密度和秸稈覆蓋對旱地玉米產(chǎn)量和農(nóng)田水分影響的模擬研究.pdf

1、本研究以黃土高原東部壽陽旱地農(nóng)業(yè)試驗站春玉米為研究對象，采用田間試驗數(shù)據(jù)和文獻數(shù)據(jù)相結(jié)合、統(tǒng)計分析和模型分析結(jié)合的研究方法，以1967～2015年壽陽（試驗站）氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對澳大利亞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模型(APSIM)進行了調(diào)參和驗證，利用驗證后的APSIM模型分析了不同種植密度和秸稈相對覆蓋量對玉米產(chǎn)量及農(nóng)田水分平衡的影響，獲得了以下主要研究結(jié)論:
　　(1)壽陽旱地農(nóng)業(yè)區(qū)降水量年際間變異大，季節(jié)分配極度不均。壽陽旱地玉米產(chǎn)量與休

2、閑期降水量呈顯著正相關(guān)，同時，壽陽旱地玉米產(chǎn)量與生育期降水量的分配有關(guān)，表現(xiàn)為玉米產(chǎn)量分別與6月和7月的降水量顯著相關(guān)，尤其是7月更為顯著。
　　(2)通過對主要輸出變量的敏感性分析，確定影響模型輸出的敏感性參數(shù)，基于田間試驗數(shù)據(jù)并結(jié)合“試錯法”對模型進行參數(shù)率定。驗證結(jié)果表明，APSIM模型對壽陽試驗站玉米的葉面積指數(shù)、地上生物量、累計蒸發(fā)量、產(chǎn)量模擬效果較好，對土壤分層含水量與逐日蒸發(fā)量的模擬效果較差?？傮w來說，率定后的APS

3、IM模型在壽陽旱地玉米生產(chǎn)和農(nóng)田水分模擬方面表現(xiàn)出較好的預(yù)測性和適應(yīng)性。
　　(3)增加玉米種植密度降低了土壤蒸發(fā)量，提高了蒸騰蒸發(fā)比。除極干旱年外（種植密度對蒸散量沒有明顯影響），玉米田蒸散量隨著種植密度增加而呈漸進線增長。通過APSIM的情景分析得出，壽陽旱地玉米的最適宜種植密度具有隨著年降水增多而增加的趨勢，即極干旱年為37500株hm-2(D1)，干旱年為52500株hm-2(D2)，平水年、豐水年和極豐水年為67500株

4、hm-2(D3)。
　　(4)秸稈覆蓋顯著降低了土壤蒸發(fā)量，使更多的水分用于作物生長，提高了產(chǎn)量和水分利用效率，降低了降水季節(jié)波動導(dǎo)致的產(chǎn)量年際間變異性。秸稈覆蓋提高產(chǎn)量和水分利用效率的效果受覆蓋量和降水年型影響，在低覆蓋量時不明顯，隨著相對覆蓋量的增加而提高，對產(chǎn)量與水分利用效率的影響均在相對覆蓋量為100％時達到最大;同時，秸稈覆蓋保水增產(chǎn)效果具有隨著年降水增多而降低的趨勢，在干旱年最為顯著，在豐水年最差。無覆蓋處理土壤總有機