玉米干季节能灌溉玉米养分吸收试验

玉米干季节能灌溉玉米养分吸收试验

1按指数化的方式分试验与自我管理植物装置有关。所使用的pvc管长18.5厘米，直径5.5厘米。先将PVC管纵向锯开,以利于打开管子进行取样。在试验装土前,将二面对应合上,用铁丝箍紧并用胶带封住接缝以防漏水。在PVC管二侧由上至下5cm,10cm,15cm处各开直径0.5cm的通风孔,浇水时用胶带封住。PVC管底部用密质尼龙网封住以防漏土。土样采自室外节水灌溉试验站的土娄土,田间持水量为23.95%,有机质含量13.8g/kg,全氮、全磷分别为1.08g/kg、1.64g/kg。装土前按0.196g/kg纯N(NH4NO3)和0.312g/kgP2O2(KH2PO4)的施肥水平混施土中,每个管以1.25g/cm3容重装土0.408kg,控制固定1/2区域和控制交替1/2区域灌水的处理,中间用塑料薄膜隔开后,二边分别以同样容重装土0.204kg,并在播种前将其浇至田间持水量的95%,以保持土壤水分和肥力充足供应。3个供水处理:①常规灌水方式(对照)每次对管内土壤全部均匀灌水;②固定灌水方式,每次始终对管内1/2区域的土壤灌水;③交替灌水方式,每次对管内1/2区域的土壤交替灌水。灌水上限控制在田间持水量的95%,灌水下限控制在田间持水量的55%。常规灌水方式的灌水量为w,其值为由土壤水分下限增加至土壤水分上限所需要的水量,每次固定与交替1/2区域的灌水量则为w/2。供试玉米品种为陕单9号。播种前,先将种子在27℃浸泡发芽,2000年4月7日播种,深度2cm。4月13日出苗,每管留1株健壮苗,并浇水至田间持水量的95%。待苗长至三叶期,开始进行水分处理,每处理重复9次。在苗期(2000年4月13日～2000年5月13日)、拔节前期(2000年5月14日～2000年5月24日)和拔节后期(2000年5月25日～2000年7月2日)取样测定植株体的养分;分区域测定根重、根长。2结果与分析2.1交替灌溉对作物根系生长的影响从表1结果可知:常规、固定、交替灌水3种方式下,根系生长的变化趋势是一致的,从三叶期开始根长逐渐增大,根量增多,湿润区域的根条数较多,根长、根密度较大,这表明作物根系生长的向水性。苗期各处理间差异不大,随生育期延长,交替灌水方式的根长、根密度逐渐大于其它二种处理,表现出良好的吸水能力和旺盛的生长活力。在常规灌水方式下,灌水量最多,根的生长量较大,表现出根密度变化幅度较大。比较固定灌水与交替灌水,固定的根密度差异较大,可能是干旱缺水抑制了干燥区域根系生长;由于根系交替经受干旱的锻炼,产生的内源激素调节了其生长,促进了根系均匀分布,使交替灌水方式2个区域基本相等。因此交替灌水方式更有利于根系的生长。2.2光合产物分配比表2结果表明:不同的灌水方式显著改变干物质在根冠间的分配,随着玉米的生长发育,根冠比逐渐减小,说明光合产物的分配由地下逐渐向地上部分转移。比较各处理间的差异,固定灌水方式冠、根干重最小,而常规灌水方式冠、根干重最大,这与灌水量的多少有关;拔节期交替灌水的根冠比最低,固定部分区域灌水的次之,常规灌水的最高。2.3植物体内的养分变化2.3.1玉米根系吸收养分的含量,主要表现在外对于内根系中的养分含量明显受灌水方式的影响。固定灌水方式干燥区域较湿润区域根系氮,磷的含量均减少,交替方式的2区域与固定方式的2区域相比,氮,磷含量差异很大,其原因可能是水分差异形成的,固定灌水方式的干燥区域与交替灌水方式的干燥区域的水分含量不同,固定区域的根系始终处于干旱条件,根系吸收养分的范围较小,并且在干旱条件下磷的移动较氮的移动慢,所以玉米根系吸收磷的数量较少;拔节后期常规方式根系吸收量比交替养分吸收量多,这可能与根量有关。2.3.2交替灌溉对玉米生长的影响苗期时3种处理根系的养分含量均大于地上部分的养分含量,到拔节后期,不仅根系的养分向地上部分运输,而且根系还从土壤中吸收一定的养分运输给地上部分。在交替灌水方式下,玉米茎叶氮、磷含量较多,茎叶氮含量比常规灌水方式多38.3%,P含量比常规灌水方式多46.5%。这与不同的处理方式下根的膜透性伤害程度有关。因为从根的膜透性测定结果(固定灌水:27.4%;交替灌水:25.8%;常规灌水:29.0%)可知交替灌水方式对根的膜伤害较常规灌水方式小。2.4交替灌溉的效益不同处理的耗水量有明显的差别,常规灌水处理的水分利用效率最低,交替灌水方式比常规灌水方式节水27.6%,水分利用效率提高5.3%。由此可知,交替灌水可减少全部湿润时的无效蒸发损失和总的灌水量,有利于提高水分利用效率;通过计算单位耗水量每公斤肥料产生的生物量得知,交替灌水方式比常规灌水方式的氮利用效率提高4.54%,磷利用效率提高4.55%。因此,此种灌水方式也有利于氮、磷的吸收与利用。3交替灌溉处理3.1从不同灌水下限,不同的灌水周期所作的研究,证明控制性分根交替灌溉能促进根系的生长,有利于光合产物的形成,提高作物的水分利用效率。3.2试验以1/2固定灌水,1/2交替灌水和常规灌水3种处理作比较得出:在苗期3种处理对N、P养分吸收的差异不大,随着生育期的延长,到拔节后期,交替灌水方式对N、P养分的吸收增加,其中交替方式植株体全氮,全磷吸收量依次为每公斤土