秸秆还田与花后灌溉提高春玉米产量及水氮利用效率

摘要：

[目的]研究秸秆还田与花后灌溉量对春玉米产量及水氮利用效率的影响,探究实现黄土高原东部河谷平原区春玉米水氮可持续高效利用的有效管理措施.[方法]基于连续 7 年长期定位试验(2014-2020 年),在 2021-2022 年开展田间试验,采用裂区设计,主区为秸秆还田(R)和无秸秆还田(U),副区为 5 个花后灌溉量 0(I0)、50(I50)、100(I100)、150(I150)、200(I200)mm,分析春玉米花后干物质累积量与耗水量的关系,并研究不同处理对春玉米产量、经济效益以及水氮利用效率的影响.[结果]秸秆还田与花后灌溉量及二因素互作显著提高春玉米产量、经济效益及水氮利用效率.与无秸秆还田相比,秸秆还田后玉米增产 15.1%—43.5%,经济效益提高 15.9%—49.1%,水分利用效率提高 16.8%—36.9%,氮素回收利用效率、农学效率与偏生产力分别显著提高 15.8%—62.0%、26.5%—126.0%和 15.1%—43.6%.花后干物质累积量与耗水量之间呈现二次函数关系,与无秸秆还田相比,秸秆还田处理表现出较强的花后水分生产力,同时,产量响应系数显示秸秆还田处理在受到干旱胁迫时具有更强的水分缓冲能力.秸秆还田条件下各花后灌溉量处理玉米籽粒产量、干物质累积量、氮素吸收量及水氮利用效率均以I150 处理最高.此外,秸秆还田与花后灌溉均显著促进了春玉米花后根系生长,但过量灌溉(I200 处理)则抑制根系生长.[结论]黄土高原东部河谷平原春玉米生产系统中,秸秆还田配合花后灌溉 150 mm可实现春玉米最佳籽粒产量与水氮利用效率,因此可作为该地区春玉米水氮高效可持续利用的管理措施.

关键词：春玉米、秸秆还田、花后灌溉、水氮利用效率、产量响应系数

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分类号：S512.1;S158.3;Q945.78

资助基金：山西省科技重大专项计划;山西省现代农业产业技术体系建设专项;山西省科技成果转化引导专项;山西农业大学博士科研启动项目

在线出版日期：2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：3599-3614