夏玉米分根交替灌溉施肥的水氮耦合效應研究.pdf

1、水分和氮素與作物生長有密切關聯(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致資源浪費和環(huán)境污染。交替灌溉施肥是一項新的節(jié)水施肥技術，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，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，有利于進一步豐富和完善這一新的節(jié)水灌溉技術理論體系，更有效地指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。 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及其生理生態(tài)效應。2006年試驗分別設置三個水氮水平，研究了不同水氮配合的產(chǎn)量效應、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，以及水氮最佳配比等進行了

3、系統(tǒng)研究。取得了以下主要結(jié)論和進展： 1、在陜西關中地區(qū)小麥．玉米輪作條件下夏玉米田補充灌溉和施用氮肥均有增產(chǎn)效應，氮素作用大于水分作用；水、氮交互作用為正效應。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)量的水氮投入量遠低于當?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節(jié)水節(jié)肥效應顯著，在當?shù)赜衩咨a(chǎn)中具有良好的應用前景。 2、夏玉米追肥和補充灌溉均對WUE生物量和WUE耔粒產(chǎn)量有促進作用，水、氮交互作用為正效應；氮素作用顯著大于水分作用；本試驗各處理最高WUE生物量達到2.61kg/m3，WUE籽粒產(chǎn)

5、量達到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

6、行合理的滲透和運移，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。當灌水量超過1350m3/hm2時肥料的淋溶損失嚴重；常規(guī)灌水施肥條件下(灌水1800m3/hm2，施氮量300kg/hm2)水氮淋失嚴重，水肥交替異區(qū)施肥可以減少氮素淋失，但當灌水超過1350m3/hm2時，交替灌溉施肥的效應減弱。 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