为进一步提高黄河南岸灌区水氮利用效率,实现农田水肥深度节约的目标,于2023年在鄂尔多斯市杭锦旗吉日嘎朗图镇开展了滴灌条件水氮调控试验,研究了滴灌条件下不同水氮处理对玉米产量及水氮利用效率的影响并进行了水氮用量优化。结果表明...为进一步提高黄河南岸灌区水氮利用效率,实现农田水肥深度节约的目标,于2023年在鄂尔多斯市杭锦旗吉日嘎朗图镇开展了滴灌条件水氮调控试验,研究了滴灌条件下不同水氮处理对玉米产量及水氮利用效率的影响并进行了水氮用量优化。结果表明:同一灌水条件下,中氮处理玉米产量较低氮处理增加23.3%、水分利用效率增加7.14%、氮肥偏生产力降低18.3%,较高氮处理玉米产量增加2.8%、水分利用效率增加7.7%、氮肥偏生产力增加38.1%。同一施肥条件下,中水处理玉米产量较低水处理增加37.1%、水分利用效率增加26.1%、氮肥偏生产力增加16.6%,较高水处理玉米产量增加12.8%、水分利用效率增加38.3%、氮肥偏生产力增加12.9%。建立灌水量、施氮量与玉米产量、水分利用效率、氮肥偏生产力之间的三组回归模型,通过寻优得到三组水氮区间并取交集,获得同时满足高产、高水氮利用效率的全生育期水氮总用量优化区间为1800~2046 m ^(3)·hm^(-2)与210~249.2 kg·hm^(-2)。引用以Jensen模型为基础的水氮生产函数对生育期水氮总用量优化区间进行了各生育期分配,合理分配了滴灌条件下各生育期水氮制度。研究成果可为沿黄南岸灌区玉米种植水肥管理模式和方案提供参考。展开更多
耕作方式与土壤盐渍化是影响河套灌区氮素流失及作物产量的重要因素。明确不同耕作方式与盐渍化水平下硝态氮运移量及作物产量的变化,可为制定合理的灌区耕作措施及盐渍化治理方案提供理论依据,对于揭示灌区氮素流失控制及不同作物增产...耕作方式与土壤盐渍化是影响河套灌区氮素流失及作物产量的重要因素。明确不同耕作方式与盐渍化水平下硝态氮运移量及作物产量的变化,可为制定合理的灌区耕作措施及盐渍化治理方案提供理论依据,对于揭示灌区氮素流失控制及不同作物增产潜力具有重要意义。该研究基于验证后的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,以河套灌区2种主要土壤类型为研究对象,设置不耕作(指不添加耕作管理,CK)、免耕(T1)、少耕(T2)、常规春耕(T3)和模板犁(T4)5种耕作处理,非盐化土(S1)、轻度(S2)、中度(S3)、重度(S4)4种盐分水平,研究耕作方式与土壤盐分对灌区产水量、作物吸氮量、硝态氮淋溶量及运移量、作物产量的影响。结果表明:耕作方式与土壤盐分对区域总产水量、作物吸氮量、硝态氮淋溶量、硝态氮运移及作物产量均有显著影响(P<0.05)。其中,区域产水量、硝态氮淋溶量、不同水文路径(地表、侧向和地下径流)硝态氮运移量及小麦产量均随耕作混合深度与混合效率的增加逐渐减少;作物吸氮量、玉米与葵花产量均随耕作混合深度与混合效率的增加逐渐增加。与CK相比,模板犁耕作作物吸氮量平均增加11.78%,硝态氮淋溶量平均减少16.5%,有效降低了土壤养分流失和地下水污染。增加土壤盐分通过降低土壤层有效持水量,显著增加了区域总产水量、硝态氮淋溶量(草甸盐土除外)及硝态氮地下运移量,减少了作物吸氮量和作物产量。与非盐化土相比,重度盐化土处理小麦、玉米、葵花产量平均显著减少19.15%、27.31%、26%(P<0.05)。增加土壤盐分相比转变耕作方式更能影响区域产水量、土壤养分和作物产量。因此,为更好解决灌区污染严重和作物产量下降等问题,仍需将区域土壤盐渍化防控与治理放在首要位置。展开更多
为确保灌区水文过程与营养物流失过程模拟更接近于真实过程,进一步提高模拟精度,该研究综合考虑作物种植结构空间位置的准确性与作物种植结构数据的精度2个因素,利用GF-116 m遥感影像对耕地作物进行分类提取,并对土地利用类型图进行修正...为确保灌区水文过程与营养物流失过程模拟更接近于真实过程,进一步提高模拟精度,该研究综合考虑作物种植结构空间位置的准确性与作物种植结构数据的精度2个因素,利用GF-116 m遥感影像对耕地作物进行分类提取,并对土地利用类型图进行修正,从而分析比较作物种植结构空间位置的订正与作物种植结构数据精度的提高分别对SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟精度的影响。结果表明:作物种植结构空间位置的订正或作物种植结构数据精度的提高均可提高径流和硝态氮模拟效率。经作物种植结构空间位置的订正和数据精度的提高可使得模型在径流模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.76和0.82,效率系数分别达到了0.69和0.79,相对误差分别降低至3.50%和-0.30%;在硝态氮模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.70和0.63,效率系数分别达到了0.55和0.53,相对误差分别降低至10.06%和6.42%。综合订正作物种植结构空间位置和提高作物种植结构数据精度可有效提高SWAT模型在灌区的模拟精度。展开更多
