不同生育期水分亏缺和氮营养对玉米生长及水氮迁移与利用的影响

论文摘要

本论文将作物不同生育期水分亏缺和施氮方式联系起来,探索作物高效利用水分和氮素的最佳灌溉指标,提高水分氮素耦合利用效率,实现节水、节肥增效。在西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点试验室遮雨棚进行夏玉米不同生育期水分亏缺和施氮的盆栽试验。试验以蠡玉18号为供试品种,设置了4个氮肥处理（不施氮、低氮、中氮、高氮水平,分别为0、0.1、0.3、0.5g纯N/kg土,以N0、N1、N2、N3表示）和11个水分处理（充分灌水、苗期亏水、拔节期亏水、灌浆期亏水、成熟期亏水、苗期+拔节期亏水、苗期+灌浆期亏水、苗期+成熟期亏水、拔节期+灌浆期亏水、拔节期+成熟期亏水、灌浆期+成熟期亏水）,研究了不同生育期水分亏缺和氮营养对玉米生理生态指标、根系和茎叶的含氮量、吸氮量、土壤氮素的迁移与利用的影响。探讨有利于玉米生长的最适宜的水氮组合,论文取得了以下主要结论:（1）拔节期亏水、苗期+拔节期亏水和拔节期+灌浆期亏水对玉米株高和叶面积的降低作用达极显著水平,复水补偿作用小;灌浆期亏水、苗期+成熟期亏水及灌浆期+成熟期亏水对株高和叶面积的影响不大;在各亏水条件下,低氮处理下的株高和叶面积均高于其他施氮处理。（2）不同生育期亏水对根系干物质、地上干物质均有降低作用,一个生育期亏水对茎叶的抑制作用大于根系,根冠比增加,两个生育期亏水条件下根冠比有增有降;氮肥对根系干物质、地上干物质的影响规律为:N0>N1>N2>N3,对根冠比没有统一的影响规律。（3）苗期亏水和灌浆期+成熟期亏水对根系活力的促进作用较大,其他生育期亏水降低根系活力;复水对中、高氮水平的促进作用大于不施氮和低氮水平;施氮水平对根系活力影响为:低氮>不施氮>中氮>高氮,各氮肥水平之间差异极显著,根系活力随着生育阶段的推进先增大后减小。（4）施氮对根系含氮量影响为:N0<N1<N2<N3,不同生育期亏水对茎叶含氮量有增大作用,各亏水条件下根系和茎叶吸氮量均低于充分灌水条件,且一个生育期亏水根系吸氮量高于两个生育期亏水,在试验的土壤肥力条件下,低氮水平（0.1gN/kg土）的茎叶吸氮量均高于其他施氮水平。（5）苗期亏水、苗期+成熟期亏水和灌浆期+成熟期亏水条件下水分利用效率均高于充分灌水条件。施氮量对氮肥表观利用效率影响极显著,一个生育期亏水条件下,成熟期亏水、低氮处理（0.1gN/土）水氮利用效率最高,两个生育期亏水条件下,苗期+成熟期亏水、低氮处理（0.1gN/kg土）水氮利用效率最高。（6）随着土层深度及施氮量的增加,根区土壤中硝态氮含量增加,随着生育阶段的推进,根区土壤中硝态氮含量减少,上层土壤中硝态氮含量迅速减小,中氮和高氮水平硝态氮累积较大。在试验的土壤肥力水平下,N0水平不能满足作物在全生育期对氮素的需求,N1水平是最适宜的供氮水平,N2、N3水平造成了氮素在中、下层土壤中的大量累积。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.1.1 我国水资源现状
• 1.1.2 肥料的利用情况
• 1.1.3 水氮耦合效应
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 作物调亏灌溉的提出及研究进展
• 1.2.2 调亏灌溉的节水增产机理
• 1.2.3 水分亏缺对作物生长的影响
• 1.2.4 水分亏缺对作物光合作用的影响
• 1.2.5 水分亏缺对作物水分和养分利用效率的影响
• 1.2.6 水分亏缺对作物养分吸收的影响
• 1.2.7 水分亏缺对土壤养分迁移动态和利用的影响
• 1.3 需要进一步解决的问题
• 第二章 研究内容和方法
• 2.1 研究内容
• 2.2 技术路线
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 试验区概况
• 2.3.2 试验材料
• 2.3.3 试验设计
• 2.3.4 测定项目及测定方法
• 2.3.5 数据分析与处理方法
• 第三章 水分亏缺和氮营养对玉米生长的影响
• 3.1 水分亏缺和氮营养对玉米株高的影响
• 3.2 水分亏缺和氮营养对玉米叶面积的影响
• 3.3 水分亏缺和氮营养对玉米干物质累积及根冠比的影响
• 3.3.1 水分亏缺和氮营养对玉米根系干物质的影响
• 3.3.2 水分亏缺和氮营养对玉米地上干物质的影响
• 3.3.3 水分亏缺和氮营养对玉米根冠比的影响
• 3.4 水分亏缺和氮营养对玉米根系活力的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 水分亏缺和氮营养对玉米氮素吸收和利用的影响
• 4.1 水分亏缺和氮营养对玉米含氮量的影响
• 4.1.1 水分亏缺和氮营养对玉米根系含氮量的影响
• 4.1.2 水分亏缺和氮营养对玉米茎叶含氮量的影响
• 4.2 水分亏缺和氮营养对玉米吸氮量的影响
• 4.2.1 水分亏缺和氮营养对玉米根系吸氮量的影响
• 4.2.2 水分亏缺和氮营养对玉米茎叶吸氮量的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 水分亏缺和氮营养对玉米水氮迁移与利用的影响
• 5.1 水分亏缺和氮营养对水分利用效率的影响
• 5.2 水分亏缺和氮营养对氮素利用效率的影响
• 5.3 水分亏缺和氮营养对玉米根区土壤氮素迁移的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介