基于APSIM模型的高寒地区燕麦栽培技术优化研究
发布时间：2021-11-28 16:22
青藏高原中东部荒漠草原区气候干旱、降雨稀少,天然草地承载力低,冬春季饲草料的短缺成为制约当地畜牧业发展的主要问题。如何通过田间管理提高当地主要栽培饲草燕麦的产量和资源利用效率是当地产业中面临的关键问题。本研究的目的是通过大田试验和APSIM模型模拟提出燕麦优化栽培管理模式,为当地燕麦高效优质生产提供依据。试验于2017-2018年在青海省乌兰县金泰牧场开展,采用完全随机区组设计。2017年设定了两个施肥处理,分别为低肥(60 kg N ha-1)和高肥(120 kg N ha-1)。2018年在2017年施肥处理的基础上设置了4个水分处理,分别为仅开花期灌溉50 mm（处理I1）,在分蘖期和拔节期分别灌溉50 mm（处理I2）,在分蘖期、拔节期和开花期分别灌溉50 mm（处理I3）和无灌溉（处理NI）,共8个试验处理。在试验数据的基础上校准和验证APSIM模型,分析不同播期、灌溉和施肥情景下的燕麦产量和水分利用效率,最终提出适合青藏高原地区燕麦高效生产的播期、灌溉和施肥方案。主要得到以下结果:（1）增加灌水和施肥对燕麦干物质产量均具有显著的提...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
兰州大学硕士学位论文基于APSIM模型的高寒地区燕麦播期、灌溉施肥制度优化9业气象站测定，2017年降雨量较少，燕麦生育期内（2017年6月18日~10月10日）降水129.1mm（低于年均降雨量），日最大降水量为14.1mm；最高温度为28.3oC，最低温度为-5.8oC，平均温度为13.0oC。2018年降雨较多，燕麦生育期内（2018年5月15日~9月20日）降水322.8mm，日最大降水量为30.8mm（高于年均降雨量），最高温度为27.7oC，最低温度为-2.8oC，平均温度为12.9oC（图1）。图2-12017、2018年生育时期内降雨和气温数据Fig2-1Rainfallandairtemperatureduringthegrowthperiodin2017and2018试验地适宜作物生长的土层厚度在100cm左右，0~40cm为粉壤土，40~100cm为沙壤土；100~140cm为砂石土层，0~100cm土层主要土壤基础理化性状参数列于表1。两年大田试验均在同一块试验地开展，前茬作物是燕麦。表2-1试验地2017年播种前土壤基本理化性状参数Table2-1Mainsoilphysicalandchemicalpropertiesofexperimentalfieldbeforesowingin2017土层Layers(cm)有机碳Soilorganicmatter(g·kg-1)全氮Totalnitrogen(g·kg-1)硝态氮Nitratenitrogen(kgNhm-2)速效磷Availablephosphorus(mg·kg-1)容重Bulkdensity(g·cm-3)铵态氮Ammonianitrogen(kgNhm-2)0~1019.920.756.296.111.381.5910~2020.901.027.365.431.391.0920~3024.740.758.565.561.401.2330~4015.300.496.562.931.420.56
兰州大学硕士学位论文基于APSIM模型的高寒地区燕麦播期、灌溉施肥制度优化14图2-22017年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量Fig.2-2Drymatteryield,crudeproteincontentandcrudeproteinyieldofdifferenttreatmentsinoatsatfloweringandmilkmaturityin2017图2-3为2018年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量的变化。各处理增施氮肥均能增加燕麦干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量，其中粗蛋白产量的增幅最明显，与2017年的变化一致。各处理燕麦粗蛋白含量在乳熟期比花期降低1.7~12.5%，而干物质产量和粗蛋白产量在乳熟期比花期增加16~49.1%和8.7~37.4%。燕麦粗蛋白含量在高肥条件下均无显著差异，而在低肥条件下，处理NI在花期时显著高于处理I2和I3，在乳熟期时，处理NI和I1均显著高于其他两个处理。在高肥条件下，处理I1在花期时显著高于其他处理，在乳熟期时，处理I1和I3显著高于其他两个处理；而在低肥条件下，各处理均无差异。图2-32018年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量Fig.2-2Drymatteryield,crudeproteincontentandcrudeproteinyieldofdifferenttreatmentsinoatsatfloweringandmilkmaturityin20182.4讨论有研究表明，施用相同氮肥的情况下燕麦产量和耗水量随着灌溉量的增加而增加（冯福学等，2017），与本研究的结果一致。尹光华等人（2005）在辽西地
