风沙土玉米滴灌水肥一体化氮肥施肥制度试验研究

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辽西北地区玉米生长主要受风沙土土质的制约,产量较低,当地农户为了作物高产,盲目施肥,导致水肥利用效率降低。滴灌施肥是解决养分高效利用的有效手段,但关于辽西北风沙土玉米滴灌水肥一体化氮肥施肥制度的研究缺乏深度,为此,本文开展了适宜施氮量、施氮频次和氮肥运筹试验,结果如下:(1)施氮量试验结果表明,低水条件(W=0.6 KcET0),增加施氮量有利于玉米生长(株高、茎粗和LAI),且能显著提高WUE和产量;增加施氮量能提升土壤硝态氮分布的均匀性,能提高土壤速效钾含量和均匀性但增加了其向垄沟运移的风险。高水条件(W=1.0 KcET0),增加施氮量减小了增加灌水量对玉米生长(株高、茎粗和LAI)的有利影响,且显著降低NPFP,导致减产;增加施肥量能提高表层土壤硝态氮含量但增加了其分布的不均匀性,能明显提高剖面速效钾含量,但增加了速效钾含量向下淋溶的趋势。综上,低水推荐高氮(300 kg/hm2),高水推荐低氮(150 kg/hm2)。(2)施氮频次试验结果表明,低水条件,玉米生长(株高、茎粗、LAI和SPAD值)和产量随施氮次数的增加先增加后减小,其中施肥7次较佳;拔节期,4次和7次施肥增加了硝态氮向垄沟运移风险,7次和11次施肥速效钾分布较为合理;完熟期,增加施肥次数,表层土壤硝态氮含量增加,但硝态氮淋溶风险也增加;水平方向,11次施肥处理土壤硝态氮和速效钾含量显著相关。高水条件,增加施氮次数有利于增加玉米生长(株高、茎粗和LAI)但不利于提高玉米SPAD值,能提升玉米产量构成各项指标且增产明显,且增产效果较低水处理高;拔节期,增加施肥次数有利于硝态氮分布在根系附近,1次施肥速效钾含量较高,随着施肥次数的增加速效钾含量减少;完熟期,1和2次施肥可增加速效钾含量,2次和11次施肥速效钾分布与根系重合较好;垂直方向,7次施肥处理土壤硝态氮和速效钾含量显著相关。增加施氮次数有利于提升水肥利用效率。综上,低水推荐施氮7次,高水推荐施氮1 1次。(3)氮肥运筹试验结果表明,低水条件,拔节期集中施肥不利于玉米株高和LAI的增长,穗期和灌浆期施氮对玉米生长(LAI和茎粗)有一定补偿作用;拔节期大量施肥有利于玉米前期茎、叶干物质的形成,灌浆期追肥促进籽粒干物质的形成,N4处理(重拔节肥)WUE、NPFP和产量最高;拔节期,集中大量施肥增加了硝态氮分布的均匀性和土壤剖面速效钾含量,但增加了硝态氮和速效钾向下淋溶的风险;灌浆期,追肥能提升土壤剖面硝态氮和速效钾含量,但增加其分布的不均匀性和向下淋溶的风险;完熟期,N1(常规施肥)和N4处理速效钾分布状况合理;水平方向N5处理(功粒肥)和垂直方向N3处理(均匀施肥)土壤硝态氮和速效钾含量显著相关。高水条件,氮肥运筹对玉米株高的影响前期较大,对茎粗的影响较小,对玉米LAI的影响明显;玉米前期施肥(苗期、拔节期)有利于玉米前期茎、叶干物质的形成且玉米后期籽粒干重也占优势,N2处理(兼顾拔节和粒肥)WUE、NPFP和产量最高;拔节期,过多或过少的施氮量会使剖面硝态氮含量分布不均匀,且硝态氮向下淋溶较低水处理明显;灌浆期,该时期施肥剖面硝态氮和速效钾含量增加;完熟期,N2处理剖面速效钾含量分布合理;水平方向,N1处理土壤硝态氮和速效钾含量显著相关。综上,低水推荐重拔节肥处理,高水推荐兼顾拔节和粒肥处理。
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