论文部分内容阅读
针对宁夏旱区蒸发强烈、水资源短缺、灌溉水和氮肥利用效率低、种植管理粗放等问题,采用随机区组试验设计,研究不同水氮处理对膜下滴灌马铃薯生长指标、块茎产量、耗水强度、水氮利用效率和土壤水氮运移分布的影响。主要研究结论概括如下:(1)马铃薯植株在块茎形成期(6.26～7.25)生长最快,幼苗期(6.～6.25)叶片叶绿素含量最大。生育初期氮素对株高影响显著(P<0.05),生育末期灌水对株高影响显著(P<0.05)。生育末期灌水和氮素均对茎粗影响显著(P<0.05),而灌水、氮素和水氮互作效应对叶面积和叶绿素含量影响均不显著(P>0.05)。其中灌水对株高和叶面积生长的影响大于氮素,而氮素对茎粗和叶绿素含量的影响大于灌水。灌溉定额为1800m3·hm-2,且施氮量为120 kg·hm-2的水氮组合最有利于马铃薯植株地上部分的生长。(2)受灌溉、降雨、蒸发、根系活动等因素的影响,马铃薯耗水量、耗水强度和模系数均随生育期的递进呈单峰曲线变化,块茎增长期(7.26～8.20)耗水量、耗水强度和模系数均为最大。马铃薯关键需水期在6月下旬到8月下旬之间。耗水量、耗水强度和模系均随灌溉定额的增大而增大,随施氮量的增大而减小。不同水氮组合中灌溉定额为1800m3·hm-2、施氮量为120 kg·hm-2,耗水量为4020.82 m3·hm-2,表现为最大。灌溉定额为900m3·hm-2、施氮量为240 kg·hm-2时,耗水量为2940.95 m3·hm-2,表现为最小。(3)灌溉定额在900～1350m3·hm-2区间,增加施氮量可显著提高马铃薯产量。施氮量在120～180kg·hm-2区间,增大灌溉定额能显著提高马铃薯商品薯率。其中灌溉定额为1350m3·hm-2、施氮量为240 kg·hm-2的水氮组合产量最大,为58509.36 kg·hm-2。灌溉定额为1800m3·hm-2、施氮量为120kg·hm-2的水氮组合大薯产量最大,为41147.73 kg·hm-2。灌溉定额为900m3·hm-2、施氮量为240 kg·hm-2的水氮组合产量次之,为56008.49 kg·hm-2。产量均达到预期理想水平。(4)在同一灌溉定额处理下,增加氮肥施量能显著提高水分利用效率,而增加氮肥施量却降低了氮肥利用效率。当灌溉定额为1800m3·hm-2时,水分利用效率随施氮量的增大而减小。在同一施氮量处理下,水分利用效率随灌溉定额的增大而减小,氮肥利用效率随灌溉定额的增大而增大。当施氮量为240 kg·hm-2时,氮肥利用效率随灌溉定额的增大先增大后减小。灌溉定额为900 m3·hm-2,施氮量为240kg·hm-2的水氮组合水分利用效率最大。IWUE为62.23 kg·m-3,YWUE为19.04 kg·m-3。灌溉定额为1800 m3·hm-2,施氮量为120 kg·hm-2的水氮组合氮肥利用效率最大。AEN为 95.96 kg·kg-1,PFPN为 437.47 kg·kg-1。(5)灌溉定额为900 m3·hm-2和1800m3·hm-2处理下,观测土层(0～100cm)土壤水分无深层渗漏现象。而在1350 m3.hm-2灌水处理下,观测土层(0～100cm)土壤水分出现了深层渗漏现象。受灌水、气象因素和作物根系活动的影响,0～60 cm 土层土壤含水率和氮素变化较为剧烈。随着土层深度的增加,60～100 cm 土层土壤含水率和氮素变化较为平稳。土壤硝态氮含量主要累积在表层(0～20cm)和中下层(600～100cm)。由于按态氮向下层土壤的淋失能力较弱,表层土壤(0～20 cm)铵态氮含量一般高于下层土壤。块茎增长期是马铃薯吸收氮素最多的时期。HYDRUS-1D模拟软件能准确模拟马铃薯生长期0～60 cm 土层土壤水分分布状况。