【摘要】：晉南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在大水漫灌和過(guò)量施肥現(xiàn)象,水氮運(yùn)籌模式不合理會(huì)導(dǎo)致水肥資源浪費(fèi)和土壤面源污染,已成為限制晉南農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展重要瓶頸。針對(duì)以上問(wèn)題,于2016-2017年度在山西省臨汾市堯都區(qū)韓村農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行田間試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)計(jì)了5個(gè)處理:W_1N_1、W_1N_2、W_2N_2、W_2N_2、CK。研究了微噴條件下水肥一體化對(duì)冬小麥-夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育、土壤酶活性、土壤水氮分布、氮素吸收、水氮利用效率和品質(zhì)的影響,以期探究最佳水氮運(yùn)籌模式,為麥玉增產(chǎn)、水氮高效利用,減少環(huán)境污染提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明通過(guò)研究得出如下結(jié)論:(1)微噴水肥一體化更加利于保持整個(gè)生育期0-20cm土壤含水量,促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育。與微噴相比,漫灌僅在灌水后短時(shí)間內(nèi)顯著提高0-100cm土壤含水量;微噴4次(W_2)處理較微噴3次(W_1)處理更有利于提高冬小麥-夏玉米生育后期的土壤含水量。(2)與習(xí)慣施氮和大水漫灌處理相比,微噴水肥一體化有利于減少土壤氮素積累,減少硝態(tài)氮淋失風(fēng)險(xiǎn)。冬小麥季,微噴次數(shù)顯著增加了土壤NO_3~--N向深層運(yùn)動(dòng)。微噴條件下,優(yōu)化施氮可提高灌漿期0-20cm的土壤NO_3~--N含量,減少收獲期土壤深層NO_3~--N含量。夏玉米季,小喇叭口期和灌漿期微噴4次處理0-60cm NH_4~+-N含量高于微噴3次。(3)微噴水肥一體化可以提高冬小麥-夏玉米主要生育期土壤幾丁質(zhì)酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、纖維素酶(CBH)、β-葡萄糖甘酶(BG)和木聚糖酶(BXYL)的活性。冬小麥季,在灌漿期和孕穗期,以W_2N_2處理的土壤NAG、LAP、β-葡萄糖苷酶活性(BG)、CBH活性最高。夏玉米季,W_2N_2處理使灌漿期土壤LAP活性最高;除成熟期和大喇叭口期外,W_2處理的土壤BG、木聚糖酶(BXYL)、CBH活性均高于W_1處理;施氮模式中優(yōu)化施氮利于提高夏玉米生育后期土壤BG、BXYL、CBH活性。(4)微噴水肥一體化有利于促進(jìn)冬小麥-夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育,增加干物質(zhì)積累量。微噴水肥一體化中微噴4次,優(yōu)化施氮的冬小麥拔節(jié)期單株莖蘗數(shù)最高,這說(shuō)明少量多次水氮處理有利于增加單株莖蘗和干物質(zhì)積累。夏玉米季,微噴4次與微噴3次相比,大喇叭口期灌水使灌干物質(zhì)積累量提高1.43-8.26%,這表明大喇叭口期灌水利于提高夏玉米干物質(zhì)積累。(5)微噴水肥一體化顯著提高了冬小麥-夏玉米產(chǎn)量、水分利用效率和氮肥當(dāng)季利用率,其中冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率較CK提高27.6%和71.4%;夏玉米水分利用效率較CK提高71.79%。(6)微噴水肥一體化可以顯著提高冬小麥-夏玉米蛋白質(zhì)含量。冬小麥季,微噴次數(shù)相同,優(yōu)化施氮的籽粒品質(zhì)指標(biāo)最高;施氮模式相同,蛋白質(zhì)和濕面筋含量均以W_2W_1,所有處理中以W_2N_2品質(zhì)最好。夏玉米季,W_2N_2處理籽粒蛋白質(zhì)指數(shù)最高。微噴4次時(shí),蛋白質(zhì)含量以N_2N_1;灌水模式相同,淀粉和水分含量以N_2N_1。綜上所述,晉南冬小麥和夏玉米采用微噴水肥一體化均以生育期微噴4次,優(yōu)化施氮處理為最優(yōu)組合,即小麥季微噴灌越冬水+拔節(jié)水+孕穗水+灌漿水,施純氮225kg·hm~(-2),其中60%底施+30%拔節(jié)期追施+10%灌漿期追施;夏玉米季微噴灌出苗水+小喇叭口水+大喇叭口水+孕穗水,施純N227.5 kg·hm~(-2),20%種肥+60%小喇叭口期追施+20%孕穗期追施,可保證耕層土壤含水量,減少硝態(tài)氮下滲,提高作物生育后期土壤酶活性,提高水氮利用效率而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。因此,晉南冬小麥-夏玉米一年兩熟區(qū),采用微噴水肥一體化可替代漫灌實(shí)現(xiàn)節(jié)水省氮高產(chǎn)高效栽培,并以生育期微噴4次,優(yōu)化施氮效果最好,是值得推廣的水氮運(yùn)籌模式。
【圖文】：

水分利用效率提高。（2）氮肥利用率當(dāng)前，我國(guó)氮肥的有效利用率普遍很低，，水肥管理是氮肥利用率重要的影響因素。灌水量不同氮肥利用率不同，馬伯威研究表明，噴灌模式下，降低灌水量可提高氮素生產(chǎn)效率[24]。 施氮量與氮肥利用率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。李艷等人研究表明，噴灌模式下，總體上作物氮素表觀利用率隨施氮量增加而降低。當(dāng)施氮量高于 120 kg /ha 時(shí)施氮越多作物氮肥表觀回收率越低。綜上所述，國(guó)內(nèi)外在微噴灌對(duì)農(nóng)田土壤酶活性和水氮利用率的影響研究領(lǐng)域已取得了一定的研究結(jié)果，但由于目前試驗(yàn)對(duì)象多為蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物，大田作物相對(duì)缺乏，今后有必要進(jìn)行大田微噴灌與其他灌溉方式的長(zhǎng)期比較試驗(yàn)研究，更精確地尋求微噴條件下農(nóng)田尺度的最優(yōu)水氮施用量。1.3 技術(shù)路線

山西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文層深度加深而不斷變化。五個(gè)處理 0-20cm 土壤含水量受季節(jié)、降雨、蒸發(fā)、灌水時(shí)和灌水量、施氮時(shí)期和施氮量的影響，在各個(gè)生育期變化顯著。20-80cm 土層水分淋作用較強(qiáng)，土壤保水性能差。80-100cm 土層壤質(zhì)，質(zhì)地粘重，透水性差，土壤水分此層蓄積。
【學(xué)位授予單位】：山西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S512.11;S513

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2670968