為揭示旱地花生“土壤-植物”系統(tǒng)水、碳、氮的消耗與利用關(guān)系和構(gòu)建科學(xué)的水氮農(nóng)業(yè)管理方式,本文以“農(nóng)花9號”為試驗(yàn)研究對象,采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,以不同灌溉模式(全生育期充分灌溉,W0;花針期、飽果期進(jìn)行調(diào)虧灌溉,W1)為主區(qū),W0、W1的灌水上限均為田間持水率(占土壤體積百分比),W0的灌水下限為75%~80%θ_f,W1的灌水下限為55%~60%θ_f,其他生育期同W0,不同純氮水平(N0,0 kg·hm~(-2)、N1,50 kg·hm~(-2)、N2,100 kg·hm~(-2)和N3,150 kg·hm~(-2))為子區(qū)。研究不同的灌溉模式和氮肥對花生生長、干物質(zhì)和碳氮積累、產(chǎn)量、水分和氮素利用效率及農(nóng)田碳平衡的影響。試驗(yàn)結(jié)果如下:(1)水分和氮肥對花生株高、葉面積及干物質(zhì)積累具有顯著影響。增施氮肥100kg·hm~(-2)可以顯著提高花生株高、葉面積及干物質(zhì)積累。調(diào)虧灌溉(W1)模式下更有利于干物質(zhì)積累量,較充分灌溉(W0)模式提高了9.28%(2018)和5.90%(2019)。在調(diào)虧灌溉(W1)模式下,增施100 kg·hm~(-2)氮肥促進(jìn)花生株高、葉面積生長的同時可顯著提高花生干物質(zhì)積累量。(2)水分和氮肥對花生產(chǎn)量、百果重、百仁重均具有顯著影響。2018年和2019年花生產(chǎn)量均在調(diào)虧灌溉(W1)模式增施100 kg·hm~(-2)氮肥下最高,其值分別為5850.08kg·hm~(-2)(2018)和5930.88 kg·hm~(-2)(2019)。兩年花生百果重、百仁重均在調(diào)虧灌溉(W1)模式增施50 kg·hm~(-2)氮肥下最高,兩年花生百果重分別為198.41 g(2018)和199.05 g(2019),兩年花生百仁重分別為85.43 g(2018)和85.78 g(2019)。(3)水分和氮肥對花生的碳氮積累均具有顯著調(diào)控作用。調(diào)虧灌溉(W1)模式可顯著提高葉片和莖部的碳氮含量及碳氮比(C/N)。隨施氮量增加,葉片和莖部碳含量先增加后下降;而葉片和莖部氮含量呈增加的趨勢。在全生育期花生葉片和莖部的碳氮比(C/N)表現(xiàn)不同,葉片的碳氮比(C/N),隨施氮量增加先增加再降低,在增施100 kg·hm~(-2)氮肥時葉片的碳氮比(C/N)較高,可保持碳氮積累平衡,有利于花生增產(chǎn);而花生莖部的碳氮比(C/N)則隨著施氮量的增加而減小,在增施100 kg·hm~(-2)氮肥時莖部的C/N較低,有利于莖部對碳同化物的運(yùn)輸,保持源庫關(guān)系平衡。葉片和莖部的碳氮含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),在調(diào)虧灌溉(W1)模式增施氮肥100 kg·hm~(-2),葉片和莖部的碳氮含量及產(chǎn)量均最高。(4)水分和氮肥對花生農(nóng)田碳平衡具有顯著影響。不同的水分和氮肥下花生農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)均表現(xiàn)為碳匯。與充分灌溉(W0)相比,調(diào)虧灌溉(W1)降低了7.21%(2018)和7.45%(2019)土壤CO_2累積排放量,但提高了植株固碳量,促進(jìn)了農(nóng)田凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的增加。全生育期土壤CO_2累積排放量隨施氮量增加呈增加的趨勢,而植株固碳量先升高再降低,農(nóng)田凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力在增施氮肥100 kg·hm~(-2)時為最高值。在兩種灌溉模式下增施氮肥均可顯著提高農(nóng)田凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力,且調(diào)虧灌溉(W1)模式增施氮肥100 kg·hm~(-2)最為明顯,兩年農(nóng)田凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力分別為428.70 kg·hm~(-2)(2018)和456.97 kg·hm~(-2)(2019)。(5)水分和氮肥對花生水、氮利用率具有顯著影響。增施氮肥100 kg·hm~(-2)時兩年氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、籽粒氮肥吸收利用率和氮肥表觀回收率最高,同時顯著提高26.79%(2018)和28.10%(2019)水分利用率,且在調(diào)虧灌溉(W1)模式下可進(jìn)一步提高花生的水、氮利用率。綜上分析,調(diào)虧灌溉(W1)模式下向花生農(nóng)田增施氮肥100 kg.hm~(-2)可顯著促進(jìn)花生對水氮的利用,提高花生產(chǎn)量,改善植株體內(nèi)碳氮平衡,降低土壤CO_2排放,提高農(nóng)田凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的能力,是實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥減排固碳穩(wěn)產(chǎn)最優(yōu)的水氮農(nóng)業(yè)管理方式。
【學(xué)位單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：S565.2
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖3-12018年水氮管理對花生株高的影響Figure3-1Effectsofwaterandnitrogenmanagementonpeanutplantheightin2018圖3-22019年水氮管理對花生株高的影響Figure3-2Effectsofwaterandnitrogenmanagementonpeanutplantheightin2019

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖3-12018年水氮管理對花生株高的影響Figure3-1Effectsofwaterandnitrogenmanagementonpeanutplantheightin2018圖3-22019年水氮管理對花生株高的影響Figure3-2Effectsofwaterandnitrogenmanagementonpeanutplantheightin2019
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2881008