粉垄耕作深度对玉米生长动态及水分利用效率的定量分析与模型验证

摘要

为探究西北干旱地区玉米增产提质的最佳粉垄耕作深度，2021年于宁夏暖泉农场开展大田试验，以玉米品种‘天赐19号’为试验材料，设置粉垄耕作深度为30（FL30）、40（FL40）、50（FL50）、60 cm（FL60）4个处理，以传统旋耕15 cm为对照（CK），观测玉米株高、茎粗、根系活力、产量构成和干物质积累等生物量的变化趋势，分析不同粉垄深度对玉米生长动态及最终产量的影响，基于实际耗水量和产量，结合AquaCrop模型模拟冠层覆盖度与干物质分配，测算粉垄耕作条件下玉米水分利用效率（WUE）。结果表明：抽雄期，FL60的玉米株高为285.6±12.3 cm较CK增加9.4%,FL40的茎粗较CK增幅最大，为6.76%;FL60的苗期根系活力较CK升高65.86%（P<0.05）,FL40的抽雄-成熟期根系活力较CK高24.31%～47.28%。FL60的穗长为19.83±2.05 cm、百粒重为32.07±2.26 g、籽粒产量达15.73±0.80 t/hm²，均为各处理最优，较CK增产57.14%;FL60的WUE最高为59.62 kg/（hm²·mm），较CK升高101.42%。AquaCrop模拟显示，FL60的冠层覆盖度（88%）与干物质积累（224.80±15.78 g/株）也均为最优，模型精度R2≥0.89,NRMSE≤8.52%。综上，西北干旱地区实现玉米增产提质的最佳粉垄深度为50～60 cm。

关键词

粉垄 / 玉米 / 产量 / 水分利用效率 / AquaCrop模型