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    西北干旱區(qū)甜高粱種植水肥配比模式研究

    2021-06-05 07:24:52司瑞劉冰朱釗岑劉嬋趙穎
    灌溉排水學(xué)報 2021年5期
    關(guān)鍵詞:莖稈施肥量株高

    司瑞,劉冰,朱釗岑,劉嬋,趙穎

    (1.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)臨澤內(nèi)陸河流域研究站中國科學(xué)院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點實驗室,蘭州 730000;2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

    0 引言

    【研究意義】甜高粱是一種新興的飼料、糖料和能源作物[1-4]。甜高粱莖稈含有豐富的糖分汁液,是成本最低的燃料乙醇生產(chǎn)原料,被譽(yù)為“生物能源系統(tǒng)中的最有力競爭者”[5-8],受到全世界的廣泛關(guān)注。甜高粱也是光合效率最高的作物之一,其生物產(chǎn)量通??蛇_(dá)青貯玉米的1.2~2.0 倍[9],因具有營養(yǎng)價值高、適口性好和易青貯等優(yōu)點,使其成為牛羊等牲畜的主要優(yōu)質(zhì)飼草。此外,甜高粱抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐高溫等特性,在新開墾的邊際性土地和低產(chǎn)田上種植具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。隨著我國生態(tài)建設(shè)“退牧還草”重要戰(zhàn)略的實施,以及禁牧封育條令的頒布,草食動物生產(chǎn)主要以舍飼為主,為滿足養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展的飼草料需求,大面積推廣甜高粱種植將是有效解決我國飼草缺乏的有效途徑之一。

    我國西北干旱區(qū)較大的晝夜溫差有利于甜高粱莖稈糖分的積累,同時該區(qū)鹽堿地和沙荒地等邊際性土地面積較大,已成為我國甜高粱種植的主要生產(chǎn)區(qū)域[10]?!狙芯窟M(jìn)展】迄今為止,關(guān)于西北干旱區(qū)甜高粱的研究主要集中在光合特性[11]、莖稈成分組成[12]、生物產(chǎn)量和含糖量[13-15]、遺傳多樣性和育種[16-18]等方面,而對于甜高粱種植水肥配比研究相對較少。【切入點】水分和養(yǎng)分是農(nóng)作物生長發(fā)育的重要因素。研究表明[19-21],合理控制水肥配比能夠提高作物產(chǎn)量和水肥利用率,節(jié)約水肥資源,降低生產(chǎn)成本。然而,西北干旱區(qū)甜高粱種植在水肥管理方面存在如下問題:一方面,甜高粱種植水肥配比模式主要依據(jù)玉米高水高肥的模式制定的,易造成水資源浪費(fèi)、肥料流失和土壤環(huán)境污染等問題;另一方面,在干旱區(qū),缺水嚴(yán)重制約著甜高粱種植的可持續(xù)發(fā)展。因此,探索甜高粱種植合理水肥配置對推動和促進(jìn)該區(qū)域現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展尤為重要。【擬解決的關(guān)鍵問題】以河西走廊邊緣荒漠綠洲區(qū)為研究區(qū),通過農(nóng)田小區(qū)隨機(jī)區(qū)組試驗,研究不同水肥配比模式對甜高粱生長、生物產(chǎn)量、水肥利用效率和經(jīng)濟(jì)效益的影響,旨在明確最適宜西北干旱區(qū)甜高粱種植的水肥配比模式,以期為推廣甜高粱種植和開發(fā)綠洲邊際貧瘠土地提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 研究區(qū)概況

