检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2022年第12期53卷 380-389页

作者：齐智娟宋芳张忠学刘明尹致皓李骜东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030

为探明保护性耕作对东北寒地黑土土壤水热状况和玉米产量的影响,基于秸秆全量还田和免耕播种为核心的黑土地保护性耕作方式,设置宽窄行秸秆全覆盖还田(FM)、均匀行秸秆全覆盖还田(LM)、秸秆旋耕全量还田(LX)和常规垄作秸秆离田(LN)4种模... 详细信息

为探明保护性耕作对东北寒地黑土土壤水热状况和玉米产量的影响,基于秸秆全量还田和免耕播种为核心的黑土地保护性耕作方式,设置宽窄行秸秆全覆盖还田(FM)、均匀行秸秆全覆盖还田(LM)、秸秆旋耕全量还田(LX)和常规垄作秸秆离田(LN)4种模式,探究保护性耕作对寒地黑土土壤水热效应、玉米干物质量、产量构成及水氮利用效率的影响。结果表明:在玉米生育期内,保护性耕作能够显著提高土壤含水率,调节土壤温度,针对不同的气温变化,进行“增降温”。保护性耕作处理较LN处理0~60 cm土层平均土壤体积含水率增加27.28%~63.86%,气温最高时使平均土壤温度降低3.20%~7.63%,成熟期气温低时使平均土壤温度增加2.32%~5.37%。保护性耕作显著提高了水分利用效率(WUE)以及作物对氮素的吸收与利用,其中WUE较LN处理提高7.26%~12.90%,同时氮素吸收效率、氮素收获指数分别提高14.29%~42.86%、4.00%~12.00%。保护性耕作能够提高玉米产量,促进玉米干物质积累,玉米产量、干物质量分别较LN处理提高37.7~431.0 kg/hm^(2)和2322.3~5451.7 kg/hm^(2),LM处理产量变异系数最小,产量最稳定。

关键词：寒地黑土区保护性耕作土壤水热玉米产量水氮利用

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地下水埋深与施氮对土壤-作物水氮转运及利用的作用机制

地下水埋深与施氮对土壤-作物水氮转运及利用的作用机制

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作者：佘映军中国农业科学院

学位级别：博士

地下水是作物生长的重要水源,可以调节作物用水过程,但不合理的地下水埋深会限制作物正常生长;施氮是促进作物增产和农业增效的重要举措,但过量施氮引发的系列生产环境问题日益凸显,氮肥减施增效成为农业绿色发展的重要研究内容之一。... 详细信息

