王巧梅^1,*, 樊志龙^1,*, 赵彦华², 殷文¹, 柴强^1,*
1甘肃省干旱生境作物学重点实验室 / 甘肃农业大学农学院, 甘肃兰州 730070

²甘肃农业大学资源与环境学院, 甘肃兰州 730070

^* 通讯作者(Corresponding author): 柴强, E-mail:Chaiq@gsau.edu.cn;
^**同等贡献(Contributed equally to this work) 第一作者联系方式: 王巧梅, E-mail:18794871611@163.com; 樊志龙, E-mail:470141208@qq.com
收稿日期:2016-12-24 接受日期:2017-04-20网络出版日期:2017-05-11基金:本研究由国家公益性行业(农业)科研项目(201503125-3)和国家自然科学基金项目(31360323)资助

摘要针对水资源不足严重制约绿洲灌区玉米生产, 密植对玉米耗水特性影响研究薄弱, 以及生产实践中缺乏调控种植密度以同步提高产量和水分利用效率的理论依据等问题, 2012—2015年, 以先玉335为参试品种, 在相同施肥、灌水制度下, 设75 000 株 hm^-2 (低, D1)、87 000 株 hm^-2 (中, D2)、99 000 株 hm^-2 (高, D3) 3个密度水平, 探讨密度对玉米耗水的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响, 以期为优化密植增产节水技术提供理论依据。结果表明, 随密度增大, 玉米全生育期总耗水量(ET)增大, 大喇叭口期至吐丝期是耗水量增大的主要时期, 高、中密度处理与低密度处理相比, 全生育期总耗水量4年平均分别高22.8%、14.4%, 大喇叭口期至吐丝期平均分别高28.4%、18.2%, 其他生育时期不同处理的耗水量差异不显著。增加密度可降低玉米的无效耗水, 提高水分利用率, 高、中密度处理较低密度处理全生育期的棵间蒸发量(E) 4年平均分别减少56.5 mm、27.6 mm, 密植降低棵间蒸发量的主要时期在拔节至灌浆期, 其中大喇叭口期至吐丝期的日均棵间蒸发量分别减少0.51 mm、0.27 mm; 高、中密度与低密度处理相比, 全生育期的E/ET分别降低15.8%、6.2%, 其中拔节至大喇叭口期减小幅度最大, 分别为22.1%、10.7%。与低密度处理相比, 高、中密度处理的籽粒产量分别提高了17.9%、14.8%, 但高、中密度处理间的产量差异不显著; 高、中、低密度处理的水分利用效率(WUE)分别为18.2、19.3和16.8 kg hm^-2 mm^-1, 中密度处理的WUE显著高于低密度处理; 与低密度处理相比, 高、中密度处理4年平均灌溉水利用效率(IWUE)分别提高了34.5%、19.6%。本研究说明, 在传统供水覆膜条件下, 进一步增加种植密度是干旱绿洲灌区提高玉米产量和灌溉水利用效率的可行措施。

关键词:密植; 耗水量; 蒸散比; 产量; 水分利用效率
Effect of Planting Density on Water Consumption Characteristics of Maize in Oasis Irrigation Area
WANG Qiao-Mei^1,*, FAN Zhi-Long^1,*, ZHAO Yan-Hua², YIN Wen¹, CHAI Qiang^1,*
1Gansu Provincial Key Laboratory of Arid Land Crop Science / College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China

²College of Resources & Environmental Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China

