淺埋滴灌水氮運(yùn)籌對春玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響

李 雪,尹光華,馬寧寧,谷 健，3，王士杰

(1.中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，遼寧 沈陽 110016；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161)

遼西半干旱區(qū)地域遼闊，土地和光熱資源豐富，是遼寧省重要的商品糧與經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)基地[1]。但該地區(qū)干旱少雨，水資源不足，水土流失和風(fēng)蝕嚴(yán)重, 耕地質(zhì)量相對較差，耕地中絕大部分是旱地，有效灌溉面積為36.96萬hm2，僅占耕地面積的20.62%[2]。因此，研發(fā)新型高效節(jié)水灌溉技術(shù)，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)勢在必行。

淺埋滴灌是一種新型的滴灌節(jié)水技術(shù)，是將滴灌帶或滴灌毛管掩埋到地表下3～5 cm的一種節(jié)水灌溉技術(shù)[3]。與常規(guī)溝灌相比，淺埋滴灌灌溉定額為2 908.0 m3·hm-2時，可節(jié)水30%，籽粒產(chǎn)量僅下降3.4%，而水分利用效率和灌溉水利用效率分別提高22.1%和27.5%[4]。而與傳統(tǒng)地表滴灌技術(shù)相比，淺埋滴灌可使玉米產(chǎn)量和水分利用效率分別提高11.75%和16%[5]。與膜下滴灌相比，淺埋滴灌技術(shù)避免了地膜殘留造成的“白色污染”問題[6]。然而，也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，淺埋滴灌技術(shù)大多數(shù)在大田中進(jìn)行，受自然降水的影響，灌水量難以精確掌控，而且目前研究的作物大多為牧草、番茄、棉花等經(jīng)濟(jì)作物，對大田糧食作物的研究較少[7]。

由于膜下滴灌、地下滴灌和傳統(tǒng)地表滴灌在實(shí)際應(yīng)用中均存在著一定的問題，近幾年淺埋滴灌技術(shù)開始成為新的滴灌技術(shù)研究熱點(diǎn)。該技術(shù)能夠解決膜下滴灌“殘膜污染”的環(huán)境問題和傳統(tǒng)地表滴灌蒸發(fā)大、鋪設(shè)困難的問題，是未來滴灌技術(shù)的發(fā)展趨勢[5]。

目前，淺埋滴灌技術(shù)的研究主要集中在作物的生長、產(chǎn)量和水分利用效率等方面。梅園雪等[8]研究了內(nèi)蒙古通遼市玉米淺埋滴灌節(jié)水種植模式產(chǎn)量與效益，發(fā)現(xiàn)與全膜覆蓋、半膜滴灌、管灌和漫灌種植模式相比，淺埋滴灌種植模式在保苗效果、籽粒品質(zhì)、平均產(chǎn)量、成本投入、純效益等方面的綜合表現(xiàn)最好。郭金路等[4]在遼西半干旱區(qū)研究了淺埋滴灌不同灌水量對春玉米生長及產(chǎn)量的影響，得出適宜的灌溉定額范圍為2 908.0～3 816.4 m3·hm-2；李媛媛等[9]在內(nèi)蒙古通遼的試驗(yàn)研究得出該地區(qū)春玉米適宜的灌水量為39 mm；徐杰等[10]研究了迷宮式滴灌和新型滴灌(自流插入式滴灌管)在不同埋設(shè)深度下對春玉米生長的影響，結(jié)果表明埋深5 cm的產(chǎn)量和水分利用效率均最高；王建東等[5]定量分析了地表、膜下、淺埋3種滴灌模式田間水熱環(huán)境、產(chǎn)量差異，認(rèn)為淺埋滴灌有效降低了滴灌帶附近溫度，玉米產(chǎn)量和水分利用效率顯著高于地表滴灌；焦炳忠等[11]研究了不同滴灌模式對地膜玉米生長及水分利用效率的影響，發(fā)現(xiàn)無論是產(chǎn)量還是水分利用效率，均表現(xiàn)為：膜下淺埋>露地淺埋>膜下滴灌。淺埋滴灌技術(shù)既可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)水資源高效利用的目的，同時又是一項(xiàng)綠色環(huán)保型技術(shù)，是未來半干旱區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，亟待深入系統(tǒng)地研究其節(jié)水機(jī)理調(diào)控，建立實(shí)用化技術(shù)模式，進(jìn)而大面積推廣應(yīng)用。本研究以淺埋滴灌春玉米為研究對象，采用移動式遮雨棚水分精量控制試驗(yàn)方式，分析水氮交互作用對產(chǎn)量和水分利用效率的影響，建立產(chǎn)量回歸模型，探究淺埋滴灌水氮優(yōu)化運(yùn)籌方案，以便為遼寧西部半干旱地區(qū)淺埋滴灌技術(shù)在田間的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況與材料

