双目标条件下玉米水肥耦合效应分析及配施方案优化研究
2021-11-09马建琴何沁雪
灌溉排水学报 2021年10期
马建琴,何沁雪,刘 蕾
(华北水利水电大学,郑州450011)
0 引 言
【研究意义】玉米是我国北方主要粮食作物之一,水肥的合理配施不仅对其产量有重要作用,且是提高水分利用效率的关键。【研究进展】国内外学者对玉米水肥耦合开展了研究[1-6]。Viets[1]认为,作物根系吸收养分和水分是相互独立的过程,植物生理过程和土壤微生物受水肥有效性的影响。Gheysari 等[2]通过研究发现,玉米干物质总量随着水氮施用量的增加而增加,不同的灌水量有其对应的最佳施氮量。郭亚宁等[3]发现,在一定范围内水、氮对作物根系活力有协同作用,水分胁迫会抑制肥效发挥。尚文彬等[4]研究表明,增施氮肥能使玉米增产,水分不足则会导致减产。王士杰等[5]认为水、氮、钾3 因子对玉米产量提高有促进作用,影响程度为:水>氮>钾;2 因子交互作用对产量的影响程度水氮最大,水钾次之,氮钾最小。关于水肥配施方案优化问题,Paolo 等[6]建立土壤因素与单一作物的不同环境经济评价方案,利用多目标分析和线性规划得出最优组合方案。大量学者研究表明,作物指标对灌水量和施肥量的响应可用二次抛物面来表示,且拟合度较好。张智等[7]对草莓的综合生长评分数据进行二元二次回归模拟,通过耦合分析得出最佳灌溉施肥水平。何进宇等[8]建立了水稻产量三元二次回归模型,用2 a 试验验证模型准确性。对模型进行寻优得到不同产量下的最佳水氮磷组合,为水稻节水节肥提供理论依据。【切入点】在已有研究中,学者们对玉米水肥耦合效应研究大多局限于株高、叶面积等作物形态指标或产量指标,缺少关于水肥耦合效应对水分利用率的影响研究。……
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