地下水是作物生长的重要水源,可以调节作物用水过程,但不合理的地下水埋深会限制作物正常生长;施氮是促进作物增产和农业增效的重要举措,但过量施氮引发的系列生产环境问题日益凸显,氮肥减施增效成为农业绿色发展的重要研究内容之一。传统的水氮组合不仅从研究上进行了大量深入分析,从生产实践中也得到了充分应用,而浅地下水埋深区,如何优化施氮,地下水与施氮的组合效应如何,鲜有报道。因此,探讨地下水埋深与施氮对冬小麦-土壤系统作物生长、水氮利用、氮素积累和转化的作用机制,对浅地下水埋深区优化施氮、农业高效可持续发展和农区生态环境保护等具有重要意义。本研究基于小型Lysimeter群,于2020-2022年在中国农业科学院河南新乡农业水土环境野外科学观测试验站进行。系统研究了4种地下水埋深和4种施氮量组合对冬小麦生长、产量与品质,地下水消耗与利用,关键生育期干物质和氮素积累、转运与分配,土壤氮素分层残留和氮转化关键酶活性以及水土界面土壤微生物特性等的影响,主要研究结果如下: （1）施氮和地下水埋深对冬小麦生长、物质积累与转运及产量形成存在显著的水氮耦合效应,地下水埋深过高和过低、施氮不足和施氮过量均不利于冬小麦生长、物质积累转运和产量形成。地下水埋深和施氮主要通过改善冬小麦穗部性状和增加有效穗数来增产;冬小麦生长指标、产量以及干物质积累和转运存在最优地下水埋深阈值,施氮0-150 kg/hm2与240-300 kg/hm2最优地下水埋深分别为1.2-1.5 m和0.6-1.2 m,该埋深阈值随施氮量增加呈减小趋势;0.6-0.9 m埋深增施氮肥促进了冬小麦生长及地上部物质积累和转运,提升了产量,而埋深超过1.2 m施氮300kg/hm2降低了干物质和开花期植株氮积累,施氮150-240 kg/hm2生长指标、干物质积累和转运以及产量均较大。（2）施氮显著影响冬小麦水氮吸收利用,但其受生育阶段和地下水埋藏深度影响。0.6 m埋深下增施氮肥显著促进冬小麦拔节-灌浆期地下水日消耗速率,提升了全生育期地下水消耗量、蒸发蒸腾量和水分利用效率,其中300 kg/hm2处理水分利用效率比150-240 kg/hm2处理显著高出14.81%,而在1.2 m埋深下施氮150 kg/hm2拔节-灌浆期地下水日消耗速率、全生育期地下水消耗量、蒸发蒸腾量和水分利用效率均较优;0.6-1.5 m埋深下施氮150 kg/hm2氮素吸收利用率、氮肥偏生产力和氮肥利用率最高,平均比240-300 kg/hm2施氮高出43.18%-79.69%。（3）地下水埋深增加导致0-60 cm主根层土壤硝态氮残留量增加,且高量施氮加剧了0-60 cm主根层土壤硝态氮残留量增加。1.2-1.5 m埋深处理冬小麦0-60 cm土层主根层硝态氮残留累积量是0.6-0.9 m埋深处理的1.51-4.18倍;240-300 kg/hm2施氮主根系层硝态氮累积量比150 kg/hm2处理增加了1.99-6.45倍。（4）构建了冬小麦-包气带表观氮素损失方程,量化了不同地下水埋深和施氮组合处理下氮素表观损失量及其差异。0.6-0.9 m埋深下增施氮肥加剧土壤表观氮损失量,施氮240-300 kg/hm2比150 kg/hm2处理高出4.86-7.02倍,而1.2-1.5 m埋深下施氮超过240 kg/hm2后引发氮素表观损失,尤其是地下水埋深1.5 m与施氮300 kg/hm2组合氮表观损失量最高,是其他组合处理的1.50-15.89倍。（5）地下水埋深显著影响GS界面土壤物种组成多样性和菌群相对丰度,但其对菌群丰富度的作用明显受施氮量影响。地下水埋深仅作用相对丰度较小的少量菌群,菌群相对丰度随地下水埋深增加而降低,不施氮下0.6 m埋深处理酸杆菌门、脱硫弧菌门、粘球菌门、硝化螺旋菌门和NB1-j门等9种菌群相对丰度显著高于1.5 m埋深处理,而150-300 kg/hm2下地下水埋深处理间仅相对丰度<5%的3种菌群存在显著性差异。

关键词：冬小麦地下水埋深水氮利用水土界面微生物多样性

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滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量、品质和水氮利用的影响

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中国农业科学 2015年第4期48卷 713-726页

作者：邢英英张富仓张燕李静强生才吴立峰西北农林科技大学水利与建筑工程学院/旱区农业水土工程教育部重点实验室/中国旱区节水农业研究院

【目的】水肥是限制作物增产的两大因子,不合理的灌溉与施氮不仅难于增加产量,还会增加土壤剖面硝态氮累积、降低作物品质及水氮利用效率。针对西北半干旱地区温室蔬菜灌水和施肥存在的问题,通过滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量品质和... 详细信息

【目的】水肥是限制作物增产的两大因子,不合理的灌溉与施氮不仅难于增加产量,还会增加土壤剖面硝态氮累积、降低作物品质及水氮利用效率。针对西北半干旱地区温室蔬菜灌水和施肥存在的问题,通过滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量品质和水氮利用的影响,研究滴灌施肥条件下温室番茄高产优质高效的灌水施肥制度。【方法】通过温室番茄小区试验,设常规沟灌施肥(100%ET0,N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2)以及3个滴灌水量(高水W1:100%ET0、中水W2:75%ET0、低水W3:50%ET0)和3个施肥水平(高肥F1:N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2、中肥F2:N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2、低肥F3:N120-P2O560-K2O75 kg·hm-2),共10个处理,分析番茄生长产量、品质、土壤硝态氮分布以及水氮吸收利用对不同灌水量和施肥量的响应规律。【结果】与常规沟灌施肥相比,滴灌施肥增加番茄产量31.04 t·hm-2、干物质量3 208 kg·hm-2和总氮吸收量73.13 kg·hm-2,增幅分别为46.9%、54.0%和82.4%,同时增加果实中维生素C(Vc)含量61.8%;降低土壤中硝态氮含量;水分利用效率(WUE)和氮肥利用率(NUE)分别增加46.4%和76.5%。滴灌施肥条件下,W1F2处理总干物质量最大(9 248 kg·hm-2),产量和植株氮素吸收量均与灌水量和施肥量正相关,增加施肥量带来的增产效应大于灌水,且W1F2处理产量和氮素吸收量增加幅度最大。增加灌水量,降低施肥量,WUE逐渐下降,NUE逐渐上升,W3F1处理WUE最大(47.7 kg·m-3),W1F3处理NUE最大(65.6%),且W3F2处理的WUE和W1F2处理的NUE增加幅度明显大于其他处理。土壤中硝态氮含量受灌水、施肥以及水肥交互效应影响显著,随灌水量的增加呈先增大后降低的趋势,随施肥量的增加逐渐增大,在滴头正下方没有明显累积,在湿润土体的横向边缘产生累积,W1F2处理土壤中硝态氮含量较小,分布更均匀。增大灌水量显著降低番茄Vc、番茄红素和可溶性糖含量以及营养累积量;增大施肥量,品质含量以及营养累积量呈先增大后降低的趋势;W3F2处理获得最大的Vc和番茄红素含量及营养累积量,最大的可溶性糖含量及较大的营养累积量。【结论】温室番茄滴灌施肥技术能够达到高产优质和高效的目的,当追求产量和氮肥利用率时,高水中肥(W1F2:100%ET0,N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2)处理能获得较高的产量和NUE以及较低的土壤硝态氮含量;当追求品质和水分利用效率时,低水中肥(W3F2:50%ET0,N180-P2O590-K2O112.5 kg·hm-2)处理获得最大的维生素C、可溶性糖和番茄红素含量以及较高的水分利用效率。

