夏玉米分根交替灌溉施肥的水氮耦合效應(yīng)研究.pdf

1、水分和氮素與作物生長有密切關(guān)聯(lián)，農(nóng)業(yè)水肥資源短缺與不合理的使用造成水肥利用率低并導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。交替灌溉施肥是一項新的節(jié)水施肥技術(shù)，其對作物根系生長及養(yǎng)分吸收、作物地上部分生長發(fā)育和水分生理狀況、光合作用與作物產(chǎn)量，以及水分利用效率等方面的研究已取得較大進(jìn)展。但對在交替灌溉施肥條件下水肥資源精確配置的研究尚未見報道。因此，研究交替灌溉施肥條件下水肥耦合效應(yīng)，及其作物生理生化代謝變化，水分、養(yǎng)分在土壤中的分布規(guī)律，及其吸收利用效率

2、等，有利于進(jìn)一步豐富和完善這一新的節(jié)水灌溉技術(shù)理論體系，更有效地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。 本試驗以夏玉米為供試作物，通過連續(xù)兩年大田試驗研究了交替灌溉施肥條件下的水氮耦合效應(yīng)及其生理生態(tài)效應(yīng)。2006年試驗分別設(shè)置三個水氮水平，研究了不同水氮配合的產(chǎn)量效應(yīng)、光合特性、植株水勢以及氮素在土壤中的殘留等。2007年試驗采用二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(二因素五水平)，就交替灌溉施肥對作物產(chǎn)量、水氮吸收與分配、水氮利用效應(yīng)，以及水氮最佳配比等進(jìn)行了

3、系統(tǒng)研究。取得了以下主要結(jié)論和進(jìn)展： 1、在陜西關(guān)中地區(qū)小麥．玉米輪作條件下夏玉米田補(bǔ)充灌溉和施用氮肥均有增產(chǎn)效應(yīng)，氮素作用大于水分作用；水、氮交互作用為正效應(yīng)。在供試條件下，控制性交替灌溉施肥的最佳水氮配比范圍為：生育期總灌水量699～887m3/hm2，總施氮量194～224kg/hm2；最高產(chǎn)量以及相應(yīng)水氮最佳配比為：最高產(chǎn)量6936kg/hm2，總灌水量為816m3/hm2，總施氮量為209kg/hm2。在水肥異區(qū)交替灌

4、溉施肥條件下，產(chǎn)量高于常規(guī)旋肥灌水(5974kg/hm2)，并且最高產(chǎn)量的水氮投入量遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中的常規(guī)灌水量(1800m3/hm2)和施肥水平(300kg/hm2)，說明分根交替灌溉施肥技術(shù)節(jié)水節(jié)肥效應(yīng)顯著，在當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。 2、夏玉米追肥和補(bǔ)充灌溉均對WUE生物量和WUE耔粒產(chǎn)量有促進(jìn)作用，水、氮交互作用為正效應(yīng)；氮素作用顯著大于水分作用；本試驗各處理最高WUE生物量達(dá)到2.61kg/m3，WUE籽粒產(chǎn)

5、量達(dá)到1.47kg/m3。 3、分根交替灌溉施肥能有效地提高夏玉米氮肥利用率和氮肥效率。施氮量為150kg/hm2，灌水量為700m3/hm2時氮肥利用率比常規(guī)管理(CI)高1倍。交替灌溉施肥能夠促進(jìn)養(yǎng)分在籽粒中的分配，減少了后期氮素在其它器官中的滯留比例。與常規(guī)施肥灌水相比，交替灌溉施肥處理的氮肥效率增加2-3倍。 4、本試驗中生育期灌水量達(dá)到900m3/hm2，施氮量為225kg/hm2時土壤剖面的水分和養(yǎng)分即可以進(jìn)

6、行合理的滲透和運(yùn)移，無論在灌水區(qū)還是施肥區(qū)硝態(tài)氮在0～80cm的區(qū)域高于其它處理，有利于作物吸收，也減少了硝態(tài)氮的淋失。當(dāng)灌水量超過1350m3/hm2時肥料的淋溶損失嚴(yán)重；常規(guī)灌水施肥條件下(灌水1800m3/hm2，施氮量300kg/hm2)水氮淋失嚴(yán)重，水肥交替異區(qū)施肥可以減少氮素淋失，但當(dāng)灌水超過1350m3/hm2時，交替灌溉施肥的效應(yīng)減弱。 5、交替灌溉施肥方式使得夏玉米生長后期葉片持綠時間長，延長了灌漿時間，有利于增加產(chǎn)量