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黄土高原不同节水种植模式糜子生产潜力研究

屈洋  
【摘要】:黄土高原地区是我国北方最大的旱作农区,降水稀少,季节分配不均,成为作物生长发育的限制因素。糜子主要分布在该地区的东北部,约占该地区粮食产量的1/6,在该地区的粮食生产中具有重要地位。该地区糜子生产方式粗放,产量受到水分因素制约较大,水分利用效率较低,单产维持在较低的水平,严重影响该地区的农民增收和农业增效。因此,提高田间的水分含量、田间的蓄水保墒效果,增加作物的水分利用效率,对于提高糜子产量和农民增产增收意义重大。沟垄覆膜集水技术就是基于这一思想建立起来的水分高效利用系统,它是垄上覆膜收集有限的降水流向沟内,沟内种植作物充分利用富集叠加的水分,促进作物生长和产量形成,该系统对于提高糜子产量具有重要意义。 论文采用沟垄覆膜集雨系统,较为系统的研究了该系统条件下糜子的关键生育时期,边际效应,传统节水带型优化,新带型与传统带型节水效果评价和经济效益分析,取得了以下主要结论: (1)传统沟垄覆膜集水模式的株高和地上部分干物质的生长特性符合Logistic生长模型,拟合精度(R2)较高,拟合效果可靠。各处理可以明显缩短糜子营养生长时间,缩短幅度达到1.15%-7.55%,延长生殖生长时间,延长幅度达到1.26%-6.06%,增加光合同化物的积累,幅度达到26.11%-68.37%;各处理株高和干物质出现的关键时期均在6-7周左右,此期间应加强水肥管理,延长糜子生长旺期,从而提高糜子的产量潜力。 (2)传统沟垄覆膜集雨系统中,随着沟垄宽度的变大,不同带型糜子的边行的边际效应增大,光合能力增强,边行的增产作用明显;中行光合能力变弱,对产量的贡献率低于边行。 (3)传统沟垄覆膜集雨系统显著增加沟内的土壤水分含量,促进糜子生长和产量形成。该系统明显的改进水分利用效率和增加糜子产量,增产幅度达到73.87%-147.00%,水分利用效率增加75.58%-185.54%。最优的沟垄覆膜宽度基本相似,分布在60cm和64cm之间。 (4)新带型与传统的沟垄覆膜集雨系统相比,在农艺性状、干物质积累、叶面积、根冠比和蓄水保墒效果上明显高于传统集雨模式的最优带型,其中“W”带效果最好;经济效益、投入产出比例方面,新带型也表现出较大的优势,新带型的经济收益和产投比高于传统带型,增加幅度分别达到256.58%-423.47%和73.49%-140.09%,“W”带优于“M”带。


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