【摘要】：黃土高原地區(qū)水土流失問(wèn)題十分嚴(yán)峻,作為干旱半干旱的典型地區(qū),長(zhǎng)久以來(lái)作物產(chǎn)量偏低且極不穩(wěn)定,面對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化和水資源短缺等問(wèn)題,更加需要作物生產(chǎn)評(píng)估,以采取適宜措施,提高作物產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)參數(shù)的本土化修正后,APSIM模型可以進(jìn)行黃土高原地區(qū)作物的生產(chǎn)預(yù)測(cè)和評(píng)估。于定西市安家坡村進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn),以“定西42號(hào)”春小麥為研究對(duì)象,試驗(yàn)中施加150kg?hm~(-2)過(guò)磷酸二銨和62.5kg?hm~(-2)尿素(含N46.5%)作為基肥,將春小麥生長(zhǎng)過(guò)程分為6個(gè)階段(分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、灌漿期和成熟期),設(shè)置5個(gè)不同的水分梯度:對(duì)照CK(0mm)、W1(50mm)、W2(100mm)、W3(150mm)、W4(200mm),所有水分梯度都平均分三次分別在分蘗期(5月8號(hào))、拔節(jié)期(6月7號(hào))、和開(kāi)花期(6月28號(hào))進(jìn)行等量灌水,利用APSIM模型模擬不同水分梯度下旱地春小麥的生長(zhǎng)情況,研究不同水分處理對(duì)旱地春小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響。主要結(jié)論如下:(1)APSIM模型可以較為精確的模擬不同水分處理下旱地春小麥的生長(zhǎng)發(fā)育情況。對(duì)旱地春小麥的株高、葉面積指數(shù)(LAI)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素以及地上生物量的模擬,模擬值與實(shí)測(cè)值均趨近于1:1線,相關(guān)系數(shù)R均大于0.9,歸一化均方根誤差(NRMSE)基本在10%以內(nèi),模型有效性參數(shù)(M_E)均大于0.5。(2)對(duì)不同水分處理下旱地春小麥株高的模擬結(jié)果表明,各處理的小麥株高隨著灌水量的增大而增大,W1、W2、W3和W4處理的平均株高比CK處理分別高12.11%、19.05%、22.86%、26.42%,增速表現(xiàn)為“慢-快-慢”,其中在孕穗-開(kāi)花期增速最大。(3)對(duì)不同水分處理下旱地春小麥葉面積指數(shù)的模擬結(jié)果表明,不同水分處理下旱地春小麥的葉面積指數(shù)在生育期內(nèi)的變化趨勢(shì)相同,均表現(xiàn)為先增大后減小,其中在孕穗期達(dá)到峰值。除分蘗期外,其余各生育期不同水分處理對(duì)春小麥LAI的影響顯著,均表現(xiàn)為W4W3W2W1CK。(4)對(duì)不同水分處理下旱地春小麥地上生物量的模擬結(jié)果表明,各處理的地上生物量變化趨勢(shì)表現(xiàn)為“S”型趨勢(shì),在成熟期積累量達(dá)到峰值,成熟期小麥地上生物量表現(xiàn)為:W3W4W2W1CK,W3處理最適宜小麥地上生物量的積累。隨著生育期的推進(jìn),積累速率表現(xiàn)為“慢-快-慢”的變化趨勢(shì),其中在開(kāi)花期積累速率達(dá)到峰值。(5)不同水分處理對(duì)旱地春小麥產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重影響顯著(p0.05),對(duì)穗數(shù)影響不顯著(p0.05)。W3處理的小麥產(chǎn)量最高,不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為:W3W4W2W1CK,CK、W1、W2、W3處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響顯著(p0.05),W3與W4處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響不顯著(p0.05)。(6)在0~200mm的試驗(yàn)范圍內(nèi),生育期灌水量與小麥生長(zhǎng)指標(biāo)(株高、葉面積指數(shù)、生物量)及產(chǎn)量形成過(guò)程均表現(xiàn)為正相關(guān),灌水量對(duì)研究區(qū)小麥生長(zhǎng)有較為顯著的影響。小麥株高、生物量、產(chǎn)量與灌水量的效應(yīng)表現(xiàn)為開(kāi)口向下的二次拋物線,其閾值分別為179.42mm、148.87mm、172.04mm,葉面積指數(shù)與灌水量的效應(yīng)表現(xiàn)為遞增的線性關(guān)系。小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素與小麥產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)表現(xiàn)為:穗數(shù)(0.954)穗粒數(shù)(0.312)千粒重(0.218),穗數(shù)通過(guò)穗粒數(shù)間接對(duì)小麥產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),同時(shí)穗數(shù)通過(guò)穗粒數(shù)間接對(duì)小麥產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),其他因素間接對(duì)小麥產(chǎn)量產(chǎn)生的影響均為負(fù)效應(yīng)。
【圖文】：

圖 3-2 土壤有機(jī)質(zhì)與 N 轉(zhuǎn)化示意圖Figure 3-2 with N transformation of soil organic matter茬模塊是在 PERFECT 模型的基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的C：N 平衡的影響，，使得 APSIM 模型更加精確。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S512.12

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本文編號(hào)：2617312