灌溉与施氮对黑河中游新垦沙地农田春小麦产量及土壤硝态氮的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 王琦 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-10 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 李锋瑞 |
| 关键词 | 灌溉 施氮 春小麦产量 土壤硝态氮 新垦沙地农田 |
| 其他题名 | Effects of different irrigation and nitrogen supply levels on grain yield of spring wheat and soil nitrate nitrogen on recently reclaimed sandy farmlands in Heihe River basin |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所临泽内陆河流域研究站连续进行了2年的春小麦大田试验，试验采用完全随机裂区设计，灌溉量作为主区，施氮量为副区，灌溉量的3个水平分别为估算作物生育期需水量ET的0.6、0.8、1.0倍，代表符号分别为I0.6、I0.8、I1.0，4个施N水平分别为N79、N140、N221、N300 (折合纯氮79 kg ha-1、140 kg ha-1、221 kg ha-1和300 kg ha-1 )，通过田间试验系统研究了黑河中游边缘绿洲区新垦沙地农田不同灌溉与施氮量对春小麦产量、产量构成要素、水分利用效率、开花期和收获期2 m土层土壤硝态氮的积累和分布、植株含氮量、植株吸氮量、灌溉水生产力及氮肥生产力的影响，获得以下主要结论： 1施氮对春小麦产量及产量构成要素的影响 黑河中游边缘绿洲区新垦沙地农田，灌溉与施氮量对产量、产量构成要素及水分利用效率产生显著性影响。在各灌溉处理下，施肥量221 kg ha-1将达到最佳籽粒产量、单粒重和单位面积粒数。就各灌溉水平平均值而言，2006年与2007年N221处理籽粒产量分别为2132.83 kg ha-1与3462.20 kg ha-1，2006年N221处理籽粒产量分别比N79、N140与N300处理提高46.72 %、41.26 %与9.49 %，2007年N221处理籽粒产量分别比N79、N140与N300处理提高28.06 %、17.64 %与6.45 %；2006年和2007年N221处理单粒重分别为55.42 mg 和40.14 mg，2006年N221处理的单粒重分别比N79、N140与N300处理提高36.67 %、32.32 %与4.82 %，2007年N221处理的单粒重分别比N79、N140与N300处理提高3.10 %、0.63 %与1.72 %；2006年和2007年N221处理的单位面积粒数分别为3773.97 m-2和为10864.44 m-2，2006年N221处理的单位面积粒数分别比N79、N140与N300处理提高16.63 %、11.04 %与4.41 %，2007年N221处理的单位面积粒数分别比N79、N140与N300处理提高17.99 %、11.32 %与8.07 %。 2 灌溉对春小麦产量及产量构成要素的影响 春小麦籽粒产量和产量构成要素随其生育期各阶段灌水量增加而直线上升，各施氮处理平均值，2006年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的籽粒产量比高灌溉处理I1.0分别减少21.98 %与15.27 %，2007年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的产量比高灌溉处理I1.0分别减少20.85 %与8.39 %；2006年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的单粒重比高灌溉处理I1.0分别减少14.63 %与10.63 %，2007年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的单粒重比高灌溉处理I1.0分别减少3.75 %与1.62 %；2006年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的单位面积粒数比高灌溉处理I1.0分别减少9.10 %与3.95 %，2007年低灌溉处理I0.6与中等灌溉处理I0.8的单位面积粒数比高灌溉处理I1.0分别减少5.90 %与3.87 %。 3 最大产量施氮量及最佳经济施氮量 2006年最大产量施氮量变化范围为277.39 - 305.08 kg ha-1，2007年最大产量施氮量变化范围为245.36 - 251.87 kg ha-1。