水肥耦合对垄作沟灌小麦-玉米土壤水氮分布及产量的影响

摘要

水、氮含量不仅影响作物水肥利用效率、品质和产量,而且过量灌水和施肥会导致农业面源污染。垄作沟灌作为一种新型节水节肥的种植方式,亟需为其高产提供合理的水肥使用制度。因此,本研究主要针对冬小麦-夏玉米连作情况开展不同水肥处理条件下土壤水、氮分布及产量试验分析,试验结合当地农民施肥量习惯制定3个施氮水平(120kg·hm^(-2)、220kg·hm^(-2)和320kg·hm^(-2))并设置3个灌水方案(水分下限为60%θf、70%θf、80%θf,θf为土壤田间持水率),建立2个影响因素9种处理的水肥处理方案,其中小麦、玉米种子分别选用“济麦22”和“DHA757”。试验结果表明:随施氮量水平的增加,能明显提升小麦-玉米0~120cm土层中硝态氮、铵态氮含量,其中0~60cm土层中硝态氮和0~20cm铵态氮含量提升较其他土层提升明显,而对小麦-玉米各生育期0~60cm含水率具有一定程度上的制约作用;水分控制下限的变动对小麦-玉米生长周期内的水分和氮素分布有显著影响,随土壤水分控制下限提高生育期内0~120cm土层含水率均得到一定程度上的提高,其中分布影响主要集中在0~60cm土层;随水分控制下限的增加,小麦-玉米生育期内的灌水次数都增加了几次,但小麦-玉米全生育期内均未发生严重的硝态氮深层渗漏现象。经过一轮小麦-玉米轮作试验表明,在水肥互向作用的影响下,水分控制下限80%θf和施氮量220kg·hm^(-2)小麦、玉米产量最佳,分别为7328.79kg·hm^(-2)、12723.243kg·hm^(-2)。