Влияние различных сроков посева и уровня орошения на поглощение NPK, урожайность и эффективность использования воды кукурузой

Том 13 научных докладов, номер статьи: 12956 (2023) Цитировать эту статью

271 Доступов

Подробности о метриках

В Верхнем Египте наблюдаются высокие температуры летом и низкие температуры зимой, что существенно влияет на сроки посева кукурузы в этом регионе. На продуктивность кукурузы и эффективность использования воды могут сильно влиять водный стресс и сроки посева (SD). Поэтому крайне важно определить оптимальный уровень орошения и стандартные отклонения с учетом местных условий. Для оценки эффектов использовались два уровня орошения: (1) контрольный (полный объем поливной воды) и (2) 70% поливной воды. Полевые эксперименты проводились на станции водного исследовательского комплекса Национального центра водных исследований в Тошке. Цель заключалась в том, чтобы оценить два уровня орошения (полное и ограниченное орошение) в пяти SD (ранний: середина февраля и март, нормальный: середина июня и поздний: середина августа и сентябрь) как в 2019, так и в 2020 году, чтобы определить идеальную дату посева (SD) и уровень орошения. Нормальное SD привело к увеличению продолжительности вегетационного периода между всходами и зрелостью растений. И наоборот, поздний SD сократил количество дней до созревания растений, что привело к повышению урожайности зерна и эффективности использования воды (ЭВП). Примечательно, что СД в сентябре в сочетании с уровнем орошения 70% дало самую высокую продуктивность и ЭИВ: продуктивность 7014 кг га-1 и ЭИВ 0,9 кг м-3. На основании полученных данных регионам со схожими условиями рекомендуется рассмотреть возможность выращивания семян кукурузы в сентябре, приняв уровень орошения 70%, для достижения оптимального поглощения азота, характеристик роста (высота растения, длина початка, масса початка, количество рядов на початок). и вес индекса зерна), урожайность и ЭИВ.

Вода играет решающую роль в сельскохозяйственном производстве и является одним из наиболее ценных ресурсов, при этом сельское хозяйство является крупнейшим потребителем воды1. Проблема изменения климата затрагивает различные сектора общества, включая сельское хозяйство, водные ресурсы и спрос на воду для орошения2,3. Сельское хозяйство, как основной источник устойчивого продовольствия, подвергается значительному влиянию изменения климата и экстремальных погодных явлений, таких как колебания температуры, нерегулярные осадки и нехватка воды4,5. Эти изменения оказывают неблагоприятное воздействие на производительность, водные ресурсы и питательную ценность сельскохозяйственной продукции, приводя к колебаниям в производстве продуктов питания и создавая угрозу постоянному и устойчивому производству продуктов питания на основе зерновых6. Таким образом, Баум Митч и др.7 отметили, что изменение климата повлияло на оптимальную дату посева кукурузы, а повышение средней температуры на 1 °C увеличивает продолжительность вегетационного периода на десять дней, в то время как оптимальная дата посева изменилась на от – 2 до + 6 дней. , в зависимости от сорта. Следовательно, стратегии адаптации сельскохозяйственных систем имеют важное значение для устранения последствий изменения климата для спроса на оросительную воду8.

Водный стресс является неизбежным фактором, который существует в различных средах, независимо от границ и не дает четких предупреждений. Это снижает урожайность, качество и производство биомассы9. Водный стресс оказывает пагубное воздействие на растения, включая задержку роста, снижение фотосинтеза и подавление основных биохимических процессов10. В ответ на водный стресс растения используют различные стратегии защиты: от основных до вспомогательных реакций11. Эти реакции позволяют растениям в краткосрочной перспективе адаптироваться к временному водному дефициту. Однако сильный или продолжительный водный дефицит может отрицательно повлиять на рост растений и урожайность12. Кроме того, последствия нехватки воды для сельского хозяйства усугубляются ограниченностью водных ресурсов и растущим глобальным спросом на продовольствие из-за тревожного роста населения13. Следовательно, Соарес и др.2 подчеркнули необходимость устойчивого производства для удовлетворения потребностей растущего населения планеты. Предыдущие исследователи изучали влияние различных уровней орошения на урожайность кукурузы и ЭВП14,15. Они продемонстрировали, что продуктивность кукурузы отрицательно коррелирует с уровнем орошения. Недостаточное или чрезмерное количество поливной воды ограничивает урожайность кукурузы и ЭИВ16,17. Эльшамли15 заметил, что водный режим отрицательно влияет на поглощение фосфора, что приводит к снижению эффективности корней, роста и других вегетативных показателей и урожайности, в то время как содержание N, K и белка увеличивается. Таким образом, Кульчицкий18 пришел к выводу, что «хотя кукуруза, как еще одно растение C4, высокоэффективна в ЭИВ, она остается восприимчивой к влиянию доступности воды».