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哈尔滨市地处半干旱地区,水资源短缺,节水灌溉的发展显著提高了当地的农业用水效率,确保了粮食生产,缓解了水资源供需之间的矛盾。本文作者在东北农业大学水利学院遮雨棚内进行了盆栽大豆试验,对不同干旱胁迫程度下大豆的需水特性、生长发育、作物产量等进行了系统分析;采用稳定同位素质谱分析技术,研究了大豆叶片水平的水分利用效率和氮素利用效率的变化规律,进一步探究干旱胁迫对大豆水氮利用效率的影响;同时基于哈尔滨市1956-2015年气象资料、作物参数和土壤数据,利用Mann-Kendall趋势检验法分析各气象因素在大豆生育期中的变化规律,研究各气象因子对大豆需水规律的影响,结合CROPWAT模型对不同水文年型下大豆需水量和有效降雨量进行耦合度对比,制定出哈尔滨地区不同水文年型下的大豆灌溉制度。试验研究取得的主要研究结果如下:(1)通过对不同生育时期的大豆进行干旱胁迫处理,得出大豆产量随着作物生育期和灌溉水量的变化差异显著;就实际情况来看苗期和开花期保持轻度干旱胁迫就可以达到提高水分利用效率并减少灌溉水量的要求。对于分枝期和结荚期而言,干旱胁迫对产量的影响比较大;从充分利用水分和维持产量的角度出发,应选择在苗期、开花期和鼓粒成熟期适当减少灌溉水量,而分枝期和结荚期应满足大豆水分充足的供水需求。(2)干旱胁迫在一定程度上影响大豆水氮利用效率,开花期轻度干旱胁迫条件下,大豆叶片水分利用效率提升效果较为显著;干旱胁迫处理下各生育时期的大豆叶片C/N均表现为:重度胁迫>中度胁迫>轻度胁迫;在各生育期内,大豆叶片?13C与WUEi、WUEn和NUE均呈负相关,开花期干旱胁迫条件下叶片?13C与WUEi、WUEn及NUE的相关性较苗期相同程度干旱胁迫处理更为显著,并且各处理叶片?13C对WUEn的指示性均优于WUEi。干旱胁迫处理能够显著提升水氮利用效率,?13C与WUEi、WUEn及NUE之间具有显著的相关关系,该研究对于揭示不同生育期水分管理模式大豆叶片碳氮代谢规律,为通过控水方式提高大豆水分及氮素利用效率提供理论依据。(3)大豆生育期内,月平均最高温度和月平均最低温度显著升高,月平均风速显著降低;生育期内大豆需水量以9.24 mm/10a的速率下降,变化范围为331.5495.6 mm;特枯水年、枯水年、平水年和丰水年的需水量分别为440.6、407.9、377.5和366.6 mm;特枯水年、枯水年和平水年的灌溉净定额分别为122.5、105.8和65.8 mm。在气候变化背景下,该地区生育期内大豆需水量、有效降雨量和灌溉需水量均呈减小趋势,除丰水年外,有效降雨量难以满足大豆的需水要求,在农业生产中应根据不同水文年型在不同生育期进行适量灌溉来保证大豆稳产、高产。