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为解决伊犁河谷地区春、夏播作物争水矛盾，利用有限的水资源，发展低碳高产农业，筛选出北疆复播大豆节水高产、固碳减排的最佳膜下滴灌量。本研究于2017~2019年连续三年在北疆伊宁县进行了复播大豆翻耕覆膜条件下的不同滴灌量田间试验，试验以课题组已探究出未覆膜复播大豆最佳滴灌量4200m3·hm-2为额定灌水量，在此基础上分别设置额定灌水量的100%(W0)、90%(W1)、80%(W2)、70%(W3)、60%(W4)、50%(W5)6个处理，并以未覆膜额定灌水量为空白对照(CK)，研究不同滴灌量对复播大豆光合特性、干物质积累特征、耗水特性及土壤有机碳的影响，为应对气候变化、发展低碳农业提供一定理论依据和实践经验。
主要研究结果如下：
1.覆膜条件下，大豆0~100cm土壤含水量在各生育时期均表现为随着滴灌量的降低而减少，其中对土层0~30cm土壤含水量差异显著，土壤含水量越大其土壤容重越小，土壤孔隙度越大；土壤贮水减少量(ΔW)、棵间蒸发(E)及农田蒸散量(ET)均随着滴灌量的降低而降低，而水分利用效率却随着滴灌量的降低而上升，其中W3处理获得高产的同时保持较高的水分利用率，分别为3304.90kg·hm-2和7.44kg·hm-2·mm-1。
2.覆膜条件下，不同测定时期各处理复播大豆土壤中CO2排放速率基本表现为：W2＞W3＞W4＞W5＞W1＞W0；土层0~30cm的土壤总有机碳(SOC)、土壤活性有机碳(AOC)、土壤碳库管理指数(APMI)含量均随着滴灌量的增加呈现“先增后降”的趋势，均以W2或W3处理达到最大，且W2和W3处理间无显著差异。复播大豆产量与农田土壤SOC、AOC、CPMI均达到极显著正相关关系，且与土壤AOC的相关系数最大达0.929。说明中等的滴灌量(2940~3360m3·hm-2)可增加耕作层(0~30cm)土壤有机碳的积累。
3.复播大豆的SPAD值、叶面积指数(LAI)、叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)均为W2或W3处理表现最佳，而胞间CO2浓度(Ci)也该处理最低；过多或过少的滴灌量均不利于复播大豆干物质积累和分配，在中等的滴灌量2940m3·hm-2(W3)~3360m3·hm-2(W2)下，其干物质积累最大相对生长速率(Vm)两年平均值达0.77g·Plant-1·d-1，较其他处理干物质积累时间缩短了0.28d~5.00d不等，使干物质积累总量增多。
4.复播大豆在滴灌量2940m3·hm-2(W3)~3360m3·hm-2(W2)之间能够获得较高的产量，低于或超过该区间的滴灌量对复播大豆产量和产量构成因素不利；在大豆产量相当的情况下，覆膜条件比未覆膜条件最大限度可节约额定灌溉量50%，在覆膜条件获得高产的情况下，三年产量的平均值以W2处理最大为3036.47kg·hm-2，较CK、W0、W1、W3、W4、W5处理分别提高了21.44%、8.98%、5.61%、1.24%、10.17%、19.57%，增产效果明显，除W3处理外，均与其他处理达到显著水平(P＜0.05)，且较未覆膜可节约灌溉水20%~30%。
结论：本试验认为，复播大豆适宜的膜下滴灌量为灌水定额的70%~80%(2940~3360m3·hm-2)时，对其生长发育、干物质积累与分配、产量均有促进作用，也有利于土壤有机碳的积累，缓解春、夏播作物争水矛盾的同时促进复播大豆高产稳产和固碳减排效应。
主要研究结果如下：
1.覆膜条件下，大豆0~100cm土壤含水量在各生育时期均表现为随着滴灌量的降低而减少，其中对土层0~30cm土壤含水量差异显著，土壤含水量越大其土壤容重越小，土壤孔隙度越大；土壤贮水减少量(ΔW)、棵间蒸发(E)及农田蒸散量(ET)均随着滴灌量的降低而降低，而水分利用效率却随着滴灌量的降低而上升，其中W3处理获得高产的同时保持较高的水分利用率，分别为3304.90kg·hm-2和7.44kg·hm-2·mm-1。
2.覆膜条件下，不同测定时期各处理复播大豆土壤中CO2排放速率基本表现为：W2＞W3＞W4＞W5＞W1＞W0；土层0~30cm的土壤总有机碳(SOC)、土壤活性有机碳(AOC)、土壤碳库管理指数(APMI)含量均随着滴灌量的增加呈现“先增后降”的趋势，均以W2或W3处理达到最大，且W2和W3处理间无显著差异。复播大豆产量与农田土壤SOC、AOC、CPMI均达到极显著正相关关系，且与土壤AOC的相关系数最大达0.929。说明中等的滴灌量(2940~3360m3·hm-2)可增加耕作层(0~30cm)土壤有机碳的积累。
3.复播大豆的SPAD值、叶面积指数(LAI)、叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)均为W2或W3处理表现最佳，而胞间CO2浓度(Ci)也该处理最低；过多或过少的滴灌量均不利于复播大豆干物质积累和分配，在中等的滴灌量2940m3·hm-2(W3)~3360m3·hm-2(W2)下，其干物质积累最大相对生长速率(Vm)两年平均值达0.77g·Plant-1·d-1，较其他处理干物质积累时间缩短了0.28d~5.00d不等，使干物质积累总量增多。
4.复播大豆在滴灌量2940m3·hm-2(W3)~3360m3·hm-2(W2)之间能够获得较高的产量，低于或超过该区间的滴灌量对复播大豆产量和产量构成因素不利；在大豆产量相当的情况下，覆膜条件比未覆膜条件最大限度可节约额定灌溉量50%，在覆膜条件获得高产的情况下，三年产量的平均值以W2处理最大为3036.47kg·hm-2，较CK、W0、W1、W3、W4、W5处理分别提高了21.44%、8.98%、5.61%、1.24%、10.17%、19.57%，增产效果明显，除W3处理外，均与其他处理达到显著水平(P＜0.05)，且较未覆膜可节约灌溉水20%~30%。
结论：本试验认为，复播大豆适宜的膜下滴灌量为灌水定额的70%~80%(2940~3360m3·hm-2)时，对其生长发育、干物质积累与分配、产量均有促进作用，也有利于土壤有机碳的积累，缓解春、夏播作物争水矛盾的同时促进复播大豆高产稳产和固碳减排效应。