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绿洲灌区交替灌溉小麦间作玉米的水分利用特征及其影响因素

作　者: 罗照霞
导　师: 柴强
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 小麦间作玉米交替灌溉 WUE 叶面积指数耗水特性绿洲灌区
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

在典型绿洲灌区,甘肃省武威市黄羊镇甘肃农业大学实验点进行了大田试验,研究了不同供水水平下交替灌溉小麦间作玉米与单作小麦、单作玉米的水分利用特征及其影响因素,并对影响间作群体水分利用效率(WUE)的可能机制进行了研究。主要结论如下:1.交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用率、作物产量和WUE。低、中、高灌水水平下,间作的土地当量比分别为1.30、1.35、1.38,土地利用率均高于单作。与单作小麦相比,交替灌溉间作小麦在实际占地面积上的经济产量分别提高了20.79%、28.34%和33.11%;间作玉米产量较单作玉米分别提高了38.30%、41.65%和41.98%,间作作物的增产作用显著。三个灌水水平下,交替灌间作WUE较单作小麦和单作玉米分别高55.97%、63.87%、68.47%和8.29%、12.72%、14.02%,间作与单作小麦处理间差异显著,与单作玉米中、高灌水水平下差异显著。间作对小麦、玉米经济产量的效应极显著,灌水水平对小麦经济产量的效应不显著,对玉米经济产量的效应显著;间作和灌水水平对小麦WUE的效应极显著,对玉米WUE的效应显著,对小麦、玉米经济产量和WUE的互作效应都不显著。间作是提高作物产量和WUE的主要途径。2.绿洲灌区影响小麦、玉米WUE的主要因子是总叶日积、全生育期降雨量和总灌水量。不同处理的总叶日积、全生育期降雨量、总灌水量、土壤含水量、产量及耗水量与作物的水分利用效率的相关性均不显著,但总叶日积与作物产量呈极显著相关关系(r=0.99388),全生育期降雨量与产量呈显著相关关系(r=0.98159),总灌水量与耗水量呈显著相关关系(r=0.95825),总叶日积和全生育期降水量与耗水量、总灌水量与产量间的相关性均不显著。因此,总叶日积、全生育期降雨量和总灌水量是通过影响作物的产量和耗水量而决定WUE的关键因子。3.交替灌溉小麦间作玉米提高WUE的主要原因是:通过总叶日积与全生育期降雨量的增加提高了作物的经济产量,但总耗水量并未显著增加;两作物共生期间,小麦带与玉米带间的水分梯度差有利于优化间作小麦的土壤水分环境。间作群体与单作群体相比,间作群体在低、中、高三个灌水水平下总LAI-D较单作小麦分别高54.18%、54.49%、60.04%,较单作玉米分别高2.74%、1.52%、-0.10%,间作与单作小麦处理间差异显著,与单作玉米处理间差异不显著。小麦间作玉米全生育期内的降雨量较单作小麦增加了24.37%,提高了作物产量。交替灌小麦间作玉米在低、中、高灌水水平下的总耗水量较单作群体耗水量的平均值分别增加了5.38%、4.71%、4.19%,间作与单作耗水量差异不显著。此外,间作群体对土壤水分的吸收利用大于单作群体。土壤水分时空分布表现为单作小麦>单作玉米>间作群体,时间上,单作小麦和单作玉米土壤含水量在低、中、高灌水水平下较间作群体分别高3.77%、7.20%、9.62%和2.21%、2.89%、1.17%;空间上,单作小麦和单作玉米土壤含水量低、中、高灌水水平下较间作群体相应灌水水平分别高1.15%、3.43%、6.63%和3.73%、2.45%、1.70%。小麦收获前,间作玉米带三个灌水水平土壤含水量平均值较间作小麦带和交错带分别高17.31%和9.12%,这种水分差异对小麦收获前间作小麦的生长非常有利。

全文目录

摘要  2-4
Summary  4-8
前言  8-10
第一章间作及交替灌溉的国内外研究文献综述  10-20
  1.1 间套作复合群体水分利用研究进展  10-15
    1.1.1 间套作节水增产与水分利用特性  10-12
    1.1.2 间套作水分高效利用机理  12-14
    1.1.3 间套作的叶面积指数  14
    1.1.4 间套作的边行效应  14-15
    1.1.5 间套作灌溉技术研究进展  15
  1.2 交替灌溉技术及其节水机理研究现状述评  15-20
    1.2.1 交替灌溉技术的应用现状  15-16
    1.2.2 交替灌溉的节水机理  16-17
    1.2.3 交替灌溉对水分吸收利用和产量的影响  17-20
第二章试验设计与方法  20-26
  2.1 主要研究内容  20
  2.2 技术路线  20-21
  2.3 试验区基本概况  21-22
  2.4 试验设计  22-25
  2.6 数据处理与分析  25-26
第三章交替灌小麦间作玉米产量及水分利用特征  26-30
  3.1 不同处理产量差异  26-27
    3.1.1 交替灌溉间作的土地利用效率  26-27
    3.1.2 交替灌溉及间作对小麦玉米产量的影响  27
  3.2 不同处理的水分利用效率  27-30
第四章影响交替灌小麦间作玉米水分利用效率的主要因素  30-57
  4.1 交替灌溉及间作对土壤水分时空分布特征的影响  30-44
    4.1.1 不同处理土壤水分的时间分布特征  30-37
      4.1.1.1 不同处理全生育期土壤水分的时间分布特征  30-33
      4.1.1.2 不同处理小麦玉米同时灌水时的土壤水分分布特征  33
      4.1.1.3 不同处理灌水前后土壤含水量差异  33-37
    4.1.2 不同处理土壤水分的空间分布特征  37-44
      4.1.2.1 不同处理土壤水分的空间变化动态  37-40
      4.1.2.2 不同处理单作小麦、单作玉米沟、垄及间作小麦带、玉米带、交错带土壤水分变化动态  40-43
      4.1.2.3 不同间作处理小麦带、玉米带、小麦玉米交错带土壤水分变化动态  43-44
  4.2 不同处理光合源动态  44-47
    4.2.1 不同处理的LAI 和LAID 变化动态  44-46
    4.2.2 LAI、LAID 与产量的相关关系  46-47
  4.3 不同处理干物质的积累与分配规律  47-52
    4.3.1 不同处理收获指数  47
    4.3.2 不同处理作物干物重  47-48
    4.3.3 不同处理作物干物质积累速率  48-49
    4.3.4 不同处理小麦干物质在各器官中的分配  49-50
    4.3.5 不同处理玉米干物质在各器官中的分配  50-52
  4.4 不同处理小麦边行效应  52-54
    4.4.1 不同处理小麦边行效应  52-53
    4.4.2 小麦产量与产量构成因素之间的相关分析  53-54
  4.5 复合群体内两作间的竞争能力  54-55
  4.6 LAI-D、土壤含水量、降雨量、灌水量、产量、耗水量与水分利用效率间的相关关系  55-57
第五章结论与讨论  57-62
致谢  62-63
参考文献  63-71
导师简介  71-72
个人简介  72-73

绿洲灌区交替灌溉小麦间作玉米的水分利用特征及其影响因素

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