农艺学论文_长江中下游区稻田两熟制作物氮素养(3)

^-1。施用缓控释尿素能明显提高早、晚稻氮素利用效率,且CR2与CR1最佳,较当地习惯施肥处理的氮素利用效率分别增加0.5、15.8个百分点。水稻上作物产量增加原因可能是缓控释肥与秸秆中养分在其孕穗、灌浆期仍可释放适量氮素及时补充作物生长所需养分。CR2+SR处理下早、晚稻叶片中相对叶绿素含量在其孕穗、灌浆期仍保持较高含量,较当地习惯施肥处理下叶绿素含量分别增加了14.9%、25.6%。肥料与秸秆混合处理（如N2+SR）对早稻季土壤有机质提高具有一定作用,相比当地习惯施肥处理平均增加17.5%。该结果揭示了秸秆还田通过其分解或矿化过程中提供一定的养分,进而改善土壤理化性质,对维持稻-稻系统生产力可持续性发展起着重要意义。4.多指标综合评价方法从作物产量、子粒品质和土壤肥力三个方面建立了综合评价指数（EI）,其数值的高低可直接表示该运筹处理在三者之间的优劣。优先考虑作物产量时,CR2（小麦季）与N3（水稻季）、CR1（油菜季）与N3（水稻季）和CR2+SR（早稻季）与CR1（晚稻季）等氮素组合处理分别在麦-稻、油-稻和稻-稻轮作下作物子粒产量的提高具有明显的优势,且最佳轮作制度下净总利润顺序为:稻-稻(23676元ha^-1)<麦-稻(27226元ha^-1)<油-稻(27792元ha^-1)。考虑子粒品质时,NE（养分专家系统推荐施肥）-N3和CR2-CR1运筹模式分别在麦-稻和油-稻最佳,较稻-稻轮作下最佳运筹模式（CR2+SR）下总利润分别增加727、3659元ha^-1。考虑土壤肥力时,N2+SR（小麦季）与CK（水稻季不施氮）、CR1（油菜季）与CR2（水稻季）和N3（早稻季）与N2+SR（晚稻季）等氮素组合处理分别在麦-稻、油-稻和稻-稻轮作土壤肥力水平上相对较高,对维持土壤肥力水平有重要意义,结果表明最佳轮作制度为油-稻（EI为4.98）,总利润达22985元ha^-1。综合评价指数EI能够对作物产量、子粒品质及土壤肥力三个方面进行综合权衡,可有效优化不同轮作制度下作物氮素运筹,对提高作物产量、改善子粒品质及维持土壤肥力方面具有重要作用。综合评价分析结果还揭示了缓控释尿素配施尿素与秸秆是改善作物子粒品质与增加作物经济效益的重要措施之一。5.SPACSYS（Soil-Plant-Atmosphere Continuum System Model,Ver 6.0）农业系统模型能够充分模拟麦-稻轮作系统中作物生长动态。该模型对冬小麦和水稻作物不同器官部分的产量、地上干物质和氮含量等进行了有效模拟与验证,且其校准与验证两部分结果均具有良好的精准性。进而应用该模型探讨了气候变化对麦-稻轮作生产力及综合适应策略的影响。预测结果表明,氮肥管理和播种或移栽日期的改变可大大减轻麦-稻轮作系统的产量损失和减少花前氮素对子粒贡献率。延迟冬小麦的播种日期和提前水稻移栽日期,可有效地减少因淋溶和地表径流引起的氮损失。较高的施氮量(小麦为180 kg N ha^-1,水稻为210 kg N ha^-1)和气候变化情景具有显著的交互作用,显著增加了氮素损失。合理的氮素管理措施(小麦150 kg N ha^-1和水稻180 kg N ha^-1)可有效减少氮损失,并保持较高的农作物产量。调整作物播期与合理的氮素运筹策略对未来气候变化下长江流域两熟制稻田综合养分管理的具有重要意义。综上所述,我们的研究结果表明,缓控释尿素配合普通尿素的优化氮素运筹模式可以显著影响三种水田两熟轮作制中供试作物的生长发育,保证了整个生育期特别是作物生长后期氮素营养的均衡供应,在省工省肥的同时还提高了作物产量、品质、经济效益与养分利用率。在此基础上如再结合秸秆还田,可提高土壤有机质及有效养分含量,更有效地利用缓控释尿素释放的氮素养分,维持土壤肥力。基于多指标综合评价方法得出的综合评价得分系数（EI）可以用于直接评价不同氮肥运筹处理的优劣,有较好的指导性和的实用价值。经校准与验证,作物生长模型SPACSYS可较好模拟轮作系统中作物生长动态且具有良好的精准性,可以应用该模型进行气候变化对作物生产力及综合适应策略的影响研究。因此,笔者认为,如果将上述优化的氮素运筹模式结合秸秆还田措施,再从理论上利用综合评价得分系数和作物生长模型进行评价和指导,将会为长江流域稻田两熟制下作物的氮肥施用提供更可靠的科学依据,同时兼顾经济效益和生态效益。

文章关键词:

论文DOI:10.27603/d.cnki.gkhzs.2020.000053

论文分类号:S511;S344.1

文章来源：《运筹与管理》 网址: http://www.ycyglzz.cn/qikandaodu/2022/0130/549.html