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基于WCSODS的小麦变量施肥决策系统研发

张娟娟  
【摘要】: 于2003~2005年,在试验和对WCSODS在河南的适应性评价与分析基础上,构建了小麦变量施肥模型,并在氮胁迫下对WCSODS进行了较系统的检验,结果表明: 1.基于郑州市的生态环境,在氮肥适宜条件下,生育期和产量的模拟精度较高,全生育期模拟值与实际观测值仅相差1~2d,拔节期和抽穗期相差较大,分别为3~6d和0~4d,LAI、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合,相关系数达到0.9393~0.9949;产量模拟值与实测值相差2.8~30.9kg/亩。但在氮胁迫条件下,模拟误差很大。 2.依据养分平衡原理和“作物-土壤-环境-技术”原则,构建了小麦变量施肥模型,包括小麦播前氮、磷、钾施肥总量和播后氮肥的精确追施量。该技术将土壤空间信息资料与小麦需氮量及各生育阶段的叶面积结合起来,通过引出作物长势订正因子,对施氮量的初值进行订正,从而确定不同小麦品种不同生育阶段的最适追氮量。这种施氮方法减少了氮肥的浪费和环境的污染,为小麦生产的合理施氮提供了科学的指导。 3.通过N肥订正模型与WCSODS的结合,对小麦群体光合生产模型进行了N素因子订正和检验。结果表明:订正后的群体光合生产模型能较好的模拟N胁迫条件下小麦的生长发育与产量的形成。在氮肥不足和过量条件下,叶面积的模拟值与实测值相关系数分别为0.9614~0.9816、0.9764~0.9866,干物质重的相关系数分别为0.9223~0.9799、0.9108~0.9789,产量相关系数达0.8164**。从趋势分析,施N不足或过量条件下,LAI和干物质积累与氮肥最优下相一致,说明对模型进行氮素订正的结构合理,参数准确,经过氮素因子订正的模型更能适应河南省小麦生产的需要。 4.2004~2005在河南农业大学和鹤壁农科所应用基于WCSODS的小麦变量施肥决策系统,验证了模型的有效性。结果表明:模型对产量的模拟相关系数分别为0.7799*和0.7169*,达到显著水平。且将在该变量施肥模型指导下的各作业区的平均施氮量与当地常规施氮量进行了比较,结果显示在相同产量水平下,每hm~2少施纯氮43.5kg,表明该系统具有节约成本、增加效益和防治污染的作用。


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