基于DSSAT模型豫北冬小麥-夏玉米保護(hù)性耕作下農(nóng)田水、碳、氮含量變化模擬分析.pdf

1、本文選取豫北?？h為試驗(yàn)點(diǎn)，收集整理DSSAT模型所需的各項(xiàng)資料，以田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用DSSAT模型，設(shè)計(jì)冬小麥-夏玉米周年試驗(yàn)。首先應(yīng)用DSSAT對(duì)浚麥K8和玉米品種黎樂(lè)66品種參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，并對(duì)農(nóng)田土壤含水量、作物生物量、作物產(chǎn)量等指標(biāo)模擬的結(jié)果進(jìn)行了擬合性分析。利用驗(yàn)證后的模型分析了豫北?？h地區(qū)兩種不同耕作制度下的農(nóng)田水、碳、氮方面逐日的變化規(guī)律，以及不同時(shí)期農(nóng)田水、碳、氮之間對(duì)產(chǎn)量及作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究結(jié)果表明:
　　

2、DSSAT模型對(duì)浚縣冬小麥產(chǎn)量擬合度的相關(guān)系數(shù)和誤差值分別為:0.96和1.12％，對(duì)地上部干物質(zhì)量模擬的(d)和相關(guān)系數(shù)(r2)分別為0.96和0.95，對(duì)不同土層含水量模擬的均方差(RSME)均小于0.1，模擬結(jié)果均比較理想;模型稍低估了傳統(tǒng)耕作模式下小麥干物質(zhì)量，高估了免耕模式下土壤含水量。DSSAT對(duì)浚縣夏玉米產(chǎn)量模擬的相關(guān)系數(shù)和誤差值分別為0.91和3.21％，對(duì)地上部干物質(zhì)模擬d和r2分別為0.99和0.98，對(duì)不同土層的土

3、壤含水量模擬的均方差均小于0.1，模擬結(jié)果理想;模型低估了玉米時(shí)期的葉面積指數(shù)。
　　從周年土壤含水量、作物水分利用效率、作物蒸騰量、作物產(chǎn)量指標(biāo)看，秸稈還田免耕＞傳統(tǒng)耕作;從農(nóng)田蒸散量和土面蒸發(fā)量看，傳統(tǒng)耕作秸＞秸稈還田免耕。小麥前期和玉米前期，土壤含水量增加量表現(xiàn)為傳統(tǒng)耕作＞秸稈還田免耕，主要是因?yàn)榻斩掃€沒(méi)有完全腐解，吸收了降雨量，增加了覆蓋物含水量，減少了土壤含水量的增加。
　　秸稈還田增加了土壤中有機(jī)碳的含量，玉米與

4、小麥時(shí)期的土壤凋落物有機(jī)碳分解速率不同，小麥時(shí)期的土壤凋落物有機(jī)碳分解速率更高。土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量也是因土壤中凋落物有機(jī)碳分解而下降的;小麥季土壤有機(jī)碳的礦化時(shí)間主要在前40天內(nèi)，玉米季有機(jī)碳礦化時(shí)間從播種持續(xù)到收獲后，并且在玉米季變化較為明顯;在小麥生育后期，傳統(tǒng)耕作下，因?yàn)樽魑锏蚵湮锓纸馑俾时韧寥烙袡C(jī)碳礦化速率高，土壤中的凋謝物有機(jī)碳呈增加趨勢(shì)。
　　土壤硝態(tài)氮在小麥季和玉米季的前40天左右，在施肥后免耕秸稈還田管理下表層的土壤硝

5、態(tài)氮的含量顯著高于傳統(tǒng)耕作方式;小麥季的中期和后期，免耕條件下，0-30cm土層的硝態(tài)氮含量均低于傳統(tǒng)耕作;玉米生育期，秸稈還田0-100cm的土壤硝態(tài)氮含量均高于傳統(tǒng)耕作;小麥季的拔節(jié)到開花期以及玉米季的拔節(jié)到抽雄期，是作物對(duì)氮吸收的高峰期;免耕秸稈還田條件下小麥季后期的氮同化量高于傳統(tǒng)耕作;玉米季前期，免耕秸稈還田的氮同化量低于傳統(tǒng)的耕作方式，玉米季后期，免耕秸稈還田的氮同化量高于傳統(tǒng)的耕作方式。
　　除小麥季后期，冬小麥-夏