水氮耦合对滴灌玉米光合特性及产量的调控效应

摘要

探索水氮施用对玉米光合参数及产出指标的影响规律，寻求适宜水氮耦合量，为西辽河流域水肥管理提供理论和应用参考。膜下滴灌田间试验设置三种灌溉水平与三种施氮量组合形成9个处理，对比分析不同水氮组合作用效果。结果表明，水氮两因素对玉米光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、胞间二氧化碳浓度Ci影响程度表现为灌水>施氮，对叶片水分利用效率WUE影响程度表现为施氮>灌水。对于Pn,W₂N₂（中水中氮）显著高于W₃N₁（高水低氮）、对于Tr,W₂N₂和W₃N₁差异不显著，因此灌溉量由中水至高水(1 802～2 315 m³·hm^-2)对Pn提升作用无法补偿中氮240 kg·hm^-2降至低氮192 kg·hm^-2对Pn的削弱作用，但可补偿对Tr的负效应。中高灌溉水平下氮肥192～240 kg·hm^-2可有效提升Pn、Tr、百粒重、穗粒重（W₂N₂显著高于W₂N₁、W₃N₂显著高于W₃N₁），继续施氮无显著作用。玉米产量提升与Pn、Tr增大呈正相关，水分亏缺时中氮240 kg·hm^-2至高氮288 kg·hm^-2无明显增产作用，中等灌溉水平下氮肥增产效果显著。W₃N₂（高水中氮）耦合下玉米可获得最佳光合能力及产量水平，但超过W₂N₂（中水中氮）的耦合量对WUE无增效、降低光合产物在籽粒中的分配比例。综合考虑光合参数及产量，推荐中等至较高的灌溉水平1 802～2 315 m³·hm^-2（W2～W3）与中等施氮水平240 kg·hm^-2（N₂）为最优水氮耦合量。

关键词

水氮耦合 / 光合参数 / 膜下滴灌 / 水肥一体化 / 玉米