試驗(yàn)于2016-2017年在遼西半干旱區(qū)典型區(qū)域——阜新蒙古族自治縣進(jìn)行。該縣位于121°01′E～122°56′E、41°41′N～42°56′N，平均海拔235 m。試驗(yàn)區(qū)年平均氣溫7.2℃，年際變化在5.8～8.1℃，春玉米生育期平均氣溫為20.2℃，年日照時數(shù)為2 865.5 h，10℃以上積溫3 298.3℃，無霜期144 d，年均降水量493.1 mm，年均蒸發(fā)量1 847.6 mm。土壤為沙壤土，耕層容重1.44 g·cm-3，田間持水量23%，pH值6.15，有機(jī)質(zhì)18.00 g·kg-1，全氮1.28 g·kg-1，堿解氮92.15 mg·kg-1，速效鉀201.43 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)在移動式遮雨棚內(nèi)進(jìn)行，棚內(nèi)設(shè)置試驗(yàn)微區(qū)，每個微區(qū)面積為1.3 m×2 m=2.6 m2，微區(qū)四周以80 cm深防水樹脂薄膜相隔，防止土壤水分和養(yǎng)分的側(cè)滲。采用二因素二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(見表1)，設(shè)灌溉量和施氮量2個因素，灌溉量分別設(shè)145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4個水平，施氮量分別設(shè)0、84.6、136.1、195.0 kg·hm-24個水平，共6個處理，重復(fù)3次。選用的氮肥為尿素(含N 46.4%)，播種時溝施總氮量的30%，在拔節(jié)期和抽雄期隨滴灌等量追施剩余氮肥。灌溉采用淺埋滴灌方式，各處理不同生育期灌溉方案見表2。播種前人工微噴灌，使0～20 cm土層含水量為田間持水量的70%。玉米品種為裕豐303，每個微區(qū)種植2壟，每壟2行，每行4株，共16株。2016年于5月1日播種，9月25日收獲；2017年于5月21日播種，10月9日收獲。滴灌帶為新疆天業(yè)公司生產(chǎn)的內(nèi)鑲式薄壁滴灌帶，滴頭間距30 cm，管徑16 mm，滴頭流量1.38 L·h-1，滴灌帶鋪設(shè)于兩窄行之間，表面覆土3～5 cm，應(yīng)用小型抽水泵恒定低壓定量滴灌。

表1 試驗(yàn)因子水平及編碼值

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤含水量 采用烘干法測定：分別于播種前、各生育階段末及收獲后用土鉆取土，取土深度為140 cm，共7層，每層20 cm，在105℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，用重量含水量法計算土壤含水量。

1.3.2 作物耗水量 玉米生育期耗水量采用水量平衡方程計算[12]：

ETa=P+C+I-R-Dw-ΔS

(1)

式中,ETa為作物耗水量(mm)；P為降雨量(mm)；C為地下水毛管上升水量(mm)；I為灌水量(mm)；R為地表徑流量(mm)；Dw為深層滲漏量(mm)；ΔS為取土?xí)r間段內(nèi)土壤水分的變化量(mm)。由于試驗(yàn)在移動式遮雨棚內(nèi)進(jìn)行，灌水方式為滴灌，所以公式中Pr、Rr、Dw可忽略不計，又因試驗(yàn)地地下水埋深大于8 m，所以Cr也可以忽略不計。

1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素 成熟期取微區(qū)中間2行玉米，稱其鮮重，晾曬風(fēng)干后考種，用谷物水分測定儀(PM8188)測籽粒含水量，折算為公頃籽粒產(chǎn)量。

1.3.4 水分利用效率 水分利用效率(WUE)按公式(2)進(jìn)行計算：

WUE=Y/ETa

(2)

式中，WUE為水分利用效率(kg·hm-2·mm-1)，Y為籽粒產(chǎn)量(kg·hm-2)，ETa為生育期耗水量(mm)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計算，SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)，采用SigmaPlot 10.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水氮互作對產(chǎn)量的影響