文摘为进一步提高黄河南岸灌区水氮利用效率,实现农田水肥深度节约的目标,于2023年在鄂尔多斯市杭锦旗吉日嘎朗图镇开展了滴灌条件水氮调控试验,研究了滴灌条件下不同水氮处理对玉米产量及水氮利用效率的影响并进行了水氮用量优化。结果表明:同一灌水条件下,中氮处理玉米产量较低氮处理增加23.3%、水分利用效率增加7.14%、氮肥偏生产力降低18.3%,较高氮处理玉米产量增加2.8%、水分利用效率增加7.7%、氮肥偏生产力增加38.1%。同一施肥条件下,中水处理玉米产量较低水处理增加37.1%、水分利用效率增加26.1%、氮肥偏生产力增加16.6%,较高水处理玉米产量增加12.8%、水分利用效率增加38.3%、氮肥偏生产力增加12.9%。建立灌水量、施氮量与玉米产量、水分利用效率、氮肥偏生产力之间的三组回归模型,通过寻优得到三组水氮区间并取交集,获得同时满足高产、高水氮利用效率的全生育期水氮总用量优化区间为1800~2046 m ^(3)·hm^(-2)与210~249.2 kg·hm^(-2)。引用以Jensen模型为基础的水氮生产函数对生育期水氮总用量优化区间进行了各生育期分配,合理分配了滴灌条件下各生育期水氮制度。研究成果可为沿黄南岸灌区玉米种植水肥管理模式和方案提供参考。
文摘耕作方式与土壤盐渍化是影响河套灌区氮素流失及作物产量的重要因素。明确不同耕作方式与盐渍化水平下硝态氮运移量及作物产量的变化,可为制定合理的灌区耕作措施及盐渍化治理方案提供理论依据,对于揭示灌区氮素流失控制及不同作物增产潜力具有重要意义。该研究基于验证后的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,以河套灌区2种主要土壤类型为研究对象,设置不耕作(指不添加耕作管理,CK)、免耕(T1)、少耕(T2)、常规春耕(T3)和模板犁(T4)5种耕作处理,非盐化土(S1)、轻度(S2)、中度(S3)、重度(S4)4种盐分水平,研究耕作方式与土壤盐分对灌区产水量、作物吸氮量、硝态氮淋溶量及运移量、作物产量的影响。结果表明:耕作方式与土壤盐分对区域总产水量、作物吸氮量、硝态氮淋溶量、硝态氮运移及作物产量均有显著影响(P<0.05)。其中,区域产水量、硝态氮淋溶量、不同水文路径(地表、侧向和地下径流)硝态氮运移量及小麦产量均随耕作混合深度与混合效率的增加逐渐减少;作物吸氮量、玉米与葵花产量均随耕作混合深度与混合效率的增加逐渐增加。与CK相比,模板犁耕作作物吸氮量平均增加11.78%,硝态氮淋溶量平均减少16.5%,有效降低了土壤养分流失和地下水污染。增加土壤盐分通过降低土壤层有效持水量,显著增加了区域总产水量、硝态氮淋溶量(草甸盐土除外)及硝态氮地下运移量,减少了作物吸氮量和作物产量。与非盐化土相比,重度盐化土处理小麦、玉米、葵花产量平均显著减少19.15%、27.31%、26%(P<0.05)。增加土壤盐分相比转变耕作方式更能影响区域产水量、土壤养分和作物产量。因此,为更好解决灌区污染严重和作物产量下降等问题,仍需将区域土壤盐渍化防控与治理放在首要位置。
文摘为确保灌区水文过程与营养物流失过程模拟更接近于真实过程,进一步提高模拟精度,该研究综合考虑作物种植结构空间位置的准确性与作物种植结构数据的精度2个因素,利用GF-116 m遥感影像对耕地作物进行分类提取,并对土地利用类型图进行修正,从而分析比较作物种植结构空间位置的订正与作物种植结构数据精度的提高分别对SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟精度的影响。结果表明:作物种植结构空间位置的订正或作物种植结构数据精度的提高均可提高径流和硝态氮模拟效率。经作物种植结构空间位置的订正和数据精度的提高可使得模型在径流模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.76和0.82,效率系数分别达到了0.69和0.79,相对误差分别降低至3.50%和-0.30%;在硝态氮模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.70和0.63,效率系数分别达到了0.55和0.53,相对误差分别降低至10.06%和6.42%。综合订正作物种植结构空间位置和提高作物种植结构数据精度可有效提高SWAT模型在灌区的模拟精度。
