Die Auswirkungen von Bewässerungsmethoden und -regimen auf die Wasser- und Stickstoffutilisationseffizienz in subsoilierten Weizenfeldern

Langfristige rotary Bodenbearbeitung begrenzt die Wasserinfiltration und die Ertragsfähigkeit von Kulturen in der Nordchinesischen Ebene (NCP). Die Praxis des Subsoiling zur Aufbrechung von Pflugsohlen hat positive Auswirkungen auf die Oberflächenstruktur des Bodens und die Wasserinfiltration gehabt. Darüber hinaus kann die geeignete Bewässerungsmethode in Verbindung mit dem Bewässerungsregime die Ertragsfähigkeit von Kulturen unter Subsoiling-Bedingungen verbessern. Ein dreijähriger Feldversuch (2020–2023) wurde durchgeführt, um die Auswirkungen des Bewässerungsregimes und der Methode auf die Evapotranspirationsrate (ET) von Winterweizen, den Getreideertrag (GY), die Wasserproduktivität (WP), die partielle Faktoreffizienz des angewendeten Stickstoffs (PPFN) und die wirtschaftliche Analyse zu bewerten. Die drei Bewässerungsregime wurden bewässert, wenn der Bodenfeuchtigkeitsgehalt auf 70%, 60% und 50% der Feldkapazität abnahm (bezeichnet als H, M und L) und die beiden Bewässerungsmethoden waren die tropfende Oberflächenbewässerung (SDI) und die Mikrosprühbewässerung (MSI). Die traditionelle Flutbewässerung mit 70% der Feldkapazität in subsoilierten Feldern war CK. Die Ergebnisse zeigten, dass die Optimierung der Bewässerungsmethode und des Bewässerungsregimes ET, GY, WP, PPFN und das Nettoeinkommen signifikant beeinflussten. Mit steigender Bewässerungsmenge nahm ET zunächst zu, während GY, WP, PPFN und Nettoeinkommen zunahmen und dann leicht zurückgingen. Basierend auf dem dreijährigen Durchschnitt wurde der maximale GY von 9454 kg ha−1 und ein Nettoeinkommen von 11089 Yuan ha−1 in SDI-M erreicht, das eine WP von 2,3 kg m−3 und eine PPFN von 39,4 kg kg−1 hatte. Gleichzeitig führte SDI-M nicht zu einem großen Anstieg von ET (im Durchschnitt 405,1 mm in drei Saisons). Unter Berücksichtigung von ET, GY, WP, PPFN und Nettoeinkommen war es in allen Aspekten die optimale Strategie, zu bewässern, wenn die Bodenfeuchte auf 60% der Feldkapazität durch tropfende Oberflächenbewässerung sinkt. Diese Ergebnisse werden einen wissenschaftlichen Referenzrahmen für die Bewässerungsbewirtschaftung in subsoilierten Weizenfeldern in der NCP sowie in ähnlichen Produktionsgebieten weltweit bieten.