    研究區(qū)位于甘肅河西走廊中段臨澤北部平川綠洲區(qū)。氣候類型為荒漠氣候,年均氣溫7.6℃,最高氣溫 39.1℃,最低氣溫-27℃,≥10℃的年積溫3088℃,年均無霜期 165d;多年平均降水量為116.8mm,其中夏季和秋季的降水量占全年總降水量的80%左右,年蒸發(fā)量卻高達(dá)2390mm,為降水量的20 多倍;主風(fēng)向為西北風(fēng),風(fēng)沙活動集中在3—5 月,年均風(fēng)速3.2m/s,;年日照時間為3045h;農(nóng)田區(qū)域地下水埋深在3~8m;土壤類型主要以灌漠土為主,田間持水率為23.2%,土壤體積質(zhì)量為1.47g/cm3,保水性差,部分地區(qū)因地下水位上升而導(dǎo)致土壤次生鹽化,由于開墾年限不同,土壤熟化程度各異,在空間上存在明顯的異質(zhì)性分布[22];該區(qū)的農(nóng)業(yè)為典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),主要種植高粱、玉米、春小麥、大豆等經(jīng)濟(jì)作物。

    1.2 試驗設(shè)計

    本試驗所采用的品種為‘近甜1 號’,是由中國科學(xué)院近代物理研究所研制而成的早熟品種。其生育期119 d,適宜在甘肅省酒泉、張掖和武威等海拔2000 m以下,≥10 ℃的積溫2400 ℃以上地區(qū)種植。于2018年在中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院臨澤站進(jìn)行甜高粱的種植試驗,甜高粱于4 月15 日播種,出苗期為4 月23 日,拔節(jié)期為7 月10 日,開花期為8 月19 日,乳熟期為9 月1 日,9 月25 日收獲。

    本試驗采用田間小區(qū)隨機(jī)區(qū)組試驗,試驗小區(qū)由油氈、聚乙烯棚膜、磚及水泥修筑成20 m2(4 m×5 m)防側(cè)滲無底池,側(cè)壁深1.5 m。該試驗實行區(qū)內(nèi)寬窄行種植,寬行行距60 cm,窄行行距40 cm,設(shè)有5條膜,1 膜2 行,株距20 cm,密度為100 050 株/hm2。試驗處理因素為灌溉量和施肥量,分別設(shè)置3 個水平。灌溉方式為畦灌,其灌溉量梯度為:W1(總灌溉量6 000 m3/hm2,當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量28.57%),W2(總灌溉量 7 200 m3/hm2,當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量14.28%),W3(總灌溉量8 400 m3/hm2,當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常灌溉水平);所用肥料為復(fù)合肥(N-P2O5-K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為15%,湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)),采用人工撒施進(jìn)行施肥,其施肥梯度為:F1(總施肥量450 kg/hm2),F(xiàn)2(總施肥量600 kg/hm2),F(xiàn)3(總施肥量750 kg/hm2,當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常施肥水平)。水肥組合共計9 種處理,即W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2、W2F3、W3F1、W3F2、W3F3 處理(表1)。每種處理設(shè)3 次重復(fù)(3 個試驗小區(qū)),共計27 個試驗小區(qū)。在播種前期進(jìn)行1 次灌水(600m3/hm2),并結(jié)合施用150 kg/hm2的尿素(N2H4CO,總氮≥46.4%,內(nèi)蒙古博大實地化學(xué)有限公司生產(chǎn)的中顆粒速效性氮肥),確保甜高粱出苗。播種后進(jìn)行不同的水肥處理,于甜高粱苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期分別進(jìn)行灌溉和施肥,其中在甜高粱拔節(jié)期灌水2 次(拔節(jié)前期灌水并結(jié)合施肥和拔節(jié)中期僅灌水),其余生長期灌水施肥各1 次。每種水肥處理下,甜高粱每個生育期(苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期)的灌溉量和施肥量均相同(表1)。

    表1 不同水肥組合下甜高粱灌溉量和施肥量Table 1Irrigation amount and fertilizer amount of sweet sorghum under different water and fertilizer combinations

