不同栽培模式对玉米产量形成与水氮利用效率的影响

发布时间：2020-05-26 21:21

【摘要】：近年来,黄土塬区玉米产量大幅度的提高大多依赖于高肥投入和地膜覆盖,致使土壤中氮素残留增加,造成环境污染。优化栽培模式可以改善土壤水分、养分状况,受到广泛的关注。但优化栽培对产量的贡献,土壤剖面水分、养分的影响以及环境的综合效应尚不清楚。为探讨黄土塬区玉米高产高效栽培模式及其环境效应,本研究设置了传统栽培模式(T1)、超高产模式(T2)、高产高效模式(T3)共3种栽培模式和有机肥密度处理,通过为期两年的田间定位实验,研究了不同栽培模式下春玉米的群体生长特征、土壤水分时空变化特征、产量与水分利用效率、氮素利用率、硝铵态氮累积及其剖面分布的变化。主要结论如下:(1)栽培模式、有机肥和密度显著影响春玉米生长发育和产量。配施有机肥增加单株叶面积,合理的叶面积促进了玉米群体生长,为花后干物质积累打下生理基础。无机肥配施有机肥、合理密植促进了茎和叶的干物质转运,增加了花前花后地上部干物质积累量,尤其是有助于穗粒数和千粒重的增加,从而促进高产稳产。与传统栽培模式相比,超高产栽培模式和高产高效栽培模式产量分别增加了4420 kg·hm~(-2)、4157kg·hm~(-2)。(2)栽培模式显著影响水氮利用率。配施有机肥增加土壤的保水能力,缓解因高产和密度过大而引起的土壤干燥化,增加了耕层(0-60cm)土壤含水量,有效利用中层(60-120cm)土壤水分,维持深层(120-200cm)土壤水分的稳定。两种优化的栽培模式水分利用效率分别提高了58.9%、40.4%。有机肥和密度合理搭配显著增加了氮肥利用率,促进了植株对无机氮肥的利用,进而提高氮素向籽粒转运效率。(3)有机肥和密度合理搭配减缓了硝态氮向土壤下层淋失,超高产栽培模式施肥量超过作物吸收利用,丰水年60-100cm土层当季硝态氮积累量达到68.03 kg·hm~(-2);高产高效模式为50.91kg·hm~(-2),80-100cm土层硝态氮积累量仅为5.81 kg·hm~(-2)。高产高效模式(T3)既能保证高产、高的水分利用效率又能保证较少的硝态氮淋溶,是本实验的最优栽培模式。综上所述,有机肥和密度综合效应下产量和水分利用效率有可持续增加的潜力,并降低了对土壤环境的污染,为黄土塬区栽培模式的优化提供了理论和实践基础。优化的肥料管理技术与配施有机肥、较高的栽培密度相结合,可缓解高密度,高施肥量对土壤水肥环境的副作用,提高了水氮利用效率,从而促进产量增加。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513

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本文编号：2682423