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

发布时间：2016-12-07 13:46

本文关键词：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，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

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

周宝元

【摘要】：受气候变化影响,黄淮海区两熟制周年资源配置不合理,种植模式单一(冬小麦-夏玉米),且周年水氮投入量大等问题突出,限制了周年产量及资源效率提升。本研究基于黄淮海区多年多点两熟制周年高产数据分析,建立了以热量资源为主的季节间资源优化配置分析体系,进而,探索以充分发挥玉米高光效优势为核心的季节内资源高效利用技术途径,研究了播期、土壤耕作和水肥运筹等栽培措施对玉米产量形成及氮肥效率的调控机理,并通过栽培技术集成,完善与创新两熟制周年高产高效技术模式。主要研究结果如下： (1)明确了冬小麦-夏玉米及双季玉米高产模式季节间资源分配特征,建立了以热量资源为主的季节间资源优化配置定量分析体系,并提出季节间资源分配率和分配比值等定量评价指标,确定了充分发挥玉米高光效优势的资源高效利用途径。冬小麦-夏玉米高产模式季节间积温分配率(TDR)分别为43%(冬小麦)和57%(夏玉米),两季积温比值(TR,冬小麦／夏玉米)为0.7；双季玉米模式两季积温均等分配,比值为1：1。依据以上指标,可通过播期等栽培措施调配两季间光温资源分配,并根据品种熟期特性,合理制定两季生育期最佳分配方案。另外,与小麦比,玉米具有较高的资源效率和物质生产能力,充分发挥玉米资源利用优势是进一步提升黄淮海周年产量及资源效率的重要途径。 (2)为最大限度挖掘玉米的高产潜力,研究了玉米产量形成与生态因子的关系。花后干物质积累和粒重是决定玉米产量随生态条件变化的主要因素。温度和辐射(尤其是花后)是影响花后干物质积累持续期和积累速率及籽粒灌浆过程的主要生态因子。当播种至成熟期有效积温达到1939℃,日均温为25.9℃,日均高温为30.6℃,日均低温为21.6℃,吐丝至成熟阶段有效积温达到980℃,总辐射量达到1005MJ m-2时,即黄淮海地区播种时间在5月22日至6月10日之间,玉米产量最高。 (3)研究深松与缓释肥互作、滴灌分期施氮等栽培措施对玉米生长发育和氮素吸收的影响发现,滴灌分期施氮处理玉米花前较高的植株氮素浓度和氮素积累量驱动了低密度条件下花后干物质和氮素积累量的增加,及高密度条件下花前、花后干物质和氮素积累量的增加,从而促进玉米产量显著高于传统施肥处理15%以上,且水氮利用效率显著提高。深松与缓释肥互作通过促进花后干物质及氮素积累量的增加,产量、氮肥农学效率和氮肥表观利用率较常规耕作施肥分别提高10%,28%和15%以上。 (4)通过周年资源优化配置及栽培技术集成,建立了冬小麦-夏玉米和双季玉米周年高产高效技术模式,实现了周年产量与效率同步提高。与当地传统冬小麦-夏玉米模式比,应用该技术体系,冬小麦-夏玉米周年产量提高10.8%,效益增加12113.2Yuan hm-2,双季玉米模式周年产量提高3.4%,效益增加2313.6Yuan hm-2。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S344
【目录】：

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