半干旱坡面集雨补灌对玉米生长及某些生理特性影响的研究
【摘要】：
本试验设置在光热资源充足,土壤瘠薄的半干旱西部地区,采用集雨补灌技术,研究了玉米生育期间体内干物质积累与分配、光合特征及某些生理特性的变化特点,以此为主线分析了它们的变化与玉米产量构成因素的关系,得出如下结论。
1、出苗后随着生育进程的推进,玉米单株干物质量逐渐递增,并在完熟期达到了其一生的高峰,对所测数据通过Logistic方程运算,二者之间存在着极显著的相关,表现为各处理一生均以“S”型曲线变化,覆膜坐水和拔节期适量充分补水是半干旱地区玉米一生生长良好的关键。
2、玉米一生中体内干物质分配的中心不同。覆膜坐水配合补灌措施可以使玉米生长中心适时转移,而对照及覆膜不坐水处理因生长中心转移推迟,到完熟期仍有大部分干物质滞留在营养器官中不能运往穗部,从而对产量的提高造成了严重的危胁。
3、所有处理光合速率的日变化呈抛物线型,但光合速率达到峰值的时间不同;不同生育时期玉米光合速率的变化呈单峰曲线,所测的三个时期中,以抽雄期最高。
4、蒸腾速率日变化与光合速率相似,也呈抛物线型,不同的是覆膜坐水配合补灌的,在13:00左右达到高峰,与光合速率变化同步,而覆膜不坐水的则在9:30左右即达到峰值之后下降。不同处理相比,覆膜不坐水处理低于其它处理。
5、气孔导度,胞间CO2浓度和气孔限制值的变化直接影响光合速率的高低,气孔因素仍然是强光下玉米叶片光合速率进步提高的限制因子。
6、苗期水分胁迫导致叶片丙二醛和脯氨酸含量增加, SOD、POD活性降低,可以提高玉米生育中后期的抗旱能力。
7、覆膜坐水处理生长前期叶面积增长较快,覆膜坐水配合拔节期补灌能维持叶片的良好生长;对照株高趋于稳定的时间要晚于覆膜不坐水的、覆膜坐水的以及其它补灌的各处理;玉米植株的茎粗各处理之间前期变化趋势与株高基本一致,但茎粗变化在生育后期有减小趋势。
8、不覆膜不坐水(CK)处理较其它处理晚出苗7d,覆膜不灌水的比对照提早5d成熟,覆膜坐水种的比对照提早7d成熟,覆膜补灌的比对照提早10-12d。补灌水的千粒重较对照上升,穗粒数增加,穗行数、行粒数叶都增加,穗长较长,穗较粗,秃顶长减少。
9、覆膜坐水和拔节期补灌225m3/hm2处理产量和补灌效率最高,说明拔节期适量充分补灌与半干旱地区玉米产量直接相关。
【关键词】：半干旱地区 玉米 集雨补灌 生长 生理特性 【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S513
【目录】：
- 摘要3-4
- Abstract4-13
- 1 引言13-18
- 1.1 国内外干旱农业研究进展14
- 1.2 国内外雨水利用研究现状14-15
- 1.3 有限灌溉与作物生长关系的研究15-16
- 1.4 有限灌溉与作物产量的关系16-17
- 1.5 有限灌溉条件下作物的生理生化响应方式17-18
- 2 材料与方法18-29
- 2.1 试验材料18
- 2.2 试验地基本情况18-21
- 2.2.1 地理位置18
- 2.2.2 土壤18-19
- 2.2.3 气候19
- 2.2.4 水资源19
- 2.2.5 植被19
- 2.2.6 农牧业生产现状19-20
- 2.2.7 示范区社会经济状况20
- 2.2.8 准格尔旗社会经济20
- 2.2.9 2006 年气象条件20-21
- 2.3 田间试验与设计21
- 2.4 取样方法21-22
- 2.5 测定方法22-26
- 2.5.1 植株生育期生长性状的测定22
- 2.5.2 MDA 含量的测定22
- 2.5.3 SOD 活性的测定22
- 2.5.4 POD 活性的测定22-23
- 2.5.5 脯氨酸含量的测定23
- 2.5.6 根系活力的测定23-24
- 2.5.7 光合作用的测定24
- 2.5.8 作物生长期土壤水分变化的测定24-26
- 2.5.8.1 试验地土壤水分特征曲线的测定24-26
- 2.5.8.2 播种时的土壤含水量26
- 2.6 水分胁迫与作物生长表达的技术指标26-28