【参考文献】：
期刊论文
[1]减氮配施有机肥对燕麦氮积累量及产量和品质的影响[J]. 王晓雪,侯莉萍,张美俊,路花,冯美臣,杨武德. 山西农业科学. 2020(02)
[2]基于APSIM模型模拟水氮调控对旱地春小麦产量的影响[J]. 茹晓雅,李广,闫丽娟,陈国鹏,聂志刚. 草业科学. 2019(09)
[3]青海湖地区燕麦与箭筈豌豆最佳混播比例的筛选[J]. 罗彩云,赵亮,赵新全,徐世晓,贺福全,许茜,陈昕. 草原与草坪. 2019(01)
[4]环青海湖地区近50年降水变化特征[J]. 朱宝文,谢启玉. 青海农林科技. 2018(04)
[5]基于AquaCrop模型的有机稻灌溉制度优化[J]. 邵东国,乐志华,徐保利,胡能杰,田旖旎. 农业工程学报. 2018(19)
[6]施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响[J]. 高阳,赵力兴,朱铁霞,王琳,高凯. 草地学报. 2018(05)
[7]气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析[J]. 张镇涛,杨晓光,高继卿,王晓煜,白帆,孙爽,刘志娟,明博,谢瑞芝,王克如,李少昆. 中国农业科学. 2018(17)
[8]基于APSIM模型分析播期和水氮耦合对油葵产量的影响[J]. 黄明霞,王靖,唐建昭,房全孝,张建平,白慧卿,王娜,李扬,吴冰洁,郑隽卿,潘学标. 农业工程学报. 2018(13)
[9]基于优化灌溉制度模拟的作物对地下水利用研究进展[J]. 章启兵,刘猛,王辉. 治淮. 2018(06)
[10]测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响[J]. 金修宽,马茂亭,赵同科,安志装,姜玲玲. 中国农业科学. 2018(07)
博士论文
[1]气候变化对黄土高原作物生产系统产量、水分利用及土壤养分的影响[D]. 杨轩.兰州大学 2019
硕士论文
[1]灌溉制度对科尔沁沙地苜蓿和燕麦生产性能的影响[D]. 李振松.中国农业科学院 2019
[2]基于APSIM模型的冬小麦、玉米和紫花苜蓿的生产潜力分析[D]. 杨轩.兰州大学 2013
[3]燕麦蚜虫的种群数量动态和抗蚜性研究[D]. 朱永峰.甘肃农业大学 2010
本文编号：3524749
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
兰州大学硕士学位论文基于APSIM模型的高寒地区燕麦播期、灌溉施肥制度优化9业气象站测定，2017年降雨量较少，燕麦生育期内（2017年6月18日~10月10日）降水129.1mm（低于年均降雨量），日最大降水量为14.1mm；最高温度为28.3oC，最低温度为-5.8oC，平均温度为13.0oC。2018年降雨较多，燕麦生育期内（2018年5月15日~9月20日）降水322.8mm，日最大降水量为30.8mm（高于年均降雨量），最高温度为27.7oC，最低温度为-2.8oC，平均温度为12.9oC（图1）。图2-12017、2018年生育时期内降雨和气温数据Fig2-1Rainfallandairtemperatureduringthegrowthperiodin2017and2018试验地适宜作物生长的土层厚度在100cm左右，0~40cm为粉壤土，40~100cm为沙壤土；100~140cm为砂石土层，0~100cm土层主要土壤基础理化性状参数列于表1。两年大田试验均在同一块试验地开展，前茬作物是燕麦。表2-1试验地2017年播种前土壤基本理化性状参数Table2-1Mainsoilphysicalandchemicalpropertiesofexperimentalfieldbeforesowingin2017土层Layers(cm)有机碳Soilorganicmatter(g·kg-1)全氮Totalnitrogen(g·kg-1)硝态氮Nitratenitrogen(kgNhm-2)速效磷Availablephosphorus(mg·kg-1)容重Bulkdensity(g·cm-3)铵态氮Ammonianitrogen(kgNhm-2)0~1019.920.756.296.111.381.5910~2020.901.027.365.431.391.0920~3024.740.758.565.561.401.2330~4015.300.496.562.931.420.56
