冬小麦-夏玉米周年农田资源高效利用限制因素分析

发布时间：2021-07-26 22:37

　　【目的】随着耕地面积的减少、人口数量的增加以及社会经济的迅速发展,增加单位面积作物产量是提升粮食总产量、确保我国粮食安全的重要途径。探索农田资源高效利用途径及限制因素,为提高作物单位面积产量提供指导。【方法】本研究以冬小麦、夏玉米为研究对象,在山东省4个生态区域（鲁东、鲁中、鲁西北及鲁西南）,利用模拟模型等方法研究2008—2017年不同气候、栽培管理条件下作物产量,提出定量化评价指标,分析并明确影响各生态区域资源利用及产量提升的主要限制因素。【结果】（1）鲁东地区冬小麦生长季受光温资源、品种、栽培模式、水资源、氮肥资源因素影响率分别为16.96%、20.68%、1.39%、60.97%、0;鲁中地区受各因素影响率分别为37.72%、20.16%、1.57%、40.55%、0;鲁西北地区分别为17.90%、19.11%、1.20%、61.79%、0;鲁西南地区分别为33.65%、23.80%、1.65%、40.90%、0。（2）鲁东地区夏玉米生长季受光温资源、品种、栽培模式、水资源、氮肥资源因素影响率分别为49.11%、9.07%、10.64%、31.18%和0;鲁中地区受各限制因素影... 

【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(19)北大核心CSCD

【文章页数】：15 页

【部分图文】：

夏玉米不同品种参数组合获得产量与基准品种可获得产量差值

作物生产是一个复杂的系统，作物产量形成与生态环境条件密切相关[30]，光温水肥及各种栽培措施等因素均会影响作物生长发育。合理配置生长季间光温资源可显著提高冬小麦-夏玉米周年轮作系统产量和资源利用效率。播期、收获期是调节作物生育期内光温资源，改变作物生长发育环境的有效手段。还可以根据种植地的环境选择、培育适宜的品种以实现光温资源的高效利用，既能保证各季作物安全成熟，还能发挥其高产潜力。栽培措施也是影响作物光温资源利用效率的重要因素，其直接影响了作物冠层结构及光照环境。水是植物体内含量最多、作用最广泛的组成成分，参与或影响几乎所有的生物物理和生物化学过程。优化灌溉量以及灌溉时间可以有效提高作物水分利用效率和作物产量[31-32]，合理的灌溉设计以及氮肥施用量对作物生长过程中的资源利用效率和产量的提高也具有重要作用。赵鑫等[33]对冬小麦-夏玉米一年两作的超高产途径进行研究，认为通过合理的灌溉设计可实现小麦生长过程中对水资源的高效利用和最终产量的提升。3.2 冬小麦-夏玉米周年不同生态区农田资源利用限制因素

利用APSIM模型，设置冬小麦品种参数中春化敏感性指数（Vern＿sens）、光周期敏感性指数（Photop＿sens)2个品种参数水平，通过给定品种参数的范围，随机组合生成169组品种参数，其他品种参数保持不变（表4），确定在给定环境条件下最佳产量表现的最佳品种（图4）。结果表明，鲁东地区龙口站点冬小麦春化敏感性指数（Vern＿sens）、光周期敏感性指数（Photop＿sens）均为3.5时，产量最高，高于基准品种可获得产量452.87 kg·hm-2。鲁中地区博山站点冬小麦春化敏感性指数为4.3、光周期敏感性指数为3.9，鲁西北地区德州站点两参数分别为3.1、3.9，鲁西南地区兖州站点两参数分别为4.3、3.9时产量最高，分别高于当地基准品种可获得产量1 139.47、652.24和1 580.35 kg·hm-2。鲁东、鲁中、鲁西北和鲁西南地区冬小麦品种匹配系数分别为0.8552、0.8449、0.8473、0.8162,4个生态区差异不大。图2 冬小麦夏玉米及周年生物量模拟值与实测值的比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]APSIM模型的研究进展及其在中国的应用[J]. 赵彦茜,齐永青,朱骥,肖登攀,安塞,陈睿.  中国农学通报. 2017(18)
[2]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)
[3]气候变化对黄淮海平原冬小麦产量和耗水的影响及品种适应性评估[J]. 胡实,莫兴国,林忠辉.  应用生态学报. 2015(04)
[4]冬小麦灌水模式和农艺措施对夏玉米土壤含水量及水分利用效率的影响[J]. 赵鑫,任伟,王云奇,晋鹏宇,陶洪斌,王璞.  水土保持学报. 2014(02)
[5]灌水量和时期对不同品种冬小麦产量和耗水特性的影响[J]. 黄玲,高阳,邱新强,李新强,申孝军,孙景生,巩文军,段爱旺.  农业工程学报. 2013(14)
[6]山东省主要粮食作物气候生产潜力时空变化特征[J]. 廉丽姝,李志富,李梅,李庆,李长军.  气象科技. 2012(06)
[7]过去30年气候变化对华北平原冬小麦物候的影响研究[J]. 肖登攀,陶福禄.  中国生态农业学报. 2012(11)
[8]华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素[J]. 李克南,杨晓光,刘园,荀欣,刘志娟,王静,吕硕,王恩利.  作物学报. 2012(08)

博士论文
[1]黄淮海冬小麦—夏玉米资源优化配置及其节水高产技术模式研究[D]. 周宝元.中国农业科学院 2017
[2]黄淮海农作区冬小麦—夏玉米产量差及其限制因素解析[D]. 刘建刚.中国农业大学 2015
[3]华北地区冬小麦—夏玉米作物生产体系产量差特征解析[D]. 李克南.中国农业大学 2014



本文编号：3304502