旱区小麦生长与水肥调控

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外相关研究现状 2

1.2.1 作物水分利用效率研究 2

1.2.2 作物需水和耗水特征研究 6

1.2.3 水肥耦合对作物生长及产量的影响研究 10

1.2.4 作物生长模型AquaCrop的应用 12

1.3 研究内容与试验方法 13

1.3.1 研究内容 13

1.3.2 试验方法 13

参考文献 21

第2章 春冬小麦叶片光合特征 28

2.1 春小麦叶片光合特征 28

2.1.1 春小麦光合作用日变化特征 28

2.1.2 春小麦全生育期内光合特征 31

2.1.3 春小麦光响应曲线 35

2.2 冬小麦叶片光合特征 37

2.2.1 水氮对冬小麦叶片相对叶绿素含量的影响 37

2.2.2 冬小麦叶片净光合速率变化特征分析 39

2.2.3 冬小麦叶片蒸腾速率变化特征 40

2.2.4 冬小麦叶片水分利用效率变化特征分析 41

2.2.5 冬小麦叶片气孔导度变化特征分析 42

2.2.6 冬小麦叶片气孔限制值变化特征分析 43

参考文献 44

第3章 春冬小麦生长特征 46

3.1 春小麦生长特征 46

3.1.1 春小麦株高变化特征 46

3.1.2 春小麦叶面积指数变化特征 46

3.1.3 春小麦地上生物量累积特征 48

3.1.4 春小麦地下生物量累积特征 48

3.1.5 春小麦籽粒产量及其构成因素相关性分析 49

3.2 春小麦生长数学模型 50

3.2.1 春小麦株高与时间关系 51

3.2.2 春小麦叶面积指数与时间关系 51

3.2.3 春小麦地上生物量与时间关系 52

3.2.4 春小麦株高与叶面积指数间Logistic模型 53

3.2.5 春小麦株高与地上生物量间Logistic模型 55

3.2.6 春小麦生长模型评估 56

3.3 冬小麦生长特征 59

3.3.1 冬小麦株高变化特征 59

3.3.2 冬小麦叶面积指数变化特征 60

3.3.3 冬小麦地上生物量变化特征 61

3.3.4 冬小麦产量和水分利用效率 61

3.4 冬小麦生长数学模型 62

3.4.1 冬小麦株高与有效积温关系 62

3.4.2 叶面积指数与有效积温关系 63

3.4.3 冬小麦地上生物量与有效积温关系 63

3.4.4 参数标准化分析 64

3.4.5 耗水量与冬小麦作物生长特征指标最大值关系 65

3.4.6 冬小麦株高与叶面积指数关系 66

3.4.7 冬小麦株高与地上生物量关系 66

3.4.8 冬小麦生长模型评估 66

参考文献 68

第4章 春冬小麦耗水特征和水分利用效率 69

4.1 春小麦耗水特征 69

4.1.1 春小麦全生育期土壤含水量变化特征 69

4.1.2 春小麦不同生育阶段耗水特征 70

4.1.3 春小麦全生育期耗水量与水分利用效率 71

4.1.4 春小麦土面蒸发特征分析 72

4.1.5 春小麦耗水量、水分利用效率与产量间关系 73

4.2 冬小麦耗水特征与水分利用效率 74

4.2.1 冬小麦收获期土壤剖面水分分布特征 74

4.2.2 冬小麦休闲期土壤剖面水分恢复 75

4.2.3 冬小麦生育期耗水量 78

4.2.4 冬小麦产量与水分利用效率关系 80

参考文献 81

第5章 冬小麦水肥耦合效应和土壤氮素分布 82

5.1 水肥耦合对冬小麦生长的影响 82

5.1.1 水肥耦合对株高的影响 82

5.1.2 水肥耦合对叶面积指数的影响 83

5.1.3 水肥耦合对地上生物量的影响 85

5.2 水肥耦合对冬小麦产量及产量构成的影响 86

5.2.1 水肥耦合对穗数的影响 86

5.2.2 水肥耦合对穗粒数的影响 86

5.2.3 水肥耦合对千粒重的影响 87

5.2.4 水肥耦合对产量的影响 88

5.3 水肥耦合麦田土壤硝态氮变化特征 88

5.3.1 土壤剖面硝态氮含量分布特征 89

5.3.2 生育期土壤剖面硝态氮累积量 92

5.3.3 硝态氮累积量变化趋势 93

5.3.4 最大产量下土壤硝态氮累积 94

5.4 冬小麦水肥利用率及水肥耦合优化区域 96

5.4.1 计算方法 96

5.4.2 水肥耦合条件下冬小麦产量效应 97

5.4.3 水肥耦合区域 100

参考文献 102

第6章 覆盖条件下春小麦生长和水分利用效率 104

6.1 覆盖条件下光合作用日变化特征 104

6.1.1 叶片温度变化特征 104

6.1.2 净光合速率变化特征 105

6.1.3 蒸腾速率变化特征 105

6.1.4 气孔导度变化特征 105

6.2 覆盖条件下春小麦生育期内光合特征 106

6.3 覆盖对春小麦水分利用效率的影响 109

6.3.1 覆盖对春小麦全生育期土壤温度变化影响 109

6.3.2 覆盖条件下春小麦灌浆期土壤温度的日变化 111

6.3.3 覆盖条件下表层土壤湿度变化特征 112

6.3.4 覆盖条件下叶片水分利用效率的影响因素主成分分析 113

6.3.5 覆盖条件下春小麦生育期土壤储水量动态变化特征 113

参考文献 115

第7章 春冬小麦生长与耗水过程的数值模拟 116

7.1 AquaCrop模型特点 116

7.2 春小麦生长与耗水过程的数值模拟 117

7.2.1 AquaCrop模型参数确定 117

7.2.2 AquaCrop模型准确性评价 119

7.2.3 春小麦生长与耗水过程的模拟分析 119

7.3 冬小麦生长与耗水过程的数值模拟 124

7.3.1 AquaCrop模型参数确定 124

7.3.2 AquaCrop模型参数率定 126

7.3.3 AquaCrop模型准确性评价指标 127

7.3.4 模型模拟准确性分析 128

7.4 冬小麦田间水分管理模式优化 132

7.4.1 降水年型划分 132

7.4.2 水分管理模式优化 132

参考文献 135

第8章 冬小麦氮肥利用效率与管理模式 137

8.1 冬小麦生长与氮肥利用效率分析 137

8.1.1 冬小麦地上生物量增长与产量分析 137

8.1.2 氮肥利用效率分析 139

8.2 氮肥管理模式优选 140

8.2.1 土壤水分分布特征模拟分析 140

8.2.2 冠层增长模拟分析 141

8.2.3 地上生物量模拟分析 142

8.2.4 冬小麦产量模拟分析 142

8.2.5 氮肥管理模式优选 144

参考文献 145