西北绿洲灌区玉米密植生产的可持续性研究

摘要

针对河西绿洲灌区施氮条件下玉米增密阈值不明、可持续性生产存在严峻挑战等问题，于2019—2022年开展田间试验，设置不施氮（N0）和施氮450 kg·hm^-2（N1）两个施氮梯度及低密度73 600株·hm^-2（D1）、中密度85 900株·hm^-2（D2）和高密度98 200株·hm^-2（D3）三个种植密度，探究各处理的玉米产量表现、资源利用、经济效益，同时进行可持续性评价。结果表明：高密度结合施氮（N1D3）可有效提高玉米籽粒产量和生物产量，较低密度结合施氮（N1D1）和中密度结合施氮（N1D2）处理籽粒产量分别提高18.9%和23.0%,生物产量分别提高14.6%和6.5%;同时，N1D3处理有利于提高玉米水分利用效率、氮素利用率和光能利用率，较N1D1处理分别提高34.2%、10.5%和23.1%,较N1D2处理分别提高16.9%、5.1%和7.3%。在保持总投入基本不变的情况下，N1D3处理玉米总产值、单方水效益、纯收益和产投比也具有更优表现，较N1D2处理分别提高21.6%、15.6%、37.1%和20.9%。得益于对光能、水分、氮素利用等多维度资源利用效率的协同提升，N1D3处理表现出较高的可持续性评价指数，较N1D1和N1D2处理分别提高28.9%和14.2%。综上，450 kg·hm^-2施氮条件配合98 200株·hm^-2的种植密度显著提高了玉米产量、光能、水分和氮素利用效率，可作为河西绿洲灌区玉米增产提效的可持续生产模式。

关键词

玉米 / 密植 / 资源利用效率 / 产量 / 经济效益 / 可持续性评价