    1.3 觀測項目與方法

    甜高粱觀測項目均在收獲期進(jìn)行,3 個重復(fù)的均值代表觀測指標(biāo)的實際值。

    1)生長性狀:在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m的樣方,并在每個樣方內(nèi)選取3 株具有代表性甜高粱植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記,即每個小區(qū)共選取12 株樣品,該12 株樣品的平均值代表1 個重復(fù)。在甜高粱生育期結(jié)束后測定甜高粱單株株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、葉片數(shù),其中株高和莖粗分別用卷尺和游標(biāo)卡尺測量。

    2)莖稈汁液糖錘度:在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m 的樣方,并在每個樣方內(nèi)選取3 株具有代表性甜高粱植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記,即每個小區(qū)共選取12株樣品,該12 株樣品的平均值代表1 個重復(fù)。收獲期挖出整株甜高粱,用DBR45 型測糖儀測量每株莖稈上部、中部、底部汁液的糖錘度。莖稈上部、中部和底部糖錘度的平均值表征該株甜高粱莖稈汁液糖錘度。

    3)生物量:本研究中用地上部分干物質(zhì)產(chǎn)量來表征甜高粱的生物量。在收獲期,分別在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m 的樣方進(jìn)行收獲,完整收獲樣方內(nèi)所有植株地上部分,將樣本分為莖稈、葉片和穗分別進(jìn)行計產(chǎn),并稱取其鮮質(zhì)量,然后將其置入105℃烘箱中殺青30 min,最后放入85 ℃的烘箱烘干至恒質(zhì)量(約12 h),測定干質(zhì)量。

    4)出汁率:出汁率是衡量甜高粱利用價值的主要指標(biāo)之一,計算式為:

    式中:JL 為出汁率(%);JO 為出汁量(g/株);SQ1為莖稈鮮質(zhì)量(g/株);SQ2為莖稈干質(zhì)量(g/株)。

    5)灌溉水生產(chǎn)力:指農(nóng)作物平均生物產(chǎn)量與灌溉水量的比率,計算式為:肥量是莖粗增長的主導(dǎo)因素。

    式中:IWUE 為灌溉水生產(chǎn)力(kg/m3);Y 為作物生物產(chǎn)量(kg/hm2);I 為灌溉水量(m3/hm2)。

    6)肥料偏生產(chǎn)力:施用某一特定肥料下的作物生物產(chǎn)量與施肥量的比值。它是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)[23-24],計算式為:

    式中:PFP 為肥料偏生產(chǎn)力(kg/kg);Y 為作物生物產(chǎn)量(kg/hm2);F 為施肥總量(kg/hm2)。

    1.4 數(shù)據(jù)處理與分析方法

    表2 不同處理下甜高粱株高、莖粗及生物量Table 2Different treatment effects on plant height, stem thickness and biological yield of sweet sorghum

    在SPSS19.0中,采用雙因素方差分析(ANOVA)分析不同水肥處理間甜高粱生長指標(biāo)、生物產(chǎn)量、水肥利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。同一指標(biāo)不同處理之間的多重比較采用最小顯著極差法(LSD)。運(yùn)用相關(guān)分析法(PPMCC)和通徑分析法(Path analysis)分析甜高粱各觀測指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 水肥處理對甜高粱生長指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

    株高、莖粗和生物量均隨灌溉量的增加略有下降,但處理間差異不顯著(P>0.05)(表2)。施肥量對株高、莖粗和生物量影響顯著(P<0.05),其中F1 處理和F2 處理無顯著性差異(P>0.05),F(xiàn)3 處理顯著高于F2 處理和F1 處理(P<0.05)。F2 處理株高和生物產(chǎn)量均最低(259.8cm 和22.24 t/hm2),F(xiàn)1 處理株高和生物產(chǎn)量處于中間水平(264.8 cm 和22.36 t/hm2)。此外,F(xiàn)3 處理下莖粗最大(24.87 mm),比F1 處理和F2 處理分別提高13.50%和7.79%,說明施水肥交互作用對甜高粱株高和生物量影響顯著(P<0.05),對莖粗影響不顯著(P>0.05)(表2)(圖1)。在不同水肥處理下,株高介于250.6~333.1 cm,均值為277.4 cm。其中,W1F3 處理株高最高(333.1 cm),比其他水肥處理顯著提高了12.16%~32.95%(P<0.05),其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3 提高12.16%(圖 1(a))。在不同水肥處理下,生物產(chǎn)量在21.03~29.35 t/hm2范圍內(nèi)變化,均值為23.05 t/hm2。其中,W1F3 處理下生物產(chǎn)量最大(29.35 t/hm2),比其他水肥處理顯著增產(chǎn)21.65%~39.55%(P<0.05),且其他水肥處理生物產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05),其中比W3F3 處理提高30.82%(圖1(c))。在不同水肥處理下莖粗介于20.24~22.63 mm,均值為21.08 mm。W1F3 處理下莖粗最高(22.63 mm),比其他水肥處理組合提高了5.55%~11.80%,其中比W3F3 處理提高11.29%(圖1(b))。

