夏玉米水肥异区交替灌溉施肥的产量与环境效应研究进展

水资源缺乏、污染严重、肥料利用率不高是我国农业和农村面临的重要且亟待解决的问题。发展节水施肥技术是解决这些问题的关键环节。交替灌溉施肥技术是在亏缺灌溉或部分根区干燥灌溉技术的基础上发展起来的一种节水施肥技术,可有效减少灌水量,提高灌水利用效率,防止灌溉过程中氮素淋失。在适宜的水氮配合条件下,还可以减少氨挥发和氧化亚氮等气态氮损失,增加作物产量。但是该技术的应用效果与环境条件、灌水定额、施肥量、种植密度等密切相关,在应用过程中应该根据环境条件进行微调。另外水肥异区交替灌溉施肥条件下,水分、养分在农田的时空分布规律,转化特征,以及植物对养分、水分吸收利用和调控机制等还有待于深入研究。

水肥异区交替灌溉对夏玉米生理指标的影响

以夏玉米品种‘户单4号’为材料,通过防雨棚内微区试验研究了两种灌水量(450 m3/hm2和900 m3/hm2)条件下水肥异区交替灌溉和均匀灌溉对夏玉米生长以及某些生理指标的影响。结果显示:(1)在节水50%的条件下,水肥异区交替灌溉与高灌水量均匀灌溉的夏玉米生物量、产量均无显著差异。(2)低灌水量时,水肥异区交替灌溉下的玉米根系伤流液、叶片可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性、光合速率、蒸腾速率等均高于均匀灌溉施肥处理,而植株全氮含量及叶片水分利用效率与均匀灌溉施肥的差异不显著。(3)高灌水量时,水肥异区交替灌溉处理除根系活力、光合速率以及蒸腾速率高于均匀灌溉处理外,其他指标均低于后者。研究表明,在低灌水量条件下,水肥异区交替灌溉能使夏玉米保持较高的根系活力和正常生理代谢,提高其叶片水分利用效率,从而达到了节水增产的目的。

半干旱区夏玉米的水肥空间耦合效应

通过大田试验就半干旱区非充分灌溉条件下水肥的空间耦合 (水肥异区、水肥同区、固定灌水、交替灌水 )对夏玉米的产量影响进行了研究 ,并通过对某些生理指标的测定 ,探讨了影响产量的原因。结果表明 ,与常规灌水施肥方式相比 ,非充分灌溉条件下不同水肥空间耦合灌水量减少一半 ,籽粒产量下降 7%— 16% ,根系吸收养分能力、光合速率、蒸腾效率明显增加 ,而叶面积、蒸腾速率和硝酸还原酶活性均无明显变化。其中以水肥异区交替灌水的产量降低最小 ,表明这是非充分灌溉条件下较好的一种水肥耦合形式。

非充分灌溉下夏玉米的水肥空间耦合效应研究

通过大田试验就非充分灌溉条件下水肥的空间耦合 (水肥异区、水肥同区、固定灌水、交替灌水 )对夏玉米的产量和某些生理指标的影响进行了研究。结果表明 ,与常规灌水施肥方式相比 ,非充分灌溉条件下不同水肥空间耦合灌水量减少一半 ,籽粒产量下降 7%～ 16 % ,根系活力、光合速率、蒸腾效率明显增加 ,而叶面积、蒸腾速率和硝酸还原酶活性均无明显变化。其中以水肥异区交替灌水的产量降低最小 。