2.1.1 產(chǎn)量模型的建立 利用2016年、2017年2 a的產(chǎn)量平均結(jié)果，以二次最優(yōu)設(shè)計進(jìn)行回歸模擬，得到產(chǎn)量(Y)與灌溉量(X1)、施氮量(X2)的回歸模型：

表2 淺埋滴灌各處理作物生育期灌溉實(shí)施方案

Y=10 855.786+705.961X1+502.915X2

(3)

模型相關(guān)系數(shù)R2=0.86，T檢驗(yàn)結(jié)果為：F=11.07，P<0.05，說明回歸模型能很好地模擬產(chǎn)量與水氮之間的關(guān)系，擬合度較高，能夠客觀反映灌水量、施氮量與產(chǎn)量之間的關(guān)系。

2.1.2 模型的產(chǎn)量效應(yīng)分析

(1) 主因子效應(yīng)分析 由于模型中的灌溉量和施氮量二因子均已進(jìn)行過無量綱化處理，且各一次項(xiàng)系數(shù)與交互項(xiàng)、平方項(xiàng)的回歸系數(shù)間都是不相關(guān)的，所得偏回歸系數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化，故其回歸系數(shù)絕對值的大小可直接反映灌溉量X1和施氮量X2對產(chǎn)量Y的影響程度。產(chǎn)量模型中一次項(xiàng)系數(shù)均為正數(shù)，且X1系數(shù)大于X2系數(shù)，說明灌溉量和施氮量對產(chǎn)量的提高均有促進(jìn)作用，灌溉量對產(chǎn)量的影響大于施氮量；交互項(xiàng)XIX2的系數(shù)為正，說明水氮產(chǎn)生正交互效應(yīng)，對產(chǎn)量的提高有相互促進(jìn)作用；二次項(xiàng)系數(shù)中，X12、X22的系數(shù)均為負(fù)值，說明在試驗(yàn)范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨著灌溉量或施氮量的提高有最大值，呈開口向下的拋物線型變化趨勢。

(2) 單因子效應(yīng)分析 根據(jù)二因素回歸模型，可分別得到灌溉量和施氮量對產(chǎn)量的單因子效應(yīng)模型式(4)和式(5)：

(4)

(5)

根據(jù)回歸子模型分別作出水、氮二因素對產(chǎn)量的單因子效應(yīng)圖，如圖1。由圖1可知，灌溉量和施氮量對產(chǎn)量均有明顯影響，產(chǎn)量隨二者的增加均呈先升高后降低的變化趨勢，產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)時灌溉量和施氮量的編碼值分別為0.424和0.507，相對應(yīng)的實(shí)際值為350.5 mm和146.9 kg·hm-2。

圖1 灌溉量和施氮量對產(chǎn)量的單因子效應(yīng)Fig.1 Sole effect of water and N application on yield

(3) 交互效應(yīng)分析 由圖2可知，在試驗(yàn)編碼值范圍內(nèi)，當(dāng)灌溉量固定在某一水平時，產(chǎn)量隨施氮量的增加先增高后降低；當(dāng)施氮量固定在某一水平時，產(chǎn)量隨灌溉量的增加也呈先增加后降低趨勢。隨著灌溉量的增加，產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)的施氮量不同，當(dāng)灌溉量最低(X1=-1)時，產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)的施氮量為0.168水平，即113.9 kg·hm-2，此時產(chǎn)量為9 332.10 kg·hm-2；當(dāng)灌溉量為0水平時，施氮量提高到0.507水平，產(chǎn)量可達(dá)最高10 983.19 kg·hm-2。同樣，當(dāng)施氮量較低時，較低的灌溉量就可以使產(chǎn)量達(dá)到最高，施氮量提高時，只有適量提高灌溉量，才能使產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)。