    2.2 甜高粱不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響

    為明確甜高粱株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、葉片數(shù)、穗干質(zhì)量、葉片干質(zhì)量、莖稈干質(zhì)量、莖稈汁液糖錘度和出汁率與生物產(chǎn)量的關(guān)系,將甜高粱各觀測指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明上述甜高粱指標(biāo)與生物產(chǎn)量相關(guān)性大小表現(xiàn)為:株高>節(jié)間數(shù)>莖粗>莖稈干質(zhì)量>葉片數(shù)>莖稈汁液糖錘度>葉片干質(zhì)量>穗干質(zhì)量>出汁率(表3)。株高與生物產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(P<0.01),莖粗、節(jié)間數(shù)和莖稈干質(zhì)量與生物產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)(P<0.05),葉片數(shù)、莖稈汁液糖錘度、葉片干質(zhì)量、穗干質(zhì)量和出汁率與 生物產(chǎn)量相關(guān)性不顯著(P>0.05)。

    表3 甜高粱各觀測指標(biāo)相關(guān)分析Table 3Correlation analysis of various observation indexes of sweet sorghum

    為探明各性狀對甜高粱生物產(chǎn)量的直接和間接作用,進(jìn)行通徑分析。甜高粱不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)由大到小莖粗(0.387)>葉片數(shù)(0.329)>株高(0.229)>莖稈干質(zhì)量(0.222)>葉片干質(zhì)量(0.119)>莖稈汁液糖錘度(0.066)>節(jié)間數(shù)(0.030)>穗干質(zhì)量(0.006)>出汁率(-0.051)(表4)。莖粗和葉片數(shù)對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)較大,其次是株高和莖稈干質(zhì)量,葉片干質(zhì)量、莖稈汁液糖錘度、節(jié)間數(shù)以及穗干質(zhì)量對甜高粱生物產(chǎn)量的直接正效應(yīng)均較小,出汁率對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)為負(fù)。

    表4 甜高粱各觀測指標(biāo)與生物產(chǎn)量通徑分析Table 4Path analysis of observation indexes and biological yield of sweet sorghum

    表5 甜高粱灌溉生產(chǎn)力(IWUE)和偏肥料生產(chǎn)力(PFP)Table 5 IWUE and PFP of sweet sorghum

    2.3 甜高粱灌溉水生產(chǎn)力和肥料偏生產(chǎn)力

    水肥交互作用對IWUE 影響顯著(F=10.31,P<0.05)(表5),W1F3 處理下IWUE 最大(3.80 kg/m3),顯著地高于其他處理(F=10.02,P<0.05),其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3 提高87.19%。灌溉量對IWUE 影響顯著(F=10.96,P<0.05),IWUE 隨灌溉量的增大而降低,W1 處理下IWUE 最大(3.15 kg/m3),比W2 處理和W3 處理分別提高25.50%和53.66%。施肥量對IWUE 影響不顯著(F=1.38,P>0.05)。水肥交互作用對PFP 影響達(dá)到顯著水平(F=14.52,P<0.05),在W2F1 處理下,甜高粱PFP最高(43.39 kg/kg),W1F3 處理次之(36.27 kg/kg)。灌溉量對甜高粱PFP 影響不顯著(F=2.56,P>0.05)。施肥量對PFP 影響達(dá)到顯著水平(F=13.95,P<0.05),PFP 隨施肥量的增加呈下降趨勢,F(xiàn)1 處理甜高粱PFP最大(39.38 kg/kg),比F2 處理和F3 處理分別提高35.80%和53.95%。