Fund:This study was supported by the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest (201503125-3) and the National Natural Science Foundation of China (31360323)
AbstractIn oasis irrigation agricultural region, water resources deficit is one of the most serious constraints for crop production. However, the insufficient academic support for how compact planting affecting crop water consumption has led to a great short slab on increasing yield and water use efficiency (WUE) simultaneously through the regulation of plant density in practices. Under the same fertilization and irrigation level, a field experiment was carried out in 2012-2015 in order to investigate the water consumption characteristics, yield and water use efficiency of maize under different density levels (D1, 75 000 plants ha^-1, low; D2, 87 000 plants ha^-1, medium; and D3, 99 000 plants ha^-1, high). Withincreasing planting density the total water consumption (ET) increased in whole growth stage, but had no significant changes from sowing to jointing stage and from filling to full ripe stage. The total ET in high and medium density treatments significantly increased by 22.8% and 14.4% on average of four years, while by 28.4% and 18.2% on average of four years mainly in big trumpet to silking stage, respectively, compared with low density treatment. Similarly, increasing planting density could reduce invalid water consumption and increase water use efficiency, the high and medium density treatments reduced evaporation (E) in whole growth stage, by 56.5 mm and 27.6 mm, significantly decreased average daily evaporation from jointing to filling, and even greatly from big trumpet to silking stage, with the decreased values of 0.51 mm and 0.27 mm, respectively, compared with low density treatment. For E/ET, it was decreased with planting density increases, and the E/ET under high and medium density was reduced by 34.5% and 18.8%, respectively, especially from jointing to big trumpet, which decreased by 22.1% and 10.7%, respectively. On average, the grain yield under high and medium density was 17.9% and 14.8% greater than that under low density, but the difference was not significant. The water use efficiency (WUE) under high, medium and low density was 18.2, 19.3, and 16.8 kg ha^-1 mm^-1, respectively. While, the irrigation water use efficiency (IWUE) under high and medium density was increased by 34.5% and 19.6%, respectively, compared with low density. Therefore, further increasing planting density is favorable to improve grain yield and IWUE under the condition of traditional water supplement and film mulching in Oasis irrigation region.

Keyword:Dense planting; Water consumption; E/ET; Grain yield; Water use efficiency
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作物良好的生长发育很大程度取决于光、温、水、肥、土等生态因子, 其产量与品质也受自然生态条件的约束^[1]。在诸多影响因子中, 土壤水分是作物群体生长发育的主要限制因子, 作物群体水分利用状况与作物干物质积累与分配及产量密切相关^{[2, 3]}。而种植密度是调控作物群体生长发育的重要途径, 通过调控种植密度, 改善作物对水资源的利用率, 是提高作物产量的根本途径^[4]。因此, 在资源性缺水地区, 研究合理密度对作物高产、高效栽培具有重要意义。目前, 国内外有关作物密度效应在作物群体总耗水量、产量以及水分利用效率方面的研究均有报道。合理密植的作物群体结构在干旱条件下, 具有充分利用降水、提高水分利用率的优势, 但供水充分条件下提高密度使作物群体总耗水增加, 这是由于拔节至灌浆期作物生长需水强度大, 群体内部水分竞争激烈^[5], 以及作物群体数量增加致使作物蒸腾耗水增大^[6]。作物群体耗水由作物蒸腾和棵间蒸发两部分组成^{[7, 8]}, 其中作物蒸腾耗水所占比重较大, 增加密度使作物蒸腾有效耗水增加促进了光合产物的积累^[9], 同时降低土壤无效蒸发, 提高水分利用率^[6], 此作用仅体现在玉米旺盛生长与产量形成阶段^{[10, 11]}。另有研究指出^[12], 合理密植的作物群体结构是实现作物高产的基础, 主要在于其根系结构可以充分利用土壤中水养分, 冠层结构可改善通风条件、扩大光合面积, 进而提高产量。作物产量与作物耗水相互消长的关系决定水分利用效率的高低^[13], 而增加种植密度能够显著提高水分利用效率, 其原因在于不同密度下产量和耗水模式均有差异^[14]。在特定的栽培技术条件下, 揭示密度与耗水特性之间的关系可以为优化高效节水技术提供理论依据。
甘肃河西走廊作为我国重要的制种玉米和春玉米生产基地, 资源性缺水问题严重^[15], 且节水高产技术主要集中在品种选择^[16]、灌溉技术^[17]等方面, 但密度对作物群体产量及水分利用效率影响的研究相对薄弱, 在生产实践中通过调控密度进一步提高产量和水分利用效率的潜力尚未被挖掘。因此, 本研究通过大田试验, 在不同密度条件下, 监测玉米各生育阶段的耗水特征, 研究其产量表现和水分利用效率, 以期为干旱灌区玉米密植增产节水技术的构建提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验区概况甘肃农业大学武威黄羊镇绿洲试验站位于甘肃河西走廊东端(37^o30′ N, 103^o5′ E), 地处东亚季风冷温带干旱区, 年蒸发量2400 mm以上, 多年平均降雨156 mm, 多集中在7、8、9月份。玉米为该区主栽作物, 生育期集中在4月至9月; 农户普遍采用覆膜种植, 种植密度为82 500株 hm^-2, 低于高产农田水平。2012— 2015年度玉米各生育阶段内的降雨量如图1。
图1
Fig. 1