2006年最佳经济施氮量变化范围为226.77 - 227.99 kg ha-1，2007年最佳经济施氮量变化范围为183.52 - 211.72 kg ha-1。连续2年结果显示，各灌溉处理平均值，最大产量施氮量和最佳经济施氮量分别为269.23 kg ha-1和215.26 kg ha-1。 4 灌溉与施氮对水分利用效率的影响 3个灌溉水平的平均值，2006年N221处理水分利用效率分别比N79、N140与N300处理提高92.15 %、73.91 %与12.79 %，2007年N221处理水分利用效率分别比N79、N140与N300处理提高39.24 %、19.74 %与8.26 %。在平均施氮水平下，低灌溉I0.6的水分利用效率显著高于中等灌溉 I0.8 与高灌溉 I1.0，中等灌溉 I0.8 与高灌溉 I1.0 相差不显著。 5 灌溉与施氮对土壤硝态氮动态的影响 2006年研究结果显示，当施氮量在0 - 140 kg ha-1范围内时，硝态氮的淋溶是缓慢的；当施氮量在221 - 300 kg ha-1范围内时，硝态氮含量显著增加，易引起硝态氮淋溶。2007年研究结果显示，当施氮量在0 - 221 kg ha-1范围内时，硝态氮的淋溶是缓慢的；当施氮量在等于或大于300 kg ha-1时，硝态氮含量显著增加，易引起硝态氮淋溶。尽管不同灌溉处理的土壤硝态氮含量差异因施氮水平而异，大多数情况下是低灌溉与中等灌溉处理土壤硝态氮含量显著高于高灌溉处理，说明硝态氮淋溶随着灌溉量增加而增加。在综合4个施氮处理的情况 (Across N) 下，不同灌溉处理间硝态氮含量差异不显著，说明灌溉对春小麦生育期土壤硝态氮含量的影响小于施氮量的影响，施氮是硝态氮淋溶的关键因素。由于灌溉水淋失与植株根系吸收作用，春小麦收获期土壤硝态氮含量明显低于开花期。 6灌溉与施氮对土壤剖面硝态氮积累的影响 2006年与2007年连续2年春小麦大田试验表明，在低灌溉水平下，2006年与2007年N221处理的播种期起始NO3--N含量分别为50.23 kg ha-1与19.77 kg ha-1，收获期NO3--N积累量分别达到67.38 kg ha-1与26.61 kg ha-1，说明大于221 kg ha-1的施氮量超过作物吸氮量，这将导致NO3--N在0 - 200 cm土壤剖面大量积累，将构成N潜在淋溶的危险；在中等灌溉水平下，2006年与2007年N300处理播种期起始NO3--N含量分别为59.74 kg ha-1与209.03 kg ha-1，收获期NO3--N积累量分别达到139.86 kg ha-1与27.67 kg ha-1，说明大于300 kg ha-1的施氮量将构成N潜在淋溶的危险；在高灌溉水平，收获期0 - 200 cm土壤剖面NO3--N积累量小于播种前，没有产生过多的NO3--N积累。 7灌溉与施氮对土壤水分状况的影响 连续2年的试验显示，在春小麦各生育期，3个灌溉处理间或4个施氮处理间土壤贮水量差异不显著，说明灌溉与施氮对新垦沙地农田土壤水分保持无显著性影响。 8灌溉与施氮对植株含氮量和植株吸氮量的影响 当施氮量达到221 kg ha-1时，籽粒含氮量、秸秆含氮量、籽粒吸氮量和秸秆吸氮量达到最大值，灌溉对籽粒含氮量、秸秆含氮量、籽粒吸氮量和秸秆吸氮量影响不显著。 9灌溉与施氮对灌水生产力及氮肥生产力的影响 灌溉水生产力随施氮量增加而增加，当施氮量超过 221 kg ha-1时，灌溉水生产力不再显著增加。作物氮肥生产力随施氮量增加而显著性降低。灌溉对灌溉水生产力产生显著性影响，低灌溉处理的灌溉水生产力显著高于中等灌溉处理，中等灌溉处理的灌溉水生产力显著高于高灌溉处理；尽管灌溉对2006年与2007年氮肥生产力有差异，但总趋势是氮肥生产力随灌溉量增加而增加。黑河中游边缘绿洲区新垦沙地农田小麦灌溉水生产力平均变动在2.27 - 4.37 kg ha-1 mm-1 (2006) 和 4.06 - 5.59 kg ha-1 mm-1 (2007) 范围，氮肥生产力 (NP) 平均变动在6.43 - 14.38 kg kg-1 (2006) 和 10.80 - 31.53 kg kg-1 (2007) 范围。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 113 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21718]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王琦. 灌溉与施氮对黑河中游新垦沙地农田春小麦产量及土壤硝态氮的影响[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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