冬小麦夏玉米一年两熟条件下的水氮优化研究

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1、中国农业大学博士学位论文冬小麦-夏玉米一年两熟条件下的水氮优化研究姓名：李志勇申请学位级别：博士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：翟志席;王璞2002.6.1!里查些_大兰堡主堂竺堡苎墨!：耋二至至鲞二生堕塾壹兰垒苎二堕查望型型：里!堕摘要鉴于我国人口众多、粮食生产任务依然艰巨以及我国华北地区农业生产中存在的水资源短缺、氮肥施用过多和秸秆资源大量浪费等问题日趋严重，本论文以冬小麦·夏玉米为研究对象，利用时域反射仪对土壤水分动态变化的监测结果来确定冬小麦生育期间灌溉量的优化灌溉方法，于作物主要生育时期进行田问土壤和植株取样，

2、采用三通道连续流动分析仪快速测试土壤Nmin(铵态氨和硝态氮)含量和叶绿素仪对植株硝酸盐含量的测定结果来确定冬小麦、夏玉米施肥量的优化施肥方法，于1999．2001年开展了水、氮和秸秆的田间定位试验研究，探讨和研究了冬小麦不同水、肥优化组合模式和夏玉米的优化施肥和毡拄还田优化施肥对作物生长发育、产量形成和水氮利用等的影响，同时为协调作物产量与土壤、气候和水肥等环境之间的关系，实现作物生产的高产高效，本论文以北京市为例，探讨了冬小麦．夏玉米水肥综合协调优化方法√主要研究结果如下：(1)在传统灌溉．优化施肥、优化灌溉．传统施肥

3、、优化水肥及秸秆还田优化水肥等不同水、肥优化组合模式下，冬小麦产量与传统水肥无显著性差异。水分利用效率略有提高，优化灌溉．传统施肥的氮肥当季利用率与传统水肥差异不显著，传统灌溉-优化施肥、优化水肥及秸秆还田优化水肥的氮肥当季利用率显著提高，其中优化水肥和秸秆还田优化水肥最高，为经济高效的水、肥优化组合模式。在不同水、肥优化组合条件下，冬小麦生长发育表现出明显差异。在传统灌溉．优化施肥条件下，冬小麦单位面积总分蘖数比传统水肥减少，成穗率降低，单位面积穗数有所减少，穗粒数、千粒重无显著性差异：株高基本无变化；基部节间长度缩短，

4、充实度略微增高，穗下节问增长：中后期叶面积指数(LAD略低于传统水肥：起身至成熟干物质积累量动态变化过程与传统水肥十分接近，但抽穗至成熟形成的干物质量增加；旗叶、倒2叶倒3叶、倒4叶叶长及总叶面积有所减少，叶片相对增厚；冠层平均叶倾角大，消光系数小，冠层各层的透光率较高，株型紧凑；旗叶叶绿素含量动态变化与传统水肥十分接近；O-120cm土层总根量与传统水肥也差异不大，但根长密度和根重密度随土层深度递减速度较慢。根系在下层土壤的分布相对增多．在优化灌溉-传统施肥条件下，冬小麦单位面积总分蘖数比传统水肥增加，成穗率降低，单位面

5、积穗数增加，穗粒数、千粒重无显著性差异；株高稍有增加；基部节间长度缩短，充实度略微增高，穗下节间增长；中后期LAI略高于传统水肥；起身至成熟干物质积累量动态变化过程与传统水肥十分接近，但抽穗至成熟所形成的干物质量增加；旗叶、倒2叶及倒3叶变长，倒4叶变短，总叶面积增加，叶片相对变薄：叶片较为披散，冠层平均叶倾角小t消光系数大，冠层各层的透光率较低，株型变差；生育后期旗叶叶绿素含量下降较快：0-120cm土层的总根量略高于对照，但根系垂直递减速度快．回归系数B接近传统水肥．主里查些查兰竖主堂垡丝奎竺!：耋二里至鲞二兰堕塾壹兰

6、墨笪工堕查塑型坐!里堕在优化水肥条件下，冬小麦总分蘖数、成穗率及单位面积穗数与传统水肥比较接近，但穗粒数显著减少，千粒重显著提高：株高稍有增加；基部节间长度缩短，充实度略微增高，穗下节间增长：中后期LAI与传统水肥的LAI值基本吻合：起身至成熟干物质积累量动态变化过程与传统水肥十分接近，但抽穗至成熟所形成的干物质量增加：上三叶变长(但上三叶长度增加幅度小于优化灌溉．传统施肥处理)，倒4叶变短，总叶面积略有减少；nl片厚度、冠层平均叶倾角、消光系数、冠层各层的透光率与传统水肥差异很小，株型较好：旗叶叶绿素含量动态变化与传统水

7、肥十分接近；0一】20cm土层的总根量明显增加，上层根群和深层根群的差异最小，有利于提高小麦后期的抗逆力。在秸秆还田优化水肥条件下，冬小麦产量比优化水肥略有提高：氮肥当季利用率差异不显著；总分蘖数比较接近，但成穗率提高3．2％，单位面积穗数增加，每穗穗粒数和千粒重无显著差异；株高略微降低：基部节间长度及充实度、穗下节间长度、中后期LAI动态变化过程、起身至成熟干物质积累量动态变化过程、抽穗至成熟所形成的干物质量、旗叶、倒2叶、倒3叶及倒4叶长度及总叶面积、叶片厚度、冠层平均叶倾角、消光系数、冠层各层的透光率与优化水肥差异极

8、小或基本相同，株型较好：旗叶叶绿素含量动态变化与优化水肥十分接近；0-120cm土层总根量略有增加，90．120cm土层根量有所减少。秸秆还田有利于改善冬小麦的生育状况。(2)在优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下，夏玉米产量和产量结构与传统施肥差异不显著，而氮肥当季利用率显著提高。在优化施肥、秸秆还田优化