基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度模型构建与产量预测

摘要：

[目的]依据临界氮浓度稀释原理,构建基于冠层覆盖度的覆膜滴灌玉米植株临界氮浓度稀释曲线,并通过氮营养指数和氮累积亏缺量模型对玉米氮营养状况进行诊断和评价,以期达到基于该模型的玉米产量预测.[方法]于2019—2020年,在宁夏引黄灌区开展了4个氮肥用量(0、120、240、360?kg/hm2)田间试验,采用滴灌水肥一体化技术,氮肥按照苗期10％、拔节—大喇叭口期45％、抽雄—吐丝期20％和灌浆期25％的比例分8次随水追肥.在玉米关键生育时期测定农学参数和图像参数,分别测定了地上部生物量、植株氮浓度和产量,建立和验证基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度经验模型.[结果]基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度、最大氮浓度和最小氮浓度模型R2分别为0.917、0.843、0.873.临界氮浓度模型检验参数RMSE和n-RMES分别为0.242和11.753％.以冠层覆盖度为基础的氮营养指数和氮累积亏缺量推算出玉米最佳施氮处理为240?kg/hm2.不同生育时期氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量的关系极显著,R2均不小于0.922,且大喇叭口期和抽雄期R2值最高.采用独立试验验证表明,在大喇叭口期和抽雄期表现出稳定的模型性能,R2值≥0.944,n-RMSE均≤9.089％.在大喇叭口期和抽雄期,氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量呈极显著相关,能准确地解释受氮素限制和不受氮素限制生长条件下相对产量的变化.[结论]基于冠层覆盖度构建的植株临界氮浓度稀释曲线可准确判断和评价玉米拔节期至吐丝期的氮素营养状况,依据氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量所构建的关系模型可对玉米产量进行准确估计,其为玉米生长过程中氮肥的精确管理和产量预测提供了一种简便的新方法.

关键词：玉米;冠层覆盖度;植株临界氮稀释曲线;大喇叭口期;抽雄期;氮素营养诊断;施氮量

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资助基金：宁夏自然科学基金重点项目;宁夏自然科学基金;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2021-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1703-1713