	Figure OptionViewDownloadNew Window
	图1 2012-2015年玉米各生育阶段内的降雨量Fig. 1 Precipitation during each growth stage of maize in 2012-2015

1.2 试验设计设75 000株 hm^-2 (低, D1)、87 000株 hm^-2 (中, D2)、99 000株 hm^-2 (高, D3) 3个种植密度; 玉米等行种植, 调控株距形成不同密度, D1、D2、D3处理的株距分别为34 cm、29 cm、24 cm; 小区面积6 m× 8 m。每处理重复3次, 小区随机排列。
玉米播种日期分别为2012年4月14日、2013年4月11日、2014年4月14日、2015年4月17日, 收获日期分别为2012年9月29日、2013年9月29日、2014年9月30日、2015年9月25日。
供试玉米(Zea maysL.)品种为先玉335。氮肥为含氮46%的尿素, 磷肥为过磷酸钙; 采用厚度为0.08 mm, 宽度为1.4 m的农用地膜。总施纯氮450 kg hm^-2, 按基肥:大喇叭口期追肥:花后15 d追肥 = 3:5:2分施; 纯P₂O₅ 337.5 kg hm^-2, 全做基肥。冬储灌120 mm, 生育期内按拔节期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、开花期、灌浆期分别灌水90、120、120、120、90 mm, 全生育期灌溉量共计540 mm。采样日期见表1。
表1
Table 1
表1(Table 1)

表1 不同年份不同生育期的采样时间 Table 1 Sampling date for maize at different growth stages (month/day) 年份 Year 播种期 Sowing 苗期 Seeding 拔节期 Jointing 大喇叭口期 Big flare 抽雄吐丝期 Silking 开花期 Flowering 灌浆期 Filling 成熟期 Full ripe 2012 4/14 5/5 5/26 6/13 7/19 8/6 8/24 9/29 2013 4/11 5/6 5/27 6/16 7/21 8/11 8/28 9/29 2014 4/14 5/5 5/27 6/14 7/23 8/8 8/27 9/30 2015 4/17 5/5 5/23 6/10 7/16 8/3 8/21 9/25

表1 不同年份不同生育期的采样时间 Table 1 Sampling date for maize at different growth stages (month/day)

1.3 测定指标与计算方法1.3.1 土壤含水量 播种前、收获后及生育期内每15~20 d各测定一次, 灌水前、灌水后加测一次, 用烘干法测定0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm三个土层; 用水分中子仪(美国CPN公司503DR)测定30~50 cm、50~80 cm、80~110 cm三个土层, 以3次重复的平均值作为一个处理的土壤含水量测定值。
1.3.2 棵间蒸发量测定 棵间蒸发量(mm)用微型蒸渗仪(Micro-Lysimeter)测定^[18]。
1.3.3 作物阶段耗水量 ET=P+I+Wt₁-Wt₂, 式中P为t₁至t₂生育阶段降水量(mm), I为t₁至t₂生育阶段灌溉量(mm), Wt₁为t₁时土壤贮水量(mm), Wt₂为t₂时土壤贮水量(mm)。由于试区地下水位极深不存在向上的水分流量, 在节水灌溉条件下, 水分渗漏量和径流量可以忽略不计。
1.3.4 全生育期总耗水量 ET=P+I+W₀-W_h, 式中P为生育期间自然降水量(mm), I为灌水量(mm), W₀为播前土壤贮水量(mm), W_h为收获期土壤贮水量(mm)。
1.3.5 生育阶段蒸散比 某生育阶段棵间蒸发量(E)与该生育阶段耗水量(ET)之比。
1.3.6 全生育期蒸散比 全生育期作物棵间蒸发量(E)与作物全生育期总耗水量(ET)之比。
1.3.7 产量 作物成熟后按小区收获计产。
1.3.8 水分利用效率 WUE = Y/ET, 式中WUE为水分利用效率(kg hm^-2 mm^-1), Y为籽粒产量(kg hm^-2); ET为生育期总耗水量。
1.3.9 灌溉水利用效率 IWUE=Y/I ^[19], 式中IWUE为灌溉水利用效率(kg hm^-2 mm^-1), Y为籽粒产量(kg hm^-2), I为生育期内总灌水量(mm)。
1.4 数据统计采用Microsoft Excel 2010整理、汇总数据, 用SPSS17.0进行方差分析、显著性检验。

