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有机无机肥配施与亏缺灌溉对夏玉米/冬小麦生长和水氮利用的影响

宿顺顺  
【摘要】:关中平原地区是全国重要的玉米/小麦轮作区,由于当地为了追求粮食产量的提高,过量施用化肥现象非常普遍,对土壤和环境带来严重影响。有机肥作为重要的肥料,可以提高水氮利用效率,增加作物产量,改善土壤结构等方面具有明显优势。有机无机肥的结合是农业产量增收和农田质量提升一项重要的举措,但其最佳配施量以及在亏缺灌溉下对轮作系统作物水氮利用效率的影响尚有一些问题需要澄清。为此,本研究以夏玉米/冬小麦为研究对象,选取了有机质含量高、保水性能强的有机肥,结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),采用等氮的原则,对有机肥与无机肥按照不同比例混施(F1:100%无机化肥、F2:24%有机肥和76%无机化肥混施、F3:48%有机肥和52%无机化肥混施),研究亏缺灌溉与有机无机肥配施对夏玉米和冬小麦生长和水氮利用的影响。研究结果如下:(1)有机肥能够增加土壤蓄水能力,提高作物水分利用效率。各处理夏玉米、冬小麦成熟期储水量分别比拔节期平均提高了7.8%、14.2%,W2F2处理在玉米、冬小麦成熟期0-60 cm土层土壤的储水量提高最为显著,较无机肥处理提高了24.6%。(2)有机无机配施显著提高开花期后氮素累积、分配和转运。在相同灌溉条件下,成熟期F2和F3处理相对F1处理,夏玉米氮素累计量、向籽粒转运量和氮肥利用率提高了2.3%-8.3%、28.1%-36.7%、13.7%-16.7%,冬小麦提高了12.8%-40.4%、11.9%-36.5%、13.0%-31.6%;相同有机无机配比比例下(F2和F3),夏玉米亏缺灌溉W2处理下各种氮素吸收利用指标高于充分灌溉W1处理3.6%-10.1%;小麦则高于10.0%-28.5%。(3)有机无机配施对作物生长有促进作用。有机肥的增施在两种灌溉水平下均能增加夏玉米和冬小麦株高、叶面积指数,尤其是在亏缺灌溉下,夏玉米F2处理较其它处理株高增加最快、叶面积指数增加明显,冬小麦则F3处理株高、叶面积指数增加最为明显。同种施肥比例,亏缺灌溉下作物叶面积指数和株高优于充分灌溉处理。(4)有机无机配施显著增加作物籽粒产量。各有机肥处理的籽粒产量均高于单施化肥处理,适宜的亏缺灌溉有利于作物的干物质累积,增加作物产量。对于夏玉米而言,与F1处理相比,在充分灌溉(W1)条件下,F2和F3处理的玉米籽粒产量提高4.8%~6.3%,小麦则提高了14.8%~28.6%;亏缺灌溉(W2)条件下,有机肥处理的玉米籽粒产量提高1.8%~2.3%,小麦产量提高了13.1%~31.8%。合理配施有机无机肥以及适宜的灌溉有利于提高WUE,所有处理中W2F2处理夏玉米和冬小麦的水分利用效率最大,较W1F1处理水分利用效率分别提高了56.1%和32.7%。


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