基于DNDC模型的冬小麦-夏玉米农田滴灌施肥优化措施研究

作     者：陈静 王迎春 李虎 王立刚 吴永常 韦文珊 CHEN Jing;WANG Ying-chun;LI Hu;WANG Li-gang;WU Yong-chang;WEI Wen-shan

作者机构：中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 

基　　金：国家自然科学基金项目(41671303) 中央级科研院所基本科研业务费专项(1610132016042 161005201802-13) 北京市自然科学基金项目(6162024) 政府间国际科技创新合作重点专项项目(2016YFE0101100-4)资助 

出 版 物：《植物营养与肥料学报》 (Journal of Plant Nutrition and Fertilizers)

年 卷 期：2019年第25卷第2期

页      码：200-212页

摘      要：【目的】滴灌施肥是一种具有节水、节肥等优点的水肥一体化田间管理措施,然而其对N_2O排放和经济效益的影响仍存在不确定性。针对我国重要的粮食生产方式—冬小麦-夏玉米轮作,优化设计适宜的滴灌施肥管理制度,对于提高水肥资源利用效率,减少环境污染,提高经济效益具有重大的实际意义。【方法】在山东桓台冬小麦-夏玉米典型农田上设置试验,进行不同灌溉系数和不同施氮量处理对农田土壤N_2O排放和作物产量影响的研究。根据田间实测数据对DNDC模型进行校正和验证,利用验证后的模型定量评估滴灌施肥对N_2O排放的影响,综合考虑作物产量和N_2O减排效果和经济效益,最终提出华北平原冬小麦-夏玉米体系的优化滴灌施肥措施。【结果】DNDC模型具备模拟滴灌施肥一体化管理措施下冬小麦、夏玉米生长情况和产量的能力,模型校正后能较好地模拟滴灌施肥条件下冬小麦/夏玉米农田土壤N_2O排放特征。在田间试验筛选出的最佳滴灌量和施氮量的基础上设置不同的滴灌量、施氮量以及玉米季施氮次数、施氮时间模拟情景,经过模型情景模拟最终筛选出的最优滴灌施肥措施是冬小麦季分4次滴灌施肥,滴灌量130 mm,随水施N 189 kg/hm^2,夏玉米避开雨季分4次滴灌施肥,滴灌量19 mm,随水施N 231 kg/hm^2。该模型模拟出的最优措施能够在不影响作物产量的基础上比田间试验筛选出的最佳滴灌和施氮量处理减少16%的N_2O排放。【结论】与当地习惯漫灌撒肥措施相比,优化后的滴灌施肥管理全年共节水58.6%、减氮30.0%、减少50%N_2O排放,同时净收益增加了1336.41元/hm^2,增加投资部分的收益率为230.34%,远大于部分预算法中100%的新技术采用标准。研究结果可为滴灌施肥技术在华北农田推广应用提供实际参考。

主 题 词：小麦-玉米 滴灌施肥 DNDC模型 N2O排放 经济效益 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0818[工学-交通运输类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0902[农学-自然保护与环境生态类] 

核心收录：

D　O　I：10.11674/zwyf.18017

馆 藏 号：203631644...