不同降雨和灌溉模式对作物产量及农田氮素淋失的影响

摘要：

[目的]定量化不同降雨和灌溉条件下农田氮素的淋失和作物产量,为不同降雨量年份的灌溉决策提供科学依据.[方法]在中国农业大学河北曲周实验站,依据该地40年(1966-2005)的气象资料,结合当地农民的习惯,设定了5种灌溉方式,即冬小麦季灌水3次,分别在越冬期、起身到拔节期和灌浆期,灌水量分别为:(A)无灌溉,(B) 50mm+50 mm +50 mm,(C) 70 mm +70 mm +70mm,(D) 90 mm +90 mm +90 mm,(E) 120 mm+120 mm+90 mm;夏玉米季灌水2次,分别在苗期和乳熟期,灌水量分别为:(A′)无灌溉,(B′)80mm+0 mm,(C′)80 mm +70 mm,(D′)90 mm +80 mm,(E′)100 mm +100 mm.利用校验后的水氮管理模型,分析了不同降雨量和灌溉对氮素淋失和作物产量的影响.[结果]冬小麦产量随降雨和灌溉量的增加而增加.在综合考虑氮素淋失风险和作物产量的条件下,当降雨量＜200mm(发生概率87.2％)时,可采用D灌溉方式,相应氮淋失量为0-30.9 kg N·hm-2;当降雨量＞ 200 mm(发生概率12.8％),可采用C灌溉方式,相应氮素淋失量为0.06-41.2 kg N·hm-2.夏玉米产量也随灌水量的增加而增加,但降雨和灌溉总量超过600 mm时,产量下降；按降雨量可分为＜250mm(发生概率17.9％)、250-450 mm(发生概率64.2％)、＞450 mm(发生概率17.9％),分别采用D′、C′和B′的灌溉模式,相应的氮素淋失为0-7.3 kg N·hm-2,0-82.2 kg N·hm-2(其中84.2％的淋失水平为Ⅰ级,淋失水平Ⅲ级只有5.3％)和0-61.6 kg N·hm-2(其中Ⅰ级概率为86.8％,Ⅲ级只有2.6％).[结论]不同降雨量采用不同的灌溉模式,既可以保证产量,又可以减少氮淋失.普通年份冬小麦季建议采用越冬期、起身到拔节期和灌浆期3次灌溉,每次灌水90 mm的模式.夏玉米季采用苗期和乳熟期灌溉,分别灌水80mm和70 mm的模式.

关键词：降雨、灌溉、作物产量、氮素淋失、水氮管理模型(WNMM模型)

所属期刊栏目：46

资助基金：国家科技支撑计划2012BAD05B05;国家自然科学基金41171184

在线出版日期：2013-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：545-554