肥料运筹对垄沟集雨种植玉米产量和土壤水分与水肥利用效率的影响

摘要

在半干旱地区，受制于降水不足及施肥不合理，玉米产量及水肥利用效率提高受限。旱地集雨种植玉米的合理施肥显得更为重要。为探明垄沟集雨种植技术的养分管理效果，于20152016年在宁南旱农试验站进行了二因素裂区试验，设置了5种施肥水平(CK:不施肥;低肥L:纯N115kg/hm2，P2O560 kg/hm2;中肥M:纯N175kg/hm2，P2O590kg/hm2;高肥H:纯N230 kg/hm2，P2O5115kg/hm2;超高肥SH:纯N285kg/hm2，P2O5140 kg/hm2)及3种施肥方式（全部基施:以0代表，追施一次:以1代表，追施两次:以2代表）的大田试验，研究肥料运筹对垄沟集雨种植玉米的土壤水分、玉米产量与水肥利用效率的差异，为旱地垄沟集雨覆盖栽培条件下的养分管理提供参考和依据。研究取得以下主要结果:
　　1、肥料运筹对垄沟集雨种植玉米生育期0-200cm土壤水分的影响
　　施肥量主要影响了玉米生育后期的0200cm土壤水分。各施肥水平在吐丝期、乳熟期、成熟期的土壤贮水量与CK差异显著(P＜0.05)，且在此三个时期，LO、MO、HO、SHO处理的土壤贮水量在吐丝期分别比CK分别低27.5％-50.7％。相同施肥水平的不同施肥方式之间，含水量及贮水量大小顺序为追施两次氮肥处理＞追施一次≈全部基施处理。
　　2、肥料运筹对垄沟集雨种植玉米生物量、产量及收获指数的影响
　　(1)玉米的生物量随着施肥量的提高先升高后下降，在H水平达到最大值，LO、MO、HO、SHO生物量比CK差异显著(P＜0.05);相同施肥水平下，在苗期，追施处理下玉米生物量较低，在其他时期，玉米生物量以追施两次处理显著高于全部基施处理。不同施肥水平下，2015和2016年的玉米生物产量均随着施肥量的升高呈抛物线变化趋势;LO、MO、HO、SHO的生物产量分别比CK显著高88％-233％(P＜0.05)，且降雨充足的2015年生物产量高于2016年;相同肥力下，均以追施两次的生物产量最高，但不同施肥方式间差异不显著。
　　(2)施肥有利于玉米穗粒数、百粒重与收获指数的提高，两年间玉米籽粒产量均随着施肥量的提高先升高后降低，在H水平达到最大，其中LO、MO、HO、SHO籽粒产量高于CK119％-385％(P＜0.05)，2015年的籽粒产量高于2016年，且CK和H处理差异显著(P＜0.05);相同肥力下，追施两次氮肥的籽粒产量均高于其他两种施肥方式。两年间，SHO、HO、MO、LO四个施肥处理收获指数相差不大，除高肥外，相同施肥水平三种施肥方式的收获指数差异不显著。
　　3、肥料运筹对玉米耗水特征及水分利用效率的影响
　　不同施肥水平下，玉米整个生育期在2015和2016年耗水量随着施肥水平的升高先上升后降低。2015年HO处理的玉米耗水量最高而2016年为MO。水分利用效率变化趋势与耗水量一致，4个施肥水平处理显著高于CK103％-317％。相同施肥水平，三种施肥方式的耗水量（除高肥外）和水分利用效率差异不显著。
　　4、肥料运筹对玉米养分吸收利用的影响
　　施肥量的增加及施肥方式的改善，促进了玉米各器官养分含量，从而提高了玉米对养分的吸收利用，不同施肥水平下，玉米氮磷吸收量随着化肥施用量的增加先升高，MO、HO、SHO三种施肥水平的氮和磷吸收量较CK差异显著，较CK氮吸收量增幅分别为114％-163％，磷吸收量分别比CK高122％-262％;相同施肥水平，追施两次处理的氮磷吸收量比全部基施处理相比差异并不显著。不同施肥处理的氮磷肥利用率和偏生产力变化趋势与氮磷肥吸收量相同。
　　综合考虑土壤水分、生物量积累、产量、水肥利用效率等因素，高肥条件下追施两次（施氮230 kg/hm2，施磷115 kg/hm2，于小喇叭口期和大喇叭口期进行沟内追肥）促进了玉米对水分和养分的吸收利用，利于玉米产量及水肥利用效率的提高。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 垄沟集雨种植对土壤水分的调节及施肥方式的影响

1．2．2 肥料运筹对土壤水分及吸收利用的影响

1．2．3 肥料运筹对玉米各生育期干物质积累的影响研究

1．2．4 肥料运筹对作物产量及产量构成因素的影响研究

1．2．5 肥料运筹对玉米养分吸收及利用的影响研究

1．3 研究内容

1．4 技术路线

第二章 试验设计与材料方法

2．1 试验地概况

2．2 试验材料与设计

2．3 测定指标及方法

2．3．1 土壤水分含量

2．3．2 玉米生物量

2．3．3 玉米成熟期养分含量

2．3．4 玉米穗部性状及产量

2．4 数据计算与分析方法

第三章 结果与分析

3．1 肥料运筹对垄沟集雨种植玉米各生育时期土壤水分的影响

3．1．1 肥料运筹对玉米苗期0-200cm土壤水分含量影响

3．1．2 肥料运筹对玉米拔节期0-200cm土壤水分含量的影响

3．1．3 肥料运筹对玉米吐丝期0-200cm土壤水分含量的影响

3．1．4 肥料运筹对玉米乳熟期0-200cm土壤水分含量的影响

3．1．5 肥料运筹对玉米成熟期0-200cm土壤水分含量的影响

3．1．6 肥料运筹对玉米各生育时期0-200cm土壤贮水量的影响

3．1．7 小结

3．2 肥料运筹对垄沟集雨种植玉米生物量累积、产量及收获指数的影响

3．2．1 肥料运筹对玉米各生育时期生物量积累的影响

3．2．2 肥料运筹对玉米穗部性状的影响

3．2．3 肥料运筹对玉米生物产量的影响

3．2．4 肥料运筹对玉米籽粒产量的影响

3．2．5 肥料运筹对玉米收获指数的影响

3．2．6 小结

3．3．1 肥料运筹对玉米耗水量的影响

3．3．2 肥料运筹对玉米水分利用效率(WUE)的影响

3．3．3 小结

3．4 肥料运筹对垄沟集雨种植玉米成熟期养分吸收及利用的影响

3．4．1 肥料运筹对成熟期玉米各器官氮吸收的影响

3．4．2 肥料运筹对成熟期玉米各器官磷含量的影响

3．4．3 肥料运筹对成熟期玉米氮吸收量及利用效率的影响

3．4．4 肥料运筹对成熟期玉米磷吸收量及利用效率的影响

3．4．5 小结

第四章 讨论与结论

4．1 讨论

4．1．1 肥料运筹对土壤水分含量、吸收的影响

4．1．2 肥料运筹对玉米生物量、产量的影响

4．1．3 肥料运筹对玉米耗水量及水分利用的影响

4．1．4 肥料运筹对成熟期玉米养分吸收利用的影响

4．1．5 肥料运筹对垄沟集雨种植玉米经济效益的影响

4．2 结论

参考文献

致谢

作者简介