由圖2還可以看出，灌溉量與施氮量兩因子同時變化對產(chǎn)量的影響比單因子影響更劇烈。當(dāng)灌溉量最低，施氮量為零(X1=-1,X2=-1)時，產(chǎn)量最低，僅為8 655.57 kg·hm-2，隨著灌溉量和施氮量的同時增加，產(chǎn)量迅速提高，如當(dāng)X1=-0.5，X2=-0.5時，產(chǎn)量增高到10 003.51 kg·hm-2，若僅提高施氮量(X1=-1,X2=-0.5)，產(chǎn)量為9 277.24 kg·hm-2，僅提高灌溉量(X1=-0.5,X2=-1)，產(chǎn)量為9 833.31 kg·hm-2。當(dāng)X1=0，X2=0時，產(chǎn)量增加到10 855.79 kg·hm-2，高于單獨(dú)提高灌溉量或施氮量時的產(chǎn)量。當(dāng)X1=0.5，X2=0時，產(chǎn)量達(dá)到11 000.85 kg·hm-2，當(dāng)X1=0，X2=0.5時，產(chǎn)量達(dá)到10 983.17 kg·hm-2，同時增加灌溉量和施氮量(X1=0.5，X2=0.5)，產(chǎn)量增高到11 212.39 kg·hm-2。隨著灌溉量和施氮量的繼續(xù)增加，產(chǎn)量有所降低，當(dāng)灌溉量、施氮量達(dá)到本試驗(yàn)范圍內(nèi)最大值(X1=1，X2=1)時，產(chǎn)量下降到11 073.33 kg·hm-2。

可見，在淺埋滴灌春玉米的實(shí)際生產(chǎn)中，氮肥的施用量要根據(jù)灌溉量而定，同樣，灌溉量也要結(jié)合施氮量而確定。灌溉量和施氮量不足無法達(dá)到高產(chǎn)，灌溉量和施氮量過多不僅會造成水肥資源的浪費(fèi)，也會降低產(chǎn)量。只有適宜的水、氮用量配合應(yīng)用，才能充分發(fā)揮兩者的交互耦合作用，獲得最高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)水肥資源的高效利用。

圖2 水氮處理產(chǎn)量的交互效應(yīng)Fig.2 Combined effect of water and nitrogen on yield

2.1.3 產(chǎn)量模型尋優(yōu)結(jié)果 用模型(3)分別對X1、X2求偏導(dǎo)數(shù)，并令其等于0，經(jīng)運(yùn)算整理得出最高產(chǎn)量的優(yōu)化方案

(6)

(7)

當(dāng)X1=0.566，X2=0.699時，即灌溉量為373.1 mm，施氮量為165.6 kg·hm-2時，產(chǎn)量最高，為11 231.16 kg·hm-2。

2.2 水氮互作對耗水量的影響

由表3可知，淺埋滴灌不同處理玉米各生育階段耗水量均隨灌水量的增加而顯著增加。各處理階段耗水量均表現(xiàn)為拔節(jié)-抽雄期和灌漿-收獲期較高，出苗-拔節(jié)期和抽雄-灌漿期較低。在出苗-拔節(jié)期，灌水量低的處理1、處理3與灌水量高的處理2、處理5耗水量差異顯著。到了拔節(jié)-抽雄期，耗水量顯著提高，處理3與處理2、處理6差異顯著，其余處理間差異不顯著。在抽雄-灌漿期，處理1與處理2、處理5差異顯著，其余處理間差異不顯著。灌漿-收獲期各處理間耗水量差異均不顯著。

從耗水強(qiáng)度來看，高灌溉量的處理2耗水強(qiáng)度最大，低灌溉量的處理1、處理3耗水強(qiáng)度小。不同處理玉米耗水強(qiáng)度均在出苗-拔節(jié)期最低，處理2在拔節(jié)-抽雄期最高，而其余處理在抽雄-灌漿期最高。分析其原因，可能是由于本試驗(yàn)在遮雨棚內(nèi)實(shí)施，無自然降水，玉米生長初期，灌溉水和底墑水較充足，進(jìn)入生長后期，由于灌溉量和施氮量較低，處理1受到干旱脅迫，且不施氮使作物生長受到抑制，導(dǎo)致耗水強(qiáng)度最高時期提前[9]。

從耗水模系數(shù)來看，不同生育期各處理玉米的耗水模系數(shù)差異均不顯著，在出苗-拔節(jié)期和抽雄-灌漿期較低，拔節(jié)-抽雄期和灌漿-收獲期較高。

