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水分和氮肥是影响玉米生长的两大重要因子。黄淮海平原夏玉米以地面灌溉为主,灌水定额大、施氮量多、水肥一体化程度低。滴灌灌水定额小、易于实现水肥同步供给,然而有关滴灌方式下夏玉米耗水规律及需肥特性的研究尚不够深入。因此,本文采用滴灌灌水方式,于2018-2019年研究了不同补灌处理(目标湿润土层深度分别为010、020、030和040 cm,依次记为W10、W20、W30和W40;补灌时期均为播种时及拔节期和抽雄期开始时,补灌目标含水率为田间持水量)和不同施氮量处理(施氮量分别为0、120、180、240和300 kg/hm2,依次以N0、N120、N180、N240和N300表示;施氮与灌水时期一致)相组合对土壤水氮分布以及夏玉米形态生长指标、生理生态指标、产量构成和水氮利用效率的影响,2 a结果表明:(1)滴灌水肥一体化条件下,夏玉米同一生长期不同水氮处理0100 cm土层土壤水分与硝态氮剖面分布特征基本一致,随灌水量和施氮量的增加,040 cm土层含水率总体呈降低的趋势,40 cm以下土层差异较小;土壤硝态氮含量呈现了随施氮量增加而增大、随灌水量增加而减小的趋势。不同生长时期,各处理土壤剖面水分和硝态氮含量差异较大,其中,040 cm土层含水率和硝态氮含量均在拔节初期最大,成熟期最小。夏玉米收获时,0100 cm土层硝态氮残留量有随施氮量增加而增大、随灌水量增加而减小的趋势,与W40条件下各施氮处理硝态氮残留量均值相比,W10、W20和W30处理分别增大45.21%、33.73%和20.90%;与N300水平下各灌水处理硝态氮残留量均值相比,N120、N180和N240处理分别减少30.42%、17.35%和5.67%。(2)滴灌水肥一体化条件下,夏玉米株高、叶面积指数、地上部干物质量等生长指标随灌水量和施氮量增加均呈增大趋势,但灌水量和施氮量达到一定限度后其促进效应减弱,具体表现为各灌水处理下N240和N300处理及各施氮处理下W30和W40处理间差异基本不显著。Logistic函数可对不同水氮处理夏玉米地上部干物质积累过程进行较好的模拟,结果显示增加灌水量和施氮量有助于增大夏玉米地上部干物质快速生长期平均生长速率及最大生长速率,但不利于延长快速积累期持续时间。(3)抽雄吐丝期,W20灌水处理下夏玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率和气孔导度等指标的变化规律基本一致,均随施氮量的增加而增大,但施氮量达到一定程度后增加效应减小。光合有效辐射截获率随施氮量增加呈先增大后减小趋势,光合有效辐射透射率随施氮量增加呈先减小后增大趋势,两者均在N240处理处取得极值。(4)滴灌水肥一体化条件下,增加灌水量和施氮量可在一定程度上提高夏玉米籽粒产量,且施氮量对产量的影响效应大于灌水量和水氮互作。与高水高氮处理(W40N300)夏玉米的产量相比,W20N240(2018年)和W20N180处理(2019年)无显著差异,但节约施氮量20%40%,减少灌水量46.71%53.36%;与传统灌溉处理(CK1)相比,二者增产0.74%5.22%,施氮量降低20%40%,灌水量减少33.36%45.51%。(5)与高水高氮处理(W40N300)相比,W20N240(2018年)和W20N180(2019年)处理耗水量减少17.39%18.16%,WUE和IWUE分别提高14.40%16.39%和75.63%106.11%,NPFP和NAE分别提高20.17%55.98%和67.84%。与传统灌溉处理(CK1)相比,W20N240(2018年)和W20N180(2019年)处理耗水量减少11.95%18.02%,WUE、IWUE和NPFP分别提高14.53%28.35%、51.18%108.10%及31.52%67.90%。(6)综合考虑灌水量、施氮量、产量、耗水量、WUE、NAE和NPFP,试验区夏玉米滴灌水肥一体化条件下适宜的水氮运筹方案为:补灌目标湿润土层为020 cm,施氮量为180240 kg/hm2,补灌/施氮时期为播种时及拔节期和抽雄期开始时,目标含水率为田间持水量,施氮比例为1:1:1。本研究结果有助于减少区域夏玉米生长季的水氮施用量,对于指导制定夏玉米高效灌溉与施肥制度具有重要意义。