长江中下游8省区水稻产量层次和效率差研究

发布时间：2020-07-28 18:23

【摘要】：在农业自然资源压力不断增大的背景下,探索如何利用有限的耕地资源生产更多的粮食,满足人民日益增加的需求,具有重要意义。水稻作为我国三大粮食作物之一,解析其产量限制因子并提高增产潜力,对提升粮食产量是十分重要的。本研究基于水稻生长模拟模型DSSAT-rice,以及长江流域及周边水稻种植区81个代表站点近26年(1991-2016)天气数据,模拟分析调整播期、增施氮肥、合理密植和品种更替管理措施下水稻的产量差和效率差的变化特征,并评估了水稻缩差和增效的技术途径,为提升长江流域及周边地区水稻产量和资源利用效率提供科学依据和参考。主要研究结论如下:(1)研究区域水稻产量随着不同农艺管理措施的变化存在着差异。通过对典型站点水稻缩差增效的技术途径进行评估发现,在当地的土壤环境背景下,得以充分灌溉,则增产潜力农业措施的优先序为合理密植、品种更替、调整播期、增施氮肥。增施氮肥对缩小产量差贡献率较大,其值为0%~80.58%,是提高水稻产量的主要措施。其他措施次之,其中,品种更替措施下缩差的贡献率为-0.34%~42.97%。合理密植措施下缩差的贡献率为0.08%~35.5%,调整播期措施下缩小产量差的贡献率为0.12%~33.06%。(2)研究区域水稻的光能利用率和热量资源利用效率。光照资源有效率整体呈现出的空间差异较大,调整播期措施下光能利用率相对较高,合理密植措施下光能利用率相对较低,湖南省的光照资源有效率最高,其均值高达为33.79%。热量资源利用效率整体空间分布为研究区域中心部位整体偏高。热量资源利用效率变化范围为0.2~0.99。(3)研究区域水稻的水分利用效率和氮肥利用率。过去26年水稻的水分利用效率呈现为研究区域内自西向东越来越低,该区域的水分利用率有较大的提升空间。品种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。研究区域水稻的氮肥利用效率的时空特征差异较大,其中调整播期措施对氮肥利用率较明显,是提高水稻产量的主要措施。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S511
【图文】：

分解图,作物产量,限制因子,分解图

沈阳农业大学硕士学位论文粮食平均产量大约相当于自身产量潜力的 20%到 80%不等。作物实际产量与潜在产量之间的差异即为产量差，产量差越小，剩余开发可利用空越小。产量差一直是作物领域研究揭示产量差的幅度和空间差异的热点，分析其限制子，找出缩减产量差的措施，明确作物的增产空间与技术途径，提高区域作物总产，农业科研和推广工作的重要方向（王纯枝，2009）。de Bie（2000）在 2000 年详细总了不同定义下的各级产量差，并对各级产量差的主要限制因子进行了分类，主要分为大部分内容，一个是在试验站水平上，一个是在农田水平上，有 3 个产量差等级，图 1 所示。作物产量差的研究可划分为 3 个尺度，即全球或国家尺度、区域尺度以田间尺度。产量差的定量化要依赖于产量潜力(Yield Potential)的确定，产量潜力是指作物品种当它生长在所适应的环境中，无养分、水和病虫害等胁迫的条件下所具有的量（Evans et al，1999）。产量潜力可通过模型模拟、田间试验和农户最大产量等途径度量（Bhatia et al，2008）。

路线图,研究技术,路线图,技术路线

研究技术路线图

分布图,稻区,长江流域,分布图

2 材料与方法2 材料与方法区域概况的研究区域是位于长江流域及周边 8 个省份,包括四川省、重庆、湖南省、省、江西省、湖北省和河南省。长江流域及周边的地理位置位于北纬 24～～114°，在研究区内均匀选取 81 个农业气象站点（图 2.1）。长江流域的年高西低、南高北低的分布趋势, 中下游地区高于上游地区, 江南高于江北季风气候，气候温润，降水集中，年平均温度 17.13℃，生育期内平均太 1208.22MJ·m-2，生长季内平均降水量适宜水稻的生长。

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