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黑土、白浆土和草甸土的玉米水氮耦合模式研究

张作合  
【摘要】:黑龙江省粮食作物生产在全国占有重要地位,但水资源不足和严重的春旱问题限制了该地区的农业生产。该省的肥料利用率较低是由于传统的的施肥技术、肥料的施用比例不合理等原因造成的。通过调控土壤水分可以提高肥料利用率,也可以通过合理施肥使水分潜力充分发挥,合理的施肥使水分利用效率可以大幅度地提高,因此人们视越来越重视旱地农业中水分和养分的关系问题。 本文通过2013年在东北农业大学园艺试验站内进行的盆栽试验,重点研究了黑土、白浆土和草甸土三种土壤在不同水氮配合下对玉米生长状况、籽粒产量及灌溉效益的影响。研究黑土、白浆土和草甸土的水氮耦合作用,设计全生育期丰水、适水、轻度受旱、重度受旱四个水分水平和四个施氮水平,并对适水组各生育期做重度干旱处理。通过分析得出以下结论: (1)分析黑土、白浆土和草甸土下不同水氮水平对玉米生长状况的影响。结果表明:不同水氮水平对玉米生长发育状况的影响程度不尽相同。 (2)通过建立水氮两因子和产量的数学模型,结果表明水、氮对黑土、白浆土和草甸土下的玉米增产具有正耦合效应,氮素影响弱于水分的影响。对于全生育期相同水分条件下,黑土、白浆土和草甸土在相同水氮条件的产量:草甸土黑土白浆土。 (3)研究黑土、白浆土和草甸土下玉米产量与阶段耗水量之间的关系,采用Jensen模型计算黑土、白浆土和草甸土下玉米各生育阶段的水分敏感指数。黑土、白浆土和草甸土水分敏感指数在拔节期和抽雄期最大是水分敏感时期,苗期白浆土敏感指数最低,水分可以设置较低水平。 (4)用熵权法对黑土、白浆土和草甸土的不同处理进行评价,表明玉米在苗期和灌浆期重度干旱对灌溉效益的影响小于在拔节期和抽雄期重度干旱的影响,拔节期重度干旱灌溉效益值最低,适量的增加氮肥施用量可以提高玉米灌溉效益。 (5)黑龙江省半干旱区的水资源比较贫乏,农业用水量配给不能增加,灌溉用水量减少。要提高粮食产量,在确定灌溉制度时就应该使灌溉效益最高,应首先考虑成本与产量的关系,再确定灌溉时间和用水数量分配的问题。


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