    2.4 不同水肥條件下甜高粱經(jīng)濟(jì)效益

    甜高粱的產(chǎn)量收益、純收益和產(chǎn)投比均存在顯著差異(P<0.05)(表6)。W1F3 處理下甜高粱產(chǎn)量收益、純收益和產(chǎn)投比均最高(26 418.84 元/hm2、15 850.73 元/hm2和2.50%),且比其他處理顯著提高21.65%~39.56%、38.40%~96.50%和17.92%~45.35%(P<0.05),其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3分別提高30.84%、88.17%和45.35%。

    表6 不同處理下甜高粱生物產(chǎn)量效益和產(chǎn)投比Table 6Yieldprofits and production investment ratio of sweet sorghumunder different treatments

    3 討論

    3.1 水肥處理對甜高粱株高、莖粗及生物產(chǎn)量的影響

    在作物生長發(fā)育的過程中養(yǎng)分和水分是不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ),合理的水肥調(diào)控措施可以促進(jìn)作物生長發(fā)育和生物產(chǎn)量的提升[25]。本研究表明,在不同水肥組合處理下,灌溉量對甜高粱株高、莖粗和生物產(chǎn)量的影響不顯著,但施肥量顯著影響株高、莖粗和生物產(chǎn)量,且水肥交互作用顯著影響株高和生物產(chǎn)量。這說明施肥能夠增加甜高粱株高和生物產(chǎn)量,并且其合理的水肥配比在水肥耦合作用下對甜高粱生物產(chǎn)量和株高的提升作用更為顯著,這與董世磊[26]對新高粱的研究結(jié)果一致。王月福等[27]認(rèn)為水肥過多過少均不利于作物產(chǎn)量提高,而且導(dǎo)致作物品質(zhì)下降。本研究表明當(dāng)灌溉量為6 000 m3/hm2(當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量28.57%),施肥量為750 kg/hm2(當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常施肥水平)時,甜高粱株高,莖粗和生物產(chǎn)量均達(dá)到最優(yōu),這與解婷婷等[21]對干旱區(qū)甜高粱種植中水肥管理研究結(jié)果基本一致。這說明在河西走廊區(qū),適當(dāng)減少灌溉量,優(yōu)化水肥配比模式,從而有助于促進(jìn)甜高粱生長發(fā)育和生物產(chǎn)量的提升。

