【摘要】：當(dāng)前河套灌區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在著水肥資源不合理利用問題,且水肥資源的浪費現(xiàn)已成為河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。本研究以玉米為試驗材料,通過2年大田膜下滴灌試驗與理論數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,設(shè)置不同灌水下限,不同施肥量兩因素,同時對照不同施肥頻次處理。試驗采用張力計指導(dǎo)灌溉,設(shè)置3個灌水下限分別為:-20kPa(W1)、-30 kPa(W2)、-40 kPa(W3),并采用張力計控制指導(dǎo)灌溉。每個灌水下限條件下設(shè)置5個N-P_2O_5-K_2O配比不同的施肥水平F0~F5,采用少量多次的高頻次施肥方式即每次灌水均隨水施肥。W2F4灌水施肥水平下設(shè)置2個傳統(tǒng)的不同施肥頻次對照試驗(3-F和6-F)。探索滴灌施肥條件下不同水肥供應(yīng)對玉米生長干物質(zhì)積累、產(chǎn)量、根區(qū)土壤氮素遷移、氮素吸收以及土壤NH_3和N_2O排放的影響機制和效應(yīng),在此基礎(chǔ)上運用多元回歸-空間分析法對玉米高產(chǎn)高效的指標(biāo)進行綜合評價,提出水肥高效利用的最佳灌水施肥模式,取得以下結(jié)果:(1)灌水下限為-30kPa和施肥量為216-97.2-54~270-121.5-67.5kg/hm~2,對玉米各生育指標(biāo)具有最佳促進效果;灌水下限為-30kPa時,0~60 cm土層NO_3~--N分布最為均勻;灌水下限超過-30kPa,施肥量超過270-121.5-67.5 kg/hm~2時,玉米氮素積累增加效果不明顯甚至產(chǎn)生抑制作用;灌水下限為-30kPa和施肥216-97.2-54 kg/hm~2,能最大限度提高玉米氮素吸收、降低土壤中硝態(tài)氮殘留、減少環(huán)境中NH_3和N_2O排放。(2)灌水下限為-30kPa,施肥量為162-72.9-40.5 kg/hm~2,NPFP和NAE最大,平均為116.305kg/kg和40.6kg/kg;灌水下限為-30kPa,施肥量在216-97.2-54~270-121.5-67.5kg/hm~2之間,NRE平均可達77.815%;灌水量為276.54~290.38 mm、施肥量為(N)236.96~293.64 kg/hm~2、(P_2O_5)106.63~132.138 kg/hm~2、(K_2O)59.24~73.41kg/hm~2時,WUE、產(chǎn)量和凈收益最佳。(3)滴灌少量多次施肥方式下,氨揮發(fā)及氧化亞氮累積量均與施氮量呈指數(shù)關(guān)系,且隨施肥量的增加顯著增加。施肥量超過216-97.2-54 kg/hm~2會造成氣體氮素損失顯著增加。少量多次的高頻次施肥方式與傳統(tǒng)低頻次施肥方式比可顯著提高產(chǎn)量、玉米氮素吸收、水肥料利用率,且降低土壤中硝態(tài)氮殘留和氮素氣體排放損失。
【圖文】：

2 試驗設(shè)計與方法2.1 試驗區(qū)概況2.1.1 基本概況本試驗依托于內(nèi)蒙古自治區(qū)水利科技重大專項“引黃灌區(qū)多水源滴灌高效節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”，并于 2016 年和 2017 年在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河區(qū)雙河鎮(zhèn)進步村九莊農(nóng)業(yè)合作社高效節(jié)水研究與示范園區(qū)的田間小區(qū)連續(xù)進行兩年的試驗。試驗站布置如圖 2 所示。試驗地位于河套平原腹地，東經(jīng) 107°18′，北緯 40°41′。試驗站海 1042m，屬中溫帶半干旱大陸性氣候。多年年均降水量 130 mm 左右，平均氣溫 6.8°C，晝夜溫差比較大，，日照時間長，多年日照均值為 3229.9h，無霜期 130 天左右。該地區(qū)主要種植糧食作物為玉米和葵花等。目前該地區(qū)已經(jīng)形成了黃灌、井灌和滴灌多種灌溉模式，2016 年該試驗區(qū)膜下滴灌面積達 340 畝。

圖 5 田間小區(qū)布置與玉米滴灌系統(tǒng)布置圖Fig. 5 The plots layout of each cell and drip irrigation system layout for maize試驗灌溉方式：采用張力計指導(dǎo)灌水，張力計埋置于滴灌毛管滴頭正下方 20c。當(dāng)埋設(shè)深度為 20cm 張力計讀數(shù)達到指定數(shù)值時，進行灌溉并施肥，每次灌水量 22.5 mm。試驗施肥方式：根據(jù)當(dāng)?shù)厍叭巳沃猩难芯拷Y(jié)果推薦施肥水平 270-121.5-67g/hm2（N-P2O5-K2O）（F1.0）水平上設(shè)置：設(shè)置 60%（F1）、80%（F2）、100%（F3）、20%（F4）、施肥處理。用 1/4-1/2-1/4 的滴灌施肥灌溉系統(tǒng)的運行方案。膜下滴灌不灌水施肥試驗采用全生育期少量多次高頻的隨水施肥的方式，單次施肥量的計算方：假設(shè)玉米從播種到終止灌溉的時間為 110d，期間每天進行灌水施肥，如因灌水下或降雨等原因連續(xù)多天未進行灌水，則下一次灌水時加入到氮肥量應(yīng)按時間進行累。不同施肥頻次試驗的施肥方式為：3-F 和 6-F 處理均基施底肥 30kg/畝二銨，全生期分別追施肥 3 次和 6 次，剩余肥料分別于苗期、拔節(jié)期、灌漿期按 40%、30%
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S513

【參考文獻】

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本文編號：2608726