基于APSIM模型分析不同降水年型下施氮深度对旱地小麦的产量效应

摘要：

氮肥深施有助于提高旱地作物产量,但施氮深度对黄土高原丘陵沟壑区旱地小麦产量在不同降水年型的影响尚不清楚.利用1990-2020年气象观测数据,基于APSIM模型和数学统计方法探讨施氮深度对不同降水年型小麦产量的影响.结果 表明:模型模拟的小麦产量和生物量模拟值与观测值相关性决定系数(R2)＞0.9、模型有效性指数(ME)＞0.8及归一化均方根误差(NRMSE)＜ 0.2,表明该模型在该地区具有较好的适用性;模拟的麦田生育期土壤水分动态变化和收获期土壤剖面含水量的NRMSE分别为0.05～0.07和0.13～0.29,表明该模型基本能够较准确模拟麦田土壤水分变化.氮肥深施增产效应在丰水年最高,平水年次之.与干旱年相比,相同施氮量下丰水年和平水年增加施氮深度可提高农田生产力稳定性和可持续性.在施氮水平为150 kg/hm2时,丰水年和平水年增加施氮深度对农田生产力稳定性没有明显影响,但有助于提高农田生产力可持续性.不同降水年型下,施氮深度和施氮量与产量交互关系表明,丰水年和平水年拟合关系较好,R2分别为0.76 (P＜0.05)和0.61 (P＜0.05),丰水年和平水年增加施氮深度至约20～23 cm可获得潜在最高产量.干旱年R2为0.29 (P＞0.05),增加施氮深度对干旱年小麦产量没有显著影响.研究结果以期为黄土高原丘陵沟壑区小麦在区域尺度优化施肥措施提供理论指导.

关键词：APSIM模型;施氮深度;降雨年型;变异系数;可持续性指数

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分类号：S318.1(作物生物学原理、栽培技术与方法)

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省重点研发计划项目;甘肃省农业科学院农业科技创新专项;甘肃省科技计划项目

在线出版日期：2022-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：247-254