陇东旱塬冬小麦、玉米生产潜力估算指标研究

摘要

陇东是甘肃省的主要粮食产区，研究和分析该地区主要作物的生产潜力，明确其主要制约和影响因素，对提高现实农业生产力、加快农村经济发展、提高农民收入水平具有重要意义。本研究应用田间试验方法，设置施肥量、密度、品种等因素，并结合大面积高产田调查，对陇东旱塬主要农作物——冬小麦和玉米生产潜力进行了估算，取得了如下主要结果： 1．明确了不同肥密水平下冬小麦、玉米部分生理参数的变化范围 冬小麦成熟产品含水率变幅在0．122～0．144%之间，平均值为0．131%。呼吸消耗占光合产物的比例变幅在0．5513～0．5678之间，平均值为0．5573。叶面积订正系数变幅在0．4826～0．7807之间，平均值为0．6278；玉米成熟产品含水率的变幅在0．154～0．167%之间，平均值为0．155%。呼吸消耗占光合物的比例变幅在0．4736～0．5324之间，平均值为0．4962。叶面积订正系数变幅在0．5456～0．5910之间，平均值为0．5687。冬小麦和玉米成熟产品的含水率、呼吸消耗占光合产物的比例、叶面积订正系数等生理指标计算结果均较为集中，受肥密水平影响不大。 2．探讨了不同肥密水平下冬小麦、玉米对温度的响应机制 冬小麦和玉米的热量订正系数随不同生育时期而异。小麦的热量订正系数大小次序为：抽穗期>开花期>灌浆期>拔节期>起身期>收获期>越冬期>分蘖期>三叶期>苗期>返青期；玉米热量订正系数大小次序为：灌浆期>成熟期>抽雄期>拔节期>苗期。肥密水平对冬小麦、玉米热量订正系数有一定程度的影响，但无显著差异。冬小麦和玉米各月温度订正系数差异较大，呈显著差异（p<0．05），说明温度对冬小麦和玉米生长的调控作用较大。 3．研究了不同肥密水平对冬小麦、玉米产量的影响 不同品种、不同肥密水平处理冬小麦产量均产生显著差异（p<0．05）。“陇鉴301”与“1R17”之间产量差异达极显著（p<0．01）水平，“宁麦5号”与“1R17”之间产量差异达显著（p<0．05）水平。冬小麦“陇鉴301”在施肥量（纯N）210 kg·hm-2、密度420万粒·hm-2处理下产量最高，为4188．093kg·hm-2，宁麦5号亦表现出同样的规律；1R17在施肥量（纯N）105 kg·hm-2、密度420万粒·hm-2处理下产量最高，为3018．175 kg·hm-2。在品种、肥料和密度三因素互作下，陇鉴301在施肥量（纯N）210 kg·hm-2、密度420万粒·hm-2处理下产量最高，为4188．093 kg·hm-2，与其它处理间产量均呈显著差异（p<0．05）；玉米单一品种试验表明，在施肥量（纯N）180 kg·hm-2、密度67500株·hm-2、处理下产量最高，为17089．66 kg·hm-2，与其它处理呈极显著差异（P<0．01）。 4．确定了不同肥密水平对冬小麦、玉米经济系数的影响 在不同肥密水平下，冬小麦经济系数变幅为0．290～0．531，平均值为0．372；玉米经济系数变幅为0．4328～0．5812，平均值为0．5066。不同肥密水平处理冬小麦、玉米的经济系数结果均较为集中，说明肥密因素对经济系数的调控作用不大。 5．估算了冬小麦和玉米温度、水分、土壤等各级修订参数 冬小麦温度订正系数为0．5946，水分订正系数为0．367，土壤订正系数为0．7267；玉米温度订正系数为0．8018，水分订正系数为0．152，土壤订正系数为0．7262；考虑光、温、水、土等自然生态因子及施肥、耕作措施等农业技术因子，对光合生产潜力进行了逐级订正，确定陇东地区冬小麦生产潜力最高为6757．44 kg·hm-2，玉米生产潜力最高为17089．66 kg·hm-2。 6．陇东地区影响作物生产潜力实现的主要因素为温度和降水 陇东地区温度、降水等相对缺乏，是影响实现作物生产潜力的主要因素；冬小麦和玉米水分生产潜力指数都不过半，确定水分是限制当地作物生产潜力的主要因子；在栽培措施中，保水和提高水分利用率是最为有效的高产措施。不同作物对资源的利用能力不同。冬小麦的热量生产潜力指数为0．69，而玉米的热量生产潜力指数达到0．85。在陇东地区扩大玉米种植面积，可以更加充分地利用当地光温等自然资源，提高粮食生产能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章综述

