基于播期試驗與APSIM模型的北疆春播玉米適播期分析.pdf

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1、分類號：密級：公開學(xué)號：20162112010單位代碼：10759石河子大學(xué)碩士學(xué)位論文基于播期試驗與APSIM模型的北疆春播玉米適播期分析學(xué)位申請人許紅根指導(dǎo)教師劉朝巍副教授李少昆研究員申請學(xué)位類別專業(yè)碩士專業(yè)名稱農(nóng)業(yè)碩士研究領(lǐng)域作物所在學(xué)院農(nóng)學(xué)院中國·新疆·石河子2018年6月AnalysisofsuitablesowingdateofspringmaizeinnorthernXinjiangbasedonbothAPSIMmodelandfieldsowingdateexperimentADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPar

2、tialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureByXuHonggen(CropScience)DissertationSupervisor:AssociateProf.LiuChao-weiProf.LiShao-kunJun,2018摘要【目的】基于APSIM模型與大田播期試驗，明確北疆春播玉米區(qū)玉米的適宜播期，規(guī)避低溫脅迫對該區(qū)域玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的不利影響，提高光熱資源的利用效率，實現(xiàn)玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，為APSIM模型在該區(qū)域玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用及玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)。42【方法】本研究供試

3、玉米品種為當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣種植的中熟品種KWS9384，種植密度為9×10株/hm。2015-2017年在新疆奇臺墾區(qū)及第六師共青團農(nóng)場開展多年多點高產(chǎn)潛力試驗；2017年于奇臺總場設(shè)置大田播期試驗，播種期分別為4月20日、4月27日、5月5日、5月13日、5月20日。探究播期處理對玉米群體生長發(fā)育、植株形態(tài)、物質(zhì)積累、籽粒產(chǎn)量、積溫需求及玉米生育期內(nèi)氣候因子的影響；并結(jié)合播期試驗及多年高產(chǎn)潛力試驗觀測數(shù)據(jù)，利用APSIM模型以2天為播期步長，模擬一系列播期處理下的玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量最高且變異較小的時間段為玉米適宜播期?！局饕Y(jié)果】（1）玉米生長發(fā)育進程受播期影響，不同播期下玉米從播種至出

4、苗所需時間變異最大，隨播期延遲，SD2-SD5較SD1出苗所需時間縮短1-9d。玉米群體雌雄穗開花間隔期（Anthesis-silkinginterval,ASI）隨播期的推遲而延長。前三個播期處理能完成生理成熟，其生育期分別為129d、126d、129d，SD4、SD5不能完成生理成熟。（2）玉米播期推遲，玉米的株高、穗位高度、穗位系數(shù)逐漸升高，倒伏風(fēng)險增加；過早與過晚播種都不利于玉米干物質(zhì)積累；推遲播期導(dǎo)致玉米源庫關(guān)系不協(xié)調(diào)，庫數(shù)量不足限制了玉米產(chǎn)量的2提高；隨著播期延遲玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，在SD3達最高產(chǎn)量為15784.2kg/hm，SD1-SD3處理間無顯著差

5、異；SD4與SD5分別較SD3減產(chǎn)15.3%和24.8%，減產(chǎn)均達顯著水平，本研究中延遲玉米播種期主要是穗粒數(shù)的顯著減少導(dǎo)致產(chǎn)量降低。（3）不同播期主要調(diào)節(jié)玉米生長季內(nèi)日照時數(shù)、有效積溫及平均溫度等氣象因子來影響玉米的生長發(fā)育及產(chǎn)量。對于能完成生理成熟的前3個播期處理，各生育階段對GDD及≥10℃積溫的需求穩(wěn)定，且該生態(tài)區(qū)由于特殊的溫度條件，玉米各生育階段對應(yīng)GDD及≥10℃積溫值相差不大，表明在該區(qū)域極端高溫天數(shù)不多。（4）驗證后的APSIM模型在所研究的區(qū)域具有較好的適應(yīng)性。基于驗證后的APSIM模型，隨2著播種期推遲，玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后降低的二次曲線關(guān)系（R=0.85），兩者

6、回歸方程達到極顯著水平（P<0.01），產(chǎn)量回歸方程的極值產(chǎn)生于4月30日播種的模擬結(jié)果，在4月28日-5月12日播種玉米產(chǎn)量高且變異較小，該時間段播種有利于高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)；但APSIM模型對該區(qū)域玉米出苗持續(xù)時間模擬值偏短，出苗后生育階段的模擬結(jié)果與田間實際表現(xiàn)較為一致；模型模擬最適播期為4月28日至5月12日，與之對應(yīng)的出苗日期為5月3至5月17日；而大田播期試驗顯示，玉米獲取最高產(chǎn)量的播期處理對應(yīng)的出苗期為5月5至5月14日，兩者結(jié)果更為接近。結(jié)合APSIM模型與大田播期試驗結(jié)果，該區(qū)域玉米最適播期為4月20日-5月5日?！窘Y(jié)論】適期播種有利于提高玉米生育期內(nèi)光熱資源的利用效率，協(xié)

7、調(diào)玉米群體生長發(fā)育與產(chǎn)量形成，規(guī)避不良氣候因子的影響，實現(xiàn)玉米高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)。本研究結(jié)合大田分期播種試驗與APSIM模型模擬研究表明，4月20日-5月5日為北疆春播玉米區(qū)最適播期。為北疆地區(qū)玉米高效生產(chǎn)與作物模型模擬的綜合研究，探索了可行的技術(shù)途徑。關(guān)鍵詞：春玉米；APSIM模型；最適播期；產(chǎn)量IAbstract【Objective】Inthisstudy,theoptimalsowingdateofspringmaizewasanalyzedbyAPSIMm