关键词：番茄滴灌施肥产量品质水氮利用硝态氮

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极端干旱区滴灌量对冬小麦水氮利用及根系分布的影响

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麦类作物学报 2015年第10期35卷 1412-1418页

作者：汤秋香林涛苏秀娟董文杰石书兵新疆农业大学农学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农科院经济作物研究所新疆乌鲁木齐830091

为明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦的灌水量阈值,在常规沟灌（总灌量为3 750 m3·hm^-2）的基础上,设计了四种减量滴灌模式（灌水量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m3·hm^-2）,分析了滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及根... 详细信息

为明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦的灌水量阈值,在常规沟灌（总灌量为3 750 m3·hm^-2）的基础上,设计了四种减量滴灌模式（灌水量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m3·hm^-2）,分析了滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及根系分布的影响。结果表明,土壤无机氮残留量因灌水量不同而异,灌水3 376和2 625 m3·hm^-2时较低;各灌水条件下土壤无机氮残留量均随小麦生育期推进先降后升,在灌浆期达到最高,而后下降。随土层深度的增加,土壤中无机氮含量也逐渐递减。冬小麦水分利用效率随灌水量的增加呈先增后降趋势,灌水量在2 250~3 000 m3·hm^-2范围内,随灌水量的增加,水分利用效率先逐步增加,而后下降。小麦根系长度随灌水量的减少呈递减趋势,当灌水量高于或低于3 000 m3·hm^-2时,小麦根系出现早衰现象。

关键词：滴灌冬小麦水氮利用根系分布

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南疆盐碱化农田膜下滴灌棉花水氮耦合效应与高效利用模式研究

南疆盐碱化农田膜下滴灌棉花水氮耦合效应与高效利用模式研究

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作者：侯翔皓西北农林科技大学

学位级别：博士

灌溉和施肥是保证西北干旱半干旱地区农业发展最重要的措施。新疆因其特殊的气候条件已成为中国最大的棉花生产地。在南疆绿洲灌区,降雨稀少,蒸发强烈,不合理的灌溉和施肥导致该地区水肥利用效率低和土壤盐碱化问题,严重制约了当地棉花... 详细信息

