干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 甘肃省春小麦产量潜力及产量差特征研究

Arid

	甘肃省春小麦产量潜力及产量差特征研究
	李广; 董莉霞; 王钧; 闫丽娟; 王瑾; 高珍妮; 聂志刚; 刘强
完成单位	甘肃农业大学信息科学技术学院
登记(发布)日期	2015
中文摘要	1课题来源与背景本课题为甘肃省自然基金项目,由甘肃农业大学林学院和甘肃农业大学信息科学技术学院共同组成课题研究小组承担并完成,2013～2015年资助经费3万元。以甘肃省春小麦种植区为研究区域,利用当地气候资料、作物生育期、栽培管理措施和土壤资料,在区域尺度对APSIM模型进行验证,并分析研究区域春小麦不同水平产量潜力,明确春小麦产量潜力及各级产量差的时空分布特征。 2研究目的与意义研究甘肃省春小麦不同水平产量潜力及各级产量潜力之间产量差的时空分布特征,分析区域制约春小麦生产的制约因素。明确春小麦产量潜力及各级产量差的时空分布特征,分析甘肃省春小麦高产稳产的限制性因素,为当地小麦稳产高产科学管理提供依据,为更好发挥旱作农业区粮食生产在甘肃主体地位具有重要意义。 3主要论点与论据课题组主要开展了气象资料、土壤属性和作物属性资料的试验与收集整理,同时分析属性资料对小麦生长发育的影响,为模型的构建奠定了理论基础,并建立模型,然后把各模型集成到APSIM平台上。在此基础上建立了气象、土壤和作物属性数据库,根据长期定位试验对模型的参数进行了率定,并对模型进行了初步验证,然后运用模型分析光照、温度和CO2浓度对小麦产量形成的协同效应和甘肃省春小麦不同层次产量时空分布特征,在此基础上进行分析研究区域春小麦1971-2010年不同水平产量潜力。粮食高产量区域主要分布在甘肃中东部地区,说明此地区特有的地理环境可以发展农业经济,根据粮食高产量区域分布情况,再利用分析处理结果颁布有效的发展型方案来促进甘肃省农业的可持续发展。 4创见与创新 (1)APSIM模型空间尺度的适宜性研究; (2)甘肃省春小麦不同层次产量时空分布特征; (3)甘肃春小麦不同水平产量差分布特征; (4)气候变化对小麦生产的影响。 5社会经济效益和存在的问题研究甘肃省春小麦时空分布、小麦产量差及产量潜力,可以有效地指导春小麦生产,促进小麦产量提高,解决农业生产中的实际增产问题。本研究中以APSIM模型为工具对小麦气候变化下的时空分布特征及产量差进行了研究,虽然对模型进行了检验,但还需要升尺度进行适宜性等研究,且还需要进一步通过补充实验来完成。 6历年获奖情况无 7成果简介 (1)构建了旱地小麦的属性、管理和控制文件：通过定位试验和对模型的反复率正的基础上,建立上气候、土壤和作物属性基础数据库;同时在平台的基础根据标准属性模块,建立了研究区小麦、土壤等参数文件;根据模型运行需求,建立管理参数文件和运行控制文件。在构建参数模块的基础上,运用历史资料进行初步的模拟和率定。 (2)小麦是甘肃省的主要粮食作物,位于黄土高原的小麦区,常年种植面积约66.67万hm2,以塬地和山坡地为主,雨养种植,一般塬地产量3750kg/ hm2左右,山坡地产量2250kg/ hm2左右,所产小麦尚不能达到自给,属净输入地区;春麦区的中部干旱区小麦面积约26.67万hm2,一般产量750～1500kg/ hm2 ,产量低而不稳,不能满足当地居民生活需要;沿黄河灌区和河西走廊灌区是甘肃商品小麦的主产区,面积约36.67万hm2,一般产量5250～8250kg/ hm2,属高产地区,生产全省商品小麦的70%。目前甘肃小麦总体上基本自给,但地区间不平衡,中东部为净输入和消费区,河西是主要商品小麦输出区。 (3)甘肃省小麦生产潜力受光照、温度、水分等因素的耦合影响,不同地区制约小麦生产潜力的因素不同。甘肃省小麦生产潜力具有显著的地区差异。甘肃省部分地区小麦实际单产与小麦生产潜力间存在较大差距,小麦单产和小麦生产潜力二者都尚有很大的潜力提升空间。甘肃省小麦生产潜力受水资源影响很大,陇中的一些地区,水是制约该地区小麦生产潜力主要因素。为最大限度降低水分对小麦生产潜力造成的负面影响,干旱地区要加强农业水利建设和发展灌溉农业。 (4)当温度不变,CO2浓度每增加100 ppm,最大增产可达到14.6%,平均增产4.9%。同时小麦产量与CO2浓度呈二次抛物线上升型变化(偏回归一次项系数为99.56,二次项系数为-15.18),且CO2浓度增加小麦产量会出现报酬递减效应;当CO2浓度不变时,温度每升高1 ℃,最大减产幅度高达14.2%,平均减产6.1%。 (5)当温度不变时,小麦产量随光照升高呈开口向上的二次抛物线型变化,光照降低阈值点为3.23 MJ/m2(日平均光照为17.89 MJ/m2)。当光照不变时,小麦产量与温度呈二次抛物线下降型变化,且温度对产量的贡献呈叠加递减效应。
中文关键词	春小麦 ; 产量差
成果类型	基础理论
中图法分类号	S512.12
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001627823
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243530
推荐引用方式 GB/T 7714	李广,董莉霞,王钧,等. 甘肃省春小麦产量潜力及产量差特征研究[Z]. 基础理论,2015.