關(guān)中平原區(qū)是我國重要糧食產(chǎn)區(qū),該區(qū)糧食持續(xù)發(fā)展的技術(shù)需求迫切。水分和氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩個關(guān)鍵因子,為了實現(xiàn)穩(wěn)健的節(jié)水節(jié)肥型灌溉施肥技術(shù)在該區(qū)的應(yīng)用和示范。本研究以關(guān)中平原寶雞峽灌區(qū)的武功地區(qū)為研究區(qū),以該區(qū)普遍種植的冬小麥,夏玉米為研究對象,通過DSSAT模型(DSSAT—CERES—Wheat;DSSAT—CERES—Maize),研究分析了冬小麥,夏玉米播種以及灌溉施肥的最佳日期,同時探究了典型降水年(濕潤年,一般年,干旱年)下,適合冬小麥、夏玉米使用的節(jié)水節(jié)肥型灌水施氮量,并根據(jù)該研究區(qū)生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的灌水施氮量,初步估算了該區(qū)的最大節(jié)水節(jié)肥潛力。取得以下主要結(jié)果:(1)2015年10月~2017年10月,在關(guān)中平原武功地區(qū),實施了不同灌水施氮水平對冬小麥-夏玉米生長和產(chǎn)量影響的試驗研究,研究表明合理地提高灌水施氮量可增加冬小麥-夏玉米的最終產(chǎn)量、株高、葉面積指數(shù)、地上部生物量和生育期天數(shù)。(2)根據(jù)實測的相關(guān)數(shù)據(jù),組建并校準驗證了DSSAT模型,為后期模擬試驗研究奠定了基礎(chǔ)。通過對冬小麥-夏玉米最終籽粒產(chǎn)量等的實測值和模擬值的均方誤差進行比較分析,證明了所建立的DSSAT模型與已校驗的遺傳參數(shù)具有較高可靠性。(3)在陜西關(guān)中河谷平原區(qū)冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)中,適合冬小麥-夏玉米播種的最佳時期分別為10月和6月中旬;適合陜西渭河河谷平原區(qū)冬小麥-夏玉米灌溉施肥的最佳時期組合分別為WGJ(越冬期、返青期和拔節(jié)期)和JH(拔節(jié)期和抽穗期),在生產(chǎn)實踐中,可按需選擇灌溉施肥期。(4)利用該區(qū)1961年~2015年,近55年的降水資料,采用小波分析、氣候傾向率和R/S分析法,分析研究了該區(qū)的降水特征,研究表明11、6、18a分別為該區(qū)年降水時間序列的三個主要周期。該地區(qū)年內(nèi)、冬小麥季和夏玉米季降水量傾向率分別為-1.734、-8.775、8.074 mm/10a,變異系數(shù)分別為0.3、0.4、0.2。該地區(qū)夏玉米季降水量占全年降水量的比例很大,最大為79.97%。根據(jù)校驗的DSSAT模型對適宜該研究區(qū)降水典型年冬小麥-夏玉米生產(chǎn)的節(jié)水節(jié)肥型灌水施氮量進行了初步模擬估算,并估算了該區(qū)最大的節(jié)水節(jié)肥潛力,結(jié)果表明節(jié)水節(jié)肥潛力很大。需要指出的是,雖然本研究基于田間試驗和作物模型模擬,已初步獲得適宜關(guān)中平原冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)可使用的播種以及灌溉施肥的最佳日期和節(jié)水節(jié)肥型灌水施氮量,但受時間、條件和個人能力的限制,還存在一定的不足:影響冬小麥-夏玉米生育期的因素很多;模擬研究,都沒有考慮病蟲害、凍害和耕作方式等的影響,使作物模擬產(chǎn)量較大;作物品種間差異較小;對輪作的考慮是初步的;施氮量對模擬產(chǎn)量影響很小;故還需對這些方面的工作進行深入研究。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S513;S512.11
【部分圖文】：

圖 1-1 技術(shù)路線圖Figure 1-1 Research route（3）利用已率定的 DSSAT 模型，在該區(qū) 55 年的歷史氣象背景下，以冬小麥-大最終產(chǎn)量為評價標準，模擬確定適合該區(qū)冬小麥-夏玉米播種以及灌溉施肥期。（4）利用小波分析確定武功地區(qū)的年降水主周期，并分析該區(qū)冬小麥-夏玉米降水特征，還利用 Pearson—III 方法選出 1961～2017 年冬小麥季-夏玉米季的一般年和干旱年，用于確定冬小麥-夏玉米最適宜各代表年的節(jié)水節(jié)肥型灌水并估算了寶雞峽灌區(qū)最大的節(jié)水節(jié)肥潛力。

關(guān)中平原冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)生長模擬及灌溉施肥制度優(yōu)化研究86 科學(xué)合理的灌水施氮量分別約為 1000m3/hm2和 187kg/hm2，最高產(chǎn)量約為kg/hm2。圖 2-2 表明，小偃 22 產(chǎn)量對灌水量的響應(yīng)關(guān)系為先增加后降低趨勢，而與施氮水現(xiàn)單調(diào)增加關(guān)系；武農(nóng) 986 產(chǎn)量對施氮水平的響應(yīng)關(guān)系為先增加后降低趨勢，而與水平呈現(xiàn)單調(diào)增加關(guān)系。由此看出，作物對灌水施氮水平的響應(yīng)隨作物品種而變化

第二章 不同灌水施氮水平對冬小麥-夏玉米生長和產(chǎn)量影響的試驗研究 1夏玉米鄭單 958 和秦龍 14 最終產(chǎn)量模擬值分別用式中 y3、y4表示，kg/hm2；x1為施，kg/hm2；x2為灌水量，m3/hm2。x1、x2的取值范圍分別為[120,210]、[450,900]。在所設(shè)定的水肥施加約束范圍內(nèi)，根據(jù)回歸模型并結(jié)合實際情況確定出鄭單 958 合灌水施氮量分別是 828m3/hm2和 144kg/hm2，最高產(chǎn)量約為 8840kg/hm2；秦龍 14 合灌水施氮量分別是 690m3/hm2和 108kg/hm2，最高產(chǎn)量約為 7898kg/hm2。圖 2-4 表明，鄭單 958 最終產(chǎn)量隨灌水施氮水平的變化均呈現(xiàn)先增大后減小趨勢 14 最終產(chǎn)量隨施氮水平呈先緩慢增加后急劇下降趨勢，而受灌水水平影響明顯�？闯觯煌挠衩灼贩N對灌水施氮量需求不同，導(dǎo)致不同夏玉米品種隨灌水量和施平產(chǎn)生不同生長狀況。研究表明，不同品種冬小麥和夏玉米對灌水施氮量需求程度存在較大差異，最佳灌施氮量亦不相同。由于該年度作物播種出現(xiàn)延遲，故關(guān)于最佳灌溉施肥制度的研究進一步精確化研究。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2890255