关中平原不同降雨年型夏玉米临界氮稀释曲线模拟及验证.pdf

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1、第31卷第17期农业工程学报1682015年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．31No．17Sep．2015关中平原不同降雨年型夏玉米临界氮稀释曲线模拟及验证强生才，张富仓※，向友珍，张燕，闫世程，邢英英(西北农林科技大学水利与建筑工程学院，旱区农业水土工程教育部重点实验室，中国旱区节水农业研究院，杨凌712100)摘要：过量施氮和降雨变率大是陕西关中平原夏玉米种植中常见的2大问题，l

2、缶界氮稀释曲线模型是诊断作物氮营

3、养状况的有效手段。该研究选取关中平原主栽的6个夏玉米品种，设置了No(0)、N1(86kg／hm2)、N2(172kg／hm2)和N3(258kg／hm2)共4个施氮水平，在2013年(生育前期正常，后期大旱)和2014年(生育前期大旱，后期偏涝)这2种降雨年型下构建和验证了基于全生育期干物质的夏玉米临界氮稀释曲线。结果表明：2a条件下临界氮浓度与地上生物量均符合幂指数关系，但模型参数存在部分差异，基于l临界氮稀释曲线所建立的氮营养指数可用来诊断夏玉米氮盈亏状态，诊断结果表明氮营养指数均随着施氮量的增加而增加

4、，且年型之间存在差异，最优施氮量介于86～172kg／hm2之间。制定不同降雨年型下夏玉米临界氮稀释模型对于指导精确施氮及生育季氮诊断具有重要的意义。关键词：降雨；氮肥；诊断；夏玉米；临界氮浓度；氮营养指数；关中平原doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2015．17．022中图分类号：$365；S512．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2015)一17一0168—08强生才，张富仓，向友珍，张燕，闰世程，邢英英．关中平原不同降雨年型夏玉米临界氮稀释曲线模拟及验证[J]．农

5、业工程学报，2015，31(17)：168—175．doi：10．119758．issn．1002—6819．2015．17．022http：／／www．tcsae．orgQiangShengcai，ZhangFucang，XiangYouzhen，ZhangYan，YanShicheng，XingYingying．SimulationandvalidationofcriticalnitrogendilutioncurveforsummermaizeinGuanzhongPlainduringdifferen

6、trainfallyears[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2015，31(17)：168—175．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．119758．issn．1002—6819．2015．17．022http：#www．tcsae．org0引言作物高产以干物质累计为前提，而较高的干物质累计以植物养分吸收为基础⋯。农民基于提高产量和经济效

7、益的目的，过量施氮现象非常普遍，很少关注作物在生长过程中氮素需求和供应之间的同步性【2]，导致氮素利用效率偏低，同时造成温室气体排放加剧和土壤及水体的污梨31。因此，针对作物不同生育阶段优化供氮量对于提高氮素利用效率和环境保护具有重要的意义。前人围绕植株体氮素精确诊断方面做了大量的研究，例如通过测定叶片叶绿素【4】、进行动态根区养分监测[5]以及应用遥感技术【6]，这些技术的应用对于优化施氮起到了很好的作用，但是受技术和成本等因素的制约，推广应用存在诸多困难。临界氮浓度被定义为在一定的生长期内最大生物量时的最

8、小氮浓度(7]，是作物氮素诊断的基本方法之一，以作物器官(叶和茎)或者整株的干物质作为基础哺]。基于干物质的临界氮稀释曲线模型中，临界氮浓度(M)为作物地上部的干物质(drymatter，DM)的函数口·DM6，收稿日期：2015．06．17修订日期：2015．08．10基金项目：国家“十二五”863计划项目课题(2011AAl00504)；教育部高等学校创新引智计划项目(B12007)作者简介：强生才，男，甘肃白银人，博士生，主要从事农业生态系统模拟研究。杨凌西北农林科技大学水利与建筑工程学院，712100

9、。Email：qiangse763123l@163．com※通信作者：张富仓，男，陕西武功人，教授，博士生导师，主要从事水肥高效利用与研究。杨凌西北农林科技大学水利与建筑工程学院，712100。Emaihzhangfe@nwsuaf．edu．cn其中，参数a代表作物干物质为1t时的临界氮浓度[9】，参数b代表l}缶界氮含量的下降特性【10】。前人建立了c3和C4作物的通用模型7】，但不同作物品种及生