双季玉米体系周年产量形成与气候资源高效利用机制研究
发布时间：2021-06-26 13:38
受气候条件和生产条件变化的影响,我国两熟及多熟制生态区种植模式单一、传统种植模式周年光温资源配置不合理、造成资源浪费严重且抗灾能力弱等问题突出,导致周年产量及资源效率下降。近年来,以充分发挥玉米高光效优势为核心,在黄淮海平原和长江中游地区建立了双季玉米、春玉米-晚稻、早稻-秋玉米等新型高产高效种植模式。由于两季品种筛选依据科学性不足、季节间品种搭配不合理等,限制了双季玉米种植模式产量和资源利用效率的提升。为此,本研究从品种季节间生态适应性出发,筛选适宜黄淮海平原和长江中游地区双季玉米种植制度的品种类型及两季品种搭配模式,进而研究不同搭配模式的产量形成、气候资源分配与利用特征、及产量与气候资源的定量匹配关系,揭示了双季玉米模式建立的生理生态机制,提出了双季玉米周年高产高效的可调控途径,具有重要的生产实践意义。主要研究结果与结论如下:（1）明确了黄淮海平原和长江中游地区双季玉米高产高效品种类别搭配方式及季节间品种选择的差异性。黄淮海平原第一季和第二季品种的有效积温分别为1230℃-1345℃左右和1365℃-1430℃左右,适宜的两季品种搭配模式为低有效积温型-高有效积温型（LH）、中有效...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本研究技术路线图
双季玉米体系周年产量形成与气候资源高效利用机制研究192.2不同生态区双季玉米体系品种类别划分依据不同生态区不同品种两季的GDD，采用系统聚类法对试验品种进行聚类分析。黄淮海平原第一季和第二季分别将46个品种分成高GDD（H），中GDD（M），低GDD（L）。如图2-1所示，黄淮海平原第一季（图2-1a）高GDD品种取值区间为1529℃~1584℃，中GDD品种的取值区间为1395℃~1492℃，低GDD品种的取值区间为1233℃~1354℃；第二季（图2-1b）高GDD品种的取值区间为1424℃~1431℃，中GDD品种的取值区间为1284℃~1364℃，低GDD品种的取值区间为1218℃~1266℃。不同品种类别间的GDD变异范围、平均值和变异系数如表2-3所示，各组间GDD差异较小，说明以GDD为目标性状进行聚类的可行性。图2-1品种聚类分析（黄淮海平原）Fig.2-1Clusteranalysisdiagramofmaizevarieties(Huang-huai-haiPlain)表2-3不同类别的GDD和产量变异范围（黄淮海平原）Table2-3DescriptivestatisticsofGDDandyieldformaizeinthetwoseasons（Huang-huai-haiPlain）SeasonGroupGDD(oCday)Yield(Mgha-1)nRangeMean±SECV(%)nRangeMean±SECV(%)FirstH61529-15841557±191.268.2-11.29.9±1.0110.3M131395-14921442±292.0136.9-10.59.6±0.899.4L271233-13451283±403.1275.5-10.88.2±1.3616.7SecondH101424-14311428±30.2107.0-10.48.5±1.0212.0M251284-13641321±262.0254.6-9.07.0±1.2417.7L111218-12661251±131.1114.2-6.15.2±0.7614.7注(Note):季节(Season);类别(Group);数量(Number，n);范围(Range);平均值(Mean);变异系数(CoefficientofVariation,CV);高GDD的品种(MaizevarietywithhighGDD,H);中GDD的品种(MaizevarietywithmediumGDD,M);低GDD的品种(Maizev
华中农业大学2020届博士研究生学位（毕业）论文20长江中游地区第一季和第二季分别将46个品种分成高GDD（H），中GDD（M），低GDD（L）。如图2-2所示，长江中游地区第一季（图2-2a）高GDD品种的取值区间为1451℃~1520℃，中GDD品种的取值区间为1365℃~1434℃，低GDD品种的取值区间为1231℃~1350℃；第二季(图2-2b)高GDD品种的取值区间为1479℃~1506℃，中GDD品种的取值区间为1389℃~1452℃，低GDD品种的取值区间为1260℃~1347℃。不同品种类别间的GDD变异范围、平均值和变异系数如表2-4所示，各组间GDD差异较小，说明以GDD为目标性状进行聚类的可行性。图2-2品种聚类分析（长江中游地区）Fig.2-2Clusteranalysisdiagramofmaizevarieties(ThemiddlereachesofYangziriver)表2-4不同类别的GDD和产量变异范围（长江中游地区）Table2-4DescriptivestatisticsofGDDandyieldformaizeinthetwoseasons(ThemiddlereachesofYangzirivers)SeasonGroupGDD(oCday)Yield(Mgha-1)nRangeMean±SECV(%)nRangeMean±SECV(%)FirstH81451-15201493±261.887.8-10.79.4±1.0511.1M181365-14341388±211.5186.7-10.78.7±1.2314.2L201231-13501314±393.0205.7-9.07.4±1.0313.9SecondH101479-15061489±110.71010.3-12.011.2±0.696.2M151389-14521425±201.4156.1-12.38.7±1.7419.9L211260-13471299±282.1214.6-8.76.7±0.9914.8注(Note):季节(Season);类别(Group);数量(Number，n);范围(Range);平均值(Mean);变异系数(CoefficientofVariation,CV);高GDD的品种(MaizevarietywithhighGDD,H);中GDD的品种(MaizevarietywithmediumGDD,M);低GDD的品种(MaizevarietywithlowGDD,L).
