稻麥兩熟區(qū)冬小麥適宜氮素指標動態(tài)模型構建與追氮調控研究.pdf

1、氮肥問題是作物生長監(jiān)測、生產管理研究的重要問題之一，合理的氮肥運籌在確保高產的同時，還能提高氮素利用效率，避免資源浪費和環(huán)境污染。本研究以長江下游稻麥兩熟區(qū)冬小麥為研究對象，通過在如皋和徐州地區(qū)開展2年的氮肥和主栽品種試驗，并結合實驗室已有歷史試驗數據，構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(Normalized differencevegetable

2、 index，NDVI)動態(tài)變化模型，在此基礎上分別建立了基于植株氮營養(yǎng)指數(Nitrogen nutrition index，NNI)和NDVI的氮素診斷調控模型，為小麥精確調控提供了理論依據和技術手段。
　　通過設置不同施氮水平和主栽品種的大田試驗，結合試驗室已有試驗數據，采用Justes提出的臨界氮濃度模型構建方法，建立了長江下游稻麥兩熟區(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

3、華北平原建立的臨界氮濃度曲線對比分析后認為: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，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內稻麥兩熟區(qū)域推廣使用。
　　在已構建的臨界氮濃度模型基礎上，提出了關鍵生育期基于NNI的冬小麥追氮調控方法。通過對NNI計算值與NNI理論值的對比分析，發(fā)現當NNI＜1時，NNI計算值小于NNI理論值。因此實際應用中不能直接用NNI=

4、1來判斷作物是否處于氮素最佳狀態(tài)。對產量進行歸一化處理，發(fā)現相對產量(Relativeyield，RY)與關鍵生育期NNI存在線性平臺關系:拔節(jié)期當NNI＜0.95時，RY=1.12NNI-0.08，當NNI≥0.95時，RY=0.98;孕穗期當NNI＜0.98時，RY=0.96NNI+0.05，當NNI≥0.98時，RY=0.99。根據該線性平臺關系，我們認為拔節(jié)期NNI=0.95，孕穗期NNI=0.98可以作為判斷冬小麥氮索營養(yǎng)狀況

5、的是否適宜的標準。在基于NNI進行氮肥調控時，先根據作物NNI實時校正目標產量，再基于養(yǎng)分平衡原理，進行追氮調控，這可有效避免目標產量過高造成的氮肥浪費和環(huán)境污染。
　　通過系統(tǒng)獲取花前小麥冠層NDVI值，分析冬小麥冠層NDVI隨累積生長度日變化規(guī)律，對各關鍵生育期的冠層NDVI進行歸一化處理，建立了花前相對NDVI（RNDVI）隨相對 AGDD（RAGDD）變化的Logistic模型(RNDVI=1/(1+e^(-11.62(R

6、AGDD-0.25)))，R=0.98)。同時，根據目標產量下作物在抽穗期的NDVImax經驗值，建立了花前小麥冠層適宜NDVI動態(tài)模型(ONDVI=NDVImax×RNDVI)。
　　對小麥冠層NDVI與施氮量的異速增長關系進行了建模分析，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)的定量關系，建立了基于小麥冠層ND