灌溉和施肥是保证西北干旱半干旱地区农业发展最重要的措施。新疆因其特殊的气候条件已成为中国最大的棉花生产地。在南疆绿洲灌区,降雨稀少,蒸发强烈,不合理的灌溉和施肥导致该地区水肥利用效率低和土壤盐碱化问题,严重制约了当地棉花产业的发展。因此,研究南疆盐碱化棉田膜下滴灌水氮耦合效应和高效利用模式对于节水节肥控盐,提高农田水肥利用效率和棉花产量与品质有重要意义。本文通过棉花滴灌水肥一体化试验,系统研究了不同水氮供应对棉花生长、农田水肥盐运移、水氮利用效率、产量和品质的调控机理。试验于2018～2019年在新疆南部进行,设置4个灌水量水平(W0.6-60%ETc,W0.8-80%ETc,W1.0-100%ETc和W1.2-120%ETc,ETc为作物蒸散发量)和4个施氮量水平(N250-250 kg N/ha,N300-300 kg N/ha,N350-350 kg N/ha,N400-400 kg N/ha),不同灌水量下均设置不施氮处理。通过研究不同水氮供应对农田水肥盐运移以及棉花生长、产量、水氮利用效率、纤维品质的影响,为盐碱化棉田节水节肥控盐、高效优质生产提出有效的灌溉施肥管理策略和科学的理论指导。本研究取得以下研究结果:1、揭示了膜下滴灌棉田不同灌溉定额下水热盐变化规律,利用半方差函数模型分析灌溉定额对土壤水盐分布、变异性及积盐和脱盐的影响,通过分析灌溉定额、土壤盐分和籽棉产量之间的关系确定了棉花耐盐阈值。土壤温度随时间推移呈现先升高后降低的变化趋势,W0.6灌溉定额下土壤温度显著高于其它三个灌水处理。土壤储水量随着棉花生育期推进呈现先减少后增加的变化趋势,花铃期达到最低值。灌溉定额对土壤水分分布影响不显著。增加灌溉定额显著降低了土壤盐分含量,同时增加积盐区深度。灌水前后土壤剖面的土壤盐分含量没有显著变化,但土壤盐分分布存在显著差异。利用半方差函数模型分析发现土壤水分和土壤盐分总的空间变异性随灌溉定额及土壤深度的增加而降低。研究确定了棉花的耐盐阈值,即0～60cm土层总固体溶解度（TDS）累积量为32 Mg/ha,以及最佳灌水量W1.0。2、揭示了棉花生长、产量、水分利用效率及经济效益的水氮耦合效应。增加水氮供应显著促进棉花生长及产量形成。棉花籽棉产量随着灌水量的增加而增加,但2018年和2019年W1.0和W1.2灌水量下的籽棉产量差异仅为0.2%左右。施氮量对亏缺灌溉条件下(W0.6和W0.8)的棉花籽棉产量的增加有着更显著作用。随着施氮量的增加,两年内W0.6和W0.8灌水量下的籽棉产量分别增加了16.28%,22.19%和13.35%,13.67%,显著高于W1.0和W1.2灌水量下的籽棉产量增幅。水分利用效率随着灌水量的增加而降低,随着施氮量的增加而增加。经济效益随着水氮供应的增加呈现出先增加后降低的趋势,最优值出现在W1.0N350处理。3、明晰了棉花氮素吸收、氮素营养状况以及土壤无机氮残留的水氮耦合效应,利用改进后临界氮稀释曲线模型和氮素营养指数对棉花的氮素营养状况进行诊断。增加施氮量提高了棉花体内的氮素浓度以及氮素累积量。增加灌水量降低了氮素浓度,但提高了氮素累积量。结果显示W1.2N400处理下的氮素累积量达到最大值,2018年为223.88 kg/ha,2019年为242.77 kg/ha。水氮供应对氮素利用率（a NUE,NRE,p NUE,PFPN）均有显著性影响。改进临界氮稀释曲线模型用于诊断不同灌水量下的棉花氮素营养状况,结合氮素营养指数的变化规律,确定了W1.0N300处理下棉株的氮素营养状况最佳。土壤3;-N含量随着施氮量的增加而增加。增加灌水量会淋洗土壤表层的土壤3;-N,同时造成土壤深层3;-N含量的增加。4、探究了棉花品质的水氮耦合效应。灌水量与纤维长度、纤维强度、纤维质量指数以及纺织参数呈现显著的正相关关系,而与马克隆值和短纤维指数为负相关关系。纤维长度、纤维强度、纤维质量指数和纺织参数随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势。试验结果表明各品质指标之间存在较强的相关关系,而水氮供应对纤维成熟度没有显著影响。5、综合评价棉花籽棉产量、水氮利用效率、经济效益以及纤维指标的水氮耦合效应,结合多元非线性回归及空间分析,实现膜下滴灌棉花高效优质生产的多目标优化。利用多种评价方法对籽棉产量、水氮利用效率、经济效益以及纤维品质进行独立评价,结果显示各个评价结果排序有所不同,但各评价结果之间存在很强的相关性,利用基于整体差异组合评价模型对各个评价结果进行综合评价,获得最优处理为W1.0N350。同时,本研究基于多元非线性回归以及空间分析,提出3种灌水施氮区间以满足不同的生产要求:棉花节水高效生产的灌溉施氮模式,灌水施氮区间为灌水量275mm～304 mm,施氮量为290 kg/ha～440 kg/ha;棉

关键词：灌水量施氮量产量水氮利用纤维品质土壤环境作物系数

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密度和灌溉定额对76cm等行距机采棉棉田水氮利用和盐分分布的影响

