1.6 研究内容

以陕西关中地区冬小麦-夏玉米轮作的种植模式为载体，在常规施氮条件下，探究垄覆白膜沟不覆盖、垄不覆盖沟覆秸秆、垄覆白膜沟覆秸秆和垄覆黑膜沟覆盖秸秆（以传统平作不覆盖为对照）对农田土壤水分、温度、硝态氮和作物生理生态特性、产量和水氮利用效率的影响。在常规灌水条件下，探究尿素和树脂膜控释氮肥（简称控释氮肥）不同施用量对作物生长、土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响。旨在为干旱半干旱地区实现降水资源高效利用、提升农田综合效益以及完善并推广集雨种植和控释氮肥提供依据和参考。

1.6.1 集雨模式对农田土壤水热状况和作物水氮利用效应的影响

1.6.1.1 集雨模式对农田土壤水分的影响

通过测定不同下垫面垄体的集雨效率，不同集雨模式的土壤储水量（0~40cm、40～100cm和0～100cm）时间变化特征、土壤含水率（0～100cm）空间变化特征、土壤水分亏缺度和土壤储水亏缺补偿度，探究不同集雨模式对土壤水分的调控机制。

1.6.1.2 集雨模式对农田土壤温度的影响

通过测定作物根区（垄上和沟内）土壤温度随播种后天数的动态变化、根区土壤温度的日变化和根区土壤温度的垂直变化，探究不同集雨模式的土壤温度效应。

1.6.1.3 集雨模式对土壤硝态氮含量和分布的影响

通过测定作物主要生育期0~200cm土层的土壤硝态氮累积量和收获时0～200cm土层土壤硝态氮的分布，探究不同集雨模式下土壤硝态氮的变化特征。

1.6.1.4 集雨模式对作物生长生理的影响

通过测定冬小麦和夏玉米主要生育期的株高、地上部干物质质量、根系、生育进程和光合特性的变化特征，探究不同集雨模式对作物生理生长的影响效应。

1.6.1.5 集雨模式对植株氮素吸收和分配的影响

通过测定作物主要生育期的植株氮素累积量和成熟期氮素营养在各器官间的累积与分配，探究不同集雨模式对作物氮素吸收和分配的影响效应。

1.6.1.6 集雨模式对作物产量和水氮利用效率的影响

根据作物产量和生育期耗水量，计算作物水氮利用效率；根据轮作周年的产量和耗水量，计算周年产量和周年水分利用效率；根据轮作周期的总产量和总耗水量，计算总水分利用效率，探究最佳的冬小麦和夏玉米集雨模式。

1.6.2 氮肥运筹对作物生长和氮素吸收利用的影响

1.6.2.1 氮肥运筹对土壤硝态氮含量和分布的影响

定期观测施用尿素和控释氮肥条件下，夏玉米和冬小麦农田的氮素累积释放特性。通过测定作物主要生育期0~100cm土层的土壤硝态氮累积量和收获时0～200cm土层硝态氮的分布，探究不同氮肥运筹下土壤硝态氮含量和分布的变化特征。

1.6.2.2 氮肥运筹对作物生长生理的影响

通过测定冬小麦和夏玉米主要生育期的株高、地上部干物质质量、根系、光合特性和叶绿素总量的变化特征，探究不同氮肥运筹对作物生理生长的影响效应。

1.6.2.3 氮肥运筹对植株氮素吸收与分配的影响

通过测定作物主要生育期的植株氮素含量、氮素累积量和成熟期氮素营养在各器官间的累积与分配，探究不同氮肥运筹对作物氮素吸收和分配的影响效应。

1.6.2.4 建立并验证冬小麦和夏玉米的临界氮浓度稀释曲线

基于地上部生物量分别构建施用尿素和控释氮肥的冬小麦和夏玉米临界氮浓度稀释曲线，并据此构建氮素吸收模型、氮素营养指数模型和氮积累亏缺模型对植株进行氮素营养诊断。在此基础上，利用独立试验数据对临界氮浓度稀释曲线进行验证。

1.6.2.5 氮肥运筹对作物产量和水氮利用效率的影响

根据作物的产量、氮肥施用量和植株氮素累积量，计算作物氮素利用效率；根据轮作周年的作物产量、氮肥施用量和植株氮素累积量，计算周年氮素利用效率，探究最佳的冬小麦和夏玉米氮肥运筹模式。 vc1pV8borqTki5Yu+KDrtTDz1fH0XJbqaATWk6VWg/CDYpf5MJ35gmFIiwa1y0hx