【摘要】：保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)。隨著我國人民生活水平的提高和人口增速的減緩,對(duì)口糧的需求趨于穩(wěn)定,而飼料用糧和工業(yè)用糧需求還在不斷增加,70%以上的玉米被轉(zhuǎn)化為飼料。華北平原是我國重要的小麥、玉米生產(chǎn)基地,水資源短缺、養(yǎng)分效率不高等問題已經(jīng)成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要限制因子之一。本研究以河北省曲周縣為例,分析了華北平原當(dāng)前傳統(tǒng)種植模式冬小麥-夏玉米體系(W-M)和冬小麥／春玉米／夏玉米(W/M/M)及春玉米-夏玉米(M-M)等三種種植體系的作物產(chǎn)量和養(yǎng)分水分利用效率,并在此基礎(chǔ)上探索技術(shù)優(yōu)化的潛力。探討通過華北平原種植體系的調(diào)整和作物合理搭配來實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)、資源高效的可能途徑。主要研究結(jié)果如下：(1)在傳統(tǒng)管理模式下,三種種植體系中W-M種植體系能獲得最高的產(chǎn)量,兩年周年平均產(chǎn)量可達(dá)17.1 t ha-1。W/M/M種植體系和M-M種植體系均能獲得較高的玉米產(chǎn)量,其中M-M種植體系周年玉米產(chǎn)量最高,可達(dá)15.0tha-1。玉米產(chǎn)量的增加是以犧牲小麥的種植面積和小麥產(chǎn)量來獲得的。(2)在傳統(tǒng)管理模式下,不同種植體系養(yǎng)分資源利用顯著不同。W-M種植體系的氮素和磷素利用效率最高,分別為49.1 kg kg1和297.4 kg kg-1。從養(yǎng)分的表觀平衡來看,W/M/M種植體系周年N和P205的盈余最少,較W-M種植體系N盈余減少80 kg ha-1,P205盈余減少17 kg ha-1。從肥料利用來看,W/M/M種植體系氮肥和磷肥利用效率較W-M種植體系高18.6%和9.0%。(3)在傳統(tǒng)管理模式下, M-M種植體系周年耗水量最少約為657 mm,灌溉需求最少約為224 mm。較W-M種植體系耗水減少約200mm,灌溉需求量減少100mm以上。同時(shí)M-M種植體系水分利用效率最高。(4)優(yōu)化管理使小麥的平均產(chǎn)量提高20%以上。因此W-M種植體系和W/M/M種植體系周年產(chǎn)量顯著提高。優(yōu)化管理使W-M種植體系和W/M/M種植體系N和P205盈余有減少的趨勢(shì),其中W/M/M種植體系盈余最少。優(yōu)化管理后W-M種植體系和W/M/M種植體系水分利用效率顯著提高20.9%和26.2%,而M-M種植體系水分利用效率沒有顯著變化。優(yōu)化管理使三種種植體系灌溉水需求都有所減少,其中M-M種植體系灌溉水需求最少低至177 mm。在本試驗(yàn)的條件下,在這三種種植模式中W-M的種植模式可以獲得最高的產(chǎn)量,對(duì)于保證糧食安全是比較合適的選擇。W/M/M種植模式有較高的肥料利用效率和肥料偏生產(chǎn)力以及較少的養(yǎng)分盈余,有利于養(yǎng)分資源的高效利用。M-M種植模式對(duì)灌溉水的需求少,有利于水資源的可持續(xù)發(fā)展。通過對(duì)三種種植體系進(jìn)一步優(yōu)化能夠在實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的條件下提高養(yǎng)分和水分資源的利用效率。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S513;S512.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張正斌,山侖;小麥水分利用效率研究進(jìn)展[J];生態(tài)農(nóng)業(yè)研究;1997年03期

2 張正斌,徐萍,董寶娣,劉孟雨,段子淵,劉斌,朱有光;水分利用效率——未來農(nóng)業(yè)研究的關(guān)鍵問題[J];世界科技研究與發(fā)展;2005年01期

3 劉芝芹;涂t，

本文編號(hào)：2577909