密度和灌溉定额对76cm等行距机采棉棉田水氮利用和盐分分布的影响

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作者：程少雨新疆农业大学

学位级别：硕士

76 cm等行距机采棉种植模式相较于其他种植模式具有化学脱叶效果好、品质高等优点,但是由于密度降低导致产量不稳定、缺乏配套的栽培措施等一系列问题。而且南疆地区干旱少雨、农业灌溉压力大等自然条件的原因。所以为了探明该栽培模式... 详细信息

76 cm等行距机采棉种植模式相较于其他种植模式具有化学脱叶效果好、品质高等优点,但是由于密度降低导致产量不稳定、缺乏配套的栽培措施等一系列问题。而且南疆地区干旱少雨、农业灌溉压力大等自然条件的原因。所以为了探明该栽培模式下密度和灌溉定额对棉花对水、氮利用率的影响,以及地下水、氮、盐的运移分布变化等规律。在棉花主产区南疆阿瓦提县,设置3个密度13.5万株/hm2（M1、低密）、18万株/hm2（M2、中密）、22.5万株/hm2（M3、高密）和3个灌溉水平3150 m3/hm2[W1、重度亏缺（50%ETC）]、4050 m3/hm2[W2、轻度亏缺（75%ETC）]、4980 m3/hm2[W3、充分灌溉（100%ETC）]的裂区试验设计,以密度为主区,灌溉定额为副区。研究了不同密度下灌溉定额对76 cm等行距机采棉田水、氮、盐的运移分布规律以及水、氮利用的影响。本文的研究结果将为一膜三行76 cm等行距机采棉在南疆地区的栽培确立合理的种植密度和灌溉定额,并为一膜三行76 cm等行距机采棉田栽培措施与地下环境相结合提供理论依据。论文的主要研究结果如下:1.不同种植密度与灌溉定额对土壤水分分布均有显著影响。水分在0～80 cm土壤剖面中分布呈现随土层的加深而增加;而密度的增加显著降低了下层土壤含水率,M1、M2、M3下层分别较对应的上层土壤含水率高5.27%、4.60%和3.73%;从而致使水分分布的均匀系数升高,但是对耗水量和水分利用率则没有显著性影响。相较于重度亏缺灌溉,充分灌溉耗水量增加了43.93%,并在土壤整体含水率上升的基础上,显著增加了下层土壤含水率,导致水分分布的均匀性呈先升高后降低趋势。此外,不同密度和灌溉定额处理下产量和水分利用效率具有显著差异,以高密与重度亏缺灌溉组合水分利用率最高,达到14.08 kg/hm2/mm,并且超过模拟值10.18%;以低密与超量灌溉组合棉田产量最高,但是与高密和减量灌溉组合之间差异不显著。2.密度对土壤铵态氮含量、硝态氮分布的均匀性、氮素偏生产力有显著影响;而对土壤硝态氮含量、硝态氮分布的表聚性则没有显著影响。即土壤中铵态氮的含量随密度增加而降低,M1、M2、M3铵态氮含量分别是30.69、29.83、27.58 mg/kg;上层土壤硝态氮占比呈先升高后降低的趋势,M2比M1、M3处理分别高3.21%、3.04%;而硝态氮分布的均匀性则完全相反。灌溉定额对土壤硝态氮含量、土壤硝态氮分布的均匀性、表聚性有显著影响;而对土壤铵态氮含量没有显著影响。即随灌溉定额的增加,土壤硝态氮含量、上层土壤硝态氮占比逐渐降低,硝态氮分布的均匀性先升高后降低,W1、W2、W3分别是0.86、0.87、0.79,而表聚性则完全相反。此外密度和灌溉定额及两因素交互对棉田氮偏生产力有显著性影响;即随密度的升高,氮偏生产力则逐渐降低,M1处理为13.10 kg/kg;而灌溉处理则相反,W3处理为13.08 kg/kg。低密、中密与充分灌溉处理组合氮偏生产力最高,但与高密与重度亏缺灌溉处理组合没有显著差异,达到13.21 kg/kg。3.密度和灌溉定额对土壤盐分有显著影响,随种植密度的增加,土壤盐分的含量和表聚系数均显著降低,盐分分布均匀性增加;增加灌溉定额,虽然能促进淋洗,降低不同种植密度处理的土壤含盐量,但能使盐分分布由“膜内底聚型”逐渐向“膜内表聚性”转变,盐分分布均匀性则明显降低。此外研究还发现,不同处理下盐分变化和脱盐率均具有显著差异,随种植密度的增加,0～60 cm土层盐分变化和脱盐率逐渐降低;而随灌溉定额的增加,则完全相反;且在两因素交互作用中,随密度的增加,灌溉定额处理之间的差异越明显,以低密与轻度亏缺灌溉、中密与充分灌溉、高密与充分灌溉组合的盐分变化量和脱盐率最高,分别是0.041 g/kg和18.2%、0.041 g/kg和25.6%、0.055 g/kg和30.50%。因此在综合考虑环境、生态效益的基础上,根据南疆地区有冬、春大水漫灌压盐的栽培措施;得出在南疆地区,22.5万株/hm2与3150 m3/hm2灌溉定额组合是最适合76 cm等行距机采棉的栽培模式。