【参考文献】：
期刊论文
[1]近60年武穴市气温和降水变化特征分析[J]. 李心豪. 安徽农业科学. 2020(01)
[2]四种栽培模式对粮食产量和经济效益的影响[J]. 柳芳. 农家参谋. 2019(17)
[3]武陵山区双季玉米生长特征及气候适应性分析[J]. 李明学,周立清,田华林,陈曦,梁可,黄晚华. 湖南农业科学. 2018(10)
[4]中国水稻生产制约因素及发展建议[J]. 金京花,张强,金国光,赵亚东,全成哲. 种子科技. 2018(10)
[5]气候变化对中国农业生产的影响探究[J]. 罗克波. 南方农业. 2018(29)
[6]长江中游地区水稻生产可持续发展战略研究[J]. 黄国勤,周泉,陈阜,张洪程. 农业现代化研究. 2018(01)
[7]玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性[J]. 徐田军,吕天放,赵久然,王荣焕,陈传永,刘月娥,刘秀芝,王元东,刘春阁. 作物学报. 2018(03)
[8]中国耕地资源与粮食增产潜力分析[J]. 陈印军,易小燕,方琳娜,杨瑞珍. 中国农业科学. 2016(06)
[9]玉米籽粒比重与灌浆特性的关系[J]. 张丽,张吉旺,樊昕,刘鹏,董树亭. 中国农业科学. 2015(12)
[10]玉米产量对密度的敏感性研究[J]. 杨锦忠,赵延明,宋希云. 生物数学学报. 2015(02)
博士论文
[1]气象资源特性对玉米产量形成的影响及长江中游玉米高产关键技术研究[D]. 葛均筑.华中农业大学 2015
[2]黄淮海两熟制资源季节间优化配置及季节内高效利用技术体系研究[D]. 周宝元.中国农业大学 2015
[3]气候变化背景下我国玉米产量潜力及提升空间研究[D]. 赵锦.中国农业大学 2015
[4]玉米对区域光、温、水资源变化的响应研究[D]. 刘月娥.中国农业科学院 2013
[5]我国玉米种植分布与气候关系研究[D]. 何奇瑾.南京信息工程大学 2012
[6]南方稻田春玉米—晚稻种植模式资源利用效率及生产力优势研究[D]. 李小勇.湖南农业大学 2011
[7]中国种植业优势区域及其耕地保护策略[D]. 梁红梅.浙江大学 2011
[8]品种、氮肥和种植密度对玉米产量与品质的影响[D]. 邰书静.西北农林科技大学 2010
[9]热量限制两熟区双季青贮玉米模式及其技术体系研究[D]. 王美云.中国农业科学院 2006
硕士论文
[1]基于遥感监测黄淮海地区冬小麦物候对气候变化的响应及其对产量的影响[D]. 王瑞峥.南京大学 2018
[2]长江中游不同玉稻种植模式产量形成及资源利用效率比较研究[D]. 李淑娅.华中农业大学 2015
[3]南方稻田水稻—玉米不同搭配种植模式的产量与资源利用效率比较研究[D]. 王昆.湖南农业大学 2014
[4]双季玉米在河北平原适应性的系统研究[D]. 吴丹.河北农业大学 2014
[5]南方稻区双季玉米周年高产的播期与品种搭配效应研究[D]. 蔡庆红.湖南农业大学 2013
[6]黄淮海双季玉米关键栽培技术及产量性能和资源效率研究[D]. 李立娟.河北农业大学 2011
[7]南方稻田双季玉米栽培模式研究[D]. 陈立军.湖南农业大学 2010
[8]高产栽培条件下春玉米—晚稻种植模式产量及经济效益研究[D]. 雷恩.湖南农业大学 2009
[9]气候变化对河南省冬小麦生育影响的研究[D]. 李彤霄.河南农业大学 2009
[10]超高产夏玉米光合与养分生理特性研究[D]. 黄振喜.山东农业大学 2007
本文编号：3251445
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本研究技术路线图
双季玉米体系周年产量形成与气候资源高效利用机制研究192.2不同生态区双季玉米体系品种类别划分依据不同生态区不同品种两季的GDD，采用系统聚类法对试验品种进行聚类分析。黄淮海平原第一季和第二季分别将46个品种分成高GDD（H），中GDD（M），低GDD（L）。如图2-1所示，黄淮海平原第一季（图2-1a）高GDD品种取值区间为1529℃~1584℃，中GDD品种的取值区间为1395℃~1492℃，低GDD品种的取值区间为1233℃~1354℃；第二季（图2-1b）高GDD品种的取值区间为1424℃~1431℃，中GDD品种的取值区间为1284℃~1364℃，低GDD品种的取值区间为1218℃~1266℃。