内蒙古黄土高原区限量补灌对玉米根系及产量的影响

摘要

为探究不同补灌量下土壤水分对玉米根系及产量的影响，于2022—2023年在内蒙古自治区准格尔旗纳林果园设置900（W₁）、1 050（W₂）、1 200（W₃）、1 350（W₄）和1 500 m³/hm²（CK）5个补灌量处理，测定不同处理下玉米全生育期土壤含水率、耗水量、根长密度、根表面积密度、根重密度、根系伤流强度和玉米产量等指标，并解析土壤水分、根系分布及二者之间的交互效应。结果表明：土壤含水率、贮水量和耗水量均随着补灌量的递增而增加，其中含水率、贮水量和耗水量在不同土层深度（0—20、>20—40、>40—60 cm）和生育期均呈单峰曲线变化趋势，分别在>20—40 cm土层和玉米抽雄期达峰值。0—100 cm土层内，玉米根系主要集中在0—20 cm土层中，根系总量占比为60%～80%，且根系密度随着土层深度延伸而急剧减少，随着灌水量的增加，0—20 cm表层土壤中根系密度呈上升趋势，而>20—100 cm则反之。此外，随着补灌量的增加，玉米根系伤流强度具有显著差异，其中W₃的伤流强度最高，较其他处理增加1.28%～30.72%。2022和2023年，W₁、W₂、W₃、W₄的经济产量较CK分别降低12.78%、6.34%、0.51%、5.64%和9.52%、7.79%、3.93%、0.54%，其中W₃降幅最小，但水分利用效率较其他处理高3.37%～23.17%。综上，W₃既可以在限量补灌条件下实现该地区玉米的稳产，又可以提高水分利用效率，因此，内蒙古黄土高原区玉米整个生育期最佳补灌量为1 200 m³/hm²。

关键词

玉米 / 限量补灌 / 土壤水分 / 根系密度 / 产量 / 内蒙古黄土高原区

基金资助

鄂尔多斯市揭榜挂帅项目（JBGS-2021）; 科技兴蒙行动重点专项（2022EEDSKJXM004）