水氮耦合對(duì)滴灌春小麥養(yǎng)分變化和產(chǎn)量的影響研究.pdf

1、滴灌春小麥在新疆干旱半干旱地區(qū)大面積種植，在北疆奎屯、石河子等墾區(qū)發(fā)展迅速，節(jié)水效果顯著。水和氮肥作為小麥生長(zhǎng)不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，兩者相互間又存在密切的關(guān)系，水氮耦合作用，存在顯著協(xié)同效應(yīng)，能夠提高小麥生產(chǎn)力和水氮的利用效率。滴灌方式能夠根據(jù)土壤、氣候及作物生長(zhǎng)情況，及時(shí)給小麥補(bǔ)充水分和氮肥，而探求合理的水肥投入量，提高二者的利用率，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。通過(guò)不同水氮處理下滴灌春小麥大田試驗(yàn)，對(duì)不同處理下春小麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量、土壤剖

2、面含水率、土壤硝態(tài)氮分布及作物全氮吸收進(jìn)行分析，以期探求適宜北疆滴灌春小麥灌水施氮水平，提高水氮利用效率。主要得到以下結(jié)論：
　　（1）水氮耦合顯著影響小麥生長(zhǎng)指標(biāo)和產(chǎn)量。灌水和施氮量表現(xiàn)為相互制約和促進(jìn)作用，適宜的灌水施氮量下，春小麥各生長(zhǎng)指標(biāo)和產(chǎn)量隨灌水和施氮的增加而變大。小麥株高在灌水570mm,施尿素900kg/hm2時(shí)最大，葉面積與葉片累積干物質(zhì)質(zhì)量變化類似，呈近似拋物線，葉綠素含量在處理下含量最大，單株最大干物質(zhì)累積量

3、最大在灌水570mm,施尿素600kg/hm2時(shí)達(dá)4.206g，穗單株干物質(zhì)累積量最大為灌水465mm，施尿素600kg/hm2時(shí)達(dá)2.750g。水氮耦合效應(yīng)對(duì)小麥穗粒數(shù)和產(chǎn)量影響小于千粒重，仍表現(xiàn)為顯著相關(guān)。灌水465mm，施尿素600kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，達(dá)到6891.44 kg/hm2。
　?。?）水氮耦合顯著影響土壤水分分布，施氮量增大促進(jìn)根系對(duì)水分的吸收。土壤含水率全生育期變化較大的土層主要是0-40cm土層，0-20

4、cm土層含水率受灌水、降雨及作物吸收影響變化最大，20-40 cm相對(duì)較小。相同灌水處理，施氮量增加土壤含水率減小。
　?。?）水氮耦合對(duì)土壤硝態(tài)氮分布及作物全氮含量影響顯著。隨灌水量增大土壤中硝態(tài)氮含量減小。三葉期0-20cm土壤氮素含量主要受灌水施氮影響出現(xiàn)差異。拔節(jié)期和抽穗期小麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)加大，拔節(jié)期，硝態(tài)氮在低水和中水處理下0-20cm增加，高水處理在60-80cm土層增加，抽穗期，硝態(tài)氮只有低水處理下在土層40-60cm有

5、所積累。硝態(tài)氮在土壤中的積累，相同灌水處理下，隨施氮量變大而增加，相同施氮處理在0-40cm土層隨灌水變大而減小，40-80cm土層，隨灌水增加有所增加，說(shuō)明過(guò)量灌水對(duì)氮肥有淋洗作用。灌水和施氮量對(duì)植株全氮含量單因素影響顯著，氮肥影響顯著性高于灌水，水氮耦合相應(yīng)顯著。莖、葉和穗全氮含量最大分別為灌水570mm、施尿素900kg/hm2時(shí)17.88mg/株和28.05mg/株，灌水465mm、施尿素600kg/hm2時(shí)的107.16 mg

6、/株。
　?。?）借助 Matlab軟件，通過(guò)三維曲面擬合得到春小麥灌水和施氮的產(chǎn)量效應(yīng)方程。通過(guò)實(shí)際產(chǎn)量與模擬產(chǎn)量相關(guān)性分析，得出所建立模型可為試驗(yàn)條件下春小麥產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供參考。方程不同次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù)，表明了灌水和施肥單因素促進(jìn)產(chǎn)量提高，水氮存在相互促進(jìn)作用，過(guò)量灌水施氮不利于產(chǎn)量的提高。模擬方程分別對(duì)灌水施肥求偏導(dǎo)，得出最高產(chǎn)量方案，為灌水493.39mm，施氮294.38kg/hm2時(shí)，取得最大產(chǎn)量6954.62kg/hm2