微喷水肥一体化对土壤水氮分布及水氮利用效率的影响

摘要

于2015-2016年度在山西省临汾市尧都区韩村农场进行田间试验，研究了微喷条件下水肥一体化对冬小麦-夏玉米生长、土壤水氮分布、氮素吸收、耗水特征及其水氮利用效率的影响，以期探究最佳水氮处理，达到增产、提高水氮利用率及减少环境污染提供技术支持和理论依据。主要结论概括如下：
　　1、冬小麦季，与CK相比，微喷水肥一体化可提高生育后期的土壤含水量，其中W2显著提高抽穗期0-60 cm土壤含水量，灌浆期0-100 cm土壤含水量最高，同时土壤水分也向土壤深层下渗。夏玉米季，CK处理明显提高0-100 cm土壤含水量，土壤水分有下渗趋势。小喇叭口追氮条件下，W2处理的土壤含水量高于W1，且大喇叭口期追氮处理的土壤含水量高于小喇叭口期。
　　2、冬小麦季，微喷条件下，N1较N2和N3处理的土壤NO-3-N含量过早的在土壤中间层积累，随生育期推移，提高了抽穗期至灌浆期0-100cm土壤NH+4-N含量，土壤NO-3-N含量逐渐向土壤深层下移。随灌水时期增加，对土壤NH+4-N含量无显著影响，但土壤NO-3-N向深层运动，优化施氮提高灌浆期有效根系土层的土壤NO-3-N含量，减少收获期土壤深层NO-3-N含量。夏玉米季，漫灌降低了整个生育期的0-100 cm土壤NH+4-N含量。W2加剧了土壤NO-3-N向土壤深层移动，但减少了完熟期土壤NH+4-N含量；与小喇叭口期追氮相比，大喇叭口期追氮提高了大喇叭口期到抽雄期0-60 cm土壤NO-3-N含量，且减少土壤NO-3-N在土壤深层的累积。
　　3、冬小麦季，W2和W3条件下N3处理的干物质总积累量均高于N1和N2处理，分别提高了17.60%-22.17%和17.27%-26.17%。W2N3可提高干物质总积累量最高和籽粒干物质积累量，利于提高籽粒氮素积累和籽粒氮素氮素及总积累量分别比例。小喇叭口期追氮条件下，夏玉米的干物质总积累量呈W1>W2，氮素总积累量则相反；W2条件下小喇叭口期追氮处理的籽粒干物质积累量的均值高于大喇叭口期追氮处理，但氮素总积累和籽粒氮素累积效果优于小喇叭口期，W2N6处理的籽粒氮素积累量显著提高，较N4和N5分别提高了8.73%和9.99%，氮素积累效果最佳。
　　4、冬小麦季，与微喷处理相比，漫灌提高了叶片和茎鞘转运量。W2各施氮处理的茎鞘和颖壳+穗轴的转运量均值较W1和W3分别提高了14.02%、9.78%和3.04%、4.86%，同时叶片氮素转运量对籽粒氮素积累的贡献率均值较W1和W3分别提高了19.64%和23.40%。夏玉米季，W2条件下，N6处理的叶片转运量较N4和N5提高了14.66%和67.30%。
　　5、冬小麦季，W2和W3条件下，均以N3处理的产量和水分利用效率最高，以W3N3处理的产量最高，但与W2N3处理无显著差异，二者较CK分别提高了11.21%和9.36%；W2处理的氮肥利用率均高于W1和W3，其中W2N3处理的氮肥利用率及氮素吸收效率最高。夏玉米季，相同施氮量下，CK产量低于微喷水肥一体化处理；W2条件下，在大喇叭口期追氮的各处理的产量和水分利用效率无显著差异，均以大喇叭口追氮的产量和水分利用效率最高，优化施氮显著提高了水分利用效率，且N4、N5、N6处理的氮肥利用率较N1、N2、N3分别提高了37.45%、24.94%和24.66%。
　　6、微喷降低了花前耗水比例，提高了花后耗水比例，其中W2各处理花后的耗水量、耗水强度和耗水模系其均值较W1和W3分别提高了18.52%、18.29%、16.63%和50.64%、50.56%、108.12%。夏玉米季，与漫灌相比，微喷可降低小喇叭口期-大喇叭口期的耗水量、耗水强度和耗水模系，提高抽雄期-完熟期的耗水量、耗水强度和耗水模系。
　　综上所述，冬小麦季，微喷水肥一体化组合中以W2N3（越冬水+拔节水+孕穗水+灌浆水，施纯N225 kg/hm2，底:拔:灌=6：3：1）为最佳灌水施肥模式。夏玉米季，以W2N6（播种后+小喇叭口期+大喇叭口期+孕穗期，施纯N227.5 kg/hm2，种肥:大喇叭口期:孕穗肥（抽雄期）=1：3：1）为最佳灌水施肥模式，表现为减少土壤深层氮素的残留，使氮素和水分集中在0-60 cm土层范围内，提高干物质积累量，延长绿叶面积，促进作物对氮素和水分吸收，从而实现增产和提高水氮利用效率。

目录

1 绪论

1.1研究背景与依据

1.2 研究目的意义

1.3国内外研究进展

1.4 技术路线

1.5 主要研究内容

2 材料与方法

2.1 研究区概况

2.2试验设计

2.3样品采集与分析方法

2.4 计算公式

3 水肥一体化对土壤水氮时空分布变化的影响

3.1.对土壤水分含量及动态的影响

3.2水肥一体化对土壤NO-3-N及动态的影响

3.3 水肥一体化对土壤NH+4-N及动态的影响

3.4 讨论

3.5 小结

4 水肥一体化对冬小麦-夏玉米生长性状及干物质积累的影响

4.1 水肥一体化对冬小麦茎蘖动态的影响

4.2 水肥一体化对冬小麦-夏玉米叶面积指数动态变化的影响

4.3 水肥一体化对冬小麦-夏玉米各生育期干物质积累及转移的影响

4.4 讨论

4.5 结论

5 水肥一体化对冬小麦-夏玉米不同生育期氮素吸收利用的影响

5.1水肥一体化对冬小麦不同生育期各器官氮素吸收利用的影响

5.2水肥一体化对夏玉米不同生育期各器官氮素吸收利用的影响

5.3 水肥一体化对冬小麦不同器官氮素转运及对籽粒贡献的影响

5.4 水肥一体化对夏玉米不同器官氮素转运及对籽粒贡献的影响

5.5 讨论

5.6 小结

6 水肥一体化对冬小麦-夏玉米产量和水氮利用率的影响

6.1水肥一体化对冬小麦-夏玉米产量的影响

6.2 水肥一体化对冬小麦-夏玉米氮素利用率的影响

6.3 水肥一体化对冬小麦不同生育阶段耗水的影响

6.4 讨论

6.5 小结

7 结论与展望

7.1结论

7.2 展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