2.3 水氮互作對水分利用效率的影響

由表4可知，灌溉量最高、施氮量最低的處理2耗水總量最大，灌溉量最低、施氮量最高的處理3耗水總量最低。水分利用效率總體上表現(xiàn)為隨著灌溉量的增大而降低。灌溉量最低的處理1和處理3水分利用效率較灌溉量高的處理2、處理5、處理6顯著提高，處理2、處理5、處理6之間水分利用效率差異不顯著，說明增加灌溉量對水分利用效率的提高有抑制作用;相同施氮量條件下，處理2水分利用效率較處理1降低52.21%。在相同的灌溉量條件下，水分利用效率表現(xiàn)為處理3較處理1提高14.73%，處理5較處理2提高20.08%，說明適當(dāng)提高施氮量，對水分利用效率的提高有促進(jìn)作用。而高施氮量的處理6與中等施氮量的處理5相比，灌溉量減小但水分利用效率提高卻不顯著，說明施氮量過高不利于水分利用效率的提高，施氮量對于水分利用效率的作用存在適宜范圍。結(jié)合產(chǎn)量分析，處理6(灌溉量348.2 mm，施氮量195.0 kg·hm-2)產(chǎn)量最高，顯著高于其余處理，而水分利用效率僅顯著低于產(chǎn)量最低的處理1和處理3，高于處理2、處理5，與處理4相比降低不顯著，為各處理中的較優(yōu)選擇。綜合產(chǎn)量模型尋優(yōu)結(jié)果，當(dāng)灌溉量為373.1 mm，施氮量為165.6 kg·hm-2時，產(chǎn)量達(dá)到最高，此時灌溉量與處理6相近，施氮量高于處理5，低于處理6，因此認(rèn)為，最高產(chǎn)量模型的水分利用效率介于處理5與處理6之間，與處理6差異不顯著，且較處理6可節(jié)約氮肥，有利于環(huán)境保護(hù)。結(jié)合處理6的灌溉量與最高產(chǎn)量模型的施氮量，當(dāng)灌水量為348.2 mm，施氮量為165.6 kg·hm-2時，理論產(chǎn)量為11 206.72 kg·hm-2，為最高產(chǎn)量的99.8%，可節(jié)水7.2%。所以，在本試驗(yàn)條件下，滴灌348.2 mm，施氮165.6 kg·hm-2的水氮組合是適宜的淺埋滴灌水氮運(yùn)籌模式。

表3 不同水氮處理玉米生育期耗水特征

注：CA為耗水量；CD為耗水強(qiáng)度；CP為耗水模系數(shù)。同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: CA: Water consumption; CD: Water consumption intensity; CP: Water consumption percentage. Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between treatments (P<0.05), the same below.

表4 不同水氮處理的水分利用效率

3 討論與結(jié)論

李金琴等[13]研究發(fā)現(xiàn)，淺埋滴灌與膜下滴灌在灌水量相同時產(chǎn)量相當(dāng)，比常規(guī)管灌節(jié)水32.29%。焦炳忠等[11]研究表明，在揚(yáng)黃灌區(qū)的灌水量相同時，淺埋滴灌較地表滴灌玉米早出苗1～2 d，產(chǎn)量提高 8.3%，WUE提高了7.4%。根據(jù)本研究模型模擬結(jié)果，當(dāng)灌溉量為373.1 mm，施氮量為165.6 kg·hm-2時，淺埋滴灌春玉米產(chǎn)量可達(dá)到11 231.16 kg·hm-2。據(jù)白偉等[14]研究表明，本研究的試驗(yàn)區(qū)多年的玉米平均單產(chǎn)僅為6 000 kg·hm-2?？梢?，利用淺埋滴灌的灌溉施氮方式，不僅可以達(dá)到節(jié)水節(jié)氮的目的，提高對水分的利用效率，又能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的顯著提高，甚至翻倍，因而本研究結(jié)果對遼西地區(qū)玉米節(jié)水增產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。同時，本研究也發(fā)現(xiàn)，水與氮均為影響作物產(chǎn)量的重要因素，灌溉量的影響程度大于施氮量，水氮互作對玉米產(chǎn)量有顯著的影響，產(chǎn)量隨灌溉量和施氮量的提高均呈開口向下的拋物線趨勢。這可能是由于施肥量過高會造成土壤干旱脅迫程度的增加[15]，對作物造成傷害甚至燒苗，出現(xiàn)土壤鹽漬化等生態(tài)問題[16]。適當(dāng)增加灌溉量有利于作物干物質(zhì)的積累，促進(jìn)產(chǎn)量的提高[17]，過度灌水使得硝態(tài)氮淋溶而在1 m土層中的殘留較少，致使作物可利用的氮素緊缺[18]，還可能會造成根系局部淹水，通氣性降低，使根系的有氧呼吸受到抑制，從而影響作物的生長發(fā)育，最終導(dǎo)致產(chǎn)量的降低[19]。