关键词：机采棉密度灌溉水氮利用盐分分布

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基于RZWQM模型的夏玉米水氮管理优化及淋溶过程模拟

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节水灌溉 2022年第3期 50-55,60页

作者：李昱岐王凤徐征和徐晶济南大学水利与环境学院济南252000

为优化我国华北平原地区夏玉米种植的水氮管理方案,利用通过位山引黄灌区下游临清市2019-2020年夏玉米田间试验得到的数据,在RZWQM模型中对水分、养分以及生长模块进行参数率定和验证。结果表明:经过模拟参数优化后,土壤含水率、NO_(3)^... 详细信息

为优化我国华北平原地区夏玉米种植的水氮管理方案,利用通过位山引黄灌区下游临清市2019-2020年夏玉米田间试验得到的数据,在RZWQM模型中对水分、养分以及生长模块进行参数率定和验证。结果表明:经过模拟参数优化后,土壤含水率、NO_(3)^(-)-N含量与作物产量的均方根误差(RMSE)和平均相对误差值(MRE)均在可接受范围内。利用校准后的RZWQM模型,模拟24种不同水氮条件下的作物产量、水氮利用效率和NO_(3)^(-)-N淋溶过程,综合考虑作物产量、水氮利用以及环境效应,推荐水氮管理方案为灌水量166 mm、施氮量180 kg/hm^(2),研究为位山引黄灌区下游的农田水肥管理优化提供了理论依据。

关键词：夏玉米 RZWQM模型作物产量水氮利用 NO_(3)^(-)-N淋溶水氮管理水肥管理

来源：评论

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生物炭与水氮互作对夏玉米—冬小麦水肥优化管理研究

生物炭与水氮互作对夏玉米—冬小麦水肥优化管理研究

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作者：刘江舟西北农林科技大学

学位级别：硕士

目前,高水高肥依然是一种被普遍采用的农田管理模式,过量灌溉和过度施肥不仅会抑制作物产量,还会造成资源浪费、环境破坏。生物炭作为一种土壤改良剂,施入农田土壤能够改善土壤环境,提高土壤生产力。本研究以夏玉米（郑单958）、冬小麦... 详细信息

