黄淮海农作区冬小麦—夏玉米产量差及其限制因素解析

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1、分类号：单位代码：密级：学号：博士学位论文黄淮海农作区冬小麦夏玉米产量差及其限制因素解析研宄生刘建刚导师褚庆全副教授合师申请学农学博士专业名作物栽培学与耕作学研究方向作物产暈差所在学院农学与生物技术学院二零一五年五月ChinaAgriculturalUniversityPh.D.DissertationYieldgapofwinterwheatandsummermaizeandlimitingfactorsinHuang-Huai-HaiFarmingRegionPh.DCandidate:Jiangang

2、LiuAdvisor:AssociateProf.QingquanChuMajor:CropCultivation&FarmingSystemCOLLEGEOFAGRICULTUREANDBIOTECHNOLOGYCHINAAGRICULTURALUNIVERSITYMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学

3、位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：）时间：年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名

4、时间：胖月上日中国农业大学博士学位论文摘要摘要在人口膨胀、生物质能源需求增加、气候变化和生态环境恶化的背景下，粮食安全问题日益严峻。黄淮海农作区是我国最重要的粮食产区，其在粮食生产中具有重要的地位。为量化黄淮海农作区冬小麦和夏玉米的增产潜力，解析产量差限制因素，本研究利用模型，结合农户调研和大田实验，量化了冬小麦和夏玉米的产量差，并分析了其时空分布特征，在此基础上初步探讨了区域和田块水平上冬小麦夏玉米产量差的限制因素，以期为缩减黄淮海农作区冬小麦夏玉米产量差和粮食总产的持续稳定提高提供理论和技术支撑。黄淮海

5、农作区年冬小麦和夏玉米的潜在产量均有明显的东高西低的分布特征，且近年呈减小趋势。冬小麦和夏玉米潜在产量空间差异的主要影响因素是日平均太阳辐射和日最高温度，潜在产量与日均太阳辖射呈显著正相关，而与日最高温度呈显著负相关。近年冬小麦潜在产量平均减幅为这主要是由于生育期内辐射减少引起的，而夏玉米潜在产量平均减少幅度为主要是由于生育期内的温度升高，辐射减少共同决定的。黄淮海农作区冬小麦和夏玉米的实际产量与可获得产量和潜在产量之间存在不同程度差距该区域冬小麦和夏玉米存在一定的产量提升空间。县级尺度上，冬小麦和夏玉米的

6、潜在产量与实际产量之间差距的面积加权平均值分别为和冬小麦和夏玉米可获得产量与实际产量之间的可缩减产量差的面积加权平均值分别是和。亚区尺度上，黄淮海农作区各亚区冬小麦和夏玉米的可缩减产量差呈现出较大的空间差异，呈现出两边高中间低的空间分布特征。农作区尺度上冬小麦和夏玉米的面积加权实际产量占可获得产量的比例分别为和该层差距是现实中可缩减的产量差。不同亚区冬小麦和夏玉米可缩减产量差的空间差异是由自然资源因素、技术水平和物质条件共同决定的，通过增加技术和物质投入可以减少资源障碍因素来缩减区域的产量差。科学的氮肥管理

7、可以有效的缩减冬小麦和夏玉米的产量差，但其效果受到气候、品种等因素影响，农户施肥不合理现象突出。通过模型和农户调研结果可知，吴桥冬小麦最佳施氮量为农户氮肥施用过量，氮肥农学效率低的现象突出，而夏玉米最佳施氮量为当地农户氮肥施用量不足。在不施氮肥条件下，重度水分亏缺年型下冬小麦的可获得产量较轻度水分亏缺年型可减少四年田间试验表明，与不施氮肥相比，冬小麦生育期内增施氮肥增产可达，并缩减的潜在产量与实际产量之间的差距，夏玉米生育期内通过适度的氮肥管理增产可达缩减的潜在产量与实际产量的差距。通过氮肥管理无法缩减的产

8、量差距应通过作物品种更替、提高土壤肥力、加强栽培管理水平等多方面来实现消除。关键词：黄淮海农作区，模型，产量差，冬小麦夏玉米，氮月巴中国学位农业大学博士论文，中国农业大学博士学位论文，中国农业大学博士学位论文目录目录摘要目录插图清单附表清单■研究目的和意义国内外研究现状研究内容和方法第二章材料与方法研究区域背景试验设计数据来源研究方法第三章农业技术推广决策支持系统（有效性验证模型的简介模型的初始化模型品种参数调试