不同灌溉方式下水氮供应对冬小麦水氮利用效率的影响

• Published in: Guanʻgai paishui xuebao Vol. 43; no. 7; pp. 11 - 18
• Main Authors: LIU, Tengfei, Li, MA, WANG Shunsheng, LIU, Yulong, WANG Diru, ZHAO, Yifei, LI Kaixuan
• Format: Journal Article
• Language: Chinese; English
• Published: Xinxiang City Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) Farmland Irrigation Research Institute Editorial Office of Journal of Irrigation and Drainage 01.07.2024; 华北水利水电大学 水利学院,郑州 450046%河南省豫东水利保障中心赵口分中心,河南 开封 475000%华北水利水电大学 水利学院,郑州 450046; 黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心,郑州 450046
• Subjects: Agricultural production; Border irrigation; Coupling; Crop production; Crop yield; Efficiency; Fertilization; Field capacity; Furrow irrigation; Furrows; Genetic algorithms; Grain; Irrigation; Irrigation efficiency; Irrigation water; Moisture content; Nitrogen; Optimization; Productivity; Residues; Soil moisture; Soil water; Triticum aestivum; Water; Water content; Water use; Water use efficiency; Wheat; Winter wheat; 土壤氮素残留; water use efficiency; nitrogen partial factor productivity; soil nitrogen residue; 氮肥偏生产力; 产量; 产投比; yield; 水分利用效率; value to cost ratio; 水氮耦合; water-nitrogen coupling
• ISSN: 1672-3317
• DOI: 10.13522/j.cnki.ggps.2023548

【目的】探究不同灌溉方式下水氮耦合对冬小麦产量、产投比（VCR）、土壤氮素残留（NR）、水分利用效率（WUE）和氮肥偏生产力（NPFP）的影响，进而优化河南省冬小麦水氮管理制度。【方法】本研究以济麦22为研究对象，设定2种灌溉方式（宽垄沟灌（F），畦灌（Q）），3个灌水下限（60%田间持水率（W1）、70%田间持水率（W2）、80%田间持水率（W3）），3个施氮量水平（120 kg/hm2（N1）、220 kg/hm2（N2）、320 kg/hm2 （N3）），建立综合评价小麦产量、灌溉方式、水分利用效率、氮肥偏生产力、土壤氮素残留以及产投比的多目标优化模型，使用遗传算法进行寻优。【结果】①灌溉方式、灌水下限和施氮量对冬小麦水分利用效率、氮肥偏生产力、0~100 cm深度土壤硝态氮残留和产量均有极显著影响（P<0.01）。产量和水分利用效率均随灌水下限和施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。②FW2N2处理的产量、水分利用效率以及净利润达到最大值，分别为9 686.93 kg/hm2、1.97 kg/m3、15 142.93元/hm2，相较于FW1N1处理分别增加了44.71%、56.65%、56.59%，这说明恰当的水氮供应具有增产与节水有机统一的良好潜力。【结论】冬小麦最优的水氮耦合管理措施为：灌溉方式采用宽垄沟灌，灌水下限为70%田间持水率，施氮量232.64 kg/hm2。