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文档简介

保护性耕作对黄土台塬区春玉米水氮利用的影响玉米是我国第一大粮食作物。黄土台塬区是我国重要的春玉米种植产地,春玉米的产量对黄土台塬区的粮食安全具有重要的意义。但是,降雨少而不均、土壤瘠薄,严重制约了当地春玉米的生产。虽然施肥可以增加春玉米的产量,但是过量施肥会增加土壤中的氮素残留造成环境污染与资源浪费。保护性耕作能改善土壤水分状况,优化土壤养分,受到广泛的关注。但保护性耕作随气候环境、土壤肥力等因素改变而表现不同。本研究于2016-2017春玉米生长季在黄土高原长武生态研究站开展了2年连续田间试验,研究了保护性耕作对春玉米水氮吸收利用的影响。试验采用裂区试验设计,主区为传统耕作(CT)、覆膜(FM)、垄作(RT)和垄作覆膜(RTF)等4种耕作方式;副区为施氮(N225)和不施氮(N0)2个施氮处理,共计8个处理,3次重复。分析了不同耕作方式和氮肥对黄土台塬春玉米籽粒产量与产量构成、植株形态、水分利用、氮素吸收转运及利用、土壤速效氮含量等的影响。主要研究结果如下:(1)耕作方式和施肥处理显著影响春玉米产量及构成要素。与传统耕作相比,覆膜和垄作覆膜处理具有显著的增产效应,其中穗粒数分别显著增加62和61;百粒重分别显著增加4g和2.5g;籽粒产量的增幅分别为45.4%和37.6%;与不施氮(N0)相比,施氮(N225)可显著提高籽粒产量。施氮(N225)处理平均籽粒产量为8933kg/hm~2,比不施氮(N0)的6475kg/hm~2,显著提高2458kg/hm~2。(2)耕作方式和施肥处理显著影响春玉米生长发育。与传统耕作相比,覆膜和垄作覆膜的株高显著增高5.7cm和4.57cm;干物质累积量显著增加5053kg/hm~2和4613kg/hm~2。施氮处理干物质累积量为18259kg/hm~2,比不施氮的13547kg/hm~2,显著提高4712kg/hm~2。(3)耕作方式显著影响地上部氮素累积量及水氮利用率。覆膜、垄作覆膜、垄作的地上部吸氮量较传统耕作分别显著提高45.5kg/hm~2,33.9kg/hm~2和25.5kg/hm~2,覆膜和垄作覆膜的水分利用效率较传统耕作分别显著增加8.05kg/(hm~2·mm)和6.68kg/(hm~2·mm);覆膜和垄作覆膜的氮肥利用率较传统耕作分别显著增加11.5%和16.1%。(4)与不施氮(N0)相比,施氮可显著提高氮素累积量。施氮(N225)处理平均值为158.6kg/hm~2,比不施氮(N0)的85.1kg/hm~2显著提高73.5kg/hm~2;施氮(N225)能够提高春玉米的水分利用效率,施氮(N225)处理水分利用效率的平均值为25.04kg/(hm~2·mm),与不施氮(N0)的19.00kg/(hm~2·mm)相比,显著提高6.04kg/(hm~2·mm)。(5)不同耕作方式春玉米生育期耕层土壤动态变化不同。垄作覆膜、覆膜处理更有利于土壤耕层水分、温度的稳定。与传统耕作相比,垄作覆膜、覆膜显著提高耕层土壤含水量

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