- 2.6.1 表达方式26-27
- 2.6.1.1 气候学划分标准(中国)26-27
- 2.6.1.2 水分亏缺表达式27
- 2.6.2 “水—土—植—气”最佳协调模型27-28
- 2.7 数据处理28-29
- 3 结果与分析29-61
- 3.1 不同处理对玉米干物质循环的影响29-38
- 3.1.1 不同处理对玉米干物质积累和分配的影响29-35
- 3.1.1.1 不同处理对玉米各器官干物质积累的影响29-32
- 3.1.1.2 不同处理玉米单株干物质积累的 LOGISTIC方程32-33
- 3.1.1.3 不同处理对玉米干物质积累速率的影响33-35
- 3.1.2 不同处理对玉米干物质分配的影响35-37
- 3.1.3 不同处理对玉米各个时期根冠比的影响37-38
- 3.2 不同处理对玉米光合作用的影响38-47
- 3.2.1 不同处理对玉米光合速率的影响38-40
- 3.2.1.1 拔节期不同处理对玉米光合速率日变化的影响38-39
- 3.2.1.2 不同处理对玉米各个时期光合速率的影响39-40
- 3.2.2 不同处理对玉米蒸腾速率的影响40-41
- 3.2.2.1 拔节期不同处理对玉米蒸腾速率日变化的影响40-41
- 3.2.2.2 不同处理对玉米各个时期蒸腾速率的影响41
- 3.2.3 不同处理对玉米气孔导度的影响41-43
- 3.2.3.1 拔节期不同处理对玉米气孔导度日变化的影响41-42
- 3.2.3.2 不同处理对玉米各个时期气孔导度的影响42-43
- 3.2.4 不同处理对玉米细胞间隙 C02浓度(CI)的影响43-44
- 3.2.4.1 拔节期不同处理对玉米细胞间隙 CO_2浓度(CI)日变化的影响43-44
- 3.2.4.2 不同处理对玉米各个时期细胞间隙 CO_2浓度 (Ci)的影响44
- 3.2.5 不同处理对玉米气孔限制值(LS)的影响44-46
- 3.2.5.1 拔节期不同处理对玉米气孔限制值(LS)日变化的影响44-45
- 3.2.5.2 不同处理对玉米各个时期 LS(气孔限制值)的影响45-46
- 3.2.6 不同处理对玉米水分利用效率的影响46-47
- 3.2.6.1 拔节期不同处理对玉米水分利用效率日变化的影响46-47
- 3.2.6.2 不同处理对玉米各个时期水分利用效率的影响47
- 3.3 半干旱地区集雨补灌对玉米某些生理特性的影响47-53
- 3.3.1 不同处理对玉米 MDA 含量的影响47-48
- 3.3.2 不同处理对玉米 SOD 活性的影响48-49
- 3.3.3 不同处理对玉米 POD 活性的影响49-50
- 3.3.4 不同处理对玉米脯氨酸含量的影响50-51
- 3.3.5 不同处理对根系活力的影响51-53
- 3.4 不同处理生育期性状的差异53-57
- 3.4.1 不同处理对玉米生育进程的影响53-54
- 3.4.2 不同处理叶面积指数变化的特点54-55
- 3.4.3 不同处理株高变化的特点55-56
- 3.4.4 不同处理茎粗的变化的特点56-57
- 3.5 不同处理对玉米产量的影响57-58
- 3.5.1 不同处理对玉米产量及产量构成因素的影响57-58
- 3.5.2 不同处理玉米增产集雨补灌效果58
- 3.6 不同处理集雨补灌的可行性及经济效益分析58-61
- 3.6.1 大田作物集雨补灌定额的限制性分析58-59
- 3.6.2 小定额灌水的有效性分析59
- 3.6.3 集雨补灌优化灌溉制度初步分析59
- 3.6.4 集雨补灌工程效益分析59-61
- 3.6.4.1 经济效益59
- 3.6.4.2 生态效益59-60
- 3.6.4.3 社会效益60-61
- 4 结论与讨论61-66
- 4.1 讨论61-64
- 4.2 结论64-66
- 致谢66-67
- 参考文献67-72
- 作 者 简 介72
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