氮肥運(yùn)籌對水稻生長影響的模擬研究.pdf

1、水稻(OryzasativaL.)是我國最重要的糧食作物之一。為了提高水稻單產(chǎn)，大量氮肥被投入到稻田中，氮肥利用率低及其帶來的環(huán)境危害成為了我國水稻生產(chǎn)中的突出問題。合理施用氮肥對提高水稻產(chǎn)量，保障我國糧食安全和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究通過不同氮肥處理的水稻田間試驗(yàn)，系統(tǒng)分析了氮肥運(yùn)籌對水稻生長的影響，并分析比較了國內(nèi)外具有代表性的3個(gè)水稻氮素平衡模型。研究成果將對水稻生產(chǎn)的氮肥管理、水稻生長模型的改進(jìn)等具有重要意義

2、。
　　通過不同品種、施氮量和基追比的試驗(yàn)分析了氮肥運(yùn)籌對水稻莖蘗動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)和氮素積累動(dòng)態(tài)與分配、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，氮肥運(yùn)籌對這些指標(biāo)均有顯著的影響。提高施氮量可以提高水稻單位面積的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、葉面積、干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量等，但同時(shí)會(huì)降低水稻的千粒重和氮肥利用率等。提高追肥的施用比例，可以提高水稻單位面積有效穗數(shù)和氮肥利用率，但會(huì)降低每穗粒數(shù)和千粒重。兩個(gè)施氮水平下，均以R3(6∶4)處

3、理的干物質(zhì)量和產(chǎn)量最高，過高或過低的基肥比例都不利于水稻獲得較高的干物質(zhì)量和產(chǎn)量。綜合結(jié)果表明，唯有合理的氮肥運(yùn)籌才有助于提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率，減少氮素?fù)p失及其對環(huán)境的危害。通過高氮處理的氮濃度測定數(shù)據(jù)構(gòu)建了基于生理發(fā)育時(shí)間(PDT)的水稻各器官和植株地上部臨界氮濃度模型。葉片、莖和地上部的臨界氮濃度模型均符合冪函數(shù)關(guān)系，而穗的臨界氮濃度模型則符合線性函數(shù)關(guān)系。
　　以CERES-Rice、ORYZA2000、RiceGrow

4、模型中的氮素平衡模型為研究對象，從過程劃分、參數(shù)設(shè)置、模型算法和模擬效果等方面對其進(jìn)行分析比較，揭示3個(gè)氮素平衡模型的異同點(diǎn)。結(jié)果表明，在模擬過程的劃分上，CERES-Rice和RiceGrow均詳細(xì)的描述了土壤中的氮素平衡和作物中的氮素平衡過程，而ORYZA2000則主要關(guān)注對作物中氮素平衡的模擬。模型算法上，CERES-Rice和RiceGrow模型在礦化與生物固持、反硝化和淋洗等過程中采用的算法類似，而在尿素水解、硝化作用與氨揮發(fā)

5、中區(qū)別較大。三個(gè)模型對作物中的氮素平衡過程的算法相似，差異主要存在于最小氮濃度、最大氮濃度等的計(jì)算上。參數(shù)設(shè)置上，RiceGrow和ORYZA2000模型所設(shè)置關(guān)于氮素平衡的參數(shù)較CERES-Rice模型多，但大多作為經(jīng)驗(yàn)型參數(shù)，因此三個(gè)模型實(shí)際需要調(diào)試的參數(shù)均較少。利用不同施氮量和氮肥基追比處理的試驗(yàn)資料對上述3個(gè)模型進(jìn)行較準(zhǔn)和檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三個(gè)模型均能較好地模擬成熟期地上部干物質(zhì)量、氮累積量和產(chǎn)量。對于全生育期，RiceGrow模型