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本文针对地下滴灌水肥及圆形喷灌机控制区域土壤养分水分空间变异对苜蓿产量影响的问题,采用均匀设计和地统计学等方法,以宁夏红寺堡区为基地,对苜蓿地下滴灌水肥效应与喷灌土壤养分水分空间变异规律进行了较为系统的研究,成果为宁夏干旱区首蓿地下滴灌和圆形喷灌机条件下苜蓿节水灌溉技术推广提供了理论依据。主要研究成果如下:(1)采用均匀设计试验,摸清了水氮磷钾四因素对苜蓿产量的影响,地下滴灌条件下,不同灌水、施肥量对苜蓿鲜、干草产量影响显著,其影响规律为灌水量>施钾量>施磷量>施氮量;建立了苜蓿鲜干草产量与各因素的回归模型,得到苜蓿灌水施肥最优组合方案为:灌溉定额165.67 m3.667m-2,纯氮量(N)4.51 kg.667m-2、纯磷量(P205)5.95 kg.667m-2、纯钾量(K20)9.67 kg·667m-2。苜蓿全生育期处理1的鲜草、干草水分生产效率最大分别为7.14、1.90kg·m-3;处理2的鲜草、干草水分生产效率最小分别为5.09、1.35 kg·m-3。(2)采用传统统计学和地统计学方法,揭示了圆形喷灌机控制区土壤养分的空间变异规律。圆形喷灌机喷灌区域内不同土壤深度各养分指标间相关性显著,PH20、PH40分别与全盐量Salt20、Salt40达到显著负相关(P<0.01);碱解氮AN20分别与PH20、PH40存在显著正相关(P<0.05);AN40与PH40存在显著正相关(P<0.05);速效磷AP20与AP40存在极显著正相关(P<0.01);速效钾AK20分别与PH20、和AP40相关性达到显著(P<0.05)。0~20 cm 土层 AK、AP、有机质 OM、AN 和 Salt 的空间变程分别为 267.86、96.1、86.21、81.23 和75.59 m。0~20 cm 土层 AN、AP、OM 的块金值比基台值 C0/(C0+C)在 11.27%~21.49%之间,均表现出强的空间相关性;PH、Salt、AK的C0/(C0+C)比值在30.15%~50.14%之间,表现出中等程度的相关性。20~40 cm 土层Salt、OM的C0/(C0+C)比值分别为18.42%和16.41%,表现出强的空间相关性;其余指标在25.57%~39.80%之间,表现出中等程度的相关性。(3)采用传统统计学和地统计学方法,揭示了圆形喷灌机控制区土壤水分的时空变异规律。不同土壤深度的土壤含水率相关系数随着距离的增加而减小,除了 20 cm与100 cm处土壤含水率相关性达到显著水平外(P<0.05),其余不同土层深度之间的土壤含水率相关性都达到了极显著的水平(P<0.01)。土壤含水率变程在43.2~142.2 m之间,随深度的增加有增大的趋势,20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、100 cm 土层含水率变程分别为 47.1、43.2、69.3、103.2、142.2 m。土壤含水率的C0/(C0+C)∈[10.10%,15.04%]小于25%,具有强的空间相关性。土壤水分空间分布随着灌溉、降雨以及时间的变化而迁移。(4)采用传统统计学和地统计学方法,揭示了圆形喷灌机控制区土壤养分水分与苜蓿产量的相关性及苜蓿产量的空间变异规律。苜蓿产量与土壤养分、含水率呈现显著或极显著的关系。第一茬、第三茬和全生育期苜蓿产量的C0/(C0+C)分别为18.16%、11.63%和15.66小于25%,有强的空间相关性;第二茬苜蓿产量C0/(C0+C)为47.44%∈[25%,75%],有中等程度的空间相关性。圆形喷灌机条件下,第一茬苜蓿水分生产效率最大为7.41 kg·m-3,第二茬苜蓿水分生产效率最小为5.58.kg·m-3,全生育期苜蓿水分生产效率为6.46kg.m-3。