李文惠等[20]研究發(fā)現(xiàn)，膜下滴灌玉米階段耗水量表現(xiàn)為生育前期較少，中期緩慢增加，灌漿期迅速上升的趨勢，抽雄-灌漿期耗水強(qiáng)度最大。黃鵬飛等[21]認(rèn)為，交替地下滴灌春玉米拔節(jié)-抽雄期耗水量最大，抽雄-灌漿期耗水強(qiáng)度最高。而李曙光等[22]認(rèn)為，玉米各生育期的耗水量、耗水模數(shù)總體呈拔節(jié)期、抽雄期高，苗期、灌漿期低的變化趨勢，耗水強(qiáng)度表現(xiàn)為抽雄期> 拔節(jié)期> 灌漿期> 苗期。本研究發(fā)現(xiàn)，淺埋滴灌不同處理階段耗水量均表現(xiàn)為拔節(jié)-抽雄期和灌漿-收獲期較高，出苗-拔節(jié)期和抽雄-灌漿期較低。耗水強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在灌漿-收獲期。同時，在淺埋滴灌條件下，春玉米生育期的耗水量和耗水強(qiáng)度均隨灌水量的增加而增大，適當(dāng)減少施氮量可以降低生育期的耗水量，該耗水特性對淺埋滴灌春玉米不同生育期的灌水量和施氮量具有指導(dǎo)意義。

本研究發(fā)現(xiàn)，水分利用效率隨著灌水量的增加呈逐漸降低的趨勢，而隨著施氮量的增加，水分利用效率呈先升高后降低的趨勢。這與王鵬勃等[23]研究結(jié)果一致。施肥量過低或過高均不利于植物對水分的吸收和利用[24]。當(dāng)施氮量過高時，作物根區(qū)養(yǎng)分濃度較高，不利于作物根部吸收水分[25]。

綜上所述，灌溉量和施氮量單因子對產(chǎn)量提高均有促進(jìn)作用。在試驗(yàn)因子取值范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨著灌溉量、施氮量二因素用量的增加表現(xiàn)為先提高后降低的變化趨勢，灌溉量在145.4～350.5 mm時，春玉米產(chǎn)量隨著灌溉量的增加而增高，灌溉量在350.5～436.2 mm時，產(chǎn)量隨著灌溉量的增加而降低；施氮量在0～146.9 kg·hm-2時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而增高，施氮量在146.9～195.0 kg·hm-2時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而降低，灌溉量對產(chǎn)量的影響大于施氮量。不同處理的階段耗水量均表現(xiàn)為拔節(jié)-抽雄期和灌漿-收獲期較高，出苗-拔節(jié)期和抽雄-灌漿期較低, 耗水強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在灌漿-收獲期。耗水量和耗水強(qiáng)度均隨灌水量的增加而增大。不同生育階段各處理的耗水模系數(shù)差異不顯著。水分利用效率隨灌溉量增加呈逐漸降低的變化趨勢，而隨著施氮量增加則呈現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，其中處理6(灌溉量348.2 mm，施氮量195.0 kg·hm-2)為試驗(yàn)條件下水分利用效率的最優(yōu)處理。在提高遼西半干旱地區(qū)淺埋滴灌春玉米生產(chǎn)中，施氮量165.6 kg·hm-2，播種期溝施30%，剩余氮肥在拔節(jié)期和抽雄期等量滴灌追施；灌溉量為348.2 mm，分苗期2次，拔節(jié)期3次，抽雄期2次，灌漿期3次滴灌的方式,是同步實(shí)現(xiàn)節(jié)氮、節(jié)水、增產(chǎn)的淺埋滴灌水氮運(yùn)籌措施。由于本試驗(yàn)在移動遮雨棚內(nèi)開展，試驗(yàn)所得結(jié)論對于田間應(yīng)用具有一定局限性，下一步的研究擬將遮雨棚內(nèi)試驗(yàn)與大田試驗(yàn)相結(jié)合，建立適宜于大田實(shí)際應(yīng)用的可操作性強(qiáng)的淺埋滴灌水氮運(yùn)籌模式。