稻麥兩熟區(qū)冬小麥適宜氮素指標(biāo)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建與追氮調(diào)控研究.pdf

1、氮肥問(wèn)題是作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)管理研究的重要問(wèn)題之一，合理的氮肥運(yùn)籌在確保高產(chǎn)的同時(shí)，還能提高氮素利用效率，避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本研究以長(zhǎng)江下游稻麥兩熟區(qū)冬小麥為研究對(duì)象，通過(guò)在如皋和徐州地區(qū)開(kāi)展2年的氮肥和主栽品種試驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了冬小麥臨界氮濃度稀釋模型(Criticalnitrogen dilution，Nc)及花前冬小麥冠層適宜歸一化植被指數(shù)(Normalized differencevegetable

2、 index，NDVI)動(dòng)態(tài)變化模型，在此基礎(chǔ)上分別建立了基于植株氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)(Nitrogen nutrition index，NNI)和NDVI的氮素診斷調(diào)控模型，為小麥精確調(diào)控提供了理論依據(jù)和技術(shù)手段。
　　通過(guò)設(shè)置不同施氮水平和主栽品種的大田試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)室已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Justes提出的臨界氮濃度模型構(gòu)建方法，建立了長(zhǎng)江下游稻麥兩熟區(qū)冬小麥臨界氮濃度稀釋模型(Nc％=4.29DM-0.425，R2=0.92)。在與中國(guó)

3、華北平原建立的臨界氮濃度曲線對(duì)比分析后認(rèn)為:小麥的臨界氮濃度曲線具有一定的穩(wěn)定性，在一定環(huán)境變化范圍內(nèi)，適用于一定地區(qū)的小麥品種，具有基本相同的臨界氮濃度曲線。因此，本文建立的臨界氮濃度曲線可以在國(guó)內(nèi)稻麥兩熟區(qū)域推廣使用。
　　在已構(gòu)建的臨界氮濃度模型基礎(chǔ)上，提出了關(guān)鍵生育期基于NNI的冬小麥追氮調(diào)控方法。通過(guò)對(duì)NNI計(jì)算值與NNI理論值的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NNI＜1時(shí)，NNI計(jì)算值小于NNI理論值。因此實(shí)際應(yīng)用中不能直接用NNI=

4、1來(lái)判斷作物是否處于氮素最佳狀態(tài)。對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行歸一化處理，發(fā)現(xiàn)相對(duì)產(chǎn)量(Relativeyield，RY)與關(guān)鍵生育期NNI存在線性平臺(tái)關(guān)系:拔節(jié)期當(dāng)NNI＜0.95時(shí)，RY=1.12NNI-0.08，當(dāng)NNI≥0.95時(shí)，RY=0.98;孕穗期當(dāng)NNI＜0.98時(shí)，RY=0.96NNI+0.05，當(dāng)NNI≥0.98時(shí)，RY=0.99。根據(jù)該線性平臺(tái)關(guān)系，我們認(rèn)為拔節(jié)期NNI=0.95，孕穗期NNI=0.98可以作為判斷冬小麥氮索營(yíng)養(yǎng)狀況

5、的是否適宜的標(biāo)準(zhǔn)。在基于NNI進(jìn)行氮肥調(diào)控時(shí)，先根據(jù)作物NNI實(shí)時(shí)校正目標(biāo)產(chǎn)量，再基于養(yǎng)分平衡原理，進(jìn)行追氮調(diào)控，這可有效避免目標(biāo)產(chǎn)量過(guò)高造成的氮肥浪費(fèi)和環(huán)境污染。
　　通過(guò)系統(tǒng)獲取花前小麥冠層NDVI值，分析冬小麥冠層NDVI隨累積生長(zhǎng)度日變化規(guī)律，對(duì)各關(guān)鍵生育期的冠層NDVI進(jìn)行歸一化處理，建立了花前相對(duì)NDVI（RNDVI）隨相對(duì) AGDD（RAGDD）變化的Logistic模型(RNDVI=1/(1+e^(-11.62(R

6、AGDD-0.25)))，R=0.98)。同時(shí)，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量下作物在抽穗期的NDVImax經(jīng)驗(yàn)值，建立了花前小麥冠層適宜NDVI動(dòng)態(tài)模型(ONDVI=NDVImax×RNDVI)。
　　對(duì)小麥冠層NDVI與施氮量的異速增長(zhǎng)關(guān)系進(jìn)行了建模分析，將拔節(jié)期NDVI分成＜0.65，0.65～0.70，＞0.70三組，孕穗期分為＜0.75，0.75～0.85，＞0.85三組，明確了△NDVI與追氮量(△N)的定量關(guān)系，建立了基于小麥冠層ND