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双季稻群体生长与氮吸收对密度和氮肥的响应及其NDVI诊断

作　者: 覃夏
导　师: 王绍华；薛利红
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 双季稻氮肥密度群体生长氮素利用长势监测氮素诊断
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以常规籼稻为材料,在江西鹰潭双季稻区对早、晚稻设置不同密度、不同氮肥和不同密肥互作处理,研究双季稻群体生长、产量和氮素吸收与利用对密度、氮肥和密肥互作的响应,以不同年份、不同氮肥水平试验为基础,建立基于冠层NDVI的水稻LAI、植株干物质积累量和植株吸氮量的监测模型,并利用三年不同的独立试验数据对模型进行检验,主要研究结论如下：1、密度对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应随着密度的减小,早、晚稻群体茎蘖数、LAI和干物质积累量都显著下降,早稻各个时期的植株吸氮量逐渐升高,而晚稻呈现先升高后降低的趋势,氮素利用效率都随着密度的增加先增后降；在低密度处理下,早、晚稻宽行窄株较等行株距茎蘖数、LAI和干物质积累量有所降低,而较高密度处理时宽行窄株较等行株距茎蘖数、LAI和干物质积累量增加,而在相同基本苗下,栽插穴数少、每穴栽插苗数多时早、晚稻各个时期茎蘖数、LAI和植株干重都显著下降,在株行距为10.0 cm×26.7 cm时,早稻和晚稻都获得较高产量2、氮肥对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应氮肥用量的增加使群体茎蘖数、LAI和干物质积累量都呈增加的趋势,对植株吸氮量影响显著,在低氮水平,早稻植株吸氮量和氮素利用效率随基肥比例的增加而降低,氮水平较高时,则随着基肥比例的增加呈先增后降的趋势,晚稻植株吸氮量随着氮肥用量增加而增加,氮素转运率、氮素生理效率、氮素农学效率、氮素回收效率和氮肥偏生产力则表现为下降的趋势,随着基蘖肥用量的增加,晚稻氮素回收效率和氮肥偏生产力显著下降,而对氮素转运率和氮素生理效率影响不大；早稻氮肥-产量报酬曲线为明显的抛物线,最高产量出现在氮肥用量为180 kg/hm2和基肥：蘖肥：穗肥=33：42：25时,晚稻在较低氮肥用量就能获得较高产量,适宜的氮肥用量为180 kg/hm2且基蘖肥：穗肥=6：4。3、氮肥和密度对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应不同的密度最适宜的氮肥用量不同,水稻前期在同一密度处理下,随着氮肥用量的增加茎蘖数、LAI、干物质积累量都有所增加,而拔节期以后随着氮肥用量的增加呈先增加后减少的趋势,早稻在同一密度处理下随着氮肥用量的增加吸氮量增加,晚稻则在低密度处理时吸氮量随氮肥用量增加而增加,在较高密度时则呈先增后减的趋势；早稻和晚稻最高产量都出现在株行距为13.3 cm×30.0 cm的密度处理下,此时早稻的氮肥用量为195 kg/hm2,晚稻为165 kg/hm2。4、基于冠层NDVI的双季稻群体长势监测和氮素诊断模型以4个氮肥试验数据为基础,分析了冠层NDVI与水稻LAI、植株干物质积累量和植株吸氮量的关系。结果表明,早稻分蘖期冠层NDVI与LAI、干物质积累量和吸氮量呈极显著的线性正相关,拔节期和齐穗期则呈现极显著的指数相关；晚稻分蘖期冠层NDVI与LAI呈极显著的线性正相关,拔节期和齐穗期冠层NDVI与LAI则呈现极显著的指数相关,而分蘖期、拔节期和齐穗期冠层NDVI与干物质积累量和吸氮量间均呈显著的指数相关。基于冠层NDVI与LAI、植株干物质积累量和植株吸氮量的关系,建立了18个监测模型,并利用6个独立试验数据对模型进行了检验,结果表明监测模型预测效果较好。

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摘要 7-9ABSTRACT 9-12第一章文献综述 12-32 1 密度和氮肥对水稻群体生长与产量的效应 12-15 1.1 密度对水稻群体生长与产量的影响 13-14 1.2 氮肥对水稻群体生长与产量的影响 14-15 1.3 密度与氮肥互作对水稻群体生长与产量的影响 15 2 密度和氮肥对水稻氮吸收与利用的影响 15-18 2.1 密度对水稻氮吸收与利用的影响 15-16 2.2 氮肥对水稻氮吸收与利用的影响 16-17 2.3 密度与氮肥互作对水稻氮吸收与利用的影响 17-18 3 作物长势和氮素营养监测技术研究进展 18-21 3.1 作物长势监测技术研究进展 18-20 3.2 作物氮素营养诊断技术研究进展 20-21 4 作物氮肥定量技术研究进展 21 5 研究目的和意义 21-22 6 研究思路与技术路线 22-23 参考文献 23-32第二章水稻群体生长对密度和氮肥的响应 32-54 1 材料与方法 33-36 1.1 试验设计 33-35 1.2 测定指标及方法 35-36 1.3 数据分析 36 2 结果与分析 36-50 2.1 密度对早、晚稻群体生长和产量的效应 36-40 2.2 氮肥对早、晚稻群体生长和产量的效应 40-45 2.3 氮肥与密度互作对早、晚群体生长和产量的效应 45-50 3 讨论与结论 50-52 3.1 密度对早、晚稻群体生长和产量的影响 50-51 3.2 氮肥对早、晚稻群体生长和产量的影响 51-52 3.3 氮肥与密度互作对早、晚稻群体生长和产量的影响 52 参考文献 52-54第三章水稻群体氮吸收对密度和氮肥的响应 54-72 1 材料与方法 55-56 1.1 试验设计 55 1.2 植株氮含量测定 55 1.3 数据分析 55-56 2 结果与分析 56-66 2.1 密度对早、晚稻氮吸收与利用的影响 56-59 2.2 氮肥对早、晚稻氮吸收与利用的影响 59-63 2.3 氮肥与密度互作对早、晚稻氮吸收与利用的影响 63-66 3 讨论与结论 66-69 3.1 密度对早、晚稻氮素吸收与利用的影响 66-67 3.2 氮肥对早、晚稻氮素吸收与利用的影响 67-68 3.3 密度和氮肥互作对早、晚稻氮素吸收与利用的影响 68-69 参考文献 69-72第四章水稻群体生长和氮积累量的NDVI诊断模型 72-90 1 材料与方法 73-76 1.1 试验设计 73-75 1.2 冠层NDVI测定 75-76 1.3 数据分析 76 2 结果与分析 76-85 2.1 群体LAI与NDVI的关系及其诊断模型 76-79 2.2 群体干物质积累量与NDVI的关系及其诊断模型 79-82 2.3 群体氮积累量与NDVI的关系及其诊断模型 82-85 3 讨论与结论 85-87 参考文献 87-90第五章讨论与结论 90-100 1 讨论 90-95 1.1 密度对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应 90-91 1.2 氮肥对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应 91-93 1.3 氮肥和密度对早、晚稻群体生长和氮素吸收与利用的效应 93 1.4 基于冠层NDVI的早、晚群体长势监测和氮素诊断模型 93-94 1.5 基于冠层NDVI水稻氮素诊断的推荐追肥技术 94-95 2 结论 95-96 3 本研究的创新点 96 4 存在的问题和展望 96-97 参考文献 97-100致谢 100-102附: 硕士期间已发表的论文 102

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