水氮耦合对间作大豆根系生长、产量及水氮利用效率的影响

摘要

为了明确玉米‖大豆下不同水氮耦合对大豆根系生长、产量及水氮利用效率的影响，以‘南豆12’为研究对象开展大田定位试验，设置施氮和灌水2个因素，包括3个灌水水平（W1:正常灌水，灌水上限为85%FC;W2:中量灌水即85%W1;W3:低量灌水即70%W1;FC为田间最大持水量）和3个施氮水平(N1:正常施氮66 kg·hm^-2;N2:中量施氮即85%N1;N3:低量施氮即70%N1),共9个处理。分析了玉米‖大豆下施氮、灌水及其耦合处理对大豆根系生长、产量、水氮利用效率以及干物质累积和分配的影响，利用偏最小二乘回归分析方法及熵值法对各个处理下的指标分析处理，最后进行综合评估。结果表明：N2W2处理大豆根系性状表现最优，根长、根表面积、根体积比N1W1处理分别提高了116.74%、102.32%、90.15%;水氮处理与大豆根系形态及根瘤质量存在显著的交互作用（P<0.05）,且施氮对大豆根系形态及产量的影响高于灌水；N2处理籽粒产量最大，分别比N1、N3提高5.53%～227.64%、6.80%～24.63%。N2W2处理可以获得大豆高产，达到3.34 t·hm^-2,而N1W1处理大豆产量和水氮利用效率最低，分别为产量2.46 t·hm^-2、水分利用效率0.49 kg·m^-3、氮肥偏生产力37.23 kg·kg^-1。大豆产量和水分利用效率均与结荚期大豆比表面积、比根长、根表面积、根体积和根长呈显著正相关关系（P<0.05）;氮肥偏生产力仅与结荚期大豆根体积、根表面积呈显著正相关关系（P<0.05）;根表面积对籽粒产量、水氮利用效率影响最大。熵值法综合评价表明间作下N2W1水氮处理方案在大豆的产量、根系生长和水氮利用效率方面综合得分0.253,为综合最佳的水氮方案。

关键词

玉米大豆间作 / 水氮耦合 / 大豆根系生长 / 大豆产量 / 水氮利用效率 / 熵值法