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作者:王志刚;刘强;王谨;巩敬锦;姚群英;
单位:甘肃农业大学信息科学技术学院;黑龙江省气象科学研究所;阿勒泰市气象局;
摘要:春小麦是甘肃省的主要农作物之一,其植株的生长发育及产量变化对保障当地乃至西北地区粮食安全有着重要意义。APSIM-Wheat作物模型在模拟小麦生长发育与产量方面具有较高的准确度与适应性,可为农业生产者与决策者提供生产依据和决策支持。为探究未来气象条件下播期与施氮量调控对旱地春小麦产量及生物量的耦合效应,基于甘肃省陇中地区气象数据、土壤数据以及管理数据,利用试验区2013-2018年大田试验的春小麦产量及生物量数据对APSIM-Wheat模型进行适用性验证。结果表明,春小麦模拟产量及生物量的归一化均方根误差均在8%以内,模型的有效性均大于0.8,说明模型具有较高的准确度和适用性。基于CMIP5 2种典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5预测的研究区2025-2100年气象数据,设置播期和施氮量梯度变化的模拟情景:早播(3月3日)、正常播(3月18日)、晚播(3月31日);施氮量设0、52.5、105、157.5与210 kg/hm~2 5个梯度;最后使用2种气候情景下的气象数据与验证过的APSIM-Wheat模型模拟各试验条件下的春小麦产量及生物量。结果表明在RCP4.5和RCP8.5未来气候情景下春小麦产量及生物量均表现为早播>正常播>晚播。综合分析各试验条件下春小麦产量的变异系数与回归方程,为在西北地区未来暖湿化条件下保持春小麦的高产与稳产,研究区春小麦宜选择施氮量157.5 kg/hm~2,且于3月上旬播种。
关键词:春小麦;;APSIM-Wheat模型;;产量;;生物量;;播期;;施氮量
基金资助:国家自然科学基金(32360438);; 甘肃省拔尖领军人才项目(GSBJLJ-2023-09);; 甘肃省重点研究发展计划(22YF7FA116)