目前,高水高肥依然是一种被普遍采用的农田管理模式,过量灌溉和过度施肥不仅会抑制作物产量,还会造成资源浪费、环境破坏。生物炭作为一种土壤改良剂,施入农田土壤能够改善土壤环境,提高土壤生产力。本研究以夏玉米（郑单958）、冬小麦（小偃22）为试验材料,于2022年9月-2023年6月在陕西省咸阳市杨凌区西北农林科技大学旱区农业节水研究院进行。试验采取大棚田间试验,设置灌水量、施氮量、生物炭施用量三个因素。灌水水平设置1 ET（W1）、0.8 ET（W2）两个水平,施氮量设置270 kg·hm-2（NH）、180 kg·hm-2（NM）两个水平,生物炭施用量设置30 t·hm-2（B1）、0 t·hm-2（B0）两个水平,共计6个处理,分别为B1W1NH、B1W2NH、B1W1NM、B1W2NM、B0W1NM、B0W2NM。研究了不同供水供肥生物炭条件下对夏玉米、冬小麦生长指标、产量、土壤p H、电导率、土壤含水率、土壤硝铵态氮残留量、土壤酶活性、水氮利用效率的影响,并选取夏玉米、冬小麦产量、水分利用效率、氮肥利用效率为主要指标,对其进行综合分析,选取适宜农田管理模式,为关中地区夏玉米、冬小麦轮作体系提供理论支撑。主要结果如下: （1）明确了水分、氮肥、生物炭对土壤理化性质的影响规律。施用生物炭和减少氮肥施用量能够显著增加土壤p H（P<0.05）;施用生物炭、减少氮肥施用量和亏缺灌溉能够显著降低土壤电导率（P<0.05）;施用生物炭能够显著降低土壤容重,增加土壤田间持水量和土壤含水率（P<0.05）,亏缺灌溉显著降低土壤含水率（P<0.05）;施用生物炭和亏缺灌溉显著增加土壤0～100 cm土层NH4+-N3.9%～4.65%、10.88%～13.77%,3.94%～15.14%、3.85%～9.84%,提升NO3--N残留量20%～24%、12.06%～12.97%、13.91%～17.79%、14.61%～24.51%,并提高0～40 cm土层NH4+-N、NO3--N残留量相对于0～100 cm土层NH4+-N、NO3--N残留量占比。（2）探明了土壤理化性质对土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶活性的影响,以及水分、氮肥、生物炭对作物生长发育的影响。生物炭能够显著增加土壤蔗糖酶、土壤碱性磷酸酶、土壤脲酶活性（P<0.05）,亏缺灌溉能够增加土壤酶活性但影响并不显著（P>0.05）,减少氮肥施用量减少了土壤酶活性（P>0.05）。亏缺灌溉、减氮、施用生物炭均对夏玉米株高叶面积并没有产生显著影响,对冬小麦株高无显著影响,但生物炭处理于冬小麦返青期、分蘖期、灌浆期、成熟期增加了其叶面积指数28.39%～29.22%、30.05%～35.47%、14.51%～22.61%、4.52%～6.19%,相同生物炭氮肥处理下,其叶面积指数与灌水量呈正相关。生物炭和减氮能够增加夏玉米、冬小麦地上部生物量,亏缺灌溉处理下,夏玉米、冬小麦地上部生物量呈减少趋势。生物炭能够显著增加夏玉米、冬小麦各器官氮素累积量（P<0.05）,亏缺灌溉夏玉米、冬小麦各器官氮素累积量降低（P>0.05）,减少氮肥施用量增加了夏玉米、冬小麦各器官氮素累积量（P>0.05）。（3）分析了不同处理下夏玉米、冬小麦产量、水氮利用效率,通过综合分析选取适宜水分、氮肥、生物炭组合。施用生物炭显著增加了夏玉米、冬小麦产量及水氮利用效率（P<0.05）,亏缺灌溉和减少施氮量分别能够显著增加水分利用效率和氮肥利用效率（P<0.05）,但对作物产量影响不显著（P>0.05）。对产量、水氮利用效率综合分析评定B1W1NM处理为本研究适宜的农田管理模式。

关键词：麦玉轮作生物炭土壤酶产量水氮利用

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秸秆还田配施氮肥对土壤质量及春玉米氮效率提升领域研究进展

引用

当代农机 2024年第7期 77-78,81页

作者：张莹内蒙古赤峰市克什克腾旗农牧局内蒙古赤峰025350

把土壤-植株作为一个整体进行了研究,对近年来秸秆还田方式和施肥技术进行了总述,并就秸秆还田配施氮肥技术对土壤质量及春玉米氮效率提升应用前景及发展方向进行了展望。

关键词：秸秆还田氮肥春玉米水氮利用

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南疆盐渍化农田膜下滴灌甜菜水氮耦合效应研究

南疆盐渍化农田膜下滴灌甜菜水氮耦合效应研究

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作者：严富来西北农林科技大学

学位级别：博士

水资源短缺和土壤盐渍化是制约我国新疆农业生产的两大主要因素。根据甜菜种植区域的实际调查表明,甜菜作为一种耐盐的经济作物,在南北疆广泛种植。因此,研究南疆盐渍化农田膜下滴灌甜菜水氮耦合效应对于节水节肥、提高作物的水肥利用... 详细信息

