渭北旱塬作物生长特征及其管理模式研究

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1、密级:公开博士学位论文渭北旱塬作物生长特征及其管理模式研究作者姓名：王翔翔指导教师:王全九研究员樊军副研究员学位类别:农学学科专业:土壤学研究所:中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心2015年05月StudyofcropgrowthcharacteristicsandthemanagementmodeofWeibeidrylandontheLoessPlateau.ByWangxiangxiangADissertation/ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofS

2、ciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofSoilScienceResearchCenterforEco-environmentsandSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciences&MinistryofEducationMay,20152渭北旱塬作物生长特征及其管理模式研究致谢本论文的研究及写作是在导师王全九教授的悉心指导和帮助下完成的。王老师渊博的学术知识、严谨的治学态度、一丝不苟的工

3、作作风以及创新的科研思维和刻苦的精神都深深的感染了我，让我受益匪浅。是他教会了我如何将课本中的所学如何应用到实际科研中，如果没有导师的指导，我仍然是那个只学理论的门外汉。在此我向我的恩师致以最诚挚的感谢与祝福，衷心感谢王老师对我生活以及学习上的关心和帮助。您对我所有帮助我必铭记终生。衷心感谢樊军老师在我试验及论文上给予的悉心帮助，从试验设计、实施到数据的整理、分析，樊老师都给了细致的指导。感谢邵明安研究员、李世清研究员、王力副研究员、李泱泱副研究员等诸多老师对我科研、学习和试验上的指导与帮助。感谢中科院长武农业生态试验站为我的

4、研究提供了便利的试验条件，使我的试验得以顺利开展。感谢朱元骏老师、张万宏老师在我试验期间给予气象资料和试验仪器等问题方面的指导。感谢重点室李秋芳老师、毕桂英老师对我室内实验的讲解和指导。感谢李丹、孙莹莹、韩晓阳、王小林、周珊珊、朱琳、卜令铎、刘建亮众多兄弟姐妹在试验中给予的指导和帮助；感谢付秋萍、单鱼洋、董文财、马莉、苏李君、杨婷、李云等众师兄弟姐妹给予我生活学习上的帮助和支持。感谢赵娇娜、王艳、高丽倩、张婷、王红、耿庆玲同学等这些年在水保所的陪伴。最后感谢我的家人，这么多年对我默默的支持和无私奉献。需要感谢的人很多，还有很多

5、老师、同学和朋友在我硕博期间的试验和学习工作中给予过很大的帮助，在此对他们一并表示感谢。祝愿多年来关心、帮助过我的所有老师、同学、朋友和亲人工作顺利，万事如意。本论文是在国家重点基础研究计划(973计划)(“水循环与作物－水分耦合作用机制及水分高效利用”)和黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室专项经费项目(“黄土旱塬区补充灌溉条件下冬小麦生长模型”)的资助下完成的，在此表示感谢。王翔翔2015.05.10摘要1渭北旱塬作物生长特征及其管理模式研究学生姓名：王翔翔导师姓名：王全九(研究员)专业：土壤学研究方向：土壤物理摘要旱

6、地约占我国国土总面积的70%，旱作农田面积大约达到5亿公顷，约占总耕地面积的50%，因此保证旱地农业持续发展对我国粮食安全至关重要。论文针对黄土高原旱作塬区冬小麦和春玉米生长与水肥高效利用展开研究，采用野外大田与室内试验、理论分析与模拟计算等方法，就黄土塬区补充灌溉条件下冬小麦生长与水分效应、不同覆盖条件下春玉米生长特征与温室气体排放进行研究，对于田间水分管理及提高水肥利用效率具有实际指导意义，主要研究结果如下：1、为了定量的分析不同灌水处理下冬小麦叶面积指数和地上生物量的累积变化过程，在经典Logistic曲线模型的基础上，

7、分别以株高和耗水量为自变量，通过标准化处理并基于有效积温和株高建立了小麦叶面积指数和地上生物量的普适模型。2、AquaCrop模型对优化黄土旱塬亏缺灌溉策略是一个非常有用的工具，但该模型难以模拟冬小麦越冬期生长过程。模型在丰水年和平水年对籽粒产量的模拟效果比干旱年的好。模拟结果也显示，通过补充少量的灌溉可以取得较高的产量。虽然AquaCrop模型模拟旱塬冬小麦越冬期生长过程效果较差，但模型能很好地对作物生长其他不同阶段发生的轻度水分胁迫进行模拟，可以为灌溉策略调整提供参考。3、AquaCrop模型可用于模拟旱塬施氮对冬小麦产量

8、影响。结果也表明，该地-1-1区N3(225kgNha)处理的籽粒产量最高。模型对高氮水平(300kgNha，375-1kgNha)产量模拟效果较差。4、地膜覆盖改善了旱塬玉米生育前期的土壤温度和水分条件，加速了玉米的生长发育进程，增加了收获期单位面积穗数，并显著提高了玉米产