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摘要
【目的】探明喷灌条件下水氮调控对冬小麦产量、土壤养分及水氮吸收利用的影响，以期为关中地区小麦生产提供科学合理的水肥一体化施肥方案。【方法】采用喷灌施肥技术，在陕西扶风进行了小麦田间区域试验。试验采用裂区设计，主区为4个灌溉水平：30、60、90、120 mm，记为W1、W2、W3、W4；副区为4个施氮(N)水平：150.0、187.5、225.0、262.5 kg/hm2，记为N1、N2、N3、N4，共16个水肥组合。小麦收获期，采集0—20 cm土层土样测定土壤理化性质及微生物生物量碳、氮、磷含量，采集小麦植株样品测定干物质、氮素积累量，并调查产量及构成因素。【结果】小麦产量随灌溉、施氮水平的提高呈先上升后下降趋势，W3N2处理下产量最高，为9053 kg/hm2，较W1N1处理增产1973 kg/hm2；拟合曲面最高产量达8848 kg/hm2，此时灌溉量为98 mm，施氮量为212 kg/hm2。提高灌溉量有利于小麦干物质与氮素积累，W3灌溉下平均干物质积累量和平均氮素积累量均最高，分别达20306 kg/hm2和221 kg/hm2，干物质、氮素积累量均在W3N2处理达最高值，分别为21252、237 kg/hm2。过量施氮不利于小麦氮素利用，N4处理下的氮肥偏生产力、氮素利用效率分别较N1处理降低34.5%～40.4%、2.5%～6.9%。各处理小麦水分利用效率处于15.1～21.6 kg/(hm2·mm)，施氮量控制在217～228 kg/hm2时小麦的水分利用效率较高。W3灌溉条件下土壤理化性质最优，W4灌溉造成土壤硝态氮、微生物生物量碳、氮含量同步下降。路径分析表明，干物质及氮素积累量、水氮投入、土壤养分、产量构成因素对产量的总效应值分别为0.716、0.642、0.522、0.400，以干物质及氮素积累量的效应值最高；干物质及氮素积累量、产量构成要素以直接路径调控小麦产量，直接效应值分别为0.555、0.400；水氮投入、土壤养分主要以间接路径调控小麦产量，间接效应值分别为0.554、0.544。【结论】干物质及氮素积累量对小麦产量的直接影响最强，灌溉施氮水平对小麦产量的间接影响最强，二者是实现小麦增产的重要因素。过量灌溉、施氮反而降低产量、水氮利用效率和土壤理化指标。在关中地区采用喷灌方法条件下，冬小麦灌溉80～100 mm、施氮210～230 kg/hm2时可以协同小麦高产与水氮高效。
