基于夏玉米产量和氮素利用的水氮减量方案优选

摘要：

针对当前夏玉米生产中水氮投入不合理,缺少综合夏玉米产量、氮素利用及土壤硝态氮含量对水氮优化管理模式评价的问题,运用层次分析法、熵权法、博弈论组合赋权计算各指标权重,使用TOPSIS法建立模型对水氮减量方案进行综合评价,为关中平原夏玉米节水节肥环保增效的生产模式提供理论依据.于2018—2020年在陕西杨凌开展水、氮二因素裂区田间试验.设置3个灌溉处理,以传统灌水量(800 m3 hm–2,W2)为对照、在此基础上减50％(400 m3 hm–2,W1)和减100％(0 m3 hm–2,W0).每个灌溉量下设5个施氮梯度,以传统施氮量(300 kg hm–2,N300)为对照、在此基础上减25％(225 kg hm–2,N225)、减50％(150 kg hm–2,N150)、减75％(75 kg hm–2,N75)和减100％(0).分析不同水氮减量处理夏玉米产量、氮素利用及土壤硝态氮含量,使用TOPSIS法建模选优.与对照W2N300相比,W1N225增产效果最明显,增产率为5.4％,W2N225、W2N150、W1N150也表现出明显的增产效应,增产率分别为2.4％、0.7％、0.3％.W1N225、W1N150可以显著提高氮肥农学效率、氮肥回收效率、氮肥偏生产力,2018年NAE、NRE、NPFP分别比传统模式提高29.7％、16.2％、24.5％,36.5％、25.4％、28.8％;2019年分别提高53.4％、36.7％、32.8％,46.5％、35.2％、47.4％;2020年分别提高43.6％、37.3％、48.0％,66.9％、43.1％、54.5％.W1N225、W1N150土壤硝态氮残留量比传统水氮管理模式减少28.6％、53.8％.使用TOPSIS法进行综合评价,发现氮肥减量25％～50％、灌水减少50％时各指标评价值最高,水氮减量(中水中肥)优于高水高肥,高水高肥优于低水低肥,高水低肥优于低水高肥.通过TOPSIS法模拟寻优得出灌水量为W1(400 m3 hm–2)施氮量为200 kg hm–2时综合评价值最优.因此,在关中平原灌溉区,灌水减量50％(400 m3 hm–2)、施氮减少33.3％(200 kg hm–2)可以实现关中平原夏玉米生产节水减肥环保增效的目标.

关键词：夏玉米、水氮减量、氮素利用、产量、TOPSIS法

所属期刊栏目：49

分类号：S512.1;S143.1;X171

资助基金：国家科技支撑计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1292-1304