东北雨养区玉米种植密度对土壤棵间蒸发的影响

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1、东北雨养区玉米种植密度对土壤棵间蒸发的影响孙仕军1，迟道才1，闫瀛1，刘彦平1，王铁良1，尹光华2（1沈阳农业大学水利学院沈阳110866；2中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016）摘要：本文使用微型蒸发器对雨养农业区不同种植密度条件下的玉米土壤棵间蒸发进行了试验研究，结果表明，土壤棵间蒸发随着种植密度的增大呈现出减小的趋势。种植密度对相对土壤蒸发强度以及棵间蒸发与阶段腾发量的比值的影响与棵间蒸发一致，即种植密度越大，比值越小。影响棵间蒸发的两个主要因素叶面积指数和土壤表层含水率也随着种植密度的增加而减小。关键词：雨养农业；种植密度；玉米；棵间蒸发；节水农业中图分类号：S513

2、文献标识码：A5东北雨养区玉米种植密度对土壤棵间蒸发的影响孙仕军迟道才闫瀛等0引言玉米种植密度是影响其产量的关键因素。国内外学者对玉米种植密度的研究由来已久，如，种植密度与耗水量之间的关系，种植密度对叶面积、光合作用的影响等。植物种群密度增加通常可以提高产量，直到达到一个每单位面积最优的种植密度（Langetal.,1956;HoltandTimmons,1968）。胡柯等[2]（2007）和孙锐等[3]（2008）指出：玉米单株的叶面积呈现出下降趋势；而群体的叶面积、叶面积系数呈现出增高趋势。而玉米产量随种植密度的增加呈现出向下抛物线趋势，即增加一段后出现下降趋势。陈传永等[4]（

3、2010）和胡萌等[5]（2010）研究认为种植密度对玉米的光合特性有一定影响。有关玉米种植密度的研究报道很多,大多是关于密度与产量及其产量构成因素的关系[1]。但对作物种植密度与土壤棵间蒸发的关系研究较少。在一定耕作条件下,作物应当有最为合理的种植密度，使得产量较高的前提下无效耗水最少。本研究采用微型蒸发器对雨养农业区不同种植密度条件下玉米土壤棵间蒸发进行测定，利用FAO推荐的模型对本地区的作物需水量进行计算,旨在为合理安排玉米种植密度，减少土壤棵间蒸发量，减少无效耗水提供依据。收稿日期：2011-09-22基金项目：辽宁省教育厅高校科研项目（2009A630）；辽宁省节水农业重点

4、实验室基金项目(05KJT21002)。作者简介：孙仕军(1969-)，男，博士，副教授。主要从事水资源开发利用和农业节水方面研究。E-mail:sunshijun2000@yeah.net1材料与方法1.1试验地概况本试验于2010年5月至10月在沈阳农业大学水利学院综合试验基地完成。该基地位于北纬41°44′，东经123°27′，海拔44.7m，土质为潮棕壤土，耕作层平均土壤容重为1.55g/cm3，田间持水率为29.59%（质量含水率）。试验期平均地下水埋深为5m。试验场内设有自动气象观测系统，自动观测太阳辐射强度、空气温度与湿度、风速等相关气象数据。1.2试验设计与供试材料本

5、试验主要是研究种植密度对土壤棵间蒸发的影响，供试作物为玉米，品种为辽宁省农科院玉米所提供的国审新品种辽单527，在2010年5月9日进行播种。试验共设有五个处理，每个处理重复4次，各处理之间的种植密度不同，具体安排如表1所示：表1玉米种植密度设计株/（667m2）处理号处理1处理2处理3处理4处理5密度296433353706407644471.3观测项目及方法1.3.1土壤含水率的测定本研究采用TDR测定0~80cm深土层的土壤含水率；分别取0~10cm，10~20cm，20~30cm，30~40cm，40~60cm，60~80cm的土层，每个小区取3次重复。用烘干法和时域反射仪（

6、TDR）同时进行。采集土样后，将留下的空洞，用细土回填密实，并与下次采集时与此点距离控制在50cm至100cm之间。5东北雨养区玉米种植密度对土壤棵间蒸发的影响孙仕军迟道才闫瀛等TDR观测在预先布置好的观测点处定期进行。每7天测定一次，雨前雨后加测。1.3.2土壤棵间蒸发（E）的观测土壤棵间蒸发（E）采用微型蒸发器，定期称重换土，雨后加测。蒸发器套筒材料为1mm厚镀锌铁皮，内筒内径为10cm，相应的外筒内径为12cm，筒高有10cm和15cm两种，15cm高的筒对应外筒直径为11cm,采用纱布和滤纸封底。观测时每一个测点都布置两种规格的套筒。1.3.3作物叶面积的测定待玉米进入三叶期

7、后，不定期的进行叶面积的测定，即观测玉米的叶长和叶宽，采用钢尺测量，每个处理选取3株玉米，最后结果取其平均值。叶面积指数用下式计算：（1）其中，为玉米种植密度，ai是测得的玉米叶长，bi是叶宽。气象资料：由试验场内的自动气象监测系统提供。包括风向、风速（S）、空气温度（T）、空气湿度（W）、日照（H）和净辐射（Rn）；1.3.4作物需水量计算本文采用参考作物需水法计算作物需水量，这种方法计算某一作物各生育阶段需水量的表达式为：（2）式中：ETc为实际作物蒸