1.1引言

1.2问题的提出

1.3国内外作物生产潜力估算研究概述

1.4作物生产潜力研究的进展与趋势

1.4.1作物产生潜力的研究现状

1.4.2作物生产潜力的研究趋势

1.5研究目的及意义

第二章研究思路、方法及内容

2.1研究对象及目标

2.2研究思路、方法及内容

2.2.1研究思路

2.2.2研究方法及研究内容

2.3试验设计

2.3.1冬小麦试验

2.3.2玉米试验

2.3.3测定内容及方法

第三章不同肥密水平对作物生理指标的调控作用

3.1肥密水平对叶面积订正系数F(L)的影响

3.1.1肥密水平对冬小麦叶面积系数的影响

3.1.2肥密水平对玉米叶面积系数的影响

3.1.3肥密水平对冬小麦叶面积订正系数的影响

3.1.4肥密水平对玉米叶面积订正系数的影响

3.2肥密水平对呼吸消耗占光合物的比例ω的影响

3.2.1模型的描述

3.2.2呼吸消耗占光合物的比例

3.3肥密水平对作物成熟产品含水率H的影响

3.3.1肥密水平对冬小麦成熟产品含水率η的影响

3.3.2肥密水平对玉米成熟产品含水率η的影响

3.4 小结

3.4.1阶段序号

3.4.2叶面积订正系数F(L)

3.4.3呼吸消耗占光合物的比例ω

3.4.4成熟产品的含水率η

第四章 不同肥密水平对作物温度响应机制的调控作用

4.1肥密水平对作物热量响应机制的影响

4.1.1肥密水平对冬小麦叶面积热量订正系数的影响

4.1.2肥密水平对玉米叶面积热量订正系数的影响

4.1.3肥密水平对冬小麦温度订正系数的影响

4.1.4肥密水平对玉米温度订正系数的影响

4.1.5肥密水平对冬小麦热量订正系数的影响

4.1.6肥密水平对玉米热量订正系数的影响

4.2肥密水平对作物三基点响应机制的影响

4.2.1肥密水平对冬小麦三基点响应机制的影响

4.2.2肥密水平对玉米三基点响应机制的影响

4.3 小结

第五章 不同肥密水平对作物产量及性状的调控作用

5.1肥密水平对产量的影响

5.1.1肥密水平对冬小麦产量的影响

5.1.2肥密水平对玉米产量的影响

5.1.3多因素方差分析

5.2肥密水平对作物最大高度H的影响

5.3肥密水平对冬小麦经济系数s的影响

5.4肥密水平对玉米经济系数s的影响

5.5 小结

5.5.1作物产量及株高

5.5.2作物经济系数s

第六章作物生产潜力模型参数确定及计算

6.1光合生产潜力计算模型参数确定

6.2光温生产潜力计算模型参数确定及温度订正系数计算

6.2.1喜凉和喜温作物模型计算温度订正系数

6.2.2热量订正模型计算温度订正系数

6.2.3三基点模型计算温度订正系数

6.3光温水(气候)生产潜力计算模型参数确定及水分订正系数

6.3.1第一种水分订正系数计算模型参数确定及水分订正系数

6.3.2第二种水分订正系数计算模型参数确定及水分订正系数

6.4土地生产潜力计算模型参数确定及土壤订正系数

6.4.1最小因子限制模型计算参数确定及土壤订正系数

6.4.2土壤有效系数模型计算水分订正系数及土壤订正系数

6.5化肥、地膜增产效力的确定

6.5.1化肥增产效应计算及其参数的确定

6.5.2地膜增产效应模型建立及其参数的确定

6.6作物生产潜力计算

6.7 小结

附表

第七章陇东旱塬作物生产潜力分析

7.1综合生产潜力分析

7.2提高产量潜力建议

第八章结果与讨论

致谢

参考文献

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