    3.2 甜高梁不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響

    作物的生長發(fā)育對生物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率和作用方式具有重要的指示作用[28-29]。楊珍等[29]的研究表明,甜高粱生物產(chǎn)量與株高、莖稈干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。本研究表明甜高粱株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、莖稈干質(zhì)量與生物產(chǎn)量顯著的正相關(guān),其中株高與生物產(chǎn)量相關(guān)性最強(qiáng),達(dá)到極顯著水平,說明甜高粱生物產(chǎn)量的增加主要是由于株高、節(jié)間數(shù)、莖粗和莖稈干質(zhì)量性狀共同作用的結(jié)果。這與王增麗等[30]研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)出汁率對甜高粱干物質(zhì)產(chǎn)生直接的負(fù)效應(yīng),這進(jìn)一步說明出汁率與生物產(chǎn)量之間存在拮抗作用,出汁率的增大不利于甜高粱產(chǎn)量的提升。其余8 個指標(biāo)對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)為正向作用,莖粗對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大,莖粗主要通過自身的直接正效應(yīng)和株高、節(jié)間數(shù)的間接正效應(yīng)來提高甜高粱生物產(chǎn)量,說明莖粗對生物產(chǎn)量的總效應(yīng)受到其他指標(biāo)的影響較大。其次是葉片數(shù)、株高和莖稈干質(zhì)量,其中葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量主要通過自身的直接效應(yīng)對生物產(chǎn)量產(chǎn)生較強(qiáng)的影響,且葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量對生物產(chǎn)量的直接作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其間接作用,表明葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量對生物產(chǎn)量的總效應(yīng)受其他指標(biāo)的影響較小,是影響甜高粱生物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。綜合相關(guān)分析和通徑分析的結(jié)果表明,影響甜高粱生物產(chǎn)量的主要性狀是株高、莖粗、葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量,其不但與甜高粱生物產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)較大,并對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)大于其他指標(biāo)。因此,在關(guān)注水肥配比模式對甜高粱生物產(chǎn)量影響的同時,還要注重對莖粗、株高、葉片數(shù)和莖稈性狀的栽培,并協(xié)調(diào)其他性狀共同促進(jìn)甜高粱生物產(chǎn)量的提升。

    3.3 水肥處理對甜高粱灌溉水生產(chǎn)力(IWUE)和肥料偏生產(chǎn)力(PFP)的影響

    作物栽培不僅要求獲得較高產(chǎn)量,同時也要提高其水肥利用效率。在作物栽培模式中,合理的水肥制度能夠提高灌溉水生產(chǎn)力和肥料生產(chǎn)力,實現(xiàn)節(jié)約水資源、降低土壤污染及增產(chǎn)等多重目標(biāo)。適度的虧水灌溉可以提高灌溉水生產(chǎn)力[31-38]。本研究表明在不同水肥處理條件下,灌溉量對甜高粱IWUE 影響顯著,且IWUE 隨著灌溉量的增大而降低。其主要原因為:一方面過量的灌溉水將養(yǎng)分淋溶到甜高粱根層之外,根系難以吸收水分,且灌水量過大,土壤表層N、P等更容易下滲到深層土壤,造成根系生長環(huán)境的污染,容易誘發(fā)作物病變,不利于作物生物產(chǎn)量的提高,導(dǎo)致IWUE 下降[39];另一方面在灌溉農(nóng)田中土壤水分過高,植物根系的呼吸作用受到抑制,從而降低了植物對養(yǎng)分的吸收和利用,不利于生物產(chǎn)量的提升[36-37],進(jìn)而導(dǎo)致IWUE 的降低。本研究還發(fā)現(xiàn)雖然施肥量對甜高粱IWUE 的影響不顯著,但適當(dāng)?shù)脑黾邮┓柿烤哂姓{(diào)水作用,通過“以肥調(diào)水”的途徑也能促進(jìn)甜高粱生物產(chǎn)量的提高,從而促進(jìn)IWUE 的提高。在以往的研究中,施肥量對棉花[40-41]、番茄[42-43]和馬鈴薯[44]等作物的PFP 影響顯著,本研究表明施肥量的增加顯著降低PFP,說明降低施肥量反而有利于PFP 的提高。白珊珊等[45]研究表明水肥交互作用對小麥、玉米IWUE 和PFP 影響顯著,這與本研究得出的在河西走廊邊緣荒漠綠洲區(qū)水肥交互作用對甜高粱IWUE和PFP 影響均顯著的結(jié)果相吻合。

    4 結(jié)論

    1)在不同水肥處理下,當(dāng)灌溉量為6 000m3/hm2,施肥量為750kg/hm2時,甜高粱生物產(chǎn)量最大,純收益和產(chǎn)投比最高,且該處理模式下株高、莖粗及灌溉水生產(chǎn)力都能達(dá)到最優(yōu)水平,肥料偏生產(chǎn)力也僅次于最優(yōu)水平。

    2)甜高粱莖粗、株高、葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量不但與生物產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)較大,且對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)高于其他性狀。

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