2 结果与分析2.1 种植密度对玉米群体耗水结构的影响2.1.1 生育期内耗水量动态 玉米全生育期总耗水量随种植密度的增加而增大, 高、中密度(702.2 mm和657.0 mm)较低密度(571.8 mm)分别增加22.8%、14.4%, 高密度较中密度增加6.9% (图2)。密度处理对玉米播种至拔节期、灌浆至成熟期的阶段耗水量影响不显著, 但显著影响拔节期至灌浆期的阶段耗水量; 拔节至大喇叭口期, 高、中、低密度的作物群体耗水量分别为88.1、79.1和70.5 mm, 且高、中密度较低密度分别增加25.1%和11.8%; 大喇叭口期至吐丝期, 玉米群体耗水量在高、中、低密度下分别为133.9、122.9和104.2 mm, 高、中密度较低密度处理分别高28.4%、18.2%; 吐丝至灌浆期, 高密度、中密度作物耗水量(94.3 mm和93.1 mm)较低密度(80.1 mm)分别增加16.5%和14.6%, 但高、中密度处理的差异不显著。说明密度对玉米群体耗水量的影响主要集中在大喇叭口期至抽雄吐丝期。
图2
Fig. 2

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	图2 不同处理的玉米生育期内耗水量动态 ET; 总耗水量; D1: 低密度; D2: 中密度; D3: 高密度。不同字母表示同一生育阶段内各处理间差异显著(P< 0.05)。Fig. 2 Dynamics of water consumption during each growth stage of maize in different treatments ET: total water consumption; D1: low density; D2: medium density; D3: high density. Bars superscripted by different letters are significantly different among different treatments in the same growth stage at P< 0.05.

2.1.2 生育期内棵间蒸发量的变化 随种植密度的提高, 玉米全生育期的棵间蒸发量显著下降(图3), 高、中密度下玉米全生育期棵间蒸发总量分别为181.5 mm和210.6 mm, 较低密度处理(238.2 mm)分别降低56.5 mm和27.6 mm。各密度处理的生育阶段棵间蒸发日均值变化, 对拔节至灌浆期的影响最大, 且随密度的提高而降低, 但对播种至拔节、灌浆至成熟期的影响不显著; 拔节至大喇叭口期, 高、中密度较低密度处理分别降低0.41 mm和0.23 mm; 大喇叭口期至吐丝期, 高、中密度的棵间蒸发日均值较低密度处理分别降低0.51 mm和0.27 mm; 吐丝至灌浆期, 高密度的棵间蒸发日均值较低密度降低0.28 mm, 中密度较低密度减少0.16 mm, 高、中密度差异不显著。说明提升密度对土壤无效耗水的抑制作用主要体现在大喇叭口期至吐丝期。
图3
Fig. 3

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	图3 不同种植密度玉米生育阶段棵间蒸发日均值变化 处理缩写同图2, 图中竖线表示玉米的3个生长阶段。Fig. 3 Variation of average daily evaporation under different planting densities Treatments are abbreviated as in Fig.2. The vertical lines in each figure are three dividing growth stage of maize into three parts.

2.1.3 生育期内的蒸散比(E/ET) 玉米全生育期的E/ET在高、中、低密度下分别为25.9%和32.1%和41.7%, 且与低密度相比, 高、中密度分别减小15.8%和6.2% (图4)。密度对各生育阶段内蒸散比的影响均显著, 且均随密度增加而显著降低; 播种至拔节期, 高密度较低密度减小15.0%, 而中、低密度差异不显著; 拔节至大喇叭口期, 蒸散比在高、中密度下较低密度处理分别减小22.1%和10.7%; 大喇叭口期至吐丝前期, 高密度较低密度减小14.4%, 中、低密度间差异不显著; 吐丝后期至开花期, 与低密度相比, 高、中密度的蒸散比分别降低10.9%和4.7%; 开花期至成熟期, 随密植提升, 高密度减小12.0%, 中密度与低密度没有差异。表明增加密度提高水分利用率主要是减少了拔节至大喇叭口期内土壤的无效耗水。
图4
Fig. 4

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	图4 不同种植密度下玉米各生育阶段蒸散比变化 E/ET: 蒸散比; 处理缩写同图2。Fig. 4 Changes of E/ET during each growth stage of maize under different planting densities E/ET: the percentage of evaporation and crop water consumption. Treatments are abbreviated as in Fig. 2.

