作物水肥耦合类型量化方法在华北冬小麦水氮配置中的应用

作者：张经廷; 吕丽华; 张丽华; 董志强; 姚艳荣; 姚海坡; 申海平; 贾秀领^*

来源：中国农业科学, 2019, 52(17): 2997-3007.

• 水肥耦合类型
• 量化方法
• 冬小麦
• 华北平原
• 水氮配置

【目的】研究一种作物水肥耦合类型量化方法及基于这种方法的华北冬小麦水氮优化配置,丰富作物水肥耦合分析方法,为促进冬小麦水肥协同高效生产提供理论基础和实践依据。【方法】根据作物相对产量的真实值与理论值的差异显著性来判定某一具体水肥组合的耦合类型。2006—2016连续10年在黄淮北部进行了冬小麦季不同水氮处理的大田定位试验。裂区设计,灌水量为主区,设春灌1水(拔节期75 mm,W1)和2水(拔节期和开花期各75 mm,W2)两个处理;施氮量为副区,设5个水平,分别为0 (N0)、60(N60)、120(N120)、180(N180)、240 kg·hm-2(N240),共10对水氮组合。研究冬小麦不同水氮组合的耦合类型及其年际转换特征,确选适宜的水氮配置。【结果】某一水肥组合相对产量真实值经统计检验显著高于其理论值,此水肥组合的水肥耦合类型即为"协同"(水肥互相促进);真实值显著小于理论值,水肥耦合类型即为"拮抗"(水肥互相限制);真实值与理论值没有显著差异,水肥耦合类型即为"加和"(水肥互不影响)。冬小麦W2与不同施氮水平(Nx)组成的水氮组合的耦合类型及其年际变化特征受施氮水平的影响显著。W2N60水氮耦合类型10年平均为"拮抗",定位第1—2年灌水限制施氮的增产作用,施氮限制了灌水的增产作用,水氮"拮抗";定位第3—5年耦合类型转变成"增水促氮,增氮促水"的"协同";定位第6—10年又转为"拮抗"。W2N120的耦合类型在定位第1—4年为"加和",第5年起就转为"协同",10年平均为"协同"。施氮超过120 kg·hm-2的两水氮组合W2N180与W2N240的耦合类型各年度均为水氮互不影响的"加和"。【结论】基于作物相对产量真实值与理论值差异的显著性来定量判定某一特定水肥组合的耦合类型具有较强的可行性。黄淮北部冬小麦生产中, W2N120组合水氮协同增产效果显著,耦合类型长期为"协同",因此,在一定年限内可作为该区冬小麦季适宜的水氮配置,年均产量水平维持在8.5 t·hm-2左右。

• 单位
  河北省农林科学院粮油作物研究所