浅埋滴灌下水氮运筹对春玉米根系衰减特性及产量的影响

作者：张玉芹; 杨恒山^*; 张瑞富; 李从锋; 提俊阳; 葛选良; 杨镜宏

来源：作物学报, 2023, 49(11): 3074-3089.

• 玉米
• 浅埋滴灌
• 水氮运筹
• 根系衰减
• 产量

为探明浅埋滴灌下水氮运筹对春玉米产量及吐丝后根系衰减特性的影响,2017—2020年在通辽市科尔沁区农牧业高新科技示范园区,以传统畦灌常规施氮(W:4000 m3 hm-2, N:300 kg hm-2)为对照(CK),以滴灌定额为主处理,设传统畦灌常规灌量40%(W1:1600 m3 hm-2)、50%(W2:2000 m3 hm-2)、60%(W3:2400 m3 hm-2) 3个水平,以施氮量为副处理,设常规施氮量50%(N1:150 kg hm-2)、70%(N2:210 kg hm-2)和常规施氮量(N3:300 kg hm-2) 3个水平,测定不同水氮运筹下春玉米产量的变化,2019年和2020年采用BTC-100微根监测系统对春玉米吐丝后0～50d时段内0～100 cm土层的根系进行定点连续动态监测。结果表明,春玉米产量连续4年均为W3N3显著高于CK,与W3N2、W2N3、W2N2处理差异不显著,氮肥农学效率连续4年均为W3N2较高。与CK相比,浅埋滴灌W3N3 0～60 cm土层根长密度、总根表面积和根系平均直径增加, 80～100 cm土层根长密度降低,总根表面积和根系平均直径差异较小;吐丝后0～50 d根长密度、总根表面积和根系平均直径衰减幅度较CK低,其中20～40 cm土层根长密度吐丝后0～50 d时段W3N3 2年分别降低10.29%和8.83%, CK分别降低了15.04%和14.08%,平均根系衰减率W3N3较CK降低5.23%和4.43%。浅埋滴灌下,根长密度、总根表面积和根系平均直径W3N3、W3N2高于其他处理,且吐丝后0～50 d时段内0～60 cm土层衰减幅度较低, 80～100 cm土层差异较小;吐丝后0～50 d时段内0～100 cm土层平均根系衰减率W3N3与W3N2差异不显著,W3N2较W2N2和W1N22年分别低5.68%、5.44%和9.75%、11.98%,较W3N1低7.16%和6.77%。方差分析表明,滴灌量和施氮量对产量和氮肥农学效率均有显著影响,滴灌量对吐丝后0～50d时段内0～60cm土层根长密度、总根表面积和平均根系衰减率影响显著,施氮量对吐丝后0～50 d时段内0～60 cm土层根长密度、吐丝后0～30 d时段内0～60 cm总根表面积和吐丝后0～50 d时段内0～40 cm土层平均根系衰减率影响显著。综上,浅埋滴灌下W3N3和W3N2 0～60 cm土层根长密度、总根表面积和根系平均直径较高,且吐丝后0～50 d时段内降低幅度小,平均根系衰减率低,二者产量差异不显著,但W3N2氮肥农学效率更高,推荐W3N2为西辽河平原灌区玉米节水高产高效栽培适宜的水氮管理模式。

• 单位
  中国农业科学院作物科学研究所; 内蒙古民族大学