【摘要】：近年來,黃土塬區(qū)玉米產(chǎn)量大幅度的提高大多依賴于高肥投入和地膜覆蓋,致使土壤中氮素殘留增加,造成環(huán)境污染。優(yōu)化栽培模式可以改善土壤水分、養(yǎng)分狀況,受到廣泛的關(guān)注。但優(yōu)化栽培對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn),土壤剖面水分、養(yǎng)分的影響以及環(huán)境的綜合效應(yīng)尚不清楚。為探討黃土塬區(qū)玉米高產(chǎn)高效栽培模式及其環(huán)境效應(yīng),本研究設(shè)置了傳統(tǒng)栽培模式(T1)、超高產(chǎn)模式(T2)、高產(chǎn)高效模式(T3)共3種栽培模式和有機(jī)肥密度處理,通過為期兩年的田間定位實(shí)驗(yàn),研究了不同栽培模式下春玉米的群體生長特征、土壤水分時(shí)空變化特征、產(chǎn)量與水分利用效率、氮素利用率、硝銨態(tài)氮累積及其剖面分布的變化。主要結(jié)論如下:(1)栽培模式、有機(jī)肥和密度顯著影響春玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量。配施有機(jī)肥增加單株葉面積,合理的葉面積促進(jìn)了玉米群體生長,為花后干物質(zhì)積累打下生理基礎(chǔ)。無機(jī)肥配施有機(jī)肥、合理密植促進(jìn)了莖和葉的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),增加了花前花后地上部干物質(zhì)積累量,尤其是有助于穗粒數(shù)和千粒重的增加,從而促進(jìn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。與傳統(tǒng)栽培模式相比,超高產(chǎn)栽培模式和高產(chǎn)高效栽培模式產(chǎn)量分別增加了4420 kg·hm~(-2)、4157kg·hm~(-2)。(2)栽培模式顯著影響水氮利用率。配施有機(jī)肥增加土壤的保水能力,緩解因高產(chǎn)和密度過大而引起的土壤干燥化,增加了耕層(0-60cm)土壤含水量,有效利用中層(60-120cm)土壤水分,維持深層(120-200cm)土壤水分的穩(wěn)定。兩種優(yōu)化的栽培模式水分利用效率分別提高了58.9%、40.4%。有機(jī)肥和密度合理搭配顯著增加了氮肥利用率,促進(jìn)了植株對(duì)無機(jī)氮肥的利用,進(jìn)而提高氮素向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)效率。(3)有機(jī)肥和密度合理搭配減緩了硝態(tài)氮向土壤下層淋失,超高產(chǎn)栽培模式施肥量超過作物吸收利用,豐水年60-100cm土層當(dāng)季硝態(tài)氮積累量達(dá)到68.03 kg·hm~(-2);高產(chǎn)高效模式為50.91kg·hm~(-2),80-100cm土層硝態(tài)氮積累量僅為5.81 kg·hm~(-2)。高產(chǎn)高效模式(T3)既能保證高產(chǎn)、高的水分利用效率又能保證較少的硝態(tài)氮淋溶,是本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)栽培模式。綜上所述,有機(jī)肥和密度綜合效應(yīng)下產(chǎn)量和水分利用效率有可持續(xù)增加的潛力,并降低了對(duì)土壤環(huán)境的污染,為黃土塬區(qū)栽培模式的優(yōu)化提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。優(yōu)化的肥料管理技術(shù)與配施有機(jī)肥、較高的栽培密度相結(jié)合,可緩解高密度,高施肥量對(duì)土壤水肥環(huán)境的副作用,提高了水氮利用效率,從而促進(jìn)產(chǎn)量增加。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S513

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本文編號(hào)：2682423