不同地膜覆盖种植方式和施肥对旱地春玉米生产的影响

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学硕士学位论文不同地膜覆盖种植方式和施肥对旱地春玉米生产的影响Effectsofdifferentplastic-filmmulchingandfertilizationonproductionofspringmaizeondryland谢永春指导教师姓名郭天文研究员（甘肃农业大学兰州730070）张仁陟教授（甘肃农业大学兰州730070）学科专业名称植物营养学研究方向土壤培肥与资源高效利用论文答辩日期2015年6月2日学位授予日期2015年6月答辩委员会主席牛世全教授评阅人李小刚教授

2、梁东丽教授2015年6月甘肃农业大学2015届硕士学位论文摘要干旱和瘠薄是西北地区旱地春玉米生产的主要限制因子，针对这两个因子，全膜双垄沟播（Doubleridgesandfurrowsmulchedwithplasticfilmandfurrowplanting）和以培肥土壤的平衡施肥（Optimizedfertilization）技术在旱地春玉米生产中大面积推广。长期这种地膜覆盖种植方式和这种施肥水平必然会对旱地土壤水分和土壤肥力产生一定的影响，明确不同种植方式和施肥对旱地春玉米的土壤水分动态变化、养分吸收规律、土壤养分变化

3、和产量的稳定性，对完善旱地春玉米种植方式和施肥水平，实现该地区春玉米高产、高效、优质及可持续生产具有重要意义。本文以春玉米为题材，于2012～2014年在半干旱地区的甘肃省定西市唐家堡进行大田定位试验，设全膜双垄沟播（F）、半膜平作（H）和裸地平作（O）3种种植方式，配套优化施肥（OPT）、农民习惯施肥（FP）和不施肥（CK）3种施肥水平，测定了春玉米各生育时期的土壤含水量、硝态氮残留量、干物质累积、养分吸收量、收获后土壤养分含量以及产量和产量构成因子，研究了土壤耗水量、贮水量、含水量垂直变化以及水分利用效率；春玉米全生育期养分

4、吸收量和收获指数；土壤养分年际间的变化以及硝态氮的残留情况，主要结果如下：1.以全膜双垄沟播（F）种植方式和优化施肥（OPT)耦合效应最优，产量、-2水分利用效率和耗水量均以F-OPT处理最高，分别为12900kg·hm、27.9-2-1kg·hm·mm和246.2mm，与O-CK相比，产量和水分利用效率分别提高168.7%和106.2%；半膜平作（H）和裸地平作（O）种植方式下优化施肥（OPT）水分利用效率和产量并未提高（与FP相比）；春玉米在灌浆期间耗水量最大，收获后F-OPT土壤水分相比播前出现亏缺，其他处理均得到补偿，其

5、中F-OPT在收获后140cm土层附近土壤含水量小于10%。因此，半干旱地区全膜双垄沟播下优化施肥可显著提高春玉米产量和水分利用效率，但长期种植不利于春玉米可持续性生产。2.地膜覆盖和施肥能明显促进旱地春玉米各生育时期干物质的积累和氮、磷、钾养分的吸收，以全膜双垄沟播（F）和优化施肥（OPT）搭配最佳。春玉米对养分的吸收量大小依次为氮＞钾＞磷。全膜双垄沟播下春玉米籽粒平均收获I甘肃农业大学2015届硕士学位论文指数为55.0%，施肥水平对籽粒收获指数影响不明显。F-OPT处理养分收获指数和肥料利用效率最高，其中氮、磷、钾养分收获

6、指数分别为78.3%、88.9%和28.0%，-1-1-1农学利用效率分别为31.4kg·kg、1.5kg·kg和2.4kg·kg，磷、钾肥农学利用效率均小于全国平均水平，氮肥农学利用效率远远大于全国平均水平。全膜双垄沟播下优化施肥基本可以维持氮素平衡，磷素大量盈余，钾素严重亏缺。3.从土壤养分年际间的变化来看，不同种植方式下施肥以后统一表现为，0～20cm速效磷含量有所增加，施肥对土壤有机质含量没有显著影响，其他养分含量依种植方式不同各有所异。其中，全膜双垄沟播（F）和半膜平作(H)下两种施肥水平没有提高其他养分含量，裸地平作

7、(O)种植方式下，施肥处理均提高了0～60cm土壤全氮含量，优化施肥（OPT）也增加了土壤速效钾含量。全膜双垄沟播(F)长期种植促使土壤肥力快速下降，该种植方式下优化施肥对土壤养分含量无影响。-24.连续3年施肥，0～200cm土壤中硝态氮残留量最高可达428.3kg·hm，硝态氮残留量与施氮量成正比，3种施肥水平硝态氮平均残留量以优化施肥-2（OPT）最高（226.2kg·hm）；残留硝态氮主要分布在60～140cm土层中，100cm土层附近最高，并未淋溶出玉米根区；与裸地平作（O）相比，覆膜种植可以降低以施肥引起的硝态氮残留

8、量，以全膜双垄沟播(F)尤为明显。关键词：全膜双垄沟播；优化施肥；旱地春玉米；水分利用效率；养分吸收；土壤养分；硝态氮；可持续性生产II甘肃农业大学2015届硕士学位论文SummaryDroughtandpoorsoilisthemainlimitingfact