【摘要】：冬小麥-夏玉米輪作是華北平原的典型種植制度,每年全國有50%的小麥和35%的玉米產(chǎn)自華北地區(qū)。但由于水資源短缺,過量灌溉和過量施氮造成地下水位下降和面源污染等問題日益突出。本研究于2015-2017年在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗站進行,試驗設(shè)置滴灌次數(shù)和施氮量兩因素三水平的裂區(qū)試驗,另加農(nóng)民常規(guī)灌溉施肥方式作為對照(FP),共10個處理。滴灌次數(shù)在小麥季設(shè)置為滴灌1、2次和不滴灌處理,玉米季設(shè)置為滴灌2、3次和不滴灌處理,分別用D1、D2、D3和D0表示;2015-2016年施氮量3個水平分別設(shè)置為冬小麥:137、228、319kgN~?hm~(-2),夏玉米:135、225、315kgN~?hm~(-2)分別用N1、N2、N3表示;2016-2017年3個施氮量水平為冬小麥:0、137、228kgN~?hm~(-2);夏玉米:0、135、225kg~?hm~(-2),分別用N0、N1、N2表示。通過定期測定小麥和玉米的生態(tài)指標(biāo)、N_2O排放和土壤氮殘留和產(chǎn)量等指標(biāo),分析水肥一體化條件下滴灌次數(shù)與施氮量對作物生長和產(chǎn)量及其環(huán)境效應(yīng)的影響。本研究主要結(jié)論如下:1.小麥試驗結(jié)果表明,滴灌施肥可促進株高增加和葉片生長,開花期滴灌施肥能減緩小麥葉面積指數(shù)(LAI)下降速率,增加生殖生長階段干物質(zhì)積累量和速率,葉綠素含量隨施氮量增加而增加,但不同施氮量之間干物質(zhì)累積量差異不明顯,表明滴灌施肥條件下在一定程度減少施氮量并不影響干物質(zhì)積累;增加滴灌施肥次數(shù)可顯著增加小麥產(chǎn)量,2016年滴灌次數(shù)對WUE沒有顯著影響,但2017年滴灌處理WUE顯著低于D0,滴灌施肥下施氮量對WUE沒有顯著影響;與FP比較,滴灌施肥處理WUE高于FP,兩季小麥的水分利用效率分別提高14.8%和19.6%以上,施氮量對小麥產(chǎn)量和水分利用效率沒有顯著影響(除N0);滴灌施肥處理提高小麥產(chǎn)量的途徑主要是通過促進千粒重和穗數(shù)增加而實現(xiàn)。2.玉米試驗結(jié)果顯示,營養(yǎng)生長階段滴灌施肥處理可增加LAI和葉綠素含量,減氮40%可減緩花后葉片衰老和花后葉綠素含量下降速率,但滴灌施肥次數(shù)對地上部干物質(zhì)積累沒有顯著影響;產(chǎn)量隨滴灌施肥次數(shù)增加而增加,但WUE隨滴灌次數(shù)增加而減少;與FP比較,滴灌施肥處理WUE高于FP,兩季玉米的水分利用效率均提高12.8%以上。滴灌施肥下施氮量對玉米產(chǎn)量和WUE沒有顯著影響,滴灌施肥處理提高小麥產(chǎn)量的途徑主要是通過促進千粒重增加而實現(xiàn)。在目前施肥水平基礎(chǔ)上減少40%施氮量不會造成產(chǎn)量損失。3.降雨、施肥和滴灌施肥都會導(dǎo)致N_2O排放通量產(chǎn)生波動,降雨產(chǎn)生波動明顯低于施氮和滴灌施肥,滴灌施肥后N_2O排放特征基本一致。小麥和玉米N_2O排放通量隨施氮量增加而增加,小麥季N_2O排放總量明顯低于玉米季。小麥和玉米滴灌次數(shù)對N_2O排放總量的影響規(guī)律不一致,滴灌施肥技術(shù)下小麥2次滴灌施肥比D1處理顯著增加了29.4%的N_2O排放量,且D2處理N_2O排放強度高于D1處理22.8%;而玉米2次滴灌施肥處理N_2O排放量比D3處理增加了30.7%以上,且2次滴灌施肥N_2O排放強度顯著高于D3處理。4.小麥和玉米0-40cm土層硝態(tài)氮殘留量隨施氮量增加而增加;小麥和玉米減少40%施氮量可顯著減少0-100cm硝態(tài)氮殘留量,在N1下隨滴灌施肥次數(shù)增加而顯著減少。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S513;S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2621948