河套灌区小麦套种玉米节水高产生理基础研究.pdf

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1、分类号S512/3学校代码10129UDC633学号08202016河套灌区小麦套种玉米节水高产生理基础研究Water-SavingandHigh-YieldingIrrigationRegimeofWheatIntercroppingMaizeandItsPhysiologicalMechanisminHetaoIrrigationDistrict申请人：韩开明学科门类：农学学科专业：作物栽培学与耕作学研究方向：作物高产高效栽培指导教师：张永平教授论文提交日期：二〇一一年五月摘要针对黄河水资源日益紧缺，以及

2、作物生产中水肥资源浪费严重的现状，以内蒙古河套灌区主要种植模式小麦套种玉米为研究对象，以高产与节水统一为目标，通过设计田间不同灌水处理试验，系统研究了套种小麦和玉米产量与水分关系及水分利用效率的差异，确定了小麦套种玉米节水与高产统一的灌溉制度。在此基础上，进一步阐明了套种模式下，小麦和玉米两种作物植株形态特征、群体结构、光合性能、物质积累及水分利用等生理生态基础。主要研究结果如下：小麦套种玉米模式下，随着灌水次数和灌水量增加，套种小麦、玉米及套种作物全生育期总耗水量显著增加，水分利用效率（WUE）却明显下降，

3、套种小麦、玉米及套种总产量均以全生育期浇3水以上处理最高，且处理间产量差异不显著。套种小麦、玉米及套种作物总WUE均随灌水次数和灌水量的增加而明显下降。与常规充分灌溉（6水）处理相比，3水2和4水2处理套种总产量并未显著降低，而耗水量却明显减少，平均水分利用效率提高45％以上，实现了节水与高产的统一。综合分析认为，在水资源紧缺的河套平原灌区，在秋季浇足底墒水基础上，全生育期灌3-4水是小麦套种玉米高产的最佳节水灌溉模式，即小麦拔节期、开花期、玉米大喇叭口期灌水3次（平水年份），或小麦拔节期、开花期、玉米大喇叭

4、口期、灌浆期灌水4次（干32旱年份），每次灌水60-70m/667m。研究表明，小麦套种玉米节水灌溉模式下（即本试验的3水2或4水2处理），由于拔节前控制灌水使套种小麦和玉米叶面积减小，共生阶段套种群体总叶面积指数相应较小，但此种株型和群体结构透光率高，消光系数较小，有利于改善群体内光照条件，充分发挥套种群体的时空效应和边际效应；前期经历干旱锻炼叶片相对含水量和WUE提高，生育后期叶片SPAD值、Fv/Fm、光合速率等下降缓慢，光合效率得以维持；共生后期阶段群体叶面积及光合势衰减慢，从而在相对干旱的条件下，使

5、套种小麦和玉米群体维持较高的物质生产能力，保证了共生期间套种群体总干物质积累量线性增加。同时，前期适当干旱胁迫促进了小麦和玉米对土壤深层水分的吸收利用，地上部较小的冠层结构又减少了水分的蒸腾消耗，提高了整个套种群体的水分利用效率，这是小麦套种玉米实现节水与高产统一的重要生理生态基础。关键词：小麦套种玉米；节水；高产；河套灌区Water-SavingandHigh-YieldingIrrigationRegimeofWheatIntercroppingMaizeandItsPhysiologicalMechan

6、isminHetaoIrrigationDistrictAbstractAstheincreasingshortageofYellowRiverwaterandtheseriouswasteofwaterandfertilizerduringcropproduction,water-savingandhighyieldofwheatintercroppingmaizewasproposedtoreachinHetaoirrigationdistrict,InnerMongolia.Therelationshi

7、pbetweentheyieldofintercroppingwheat,maizeandtheirwaterconsumeanddifferenceofwateruseefficiency(WUE)wassystematicallystudiedunderdifferentirrigationtreatmentsinthefields.Thesuitableirrigationregimeforwater-savingandhigh-yieldinginwheatintercroppingmaizeplan

8、tingpatternwasidentified.Thephysiologicalandecologicalcharacteristicssuchastheplantmorphologicalcharacteristics,canopystructure,photosyntheticpotential,drymatteraccumulationandwaterutilizationofwheatin