冬小麥水肥（氮）響應(yīng)關(guān)系研究.pdf

1、本文以促進(jìn)農(nóng)業(yè)用水增效為目的，開展了作物水肥生理調(diào)控技術(shù)研究，選用主要農(nóng)作物冬小麥，進(jìn)行不同水肥耦合的灌溉試驗(yàn)，對(duì)冬小麥生理生態(tài)指標(biāo)（株高、干物質(zhì)量、葉面積指數(shù)、根系、光合作用和籽實(shí)產(chǎn)量等）進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析以探索冬小麥水肥（氮）響應(yīng)規(guī)律；參照作物水模型引入肥料反應(yīng)函數(shù)建立了作物水肥響應(yīng)模型，在此基礎(chǔ)上，引入SWAP2.0模型探討了其在不同水分、氮肥處理?xiàng)l件下作物實(shí)際騰發(fā)量計(jì)算的應(yīng)用。進(jìn)行分析的結(jié)果表明如下： 對(duì)株高、葉面積指數(shù)和干

2、物質(zhì)積累量的統(tǒng)計(jì)分析得出高氮處理的株高、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量的指標(biāo)值要高于低氮處理各指標(biāo)值。 株高在拔節(jié)期對(duì)水、氮的響應(yīng)最明顯；葉面積指數(shù)在同一氮肥不同階段缺水的處理中，返青水缺水灌溉時(shí)葉面積下降迅速，最高下降速率為低氮返青水缺水灌溉的處理達(dá)到0.051每天。而在同一灌溉水平下，高氮處理的葉面積指數(shù)在抽穗、灌漿期仍然在上升而低氮處理的葉面積指數(shù)除低氮灌漿水缺水灌溉的處理外，其它三個(gè)處理均開始下降，可知低氮處理的氮肥施入量偏低

3、，水分的利用率不高，因此在生長(zhǎng)上并沒(méi)有表現(xiàn)出優(yōu)越性；干物質(zhì)積累量與水肥的響應(yīng)關(guān)系與葉面積指數(shù)與水肥的響應(yīng)關(guān)系相一致。 對(duì)根系的研究結(jié)果表明：施氮量增加促進(jìn)根系的發(fā)育，整根的根長(zhǎng)、根表面積、根體積和各層土壤的根密度都隨施氮量的增加而增加；在生育前期缺水處理下高氮處理的根系增長(zhǎng)比低氮的高。水氮不同處理引起根體積的減小主要體現(xiàn)在對(duì)直徑大于1mm的根系的影響上，直徑小于1mm的根系的長(zhǎng)度平均占總根長(zhǎng)96％左右，小于1mm的根系表面積和體

4、積無(wú)明顯變化。冬小麥根系集中分布在0-40cm土層，且不同處理的根長(zhǎng)根密度隨土層遞減的趨勢(shì)是一致的，均隨著深度增加根密度快速遞減。 對(duì)冬小麥光合作用的分析也得出了相同的結(jié)論，適量的增施氮肥可以提高冬小麥的光合速率和蒸騰速率，生育后期過(guò)度的水量反而抑制其光合與蒸騰作用。 通過(guò)對(duì)冬小麥生理生育指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析及比較可知各個(gè)處理之間各生物指標(biāo)的生長(zhǎng)趨勢(shì)相同，而高氮處理的各生物指標(biāo)普遍優(yōu)于低氮處理的各生物指標(biāo)，這表明在低肥力條件下

5、適當(dāng)?shù)脑鍪┑剩梢蕴岣弋a(chǎn)量，不過(guò)各個(gè)處理下冬小麥籽粒產(chǎn)量和總生物量并無(wú)顯著性差異。在水分處理上灌漿水和返青水很關(guān)鍵，只是在灌灌漿水時(shí)已進(jìn)入雨季，可以減少灌溉水量而充分利用雨水，并不影響冬小麥的生長(zhǎng)及最終產(chǎn)量。騰發(fā)量為300mm時(shí)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量最高。 擬合了肥料反應(yīng)函數(shù)，200-300kg／ha施肥量最具有增產(chǎn)效果，為了降低氮肥對(duì)環(huán)境的污染，在生產(chǎn)中選擇200kg／ha施肥量（尿素）即可，同時(shí)滿足了冬小麥的增產(chǎn)又降低了氮肥對(duì)環(huán)境的污

6、染。 參照4個(gè)常見的作物水模型，以作物實(shí)際騰發(fā)量為自變量，引入肥料反應(yīng)函數(shù)構(gòu)建了修正后的Jensen型、Blank型、Singh型和Minhas型作物－水肥生產(chǎn)函數(shù)模型。求得4個(gè)模型中各生育階段水分敏感指數(shù)。通過(guò)實(shí)測(cè)資料檢驗(yàn)確認(rèn)Jensen型修正模型具有較高精度，且與冬小麥的生長(zhǎng)規(guī)律相一致，可以較準(zhǔn)確地揭示作物產(chǎn)量與土壤水分、氮素的量化關(guān)系。本地區(qū)冬小麥需水敏感期為灌漿期、抽穗期、拔節(jié)期、黃熟期。其中灌漿期和拔節(jié)期為水分敏感期適