覆膜砂质农田土壤水分和CO2分布特征及玉米根叶衰老响应

S275.6; 干旱区新垦绿洲沙地灌溉强度大,农田覆膜后往往出现春玉米早衰现象.为探讨土壤水分和通气性是否是引发早衰的原因,本研究在河西走廊绿洲春玉米农田设置不覆膜(NM)和覆膜(PFM)处理,探求覆膜条件下土壤水分和CO2分压(pCO2)对玉米根系生长、绿叶面积衰减、光合生理以及籽粒产量与品质的影响.覆膜处理中,覆膜区域的土壤pCO2较未覆膜区域高40％以上;未覆膜处理中,对应区域的土壤pCO2差异为13.9％～24.0％.相比不覆膜处理的对应区域,覆膜处理覆膜区域过高的土壤pCO2使玉米花期根系活力下降19.7％,但非覆膜区根长密度和根系活力分别增加22.7％和9.6％.覆膜提高了春玉米拔...

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Published in中国生态农业学报（中英文） Vol. 32; no. 1; pp. 83 - 94
Main Authors 周立峰, 杨宇翔, 杨荣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院西北生态环境资源研究院 兰州 730000%昆明理工大学现代农业工程学院 昆明 650500%中国科学院西北生态环境资源研究院 兰州 730000 2024
昆明理工大学现代农业工程学院 昆明 650500
Subjects
Oasisization
玉米
地膜覆盖
Plastic film mulching
绿洲化
Maize
早衰
土壤通气性
Plant senescence
Soil aeration
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Summary:S275.6; 干旱区新垦绿洲沙地灌溉强度大,农田覆膜后往往出现春玉米早衰现象.为探讨土壤水分和通气性是否是引发早衰的原因,本研究在河西走廊绿洲春玉米农田设置不覆膜(NM)和覆膜(PFM)处理,探求覆膜条件下土壤水分和CO2分压(pCO2)对玉米根系生长、绿叶面积衰减、光合生理以及籽粒产量与品质的影响.覆膜处理中,覆膜区域的土壤pCO2较未覆膜区域高40％以上;未覆膜处理中,对应区域的土壤pCO2差异为13.9％～24.0％.相比不覆膜处理的对应区域,覆膜处理覆膜区域过高的土壤pCO2使玉米花期根系活力下降19.7％,但非覆膜区根长密度和根系活力分别增加22.7％和9.6％.覆膜提高了春玉米拔节期叶片光合速率(20.0％)和蒸腾速率(8.5％),但抑制了花后叶片光合速率(-40.0％)和蒸腾速率(-18.0％);覆膜处理相对绿叶面积衰减启动时间和衰减最大速率时间分别提前1.7 d和7.1 d,而平均衰减速率和最大衰减速率分别增加6.7％和21.7％.覆膜的上述效应未显著影响玉米籽粒产量,但使籽粒淀粉含量和蛋白质含量分别降低20.1％和22.1％.以上结果表明,在干旱区新垦绿洲沙地,覆膜根区土壤pCO2过高可能是导致玉米花后早衰和籽粒品质下降的重要原因,后期建议开展适时揭膜、控制灌溉(如亏缺灌溉、分根交替灌溉)或加气灌溉对覆膜新垦绿洲农田土壤通气性的改善研究.
ISSN:2096-6237
DOI:10.12357/cjea.20230289