兰州大学硕士学位论文基于APSIM模型的高寒地区燕麦播期、灌溉施肥制度优化14图2-22017年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量Fig.2-2Drymatteryield,crudeproteincontentandcrudeproteinyieldofdifferenttreatmentsinoatsatfloweringandmilkmaturityin2017图2-3为2018年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量的变化。各处理增施氮肥均能增加燕麦干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量，其中粗蛋白产量的增幅最明显，与2017年的变化一致。各处理燕麦粗蛋白含量在乳熟期比花期降低1.7~12.5%，而干物质产量和粗蛋白产量在乳熟期比花期增加16~49.1%和8.7~37.4%。燕麦粗蛋白含量在高肥条件下均无显著差异，而在低肥条件下，处理NI在花期时显著高于处理I2和I3，在乳熟期时，处理NI和I1均显著高于其他两个处理。在高肥条件下，处理I1在花期时显著高于其他处理，在乳熟期时，处理I1和I3显著高于其他两个处理；而在低肥条件下，各处理均无差异。图2-32018年不同处理在燕麦花期和乳熟期的干物质产量、粗蛋白含量和粗蛋白产量Fig.2-2Drymatteryield,crudeproteincontentandcrudeproteinyieldofdifferenttreatmentsinoatsatfloweringandmilkmaturityin20182.4讨论有研究表明，施用相同氮肥的情况下燕麦产量和耗水量随着灌溉量的增加而增加（冯福学等，2017），与本研究的结果一致。尹光华等人（2005）在辽西地
【参考文献】：
期刊论文
[1]减氮配施有机肥对燕麦氮积累量及产量和品质的影响[J]. 王晓雪,侯莉萍,张美俊,路花,冯美臣,杨武德. 山西农业科学. 2020(02)
[2]基于APSIM模型模拟水氮调控对旱地春小麦产量的影响[J]. 茹晓雅,李广,闫丽娟,陈国鹏,聂志刚. 草业科学. 2019(09)
[3]青海湖地区燕麦与箭筈豌豆最佳混播比例的筛选[J]. 罗彩云,赵亮,赵新全,徐世晓,贺福全,许茜,陈昕. 草原与草坪. 2019(01)
[4]环青海湖地区近50年降水变化特征[J]. 朱宝文,谢启玉. 青海农林科技. 2018(04)
[5]基于AquaCrop模型的有机稻灌溉制度优化[J]. 邵东国,乐志华,徐保利,胡能杰,田旖旎. 农业工程学报. 2018(19)
[6]施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响[J]. 高阳,赵力兴,朱铁霞,王琳,高凯. 草地学报. 2018(05)
[7]气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析[J]. 张镇涛,杨晓光,高继卿,王晓煜,白帆,孙爽,刘志娟,明博,谢瑞芝,王克如,李少昆. 中国农业科学. 2018(17)
[8]基于APSIM模型分析播期和水氮耦合对油葵产量的影响[J]. 黄明霞,王靖,唐建昭,房全孝,张建平,白慧卿,王娜,李扬,吴冰洁,郑隽卿,潘学标. 农业工程学报. 2018(13)
[9]基于优化灌溉制度模拟的作物对地下水利用研究进展[J]. 章启兵,刘猛,王辉. 治淮. 2018(06)
[10]测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响[J]. 金修宽,马茂亭,赵同科,安志装,姜玲玲. 中国农业科学. 2018(07)
博士论文
[1]气候变化对黄土高原作物生产系统产量、水分利用及土壤养分的影响[D]. 杨轩.兰州大学 2019
硕士论文
[1]灌溉制度对科尔沁沙地苜蓿和燕麦生产性能的影响[D]. 李振松.中国农业科学院 2019
[2]基于APSIM模型的冬小麦、玉米和紫花苜蓿的生产潜力分析[D]. 杨轩.兰州大学 2013
[3]燕麦蚜虫的种群数量动态和抗蚜性研究[D]. 朱永峰.甘肃农业大学 2010
本文编号：3524749
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