河北省山前平原区小麦-玉米高产高效技术体系的建立与验证

摘要

随着人口数量增长,中国粮食需求不断增加。然而,在耕地面积逐年减少的情况下,单产水平的提高就成为实现粮食产量稳定增长的关键因素。虽然高产品种的选育和高产栽培技术方面取得很大进步,但现实生产中小麦玉米的产量潜力还没有充分发挥出来,急需解决小麦.玉米的均衡增产问题；目前,作物高产的同时也伴随着肥水大量投入、肥水利用效率低、土壤硝态氮累积、环境污染风险大等问题。因此,如何实现作物均衡增产的同时提高肥水利用效率也是目前需解决的重大技术问题。本研究以河北省山前平原小麦.玉米轮作体系为研究对象,采用农户跟踪调查和大田试验相结合的研究方法,在明确河北山前平原区小麦.玉米产量主要限制因素的基础上,初步构建小麦玉米高产高效技术体系并进行验证,为河北省大面积均衡增产、提高水肥资源利用效率以及保障粮食生产安全提供理论依据。主要结果和结论如下：
　　 ⑴选择适合当地的稳产抗冻品种是前提；提高整地播种质量是实现小麦均衡增产的保证,产量构成中穗数对产量影响最大；土壤性状方面,土壤有机质及速效磷含量对产量的影响最大；农民现有施肥量对产量差异没有显著影响。
　　 ⑵冬小麦试验设计了四种模式:农民习惯模式、高产高效模式、再高产模式、再高产高效模式,结果表明,高产高效模式的化肥偏生产力最高,且该模式土壤硝态氮残留最低,作物养分吸收量高于农民习惯模式,氮素盈余最少,氮素平衡率为9.3％,在士10％的范围内,所以建立冬小麦高产高效技术体系以高产高效模式为基础较为适宜。其主要措施如下:品种可选用石新733、石新828；必须提高整地播种质量,旋耕15em以上,每三年深耕一次(30cm)；氮肥用量(纯氮)210～225kg／hm2,底追比例为4.5:5.5,磷肥120～150kg／hm2,钾肥90～120kg／hm2；播种后灌溉蒙头水。
　　 ⑶农户玉米播种密度为每公顷60000～75000株时产量最高,且该密度范围内穗粒数与千粒重较高；将品种郑单958与浚单20混播,产量最高；施肥量对产量影响不明显,说明现有施肥量不是造成农户产量差异的直接因为。
　　 ⑷夏玉米试验设计了四种模式,即农民习惯模式、高产高效模式、再高产模式、再高产高效模式,结果表明,2009年、2010年高产高效模式产量比农民习惯模式提高了8.6％、9.3％。该模式化肥偏生产力最大,土壤硝态氮残留最少、养分吸收量较大,且氮素盈余最少。其主要措施包括：品种可选用郑单958或将郑单958与浚单20混播；保证密度为每公顷67500～75000株；氮肥用量(纯氮)180～210kg／hm2,底追比例为4:6,大喇叭口期追施氮肥,磷肥90～120kg／hm2,钾肥150～180kg／hm2。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.2.1 冬小麦高产高效限制因素研究

1.2.2 夏玉米高产高效限制因素研究

1.2.3 小麦玉米高产高效技术体系优化研究

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

1.3.3 技术路线

2 材料与方法

2.1 研究区概况

2.2 河北山前平原区小麦-玉米限制因素研究

2.3 小麦-玉米高产高效技术体系建立与验证

2.3.1 试验方案

2.3.2 样品采集与测定

2.3.3 数据处理

2.4 玉米氮肥优化试验

3 结果与分析

3.1 河北山前平原区冬小麦高产高效限制因素分析

3.1.1 农户冬小麦产量、偏生产力及产量构成要素对比

3.1.2 农户冬小麦限制因素分析

3.2 河北山前平原区玉米高产高效限制因素研究

3.2.1 农户夏玉米产量、化肥偏生产力及产量构成要素对比

3.2.2 农户夏玉米限制因素分析

3.3 冬小麦高产高效技术体系的验证与优化

3.3.1 产量、构成要素及化肥偏生产力对比

3.3.2 土壤硝态氮、养分吸收及表观平衡指标对技术体系的验证

3.3.3 冬小麦高产高效技术体系集成

3.4 夏玉米高产高效技术体系验证与优化

3.4.1 4+x试验产量、构成要素及化肥偏生产力对比

3.4.2 4+x试验土壤硝态氮、养分吸收及表观平衡指标对技术体系的验证

3.4.3 氮肥试验产量、产量构成及化肥偏生产力对比

3.4.4 氮肥试验土壤硝态氮、养分吸收、氮素平衡指标对技术体系的优化

3.4.5 夏玉米高产高效技术体系集成

4 讨论

4.1 影响冬小麦产量的限制因素

4.2 小麦玉米高产高效水肥管理措施研究

4.3 冬小麦氮素平衡及养分吸收规律研究

4.4 天气灾害对作物产量的影响

5 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢

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