夏玉米水、氮、钾耦合效应的量化指标研究

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1、河北农业大学硕士学位论文夏玉米水、氮、钾耦合效应的量化指标研究姓名：温利利申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：文宏达20120529摘要河北平原地区是全国最缺水的地区之一，并且年降水量不断减少，水资源的亏缺已成为河北平原农业高效持续发展的重要限制性因素。水资源不足限制了该地区的农业生产，施肥不合理是稍约水分潜力发挥的主要原因之一。在一定条件下，施肥可以大幅度提高作物的水分利用效率，因此农业中水分和养分的关系问题当前农业的研究热点。水肥耦合是争取作物高产优质高效的必豳之路。因地制宜调节水分和肥料，使水肥产生协同作用，达到“以水促肥”和“以秀罄促水”的醋的，是实现河北平原区农业

2、生产节水节肥和高产高效的主要途径。本文通过在河北省石家庄市辛集试验基地进行的盆栽试验，以华北山前平原区夏玉米为研究对象，采用盆栽试验和室内分析相结合的方法，探讨了水肥耦合效应的一些特点和规律，重点研究了旱棚条件下，不同水分，氮肥和钾肥配合对玉米的生长发育和产量的影响，并提出了实现～定产量目标的最佳水肥投入指标，可作为指导实践的参考。研究水分，氮肥和钾肥耦合作用时，设计全生育期极丰水年型、丰水年型、平水年型、贫水年型、欠水年型五种水分年型，分别与五种氮钾肥水平按照三因素五水平二次通用旋转回归设计，试验共20个处理。分析了不同水分处理、不同氮钾肥处理以及水肥耦合对玉米生长发育和产量

3、的影响。建立了产量与水分、氮肥和钾肥三因子的数学回归模型，表明水、氮和钾对玉米增产具有显著的正耦合效应。其研究结果表明：(1)在玉米生长发育各个时期，水分对其株高，单株叶面积及莲粗的影响极显著正相关。对玉米影响顺序为：水分>钾>氮，而N效应不显著。(2>在不同水肥耦合条件下，夏玉米每个时期的株高，单株叶蟊积及茎粗各处理影响差异显著。以平水年中等氮钾处理玉米最高，处理欠水年中等氮钾最低。当水分增加到W4(450mm)、W5(520mm)时，玉米的株高，单株叶面积及茎粗反而降低。融此表明在氮、钾肥餍量一定时，玉米株高、单株时面积及茎粗在一定范围内随着水分的增加而增加，但是当水分过大

4、时，玉米生长会因为土壤湿度大导致通气性不良，植株生长受到限制，株高降低。(3)不同水肥耦合条件下，夏玉米生物量与水腮的圈归摸型分毒厅，求得玉米生物量与各因素回归方程为：Y一28．03+53．10W+8．92N+17．53K，回归系数显著性检验结果表明，W、N、K对玉米生物量的影响为正效应，各因素效应系数大小依次为W>K>N。(4)在玉米的营养生长时期，以欠水年中等氮钾处理根冠比最高，极丰水年中等氮钾处理次之，平水年中等氮钾处理条件下的根冠比最低。在玉米的生殖生长阶段，根冠比的总体趋势和营养生长阶段的趋于相同，与平水年中等氮钾处理根冠比相比，欠水年中等氮钾处理和极丰水年中等氮钾处

5、理的根冠比分别增加了87．64％和86％。(5)不同水氮钾条件下对玉米各处理间的产量、穗重、穗长和百粒重的影响差异比较显著。其中平水年中等氮镩处理在产量、穗重、穗长翻百粒重都是最高。(6)以产量为目标变量，以水分，氮和钾三因子为因变量，得到夏玉米产量对三因变量的溷归模型：Y=81．96+3．75W+2。75N+1．13K．1．08W2．3．68N2-1．65K=2+O．03WN．0．05WK。l。95NK，回归模型偏回归系数表明，水分与N、K肥施用量均对ji米具有明显增产作用，其影响显著性依次为水>N>K(3+75>2。75>1。13)，表翳水，氮，钾三因素是对夏玉米产量影响的

6、主要因素，但影响作用相异。(7)水分，氮和钾与夏玉米产量之间均呈开口向下抛物线关系。得知Yi到极大值时，三因子单独旌焉的最适量，表器夏玉米对需水量较敏感，并且对氮钾也有一定最适合的需求量。(8)水和氮对玉米产量效应呈抛物线性，符合报酬递减定律。然而水和钾肥的交互效应远远不如水氮交互明显，呈乎稳抛物线曲面。氮、钾交互作用对玉米产量的影响的曲面呈缓斜坡状，即水氮>水钾>氮钾。当水肥配合施用时，令灌水量为0码值(中等水平350mm)时，N=0，即180k蚋m2，K-0，即120kg／hm2，玉米产量达到最高，此时为最佳水肥配比。(9)最高产量选优回归分析水，氮，钾三因素取值分别为(1

7、、0、0)，其相对应水分、N、K分别为450mm、180kg·hm之、120kgmhm也时才能使夏玉米产量达到最高值‰ax=84。639／pot。关键词：夏玉米；水肥耦合效应；量化指标；旱棚StudyontheQuantitativeIndexoftheCouplingEffectsofWater,NitrogenandPotassiumonSummerMaizeCandidate：Wen“HSupervisor：Prof．WenHongdaMajor：SoilScienceAbstract