40~80cm土层根系分布,提高籽粒产量,改善水分利用效率和氮肥利用率,是小麦固定道垄作栽培方式下的最优水氮组合。

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 温健;郭月峰;姚云峰;祁伟;王剑然;;柠条锦鸡儿细根根长密度与土壤水肥垂直分布特征及相关性研究[J];北方园艺;2017年06期
2 左强,孟雷,王东;应用实测含水率剖面估算冬小麦相对根长密度分布[J];农业工程学报;2004年04期
3 王俊娟,杨兆生,张立桢,李亚兵,阎素红;麦棉两熟种植条件下小麦根系生长及空间分布规律的初步研究[J];麦类作物学报;2000年01期
4 王艳哲;邵立威;刘秀位;张小雨;张喜英;;小麦和玉米根系取样位置优化确定及根系分布模拟[J];植物生态学报;2013年04期
5 吴雪琼;杨文斌;李卫;乌志颜;张丽;王红霞;李向晨;陈学勋;常伟东;彭瑞;;低覆盖度行带式种植模式下赤峰杨根系分布特征[J];林业科学研究;2015年02期
6 乐章燕;刘晶淼;廖荣伟;白月明;安顺清;关昊;;土壤温湿度对玉米根系的影响[J];玉米科学;2013年06期
7 阎素红,杨兆生,王俊娟,李铁庄,王海峰;不同类型小麦品种根系生长特性研究[J];中国农业科学;2002年08期
8 孟雷,左强;污水灌溉对冬小麦根长密度和根系吸水速率分布的影响[J];灌溉排水学报;2003年04期
9 陈硕芃;王韶仲;王政权;谷加存;;密度结构对大青川红松人工林细根生物量与根长密度的影响[J];森林工程;2013年04期
10 闫小莉;戴腾飞;贾黎明;戴丽莉;辛福梅;;欧美108杨细根形态及垂直分布对水氮耦合措施的响应[J];植物生态学报;2015年08期
11 徐宝山;贾生海;雒天峰;金建新;;膜下滴灌不同灌水定额对玉米根系生长的影响[J];水土保持研究;2014年05期
12 刘荣花;朱自玺;方文松;邓天宏;赵国强;;冬小麦根系分布规律[J];生态学杂志;2008年11期
13 韩艳英;叶彦辉;王贞红;魏丽萍;林玲;;西藏砂生槐根系生物量、比根长和根长密度[J];东北林业大学学报;2014年02期
14 宋锋惠;哈地尔·依沙克;史彦江;俞涛;卓热木·塔西;;枣麦间作系统枣树与冬小麦根系空间分布特征[J];西北农业学报;2011年12期
15 朱美秋;马长明;翟明普;王学勇;;河北石质山区花椒细根分布特征[J];林业科学;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 马忠明;陈娟;吕晓东;刘婷婷;;水氮耦合对固定道垄作栽培春小麦根长密度和产量的影响[A];2018中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2018年
2 栗岩峰;李久生;张航;尹剑锋;;再生水滴灌系统加氯处理对番茄根系分布与产量的影响[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
3 高阳;楚光红;傅积海;张艳伟;章建新;;施氮量对滴灌高产春大豆根系生长及产量的影响[A];第十届全国大豆学术讨论会论文摘要集[C];2017年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 吴殿鸣;杨农间作系统对土壤不同形态氮素损失效应的研究[D];南京林业大学;2012年
2 宁松瑞;长期膜下滴灌棉田根系层盐分累积效应模拟[D];中国农业大学;2015年
3 陈娟;水氮互作对固定道垄作春小麦生长、产量和水氮利用的影响[D];甘肃农业大学;2016年
4 陈兴;早期强生长势小麦根系特征及其对氮素和水分利用的影响[D];四川农业大学;2010年
5 吴茜;基于精确数据的大田玉米植株根系结构分析、建模及其应用[D];中国农业大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 荆昊;节水灌溉水稻根系分布特征及吸水模型研究[D];扬州大学;2007年
2 黄晶晶;额济纳荒漠绿洲胡杨根系特征的研究[D];北京林业大学;2013年
3 李玉兰;浸润灌溉条件下苗期冬小麦根系吸水速率与根长密度分布[D];中国农业大学;2005年
4 周晓虎;播期和播量对不同穗型冬小麦籽粒产量形成及氮素利用效率的影响[D];山东农业大学;2013年
5 邱喜阳;施氮量对冬小麦根系生长分布和产量的影响[D];河南农业大学;2011年
6 谢凯;不同有机肥对梨树生长及土壤性状的影响[D];南京农业大学;2012年
7 周良臣;山西省汾河灌区农田土壤墒情预报的初步研究[D];西北农林科技大学;2005年
8 张海龙;大青沟三种乔木苗根系分布与土壤水肥关系的研究[D];内蒙古农业大学;2010年
9 程云环;落叶松人工林细根生产和周转及其与土壤资源有效性关系[D];东北林业大学;2004年
10 闫映宇;膜下滴灌棉田水盐平衡及淋盐需水量研究[D];新疆农业大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978