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晋南农业生产中普遍存在大水漫灌和过量施肥现象,水氮运筹模式不合理会导致水肥资源浪费和土壤面源污染,已成为限制晋南农业可持续发展重要瓶颈。针对以上问题,于2016-2017年度在山西省临汾市尧都区韩村农场进行田间试验,试验设计了5个处理:W1N1、W1N2、W2N2、W2N2、CK。研究了微喷条件下水肥一体化对冬小麦-夏玉米生长发育、土壤酶活性、土壤水氮分布、氮素吸收、水氮利用效率和品质的影响,以期探究最佳水氮运筹模式,为麦玉增产、水氮高效利用,减少环境污染提供技术支撑和理论依据。试验结果表明通过研究得出如下结论:(1)微喷水肥一体化更加利于保持整个生育期0-20cm土壤含水量,促进作物生长发育。与微喷相比,漫灌仅在灌水后短时间内显著提高0-100cm土壤含水量;微喷4次(W2)处理较微喷3次(W1)处理更有利于提高冬小麦-夏玉米生育后期的土壤含水量。(2)与习惯施氮和大水漫灌处理相比,微喷水肥一体化有利于减少土壤氮素积累,减少硝态氮淋失风险。冬小麦季,微喷次数显著增加了土壤NO3--N向深层运动。微喷条件下,优化施氮可提高灌浆期0-20cm的土壤NO3--N含量,减少收获期土壤深层NO3--N含量。夏玉米季,小喇叭口期和灌浆期微喷4次处理0-60cm NH4+-N含量高于微喷3次。(3)微喷水肥一体化可以提高冬小麦-夏玉米主要生育期土壤几丁质酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、纤维素酶(CBH)、β-葡萄糖甘酶(BG)和木聚糖酶(BXYL)的活性。冬小麦季,在灌浆期和孕穗期,以W2N2处理的土壤NAG、LAP、β-葡萄糖苷酶活性(BG)、CBH活性最高。夏玉米季,W2N2处理使灌浆期土壤LAP活性最高;除成熟期和大喇叭口期外,W2处理的土壤BG、木聚糖酶(BXYL)、CBH活性均高于W1处理;施氮模式中优化施氮利于提高夏玉米生育后期土壤BG、BXYL、CBH活性。(4)微喷水肥一体化有利于促进冬小麦-夏玉米生长发育,增加干物质积累量。微喷水肥一体化中微喷4次,优化施氮的冬小麦拔节期单株茎蘖数最高,这说明少量多次水氮处理有利于增加单株茎蘖和干物质积累。夏玉米季,微喷4次与微喷3次相比,大喇叭口期灌水使灌干物质积累量提高1.43-8.26%,这表明大喇叭口期灌水利于提高夏玉米干物质积累。(5)微喷水肥一体化显著提高了冬小麦-夏玉米产量、水分利用效率和氮肥当季利用率,其中冬小麦产量和水分利用效率较CK提高27.6%和71.4%;夏玉米水分利用效率较CK提高71.79%。(6)微喷水肥一体化可以显著提高冬小麦-夏玉米蛋白质含量。冬小麦季,微喷次数相同,优化施氮的籽粒品质指标最高;施氮模式相同,蛋白质和湿面筋含量均以W2>W1,所有处理中以W2N2品质最好。夏玉米季,W2N2处理籽粒蛋白质指数最高。微喷4次时,蛋白质含量以N2>N1;灌水模式相同,淀粉和水分含量以N2>N1。综上所述,晋南冬小麦和夏玉米采用微喷水肥一体化均以生育期微喷4次,优化施氮处理为最优组合,即小麦季微喷灌越冬水+拔节水+孕穗水+灌浆水,施纯氮225kg·hm-2,其中60%底施+30%拔节期追施+10%灌浆期追施;夏玉米季微喷灌出苗水+小喇叭口水+大喇叭口水+孕穗水,施纯N227.5 kg·hm-2,20%种肥+60%小喇叭口期追施+20%孕穗期追施,可保证耕层土壤含水量,减少硝态氮下渗,提高作物生育后期土壤酶活性,提高水氮利用效率而实现增产。因此,晋南冬小麦-夏玉米一年两熟区,采用微喷水肥一体化可替代漫灌实现节水省氮高产高效栽培,并以生育期微喷4次,优化施氮效果最好,是值得推广的水氮运筹模式。