本文是农学论文,通过小麦/玉米周年试验发现,灌溉量的增多有利于作物地上部生物量的积累和籽粒产量的增加,但却导致收获指数的下降。微喷的水肥一体化各处理收获指数高于漫灌模式,水肥一体化有利于收获指数的提高。CMWF模式在作物干物质积累上无明显优势,但其产量和收获指数高于漫灌和足额灌溉水肥一体化模式。在土壤含水量上,CMWF模式在小麦/玉米灌浆期和收获期的土壤含水量可保持较高水平,有利于籽粒产量的增加,明显优于其它处理。CMWF与CK相比周年灌溉量减少24.81%,水分利用效率提高33.52%,灌溉水生产效率提高58.28%。水肥一体化式可以明显提高N农学效率,CMWF模式周年施氮量比CK漫灌减少30.46%,在小麦和玉米生长季N农学效率分别提高了39.05%和53.31%。CMWF模式比传统漫灌氮肥投入降低30.5%,灌溉用水投入降低40.8%,人工投入降低66.7%,除去灌溉设施投入等后,收入提高了16.4%。同时,减量灌溉的水肥一体化处理W2N2也表现出较高的经济效益,仅次于CMWF,在测墒条件无法满足是可以作为当地小麦/玉米周年水肥一体化微喷灌溉制度的参考。
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1绪论
在水分方面,有研究表明p94,喷灌条件下灌溉水主要集中在0-60cm土层中,而常规灌溉水可渗透到地表以下150cm土层中,其中渗漏的水量占到了灌溉水的10%,造成了灌溉水极大的浪费。在研究中发现[411,滴灌处理与漫灌相比,滴灌处理的冬小麦根的生长和穗数皆优于漫灌,水肥一体化管理模式下的土壤水分主要集中在土壤表层,不会向2米以下的深层土壤渗漏,其水分分布正好处于小麦根系的主要分布区,易被吸收从而提高水分利用率。滴灌与常规沟灌相比[42],滴灌处理的深层土壤含水量较高,且土壤含水率变化幅度较小,这有利于夏玉米生育后期根系的生长发育,同时可以减少地表径流与蒸发,从而提高水分利用率。同时,连续灌溉[43]显著降低了土壤水分深层渗漏以及地表径流损失水量,并使降雨利用率提高,从而提高水资源利用率。
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2.材料与方法
2.1研究区域概况
本试验于2015.10-2017.10在山西省农业科学院棉花研究所杨包试验基地(35°6’25”N,110°55’39”E)进行,属黄淮海冬麦区,温带大陆季风气候,试验当年年平均气温为13.FC,年降水量为539.5，210°C的有效积温为4300°C,年日照时数为2267.5小时。试验基地土质为黏土。播前测定0-40cm土层养分含量,有机质11.49g/kg、全氮0.867g/kg、碱解氮30.70mg/kg、速效隣9.31mg/kg、速效钾156.5mg/kg。灌概使用井灌,每小时出水量为45.1m3,输水主管道PVC管埋于地下60cm,田间每隔35m留一对出水口。
2.2试验设计
试验共设计4次重复,小区为35m＊2.5m,每个小区安装水表与阀门控制灌溉量。冬小麦采用等行种植,每小区10行,中间放置一根微喷带,喷射角度为80°,喷射高度为1.2m,喷辐为1.5m,支管压力为0.4MP,毛管压力为0.02MP。夏玉米采用宽窄行种植,60cm+80cm,微喷带放置于宽行中,喷射角度为60°,喷射高度为0.8m,喷辐为1.0m,支管压力为0.4MP,毛管压力为0.01MP。小麦品种为舜麦1718,于2015年10月16日播种,6月11R收获,播种量统一为150kg/hm2。夏玉米品种为郑单958,于2016年6月15日播种,10月12日收获,5叶期统一留苗为60000株/hm2,其它管理相同。不同水肥条件对在水分方面,有研究表明p94,喷灌条件下灌溉水主要集中在0-60cm土层中,而常规灌溉水可渗透到地表以下150cm土层中,其中渗漏的水量占到了灌溉水的10%,造成了灌溉水极大的浪费。宓文海在研究中发现滴灌处理与漫灌相比,滴灌处理的冬小麦根的生长和穗数皆优于漫灌,水肥一体化管理模式下的土壤水分主要集中在土壤表层,不会向2米以下的深层土壤渗漏,其水分分布正好处于小麦根系的主要分布区,易被吸收从而提高水分利用率。滴灌与常规沟灌相比[42],滴灌处理的深层土壤含水量较高,且土壤含水率变化幅度较小,这有利于夏玉米生育后期根系的生长发育,同时可以减少地表径流与蒸发,从而提高水分利用率。同时,连续灌溉[43]显著降低了土壤水分深层渗漏以及地表径流损失水量
