麦季耕作方式和玉米季氮肥用量对旱地麦-玉两熟区玉米产量和氮素利用的影响OA北大核心

【目的】在旱地麦-玉两熟区,关于麦季耕作方式与玉米季氮肥用量如何共同影响玉米产量及氮素利用效率的综合性研究相对较少。我们运用熵权法和TOPSIS法建立了综合评价模型,评价各处理方案间的差异,为麦-玉两熟区玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】2020—2022年,在典型旱地麦-玉两熟区河南省洛阳市孟津区小浪底镇开展二因素裂区田间定位试验,以麦季旋耕(RT)、翻耕(PT)和深松(SS)3种耕作方式为主区,以玉米季基施氮0 kg/hm^(2)(N0)、150 kg/hm^(2)(N150)、210 kg/hm^(2)(N210)和270 kg/hm^(2)(N270)4个氮肥用量为副区,研究不同处理对玉米产量及其构成因素、成熟期地上部干物质和氮素积累量以及氮素利用效率的影响,并使用熵权法和TOPSIS法建模选优。【结果】麦季耕作方式和玉米季氮肥用量及二者互作对玉米产量、产量构成要素、干物质积累量、氮素积累量和氮素利用效率均有显著影响。与RT和PT处理相比,SS处理玉米平均产量分别提高10.4%和7.8%,干物质积累量分别提高12.4%和6.7%,氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥贡献率分别提高14.4%和10.3%、77.5%和50.9%、52.7%和34.5%。相同耕作方式下,随着氮肥用量的增加,玉米产量、干物质积累量、氮素积累量、氮肥农学效率和氮肥贡献率均表现为先增加后稳定,而氮肥吸收效率和氮肥偏生产力逐渐降低。与N270处理相比,N210处理玉米产量、干物质积累量、氮素积累量、氮素内在效率和氮肥贡献率在3年中均无显著差异,但氮肥吸收效率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率分别显著提高29.2%、30.1%和33.0%。从互作效应看,3年中SSN210处理的产量、干物质积累量和氮素积累量虽与SSN270无显著差异,但均显著高于其他处理,平均增幅分别为10.1%~70.4%、7.0%~59.2%和6.1%~65.3%;氮肥农学效率除2021年低于SSN150处理外,其余年份均显著高于其他处理14.8%~237.9%;3年平均氮肥内在效率和氮肥贡献率也均高于其他处理。运用TOPSIS法进行综合评价后发现,在同一施氮量下3年中综合评价值均表现为SS>PT>RT,在同一耕作方式下均以N210处理显著高于其他氮肥用量处理,互作条件下均以SSN210处理最高。【结论】麦季深松配合玉米季施氮210 kg/hm^(2),是实现旱地麦-玉两熟区玉米高产高效的有效途径。