不同品种类别间的GDD变异范围、平均值和变异系数如表2-3所示，各组间GDD差异较小，说明以GDD为目标性状进行聚类的可行性。图2-1品种聚类分析（黄淮海平原）Fig.2-1Clusteranalysisdiagramofmaizevarieties(Huang-huai-haiPlain)表2-3不同类别的GDD和产量变异范围（黄淮海平原）Table2-3DescriptivestatisticsofGDDandyieldformaizeinthetwoseasons（Huang-huai-haiPlain）SeasonGroupGDD(oCday)Yield(Mgha-1)nRangeMean±SECV(%)nRangeMean±SECV(%)FirstH61529-15841557±191.268.2-11.29.9±1.0110.3M131395-14921442±292.0136.9-10.59.6±0.899.4L271233-13451283±403.1275.5-10.88.2±1.3616.7SecondH101424-14311428±30.2107.0-10.48.5±1.0212.0M251284-13641321±262.0254.6-9.07.0±1.2417.7L111218-12661251±131.1114.2-6.15.2±0.7614.7注(Note):季节(Season);类别(Group);数量(Number，n);范围(Range);平均值(Mean);变异系数(CoefficientofVariation,CV);高GDD的品种(MaizevarietywithhighGDD,H);中GDD的品种(MaizevarietywithmediumGDD,M);低GDD的品种(Maizev
华中农业大学2020届博士研究生学位（毕业）论文20长江中游地区第一季和第二季分别将46个品种分成高GDD（H），中GDD（M），低GDD（L）。如图2-2所示，长江中游地区第一季（图2-2a）高GDD品种的取值区间为1451℃~1520℃，中GDD品种的取值区间为1365℃~1434℃，低GDD品种的取值区间为1231℃~1350℃；第二季(图2-2b)高GDD品种的取值区间为1479℃~1506℃，中GDD品种的取值区间为1389℃~1452℃，低GDD品种的取值区间为1260℃~1347℃。不同品种类别间的GDD变异范围、平均值和变异系数如表2-4所示，各组间GDD差异较小，说明以GDD为目标性状进行聚类的可行性。图2-2品种聚类分析（长江中游地区）Fig.2-2Clusteranalysisdiagramofmaizevarieties(ThemiddlereachesofYangziriver)表2-4不同类别的GDD和产量变异范围（长江中游地区）Table2-4DescriptivestatisticsofGDDandyieldformaizeinthetwoseasons(ThemiddlereachesofYangzirivers)SeasonGroupGDD(oCday)Yield(Mgha-1)nRangeMean±SECV(%)nRangeMean±SECV(%)FirstH81451-15201493±261.887.8-10.79.4±1.0511.1M181365-14341388±211.5186.7-10.78.7±1.2314.2L201231-13501314±393.0205.7-9.07.4±1.0313.9SecondH101479-15061489±110.71010.3-12.011.2±0.696.2M151389-14521425±201.4156.1-12.38.7±1.7419.9L211260-13471299±282.1214.6-8.76.7±0.9914.8注(Note):季节(Season);类别(Group);数量(Number，n);范围(Range);平均值(Mean);变异系数(CoefficientofVariation,CV);高GDD的品种(MaizevarietywithhighGDD,H);中GDD的品种(MaizevarietywithmediumGDD,M);低GDD的品种(MaizevarietywithlowGDD,L).
