内蒙古平原灌区春玉米土壤-根系-水分系统对深松响应的节水高产生理机制

According to the shortage of water resources and shallow topsoil layer structure of maize production in arid and semiarid areas in Inner Mongolia, the main factors limiting the yield improvement and sustainable development are analyzed. In spring maize growth period, the soil moisture migration, spatial distributions of roots, soil water use efficiency and yield changes in leaf and canopy structure will be exzamined in different subsoiling depths, seasons and years.Then, the physiological mechanisms of subsoiling on soil moisture migration rhizosphere and water use efficiency of spring maize will be disscussed in order to supporting the continuous yield potential mining, improving water use efficiency of spring maize, realizing water saving and yield improving of unity of spring maize in irrigation areas of Inner Mongolia.

针对内蒙古平原灌区水资源短缺且利用效率低以及土壤耕层浅、结构差等导致玉米群体早衰、限制产量提高的生产问题，以春玉米高产品种为试验材料，在不同深松季节、深度、年限及不同灌水次数调控下，比较研究春玉米不同生育时期根际土壤水分运移、根系空间分布、根际土壤微生物结构、叶片及群体水分利用效率及产量变化，明确深松对春玉米土壤-根系-水分运移及提高春玉米产量、水分利用效率生理机制，探索以深松改土为核心的灌区玉米节水高产技术途径，为不断挖掘灌区春玉米高产潜力，提高春玉米水分利用效率，实现节水与高产相统一提供理论依据和实践指导。

项目以春玉米高产品种为试验材料，在不同深松深度、不同灌水次数、不同深松年限、不同深松季节调控下，比较研究春玉米不同生育时期根际土壤水分运移、根系空间分布、根际土壤微生物结构、叶片及群体水分利用效率及产量变化。主要结论如下：深松能够提高春玉米田0-80cm土层土壤含水量及田间持水量，降低不同土层土壤容重、土壤紧实度及耗水量；深松能够显著提高春玉米根系生长量，提高产量及水分利用效率。深松能够减少灌水次数及灌水量，相同的灌水在深松处理下能够显著提高土壤酶活，改善土壤微生物环境，获得显著高于浅旋条件的产量。随着深松（翻）年限的增加，春玉米土壤结构稳定性增强，根系生长状况优化，对玉米生育后期养分的吸收和利用调控机制增强。与春季深松相比，秋季深松更加有效的提高了玉米产量及水分利用效率。尤以秋季深松40cm处理对于产量及水分利用效率提高效果最佳。