有机无机肥配施对黄土高原旱地春小麦产量和水分利用效率的影响

摘要

为了探讨氮磷肥配施和有机无机肥配施对小麦水分利用效率和产量的影响及其机制，于2023—2024年在陇中旱农区开展了田间试验。试验设置8个处理，分别是不施肥（CK）、氮磷化肥单施和配施（P、N、NP）及有机肥单施和有机无机肥配施（M、MP、MN、MNP）,研究氮磷肥配施和有机无机肥配施对于小麦蒸腾耗水（T_c）、蒸散量（ET_c）、作物籽粒灌浆速率、作物产量和水分利用效率（WUE_g）的影响。结果表明：相比化肥施用处理（P,NP）,有机无机肥配施处理（MP,MNP）下，小麦苗期的T_c显著增加47.3%和56.7%。相比P和N处理，MP和MN处理显著增加小麦开花期的T_c,增幅为116.2%～122.6%,开花期的ET_c显著提高22.2%～25.2%。相比CK处理，氮磷肥施用处理平均提高产量28.6%～80.2%,WUE_g提高30.4%～100%,其中以NP处理产量和WUE_g最高。相比于单施化肥处理，有机无机肥配施分别增加了小麦产量和WUE_g15.4%～32.3%和6.5%～37.5%,其中MNP处理的产量和WUE_g提高幅度最大。随机森林模型分析结果显示，相较于化肥施用处理，有机无机肥配施显著提高了灌浆期的阶段水分利用效率67.7%～166.7%,增加了花后干物质积累61.3%～89.8%,提高了花后干物质对籽粒的贡献率23.2%～37.2%,增加了弱势粒数目20.5%～43.8%,提高了弱势粒灌浆速率7.4%～58.3%,提高了弱势粒产量4.6%～80.5%,从而增加了籽粒产量和WUE_g。综上所述，有机无机肥配施（MNP处理）通过促进土壤水转化为作物水，提高干物质积累，促进弱势粒灌浆及弱势粒产量，提高了旱地小麦产量和WUE_g。因此，综合考虑产量和水分利用效率，陇中旱农区应以MNP施肥方式为宜。

关键词

春小麦 / 有机无机肥配施 / 水分利用效率 / 产量 / 黄土高原