不同生产目标条件的马铃薯水氮管理优化

基于不同生产目标,优化不同降水年型下的水氮耦合方案对马铃薯生产的可持续发展具有重要意义.该研究基于中国北方农牧交错带地区27个站点的气象数据、土壤数据和管理数据驱动APSIM-Potato模型,设置不同的灌溉和氮肥耦合情景,基于土壤水分亏缺量设置灌溉情景(共设置10个灌溉梯度,即土壤水分亏缺范围为10～100 mm,间隔10 mm),施氮肥量为30～210 kg/hm2,梯度为30 kg/hm2,模拟分析不同降水年型下水氮耦合对马铃薯产量、水分利用效率和经济收益的影响,并推荐不同降水年型下获得不同生产目标的最佳水氮耦合方案.结果表明:农牧交错带干旱年型、正常年型和湿润年型下不同水氮耦合方案的马铃薯最高产量分别为30200～39400、28900～38800和27000～38000 kg/hm2,其中干旱年型下产量最高.干旱年型、正常年型和湿润年型下获得最高产量的灌溉量分别为589、544和512 mm,氮肥投入量均为最大值,即210 kg/hm2.干旱年型、正常年型和湿润年型下不同水氮耦合方案的马铃薯最高水分利用效率分别为85.9、90.2和92.2 kg/(mm·hm2),获得最高水分利用效率的灌溉量分别为172、107和87 mm,氮肥投入量均在60～120 kg/hm2之间,其中干旱年型下投入量为60 kg/hm2的站点比例最高.干旱年型、正常年型和湿润年型不同水氮耦合方案下马铃薯的最高收益分别为19340、18610和18470元/hm2,获得最高收益的灌溉量分别为226、152和116 mm,干旱年型和正常年型获得最高收益的氮肥投入量均在30～90 kg/hm2之间,湿润年型下获得最高收益的氮肥投入量在60～90 kg/hm2之间.研究结果有助于当地生产者基于不同的生产目标制定较优的水氮管理方案.