【参考文献】：
期刊论文
[1]近60年武穴市气温和降水变化特征分析[J]. 李心豪. 安徽农业科学. 2020(01)
[2]四种栽培模式对粮食产量和经济效益的影响[J]. 柳芳. 农家参谋. 2019(17)
[3]武陵山区双季玉米生长特征及气候适应性分析[J]. 李明学,周立清,田华林,陈曦,梁可,黄晚华. 湖南农业科学. 2018(10)
[4]中国水稻生产制约因素及发展建议[J]. 金京花,张强,金国光,赵亚东,全成哲. 种子科技. 2018(10)
[5]气候变化对中国农业生产的影响探究[J]. 罗克波. 南方农业. 2018(29)
[6]长江中游地区水稻生产可持续发展战略研究[J]. 黄国勤,周泉,陈阜,张洪程. 农业现代化研究. 2018(01)
[7]玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性[J]. 徐田军,吕天放,赵久然,王荣焕,陈传永,刘月娥,刘秀芝,王元东,刘春阁. 作物学报. 2018(03)
[8]中国耕地资源与粮食增产潜力分析[J]. 陈印军,易小燕,方琳娜,杨瑞珍. 中国农业科学. 2016(06)
[9]玉米籽粒比重与灌浆特性的关系[J]. 张丽,张吉旺,樊昕,刘鹏,董树亭. 中国农业科学. 2015(12)
[10]玉米产量对密度的敏感性研究[J]. 杨锦忠,赵延明,宋希云. 生物数学学报. 2015(02)
博士论文
[1]气象资源特性对玉米产量形成的影响及长江中游玉米高产关键技术研究[D]. 葛均筑.华中农业大学 2015
[2]黄淮海两熟制资源季节间优化配置及季节内高效利用技术体系研究[D]. 周宝元.中国农业大学 2015
[3]气候变化背景下我国玉米产量潜力及提升空间研究[D]. 赵锦.中国农业大学 2015
[4]玉米对区域光、温、水资源变化的响应研究[D]. 刘月娥.中国农业科学院 2013
[5]我国玉米种植分布与气候关系研究[D]. 何奇瑾.南京信息工程大学 2012
[6]南方稻田春玉米—晚稻种植模式资源利用效率及生产力优势研究[D]. 李小勇.湖南农业大学 2011
[7]中国种植业优势区域及其耕地保护策略[D]. 梁红梅.浙江大学 2011
[8]品种、氮肥和种植密度对玉米产量与品质的影响[D]. 邰书静.西北农林科技大学 2010
[9]热量限制两熟区双季青贮玉米模式及其技术体系研究[D]. 王美云.中国农业科学院 2006
硕士论文
[1]基于遥感监测黄淮海地区冬小麦物候对气候变化的响应及其对产量的影响[D]. 王瑞峥.南京大学 2018
[2]长江中游不同玉稻种植模式产量形成及资源利用效率比较研究[D]. 李淑娅.华中农业大学 2015
[3]南方稻田水稻—玉米不同搭配种植模式的产量与资源利用效率比较研究[D]. 王昆.湖南农业大学 2014
[4]双季玉米在河北平原适应性的系统研究[D]. 吴丹.河北农业大学 2014
[5]南方稻区双季玉米周年高产的播期与品种搭配效应研究[D]. 蔡庆红.湖南农业大学 2013
[6]黄淮海双季玉米关键栽培技术及产量性能和资源效率研究[D]. 李立娟.河北农业大学 2011
[7]南方稻田双季玉米栽培模式研究[D]. 陈立军.湖南农业大学 2010
[8]高产栽培条件下春玉米—晚稻种植模式产量及经济效益研究[D]. 雷恩.湖南农业大学 2009
[9]气候变化对河南省冬小麦生育影响的研究[D]. 李彤霄.河南农业大学 2009
[10]超高产夏玉米光合与养分生理特性研究[D]. 黄振喜.山东农业大学 2007
本文编号：3251445
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