秸秆还田条件下减施氮肥对旱地冬小麦水氮利用、光合及产量的影响

为探究半干旱区秸秆还田后麦田的最适氮肥施用量,以冬小麦品种西农979为研究对象,在前茬玉米秸秆全量还田(9 000 kg·hm~(-2))条件下,设5个施氮水平(N0:0 kg·hm~(-2);N75:75 kg·hm~(-2);N150:150 kg·hm~(-2);N225:225 kg·hm~(-2);N300:300 kg·hm~(-2)),以不施氮(N0)为空白对照,在传统施氮量(300 kg·hm~(-2))基础上,分析了秸秆还田条件下减氮对冬小麦旗叶光合特性、水氮利用、产量及其经济效益的影响。结果表明,小麦的耗水量随着施氮量的增加而增大;水分利用效率呈先增后减趋势,其中N150和N225处理的水分利用效率较高,较传统施氮量(N300)分别增加0.60%和2.71%。开花期旗叶光合能力随施氮量的增加呈先增后减趋势,其中N225处理表现最佳,其胞间CO_2浓度比N300处理降低13.36%,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别提高16.36%、11.81%和18.39%;N0～N150处理的光合性能均显著低于N300处理。与N300处理相比,N225处理产量显著增加,N150处理产量变化不显著,其余处理均显著减产。N225处理的氮肥贡献率最高,较N300处理增加4.95%,N150处理与N300处理差异不显著。N75、N150和N225处理的氮肥偏生产力较N300处理分别提高269.08%、98.25%和35.16%,氮肥农学效率分别提高166.52%、95.74%和42.00%。与N300处理相比,N0和N75处理的经济效益分别减少2 841.44和828.54元·hm~(-2),N150和N225处理分别增加169.20和332.40元·hm~(-2)。综合来看,在旱作秸秆还田条件下,在传统施肥的基础上,适量减少氮肥投入可有效促进冬小麦水氮利用,增强开花期旗叶光合能力,提高籽粒产量和经济效益。在本试验条件下,秸秆全量还田配施氮肥150～225kg·hm~(-2)的效果较好。     

基于灰色关联与TOPSIS耦合模型的甜瓜水肥灌溉决策

为对设施甜瓜高效集约化生产实施准确有效的水肥管理，以“千玉六号”甜瓜为对象，于2020年4—7月在陕西省杨凌区的双层大跨度温室内进行试验，设水肥两因素，依据蒸腾蒸发量（ETc）和目标产量法设计3个灌水量（W1：低水，75%ETc；W2：中水，100%ETc；W3：高水，125%ETc）及3个施肥量（F1：低肥，施肥量758.44kg/hm2；F2：中肥，施肥量948.05kg/hm2；F3：高肥，施肥量1137.66kg/hm2），研究不同水肥条件对甜瓜生长、产量、品质及水肥利用效率的影响，运用综合评价方法确定最优灌水施肥制度。结果表明，水肥耦合对甜瓜各指标的影响不同，基于博弈论的组合赋权法对甜瓜生长、产量、品质及水肥利用效率4类因素12个指标进行综合赋权，其中总产量权重最大，为0.343，游离氨基酸含量最小，为0.007。基于灰色关联与TOPSIS耦合模型进行综合评价，中水中肥处理下复合贴近度最佳。水肥配施对甜瓜综合生长的交互作用显著，灌水量及施肥量对甜瓜综合生长的调控均呈先增加再降低的趋势，与实际生产相符。当灌水量为810.52~990.64m3/hm2、施肥量为853.25~1042.85kg/hm2时甜瓜综合生长得分最高，为最优的水肥配施方案。本研究可为当地设施甜瓜生产中水肥科学管理提供依据。