水资源短缺和土壤盐渍化是制约我国新疆农业生产的两大主要因素。根据甜菜种植区域的实际调查表明,甜菜作为一种耐盐的经济作物,在南北疆广泛种植。因此,研究南疆盐渍化农田膜下滴灌甜菜水氮耦合效应对于节水节肥、提高作物的水肥利用效率和改良盐渍化土壤具有重要意义。本文于2019年、2020年和2021年在新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州农二师31团二连开展了不同水氮供应的大田甜菜小区试验,以期探索寻求该地区甜菜高水氮利用效率的水氮管理模式。利用三年大田试验,以甜菜品种“BETA 356”为试验材料。考虑试验区甜菜生育期地下水埋深为1.4 m～1.8 m,本研究设置3个灌水量和6个施氮量。试验区域的3个灌水量2019年和2020年分别设置为0.60 ETc(W0.6)、0.80 ETc(W0.8)和1.00 ETc(W1.0),ETc为甜菜需水量。2021年的灌水量为0.40 ETc(W0.4)、0.60 ETc(W0.6)和0.80 ETc(W0.8)。另外,试验区域3年的施氮量均设置为25(N25)、60(N60)、120(N120)、240(N240)、360(N360)和480(N480)kg/ha。研究分析了不同水氮供应条件对甜菜的生长、产量、产糖量、氮素吸收及利用效率、盐分离子吸收、水肥利用效率、经济效益、土壤硝态氮残留和土壤水溶性盐离子残留的影响。论文主要研究结果如下:（1）明确了水氮供应对南疆膜下滴灌甜菜耗水量、产量、产糖量、水分利用效率和经济效益的影响三年试验表明,甜菜耗水量随着灌水量的增加而增加。灌水量与施氮量的交互作用对甜菜块根产量无显著性影响（P>0.05）,对块根氮肥偏生产力与产糖氮肥偏生产力有极显著性影响（P<0.01）。同一年试验条件下,灌水量对甜菜块根含糖率无显著性影响。在2019年,W0.6与W0.8灌水处理的甜菜产糖量无显著性差异,但显著高于W1.0处理。在2021年,W0.4灌水处理的甜菜产糖量显著低于W0.6与W0.8灌水处理。相同灌水条件下,N25处理的块根产量、产糖量、块根产量灌溉水分利用效率、产糖灌溉水分利用效率均显著低于其他施氮处理。另外,相同灌水量条件下,甜菜块根产量,产糖量和灌溉水利用效率均随着施氮量的增加先增加后趋于稳定,但甜菜的氮肥利用效率随着施氮量的增加而逐渐减小。另外随着施氮量的增加,甜菜块根产量、产糖量、块根产量灌溉水分利用效率、产糖灌溉水分利用效率先增大后趋于稳定。最后,甜菜的经济效益随着施氮量的增加呈现先增加后减小的趋势。（2）明确了水氮供应对南疆膜下滴灌甜菜氮素吸收利用及土壤硝态氮残留的影响随着灌水量或施氮量的增加,甜菜块根的氮素吸收量先增加后趋于稳定。然而相同灌水条件下,甜菜的氮素总吸收量随着施氮量的增加而增加。三年试验表明,灌水量与施氮量的交互作用对甜菜氮素吸收效率无显著性影响（P>0.05）,对氮素利用效率有显著性影响（P<0.05）。相同灌水条件下,施氮量越高,氮素吸收及利用效率越低。甜菜收获期,试验区大部分甜菜处理收获期的硝态氮残留量都主要集中分布在0–60 cm的土层深度中。然而,N25、N60和N120处理下,灌水量对试验区膜下滴灌甜菜根区土壤硝态氮残留量无显著性影响,但是增加施氮量会增加土层中硝态氮残留的含量。在高施氮条件下,增加灌水量会减小0–80 cm土层中硝态氮残留的含量。（3）提出了多目标优化的膜下滴灌甜菜水氮管理方案运用整体组合差异评价模型对三年试验各个处理的甜菜产糖量、块根产量、甜菜块根灌溉水利用效率、产糖量灌水量利用效率、甜菜块根氮肥偏生产力、产糖量氮肥偏生产力、土壤硝态氮残留和净收益进行多目标优化,得出该地区膜下滴灌甜菜适宜的灌水量为0.60 ETc和施氮量为120 kg/ha。（4）明确了水氮供应对南疆膜下滴灌甜菜氮素吸收利用效率,得出了该地区膜下滴灌甜菜的氮营养诊断模型本文建立的甜菜氮营养诊断模型归一化均方根误差（n-RMSE）为16.6%,表明基于甜菜干物质所建立的甜菜氮营养诊断模型是可靠的。不同灌水量下相对糖产量与氮营养指数之间呈现线性平台函数关系。运用该模型,得出南疆地区氮营养诊断模型滴灌甜菜的最优灌水量为0.60 ETc,甜菜最佳产糖量的氮营养指数为0.97。（5）明确了水氮供应对南疆膜下滴灌甜菜盐分离子吸收的影响及盐渍化土壤种植甜菜的吸盐效果。年份和水氮的交互作用对甜菜灰盐累积、Na+、K+、Ca2+和Mg2+吸收量有显著性影响。N25处理的甜菜灰盐累积、Na+、K+、Ca2+和Mg2+吸收量显著低于其他氮肥处理。其中灰盐、K+和Ca2+主要分布在甜菜的叶片和叶柄中,Na+、和Mg2+主要分布在甜菜的块根中。随着干物质的增加,甜菜灰盐累积量、Na+、K+、Ca2+和Mg2+吸收量显著增加,最后基于空间分析,本文建立了水氮供应与

关键词：灌水量施氮量产量水氮利用耐盐作物

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