不同秸秆覆盖耕种模式对半干旱区玉米生长发育及水分利用的影响

作者:徐晨; 闫伟平; 张丽华; 赵洪祥; 孙宁; 于江; 李斐; 孟祥盟; 谭国波*; 边少锋*
来源:干旱地区农业研究, 2023, 41(06): 157-226.

摘要

研究合理的秸秆覆盖耕种模式是实现半干旱区秸秆覆盖条件下玉米绿色高效生产的重要途径。开展2 a大田试验,设置传统耕作模式(CK)、秸秆覆盖模式(T1)、秸秆覆盖+深松模式(T2)、秸秆覆盖+碎混模式(T3)4个处理,研究不同秸秆覆盖耕种模式对玉米根系伤流特性、光合特性、碳氮代谢相关酶活性、生长发育、产量及其构成因素和水分利用特性的影响。结果表明:不同处理玉米根系伤流强度、伤流液中细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量均表现为T3>T2>CK>T1,脱落酸(ABA)含量表现为T1>CK>T2>T3;与CK和T1处理相比,T2与T3处理的CTK和IAA含量显著增加、ABA含量显著下降。玉米叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、表观叶肉导度(AMC)和叶片水分利用效率(WUEL)均表现为T3>T2>CK>T1,气孔限制百分率(Ls)表现为T3<T2<CK<T1,T3处理的Pn、Gs、Ci、Tr、AMC和WUEL均显著高于T1处理,T1处理的Ls显著高于其他3个处理。与T1处理相比,T3处理的RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性均显著增加,两年分别增加10.66%、5.54%和5.24%、6.78%;T2与T3处理的谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著高于T1处理,T3处理的谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著低于T1处理。T2与T3处理的叶面积指数(LAI)显著高于CK和T1处理,株高和干物质积累显著高于T1处理。与T1处理相比,T2和T3处理玉米产量两年分别提高了6.45%、12.13%和16.59%、19.39%;年份与处理均对玉米产量产生显著影响,两者的影响趋势相同。T2与T3处理玉米穗长、穗直径、百粒质量显著高于T1处理,水分利用效率(WUE)均显著高于CK和T1处理。综上,秸秆覆盖+碎混模式(T3处理)可作为吉林省半干旱区玉米绿色高效生产推荐技术模式。