2.2 种植密度对玉米籽粒产量及水分利用效率的影响2.2.1 产量表现 与低密度相比, 增加密度显著提高了玉米的籽粒产量(图5), 4年平均增产16.3%, 增产显著。3个密度处理中以高密度产量为最高, 高达12 609.0 kg hm^-2, 较低密度提高17.9%, 中密度较低密度增产14.8%, 而高、中密度间差异不显著。
图5
Fig. 5

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	图5 不同种植密度下的玉米籽粒产量 处理缩写同图2。Fig. 5 Grain yield of maize under different planting densities Treatments are abbreviated as in Fig. 2.

2.2.2 水分利用效率(WUE) 作物水分利用效率(WUE)在各种植密度下表现为18.2、19.3和16.8 kg hm^-2 mm^-1, 其中以中密度最高, 与低密度相比, 增加了14.9%。表明增加种植密度是提高作物水分利用效率的有效措施。
图6
Fig. 6

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	图6 不同处理作物水分利用效率 处理缩写同图2。Fig. 6 Water use efficiency (WUE) under different treatments Treatments are abbreviated as in Fig. 2.

2.2.3 灌溉水利用效率(IWUE) 提升种植密度可提高灌溉水利用效率(图7)。高、中密度下的IWUE分别为23.7 kg hm^-2 mm^-1和22.2 kg hm^-2 mm^-1, 较低密度提高了34.5%和19.6%, 表明高密度(99 000株 hm^-2)玉米群体会更充分利用灌水。
图7
Fig. 7

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	图7 不同处理作物灌溉水利用效率 处理缩写同图2。Fig. 7 Irrigation water use efficiency (IWUE) under different treatments Treatments are abbreviated as in Fig. 2.

