结合水稻生长及氮环境影响的施氮优化模拟研究

结合水稻生长及氮环境影响的施氮优化模拟研究

论文摘要

本文通过研究2003年余杭、2004富阳不同施氮水平对水稻生长变化、器官氮含量、水稻产量、土壤氮累计、渗漏水氮素污染、氮素利用率、最佳经济施氮量影响的基础上,对水稻施氮优化模拟模型(Rice fertilizer-N OptimizationSimulation Model,RNOSM)进行了验证和应用,确定了两地较合理的施氮量和施氮时间。最后对RNOSM 模型的网络化进行探索,建立了模型参数的网络化计算。研究结果如下:1.施氮量与水稻叶面积指数、各器官干物质和植株总重有明显的相关性,随着施氮量的增加,叶面积指数、各器官干物质和植株总重相应增加。在施氮量小于225kghm-2 时,随着施氮量的增加LAI、绿叶干重、穗重增长明显,但是施氮量高于225kghm-2之后,增长效果迅速减弱。2.叶N、茎N、根N、穗N含量和施氮量之间都表现为极显著的正相关,相关系数分别为0.9273,0.9374,0.8278,0.9220。3.研究表明一定范围内增施氮肥能够增加水稻产量,但过多施肥会适得其反,导致产量下降。余杭试验表明,施氮量超过225kghm-2之后水稻产量开始下降。4.通过对两地不同施氮水平下O-20cm土壤全氮含量分析发现,<75kghm-2的施氮量对土壤氮补充是不够的,过量施肥会引起土壤中氮严重积累,导致环境污染。 从分次施氮的效果看,施肥时间对土壤氮累计影响明显,第一次施肥(基肥)后土壤中氮大量累积,而第二、三、四次间土壤的含氮量变化却不大,因此,从分次施氮的优化考虑,占总施氮量50%的基肥相对偏多,而其后的施肥量有待增加。 从渗漏水与施氮水平的关系看,施氮量大于225 kghm-2后,地下水含氮量快速增加,从施氮时间看,第一次施肥后渗漏水含氮量很高,适当控制施氮量和减少基肥量对地下水的保护起到积极的作用。5 通过对2003年余杭植株吸氮量、氮肥吸收利用率、氮收获指数、氮盈余等氮素利用指标分析表明,225kghm-2作为余杭合理施氮量是个较好的选择。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 作物氮素动态模拟模型研究进展
  • 1 作物生长模拟模型的研究进展
  • 1.1 国外作物生长模拟模型研究回顾
  • 1.2 国内作物生长模拟模型研究回顾
  • 2 作物氮素动态模拟模型的研究进展
  • 3 作物氮素动态模拟模型的研究内容
  • 3.1 土壤氮性状的模拟
  • 3.2 作物对氮需求的模拟
  • 3.3 作物对氮吸收的模拟
  • 3.4 氮素在作物体内的运转和分配模拟
  • 4 作物氮行为模型模拟还需解决的问题及展望
  • 第二章 研究内容、目的和方法
  • 1 研究内容和目的
  • 2 试验材料和方法
  • 2.1 试验点概况
  • 2.2 试验设计
  • 2.3 稻田渗漏计设计
  • 3 模型介绍和网络化研究
  • 3.1 模型介绍
  • 3.2 模型网络化意义
  • 3.3 开发环境和编程语言
  • 3.5 气象资料
  • 第三章 结果与分析
  • 1 田间试验结果与分析
  • 1.1 不同施氮水平对水稻生长变化影响
  • 1.1.1 不同施氮水平对叶面积发育的影响
  • 1.1.2 不同施氮水平对茎干重的影响
  • 1.1.3 不同施氮水平对绿叶干重的影响
  • 1.1.4 不同施氮水平对穗干重的影响
  • 1.1.5 不同施氮水平对根干重的影响
  • 1.1.6 不同施氮水平对植株干重的影响
  • 1.2 不同施氮水平对水稻器官氮含量的影响
  • 1.3 不同施氮水平对产量性状的影响
  • 1.4 不同施氮水平对土壤氮累计的影响
  • 1.5 不同施氮水平对渗漏水氮素污染的影响
  • 1.6 不同施氮水平对氮素利用率的影响
  • 1.7 最佳经济施氮量分析
  • 2 氮肥管理优化模型的验证与应用
  • 2.1 模型验证
  • 2.1.1 参数计算
  • 2.1.2 模型验证
  • 2.2 模型应用
  • 2.2.1 施氮曲线和产量模拟
  • 2.2.2 施氮优化
  • 3 水稻氮肥管理优化模型的网络化研究
  • 3.1 发育速率常数与生育期的计算
  • 3.1.1 编程原理和公式
  • 3.1.2 网络化结果
  • 3.2 地点品种因子FSV1,FSV2的计算
  • 3.2.1 编程原理和公式
  • 3.2.2 网络化结果
  • 3.3 氮施用曲线参数的计算
  • 3.3.1 编程原理和公式
  • 3.3.2 网络化结果
  • 第四章 结论与讨论
  • 1 结论
  • 1.1 试验结论
  • 1.1.1 不同施氮水平与水稻生长变化的关系
  • 1.1.2 不同施氮水平与水稻器官氮含量的关系
  • 1.1.3 不同施氮水平与水稻产量的关系
  • 1.1.4 不同施氮水平与土壤氮累计的关系
  • 1.1.5 不同施氮水平与渗漏水氮素污染的关系
  • 1.1.6 不同施氮水平与氮素利用率的关系
  • 1.1.7 最佳经济施氮量
  • 1.2 模型模拟结论
  • 1.2.1 模型验证
  • 1.2.2 用模型施氮优化
  • 1.2.3 模型网络化研究
  • 2 讨论
  • 2.1 关于合理施氮
  • 2.2 关于模型优化施氮
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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