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1 篇 学位论文

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1 篇 电子文献
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学科分类号

1 篇 农学
- 1 篇 作物学

主题

1 篇 根系带水质模型
1 篇 生长和氮素指标
1 篇 综合评价
1 篇 氮肥管理模式
1 篇 夏玉米

机构

1 篇 华北水利水电大学

作者

1 篇 罗敏鹏

语言

1 篇 中文

检索条件"主题词=生长和氮素指标"

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详细简洁

排序：

基于根系带水质模型的河南引黄灌区夏玉米氮肥管理优化

基于根系带水质模型的河南引黄灌区夏玉米氮肥管理优化

引用

作者：罗敏鹏华北水利水电大学

学位级别：硕士

在新的气候背景下,大量研究表明降雨带来的水分足以满足玉米日常生长需要,这使得传统的田间水氮管理模式在如今看来,不仅浪费了现有水资源,而且额外的灌溉水使得土壤紧实度降低,氮素随着水分运移到根区以下,有污染地下水的风险。因此,... 详细信息

在新的气候背景下,大量研究表明降雨带来的水分足以满足玉米日常生长需要,这使得传统的田间水氮管理模式在如今看来,不仅浪费了现有水资源,而且额外的灌溉水使得土壤紧实度降低,氮素随着水分运移到根区以下,有污染地下水的风险。因此,为适应新时代中国农业高质量发展的要求,我们有必要探究河南引黄灌区夏玉米适宜的氮肥管理模式。本文以“田间试验-模型-情景模拟”为主线,首先基于两年的田间试验研究了施氮量与施氮时期对夏玉米水氮运移和生长特性的影响,选取生长和氮素指标并结合综合评价方法得到最佳施氮时期;其次,将田间实测的两年间相关数据结合当地气象数据输入根系带水质模型（RZWQM2）,率定验证后得到相关参数,并对参数的模拟效果进行评价;随后,利用验证后的RZWQM2模型模拟探究引黄灌区的最佳氮肥管理模式,并采用两种综合评价方法对模拟结果进行分析评价,两种评价方法的结果相互印证,确保结论的可靠性;最后,本研究基于过去43年间该地区的气象数据,对各气象因子与作物生长特性之间的年际变化以及相互之间的相关性进行了初步探讨,为该地区今后夏玉米的科学种植、实现农业高质量发展提供相应的参考。本文的主要研究结论如下: （1）不同施氮水平与施氮时期下各试验小区的土壤含水率变化基本一致,施加氮肥可以促进根系的吸水能力从而导致各土层的平均含水率出现变化。不同施氮时期会影响硝态氮峰值出现的时间,增加氮肥施用量能提高土壤中的硝态氮含量,施肥后表层土壤硝态氮含量呈现先增加后减少的趋势,往后随着降雨等因素的影响,硝态氮不断往深层运移。另外,尿素大概七天能水解完全。（2）通过ANOVA检验F值,夏玉米各生长指标、氮素指标受施氮量和施氮时期的影响均显著。随着施氮量的增加,夏玉米的产量、地上部生物量和叶面积指数呈现先增加后减少的规律;地上部含氮量随着施氮量的增加一直增加,但增速放缓。对于夏玉米的各氮素指标,不同年份呈现的规律有些许差异。保持施氮量一定时,开花期进行追肥处理,其叶面积指数在下降阶段的速率明显慢于不在开花期进行追肥的处理。结合两种综合评价方法,以产量、各氮素效率为评价指标,除施加基肥外,在喇叭口期和开花期追肥（P2P3）-施氮总量220 kg/hm2（N220）处理为田间尺度的最优氮肥管理模式,最优的追氮时期为喇叭口期和开花期（P2P3）。（3）RZWQM2模型的水分模块对该地区土壤水分的模拟效果较好,各处理不同土层体积含水率的模拟值与实测值的均方根误差RMSE值在0.007-0.044 cm3/cm3,平均相对误差MRE值变化范围为2.66%-15.91%,标准均方根误差NRMSE处于2.99%-17.57%,处于良好水平。RZWQM2模型能较好的模拟该地区土壤硝态氮含量,各处理不同深度土层的硝态氮浓度实测值与模拟值的MRE值在4.36%-45.01%,RMSE值在0.057-3.412 mg/kg,NRMSE值在3.37%-27.23%,处于良好水平。对物候期的模拟误差不超过5天。对作物产量、生物量和含氮量的模拟存在轻微的低估,但仍处于良好水平,率定和验证过程中玉米产量NRMSE值分别为6.17%和9.86%;地上部生物量NRMSE值分别为8.93%和7.79%;地上部含氮量的NRMSE值分别为5.20%和12.65%。综上,RZWQM2模型可以较好的适用于河南引黄灌区的相关水氮及作物研究。（4）一个合理的氮肥管理模式应包括施氮量、施氮时期和施氮比例。为了尽量排除水分胁迫的影响,我们通过DI指数筛选了丰水年的气象数据,将其输入模型,设置了66种施氮情景。以产量、各氮素效率为评价指标,结合综合评价的结果,推荐该地区的最佳氮肥管理模式为:总施氮量190 kg/hm2,分别在苗期前、喇叭口期、开花期以1:2:1的比例进行分配,较好的施氮量区间为160-200 kg/hm2。（5）过去43年间,有效积温、最高/低气温随着年份的变化呈现为显著增加的趋势,相对湿度的年际变化为显著降低的趋势,总净辐射量、总降雨量随着年份变化呈现为降低趋势。夏玉米的各物候期、产量、地上部含氮量的年际变化趋势呈现为下降态势,氮肥利用效率则反之。气象因子之间呈现显著正相关关系的有:降雨量与相对湿度,有效积温与最高/低气温,最低气温与最高气温。气象因子之间呈现显著负相关关系的有:有效积温与相对湿度,净辐射与降雨量,降雨量与最高气温,相对湿度与最高/低气温。夏玉米的全生育期长短与有效积温、最高/低气温呈现显著负相关,与降雨量、相对湿度呈现显著正相关;地上部含氮量与净辐射、最高气温呈现显著正相关,与降雨量、相对湿度呈显著负相关;氮肥利用效率与降雨量呈显著正相关,与风速、最高温度呈显著负相关。

关键词：夏玉米氮肥管理模式根系带水质模型生长和氮素指标综合评价

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