3 讨论3.1 密度与作物耗水特性的关系在影响作物群体生育期内耗水量的各因素中, 种植密度可能是主要的影响因子。刘泉汝等^[14]研究表明, 秸秆覆盖条件下, 随密度增加, 作物总耗水量增加, 主要是由于拔节至抽穗高密植作物群体耗水增加, 如果此阶段底墒不足会造成减产。张冬梅等^[5]则认为, 玉米阶段耗水随密度增加主要发生在苗期至拔节期。而王立明等^[20]认为, 播种密度对不同品种大豆的田间耗水量影响不显著。在本研究中, 与低密度相比, 提高种植密度, 玉米群体总耗水量显著增加, 同时对大喇叭口期至吐丝期的阶段耗水影响最大。马淑荣^[21]研究发现, 随密度增加, 作物群体内植株数量增多, 荫蔽严重, 株间辐射度降低, 通风透光性差, 致使土壤温度降低。陈传永等^[22]也认为, 从拔节至灌浆期, 玉米叶面积指数随密度的增加呈增加趋势, 这都是决定作物耗水量差异的重要因子。本研究结果可能与增加种植密度下作物群体数量增大, 对水分需求增加, 加之在大喇叭口期至吐丝期叶面积显著增加, 致使叶面蒸腾耗水增加相关。另有研究表明, 作物总耗水量中, 棵间蒸发量(E)占较大比重, 降低E值是减少土壤水分无效散失、提高水分有效利用的重要措施^{[15, 23]}。相关研究指出^[6], 高密度处理的棵间蒸发量远低于低密度, 且密度对灌浆期的棵间蒸发影响最大。本研究中, 增加密度同样可以减少E, 但此作用在大喇叭口期至吐丝期的效果最明显。其原因可能是玉米生育前期作物植株小, 叶面积指数较低, 则叶片的蒸腾量较低, 农田耗水以裸地蒸发为主; 进入生长旺盛阶段, 随气温升高, 降雨量和灌水逐渐增多, 能够满足高密植作物的生长发育^[8], 加之大喇叭口期至吐丝期高密植作物叶面积指数显著增加, 覆盖度增加, 降低了E值, 增加后期蒸腾, 从而促进了干物质的积累, 使水分消耗从物理过程向生理过程转化, 从无效消耗向有效消耗转化, 对提高作物水分利用效率十分有益^[5]。蒸散比(E/ET)揭露了不能被作物有效利用水分的百分比, E/ET越小表明被作物有效利用的水分越多^[23]。本研究中, 玉米全生育期的E/ET随密植提高而降低, 且拔节至大喇叭口期的E/ET降幅最大。有研究指出, 作物棵间蒸发(E)占作物耗水(ET)的比例主要受叶面积指数的影响, 叶面积指数大, E/ET值小, 调节植株种植密度可以有效增加作物的叶面积指数, 减少土壤无效耗水^[24]。因此, 在限量供水条件下, 密植可能是降低E和E/ET, 提高水分利用率的可行措施。
3.2 增加密度对产量的影响种植密度是调控作物群体特征的重要因素, 通过调控种植密度, 改善作物对水资源的利用率, 有效提高作物产量^{[25, 26]}。李豪圣等^[27]认为高密植作物比低密植作物拥有更高的增产潜力。而高密植增产的机理在于适宜的群体结构有助于扩大光合面积、增加穗位叶层的光合有效辐射、提高群体光合速率、减少群体呼吸消耗; 而过大的群体结构, 特别是抽穗期之后, 叶面积系数达到高峰期, 叶片相互遮蔽, 群体受光面积不再随着玉米叶面积的增加而增加, 净同化率降低, 灌浆不完全^[28], 加之高密植作物加剧了土壤及地上部空间的竞争, 导致减产^[29]。但从植株群体出发, 高密植使单位面积内植株数目显著增加, 对单株根系与单株地上部的减小趋势有弥补效应, 同时显著增加了群体根表面积指数与群体叶面积指数, 进而显著提高光合作用, 促进地上部干物质的积累, 提高产量^[4]。这些研究均说明, 密植是作物增产的重要措施。而肖鑫辉^[29]研究认为, 在保证水肥供应充足的高产田中, 夏玉米品种登海661在密度为90 000~120 000株 hm^-2的范围内, 产量随密度增加而增加, 其中在密度为120 000株 hm^-2产量最大, 为14 947.5 kg hm^-2, 至密度为135 000株 hm^-2时产量下降。陈传永等^[22]研究亦表明, 春玉米“ 先玉335” 在其生育期降雨量达500 mm的基础上, 密度为60 000~105 000株 hm^-2的范围内, 增加密度具有明显的增产优势, 密度为105 000株 hm^-2时产量高达13 288.7 kg hm^-2。本研究结果与其相似, 在密度为99 000株 hm^-2时充分发挥了生长潜能, 在现有的生产条件下进一步增加种植密度已不能显著增产, 因此可通过肥水调控同步增加密度提高玉米产量^{[30, 31]}。
3.3 作物WUE对种植密度的响应作物WUE指的是农田蒸散消耗单位重量水(耗水量)所制造的干物质量(产量)。密植效应具有高产优势, 同时提高WUE, 密植是提高作物群体有限水资源利用率的可行途径之一。另有研究表明^[14], 覆盖方式能够显著提高中密度种植条件下的WUE, 对其余密度处理下WUE影响不显著, 这可能是由不同密度处理的群体结构差异和耗水模式差异引起的。而李儒等^[32]认为作物高产进而提高水分利用效率的主要原因是作物耗水量的增加。本研究中, 与低密度相比, 87 000株 hm^-2密度下, WUE最大(20.1 kg hm^-2mm^-1), 同时作物产量也最大; 但在D3密度下WUE降低, 由于作物耗水对其贡献增加。99 000 株 hm^-2的种植密度相对于87 000株 hm^-2时, 玉米水分利用效率没有显著提高, 但玉米籽粒产量与灌溉水利用效率却达到最大, 而河西绿洲灌区的粮食生产主要以灌溉为主, 从灌溉水利用效率出发, 99 000株 hm^-2的密度是当前绿洲灌区单作玉米种植的首要选择。因本研究仅设计了3个密度梯度, 仍未出现产量上限, 说明试区仍具有进一步提高密度以实现增产节水的可能性。

4 结论在河西绿洲灌区, 当施肥、灌溉制度相同时, 增大密度增大了玉米全生育期总耗水, 且密度对玉米耗水量的影响主要发生在大喇叭口期至吐丝期; 增大密度降低了玉米全生育期的棵间蒸发量、减小了蒸散比, 而降低土壤无效耗水、提高水分利用率的作用主要体现在玉米的大喇叭口期至吐丝期。与低密度相比, 适当增大种植密度有助于提高水分利用效率、灌溉水利用效率及玉米产量。因此, 在水肥供给充足的基础上, 增大玉米种植密度是绿洲灌区实现灌溉水高效利用、玉米高产的主要栽培技术。
The authors have declared that no competing interests exist.


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