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3结果与分析............13
3.1不同水肥条件对小麦地上部生物量、产量因子和收获指数的影响............13
3.1不同水肥条件对小麦地上部生物量、产量因子和收获指数的影响............13
3.2不同水肥条件对玉米地上部生物量和产量因子的影响............15
4讨论............25
4.1小麦/玉米周年水肥一体化技术............25
4.2小麦/玉米水肥一体化“两节两省”............27
5结论............27
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4讨论
4.1小麦/玉米周年水肥一体化技术
本研究中,各处理间的干物质积累并没有明显差异,但与对照相比略有增加。这说明水肥一化技术可以增加作物的干物质积累,但优化的水肥一体化处理对干物质积累没有明显的作用。在前人的研究中,水肥一体化技术可以增加作物的干物质积累,提高养分籽粒中的分配比例。还有一些研究结果表明[81-85],与常规灌溉相比,分根区交替灌溉的玉米总干质量呈降低趋势。刘永贤[86]研究表明,水肥一体化糯玉米地上部和总干质量均降低,而根干物质量降低不明显。这与棉花[87]和烤烟等作物[88]的研究结果相似。在这点上,本研究与前人研究一致,水肥一体化是明显优于传统大水大肥漫灌模式的,但作为优化方案来说,不同的水氮配比都以水肥一体化的方式施入时,没有明显的作用。故在优化水肥一体化水氮方案时,无需将干物质的积累的增加作为一项参考指标。
4.2小麦/玉米水肥一体化“两节两省”
在本试验水肥处理中,传统水肥W3N4的周年产量最高,也就是总收入最高,经济效益明显优于传统漫灌处理,但由于其仍保持高水肥的投入,增加生产成本,故与综合管理模式相比在经济效益上并无优势。值得注意的是,在本试验中,W2N2处理的产量虽然并不突出,但是较低的水肥投入,使得其周年经济效益在各处理间排在第二名,仅次于水肥综合管理模式CMWF。CMWF作为经济效益最优模式,也存在其缺陷。因为CMWF的水肥施用量是以测土为前提的,在生产上对设备和技术有要求,这在推广上产生了一定的障碍。而W2N2模式就弥补了这项不足,在设备条件不允许的情况下,在运城地区推广可采用W2N2模式,从而获得较高周年经济效益。
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结语
试验经由综合水肥管理模式(CMWF)与微喷水肥一体化和漫灌模式的对比,主要研究结果如下:1、灌溉量的增多有助于作物地上部生物量的积累和籽粒产量的增加,反而使得收获指数的下降。微喷的水肥一体化各处理收获指数超过漫灌模式,水肥一体化使得收获指数的上升。CMWF模式在作物干物质积累上没有显著优势,但其产量和收获指数高于漫灌和足额灌溉水肥一体化模式。2、在土壤含水量方面,CMWF在小麦/玉米灌浆期以及收获期的土壤含水量能够保持较高水平,有助于籽粒产量的增加,明显优于别的处理。CMWF与CK相比周年灌溉量减少24.81%,水分利用效率提高33.52%,灌溉水生产效率提高58.28%。3、水肥一体化模式可以明显提高N农学效率,CMWF模式周年施氮量比CK漫灌减少30.46%,在小麦和玉米生长季N农学效率分别提高了 39.05%和53.31%。4、CMWF模式比传统漫灌氮肥投入降低30.5%,灌溉用水投入降低40.8%,人工投入降低66.7%,除去灌溉设施投入等后,收入提高了 16.4%。同时,减量灌溉的水肥一体化处理W2N2也表现出较高的经济效益,仅次于CMWF,在测墒条件无法满足是可以作为当地小麦/玉米周年水肥一体化微喷灌溉制度的参考。
参考文献(略（略）
