【摘要】：在農(nóng)業(yè)自然資源壓力不斷增大的背景下,探索如何利用有限的耕地資源生產(chǎn)更多的糧食,滿足人民日益增加的需求,具有重要意義。水稻作為我國三大糧食作物之一,解析其產(chǎn)量限制因子并提高增產(chǎn)潛力,對提升糧食產(chǎn)量是十分重要的。本研究基于水稻生長模擬模型DSSAT-rice,以及長江流域及周邊水稻種植區(qū)81個代表站點近26年(1991-2016)天氣數(shù)據(jù),模擬分析調整播期、增施氮肥、合理密植和品種更替管理措施下水稻的產(chǎn)量差和效率差的變化特征,并評估了水稻縮差和增效的技術途徑,為提升長江流域及周邊地區(qū)水稻產(chǎn)量和資源利用效率提供科學依據(jù)和參考。主要研究結論如下:(1)研究區(qū)域水稻產(chǎn)量隨著不同農(nóng)藝管理措施的變化存在著差異。通過對典型站點水稻縮差增效的技術途徑進行評估發(fā)現(xiàn),在當?shù)氐耐寥拉h(huán)境背景下,得以充分灌溉,則增產(chǎn)潛力農(nóng)業(yè)措施的優(yōu)先序為合理密植、品種更替、調整播期、增施氮肥。增施氮肥對縮小產(chǎn)量差貢獻率較大,其值為0%~80.58%,是提高水稻產(chǎn)量的主要措施。其他措施次之,其中,品種更替措施下縮差的貢獻率為-0.34%~42.97%。合理密植措施下縮差的貢獻率為0.08%~35.5%,調整播期措施下縮小產(chǎn)量差的貢獻率為0.12%~33.06%。(2)研究區(qū)域水稻的光能利用率和熱量資源利用效率。光照資源有效率整體呈現(xiàn)出的空間差異較大,調整播期措施下光能利用率相對較高,合理密植措施下光能利用率相對較低,湖南省的光照資源有效率最高,其均值高達為33.79%。熱量資源利用效率整體空間分布為研究區(qū)域中心部位整體偏高。熱量資源利用效率變化范圍為0.2~0.99。(3)研究區(qū)域水稻的水分利用效率和氮肥利用率。過去26年水稻的水分利用效率呈現(xiàn)為研究區(qū)域內(nèi)自西向東越來越低,該區(qū)域的水分利用率有較大的提升空間。品種更替措施下降低了水分利用效率,合理密植措施增加了水分利用效率。研究區(qū)域水稻的氮肥利用效率的時空特征差異較大,其中調整播期措施對氮肥利用率較明顯,是提高水稻產(chǎn)量的主要措施。
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S511
【圖文】：

沈陽農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文糧食平均產(chǎn)量大約相當于自身產(chǎn)量潛力的 20%到 80%不等。作物實際產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量之間的差異即為產(chǎn)量差，產(chǎn)量差越小，剩余開發(fā)可利用空越小。產(chǎn)量差一直是作物領域研究揭示產(chǎn)量差的幅度和空間差異的熱點，分析其限制子，找出縮減產(chǎn)量差的措施，明確作物的增產(chǎn)空間與技術途徑，提高區(qū)域作物總產(chǎn)，農(nóng)業(yè)科研和推廣工作的重要方向（王純枝，2009）。de Bie（2000）在 2000 年詳細總了不同定義下的各級產(chǎn)量差，并對各級產(chǎn)量差的主要限制因子進行了分類，主要分為大部分內(nèi)容，一個是在試驗站水平上，一個是在農(nóng)田水平上，有 3 個產(chǎn)量差等級，圖 1 所示。作物產(chǎn)量差的研究可劃分為 3 個尺度，即全球或國家尺度、區(qū)域尺度以田間尺度。產(chǎn)量差的定量化要依賴于產(chǎn)量潛力(Yield Potential)的確定，產(chǎn)量潛力是指作物品種當它生長在所適應的環(huán)境中，無養(yǎng)分、水和病蟲害等脅迫的條件下所具有的量（Evans et al，1999）。產(chǎn)量潛力可通過模型模擬、田間試驗和農(nóng)戶最大產(chǎn)量等途徑度量（Bhatia et al，2008）。

研究技術路線圖

2 材料與方法2 材料與方法區(qū)域概況的研究區(qū)域是位于長江流域及周邊 8 個省份,包括四川省、重慶、湖南省、省、江西省、湖北省和河南省。長江流域及周邊的地理位置位于北緯 24～～114°，在研究區(qū)內(nèi)均勻選取 81 個農(nóng)業(yè)氣象站點（圖 2.1）。長江流域的年高西低、南高北低的分布趨勢, 中下游地區(qū)高于上游地區(qū), 江南高于江北季風氣候，氣候溫潤，降水集中，年平均溫度 17.13℃，生育期內(nèi)平均太 1208.22MJ·m-2，生長季內(nèi)平均降水量適宜水稻的生長。

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本文編號：2773273