不同栽培模式对西北旱地春玉米光合特性及产量的影响

为提高旱区玉米产量,实现水肥的高效利用。在陕西长武试验站(典型的雨养农业)设置了5种栽培模式(5种处理),处理1：农户种植模式；处理2：高产高效模式1；处理3：高产高效模式2；处理4：创高产栽培模式；处理5：再高产高效栽培模式,测定了5种不同栽培模式下春玉米的产量、水分利用效率(WUE)、氮肥偏生长力(PFP)以及相关的光合特性参数的变化,探索玉米产量与水肥资源效率协同提高的生理机制,以期为玉米高产高效栽培理论提供依据。研究结果如下： 1.处理2、处理3、处理4和处理5与处理1(农户种植模式)相比较,产量增产幅度分别为13.57%、20.83%、58.52%和36.66%,4种栽培模式均实现了产量增加10-15%的目标。 2.处理2、处理3、处理4和处理5与处理1(农户种植模式)相比较,水分利用效率(WUE)分别提高23.87%、24.33%、65.16%和42.69%。4种栽培模式均实现了WUE增加20%的目标。 3.5种不同的栽培模式的氮肥偏生长力(PFP)表现为：处理3>处理2>处理5>处理1>处理4；处理3、处理2、处理5和处理4的PFP比农户种植模式分别提高了20.83%、13.59%、2.49%和-20.72%,表明处理3实现产量增加10-15%和氮肥利用效率增加20%的同步提高,而处理2、处理4、处理5氮肥利用率低于农户种植模式,未实现高产高效的目标。 4. Pn、Gs、Fv/Fm、Yield、qP在整个生育期间,表现为单峰曲线,吐丝期时均达到最大值,以后逐渐降低；而Ci、NPQ的变化与之相反。 处理4、处理5、处理3、处理2与处理1相比较,Pn、Gs、Fv/Fm、Yield、qP较高,且吐丝至成熟期下降速度较小；Pn平均值分别提高了35.4%、30.85%、21.56%、14.32%,Gs平均值分别提高了25.28%、18.49%、14.75%、5.09%,Fv/Fm平均值分别提高了40.78%、35.45%、27.43%、18.56%；qP平均值分别提高了38.4%、33.46、22.36%、15.4%；Yield平均值分别提高了36.3%、31.58%、21.86%、14.8%； 处理4、处理5、处理3、处理2与处理1相比较,Ci、NPQ较低,且吐丝至成熟期上升速度较小。Ci平均值分别降低了4.1%、3.0%、1.4%、0.5%, NPQ平均值分别降低了8.4%、6.6%、2.6%、3.4%、2.6%。可见,通过栽培技术集成 创新,延缓了叶片衰老,提高了光合速率和实际光化学效率,获得较高的光合产物； 5、对9个主要光合特性参数与产量、水分利用效率和氮肥偏生产力进行了灰色关联度分析发现,SPAD、Ci是影响产量、水分利用效率和氮肥偏生产力同步提高的主要限制因素。