水氮耦合对滴灌春小麦养分变化和产量的影响研究

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1、分类号：密级：学号：2012104019单位代码：10759石河子大学硕士学位论文水氮耦合对滴灌春小麦养分变化和产量的影响研究学位申请人申亚宾指导教师郑旭荣教授申请学位类别工学硕士专业名称农业水土工程研究领域节水灌溉理论与技术所在学院水利建筑工程学院中国·新疆·石河子2015年6月StudyofWaterandNitrogenCouplingEffectiononSpringWheatYieldandSoilFertilizerDistributionunderDripIrrigationADissertationSubmittedtoShi

2、heziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByShenYa-bin(AgricultureWaterandSoilEngineering)DissertationSupervisor:Prof.ZhengXu-rongJune,2015大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经

3、发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要滴灌春小麦在新疆干旱半干旱地区大面积种植，在北疆奎屯、石河子等垦区发展

4、迅速，节水效果显著。水和氮肥作为小麦生长不可缺少的物质基础，两者相互间又存在密切的关系，水氮耦合作用，存在显著协同效应，能够提高小麦生产力和水氮的利用效率。滴灌方式能够根据土壤、气候及作物生长情况，及时给小麦补充水分和氮肥，而探求合理的水肥投入量，提高二者的利用率，对于提高农业发展具有重要意义。通过不同水氮处理下滴灌春小麦大田试验，对不同处理下春小麦生长、产量、土壤剖面含水率、土壤硝态氮分布及作物全氮吸收进行分析，以期探求适宜北疆滴灌春小麦灌水施氮水平，提高水氮利用效率。主要得到以下结论：（1）水氮耦合显著影响小麦生长指标和产量。灌水和施氮量

5、表现为相互制约和促进作用，适宜的灌水施氮量下，春小麦各生长指标和产量随灌水和施氮的增加而变大。小麦株高在灌水570mm,2施尿素900kg/hm时最大，叶面积与叶片累积干物质质量变化类似，呈近似抛物线，叶绿素含量在2处理下含量最大，单株最大干物质累积量最大在灌水570mm,施尿素600kg/hm时达4.206g，穗单株2干物质累积量最大为灌水465mm，施尿素600kg/hm时达2.750g。水氮耦合效应对小麦穗粒数和产2量影响小于千粒重，仍表现为显著相关。灌水465mm，施尿素600kg/hm时产量最高，达到6891.442kg/hm。（2

6、）水氮耦合显著影响土壤水分分布，施氮量增大促进根系对水分的吸收。土壤含水率全生育期变化较大的土层主要是0-40cm土层，0-20cm土层含水率受灌水、降雨及作物吸收影响变化最大，20-40cm相对较小。相同灌水处理，施氮量增加土壤含水率减小。（3）水氮耦合对土壤硝态氮分布及作物全氮含量影响显著。随灌水量增大土壤中硝态氮含量减小。三叶期0-20cm土壤氮素含量主要受灌水施氮影响出现差异。拔节期和抽穗期小麦营养生长加大，拔节期，硝态氮在低水和中水处理下0-20cm增加，高水处理在60-80cm土层增加，抽穗期，硝态氮只有低水处理下在土层40-60

7、cm有所积累。硝态氮在土壤中的积累，相同灌水处理下，随施氮量变大而增加，相同施氮处理在0-40cm土层随灌水变大而减小，40-80cm土层，随灌水增加有所增加，说明过量灌水对氮肥有淋洗作用。灌水和施氮量对植株全氮含量单因素影响显著，氮肥影响显著性2高于灌水，水氮耦合相应显著。茎、叶和穗全氮含量最大分别为灌水570mm、施尿素900kg/hm时217.88mg/株和28.05mg/株，灌水465mm、施尿素600kg/hm时的107.16mg/株。（4）借助Matlab软件，通过三维曲面拟合得到春小麦灌水和施氮的产量效应方程。通过实际产量与模拟

8、产量相关性分析，得出所建立模型可为试验条件下春小麦产量预测提供参考。方程不同次项系数的正负，表明了灌水和施肥单因素促进产量提高，水氮存在相互促进作用，过量灌水施氮不