长武旱塬不同麦玉轮作系统产量效应模拟研究
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王 学春 李 军 ， ， 晶晶 任
（ ． 北农 林 科 技 大 学 农学 院 ，陕西 杨凌 ７２０ ； ． 国科 学 院 ， 利 部 水 土保 持 研 究 所 ，陕 西 杨 凌 ７２０ ） １西 １１０ ２ 中 水 １１０
摘 要 ：利用 Ｅ Ｉ ＰＣ模 型 对 不 同麦 玉 轮 作 系统 进 行 模 拟 ， 过 对 其 输 出结 果 的 分 析 ， 合 考 虑 产 量 、 济 效 益 、 通 综 经 干 旱胁 迫 和 氮肥 生产 率 等 因 素 ， 不 同麦 玉 轮 作 系统 进 行 综 合 评 价 ， 而 比 较 不 同麦 玉 轮 作 系 统 的 优 劣 。 结 果 表 对 从
明 ：１ 在模 拟 研 究 期 间 ， 麦 玉轮 作 系统 的产 量 均 呈 波 动 性 下 降 趋 势 ， （） ８种 其平 均值 分 别 为 ４ ６ 、 ． 、．６ ４ ４ 、 ． ．１４４ ４ １ 、 ．８４ ０
２ 、 ． 、 ． １４ ５ ｈ ２ 所 有 的麦 玉轮 作 系 统 中 ， 玉轮 作 系 统“ 玉 米一 冬 小 麦 ” 经 济 效 益 最好 。（ ） ８ ４ ２ ４ ７ 、 ．５ｔ ｍ 。 ９ ／ 麦 春 的 ２ 在模 拟 研 究期 间 ， 玉 轮 作 系统 “ 玉米 一 冬 小 麦 一 冬 小 麦 ” 冬 小 麦 和 春 玉 米 所 遭 受 的年 均 干 旱 胁 迫 日数 最 少 （ ９ ５ 麦 春 的 ２ ．１
相适 应 的麦 玉轮 作系 统 ， 为黄土 高原 南 部沟 壑 区粮 食生产 的可持续 发展提供科学 依据 。
究 了不 同肥力水平 下的春 玉米一春 玉米一冬小 麦一
冬小麦一 冬小麦一 冬小麦轮 作系统 的增产效果 。随 着计算机水 平和作 物模 拟 模 型 的不 断发展 ， 多 学 许 者开始采 用计算机模 拟的方 法研究 和评价复杂 的农
法， 用 ＥＩ 应 ＰＣ模 型 对 不 同 麦 玉 轮 作 系 统 的 产 量 、 干
分［， 养分［ ］ 引、 和微 生 物［ ，］ 因素对 轮 作 系统 ２２ 等 ｏ１
作物产 量的影 响。 由于试 验条 件 的 限制 ， 于不 同 关 麦玉 轮作系统 的比较研究较 少 。李军 等对 黄土高 ｊ 原地 区不同轮 作系统 的产 量 效应 、 济效 应 分别 进 经
Ｇ ｌａ ｅ ｔ等 １９ ｅ ９４年 对 不 同 灌 溉 系统 不 同轮 作 条 件 下的高粱 、 冬小麦 、 米产 量进 行 了模 拟研 究 ， 玉 结果 表明高梁 和冬小麦 产量都 受到土壤类 型和灌溉 系统
黄土高 原南部沟 壑 区早作 农 田两 大 主要 粮食 作 物 ，
并且两 种作 物 经 常 进 行 轮作 。 确定 合 理 的轮 作 系 统 ， 于提高旱塬 区粮 食 作物 产量 和农 民经 济效 益 对 有着 重要的意义 。众多学者 先后对 轮作 条件下的土 壤水 分和养分等进 行 了充 分探 讨 ， 示 了轮 作 系统 揭 中养 分 、 分 的 运 移 规 律 ， 结 了耕 作 措 施 【 、 水 总 ６ 水 ｊ
关 键 词 ： 作 ； ＰＣ模 型 ； 量 ； 武旱 塬 轮 ＥＩ 产 长 中图 分 类 号 ：ｓ４ １ ３４．３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ０７ ０ （ ｏ ｏ ｏ —０ １ ８ １０ — 】 ２ ｌ ） ３０ ７ ． ６ ０
在 以雨养农业 为 主 的旱 塬农 业 区 ， 过 建立 合 通 理 的轮作制度来 提高 作物 对 水分 和 养分 的 利用 ， 一 直是 众多学者倡 导的观点 Ｌ ｊ １ 。冬小 麦和春玉 米是
的影响 ， 玉 米 的 产 量 不 受 灌 溉 系统 的 影 响 。李 而 军 ］王宗 明 、 、 川 王学 春 等在 黄 土高 原地 区的模
拟验证结果 表 明 ，ＰＣ模 型对黄 土 高原地 区连作 冬 ＥＩ 小麦、 连作 春玉米 和麦 玉 轮作 系统 作 物产量 的模 拟 结果 是可 以接 受 的 。本研 究 采 用 计算 机模 拟 的方
ｄ 。 在 干 旱年 份 麦 玉 轮 作 系统 中 的冬 小麦 较 春 玉 米 更 容 易 遭 受干 旱 威 胁 。 综 合 产 量 、 济 效 益 、 物 所 遭 受 的 干 ） 经 作 旱 胁迫 天 数 和 麦玉 轮 作 系统 的 氮 肥 生产 率 等 因 素 ， 在长 武 地 区适 宜采 用 的 麦 玉 轮作 系统 为 春 玉米一 冬小 麦 。
行 了 比 较 研 究 。 樊 廷 录 ｌ ｊ 利 用 长 期 定 位 试 验 研 ２等
旱 胁迫等进 行模拟 研究 ， 合不 同麦 玉 轮作 系统 的 综
产量 、 经济效 益 、 旱胁 迫 等 因素 ， 不 同麦 玉 轮作 干 对
系统进行分 析和评 价 ， 最终 筛选 出与 当地环 境条 件
虽然在部 分处理 中存 在 ２ ％ ～３ ％的误 差 ， ０ ０ 但模 型 能较精确地 反映实 际产量 。Ｒ ｌ 等［ ９ ８年对 小 ｏ ｆ ２ １９ ｏ ４ Ｊ
第２ ８卷第 ３期 ２１ ００年 ５月
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌＲｅｅ ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ Ａｒｄ Ａｒ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｓ ａ ｃ ｉ ｈ ｉ ｅ ｓ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ． １２ ３ Ｍａ ０ｉ ｖ２ Ｏ
长武 旱塬 不 同麦 玉轮 作 系统 产 量效 应模 拟研 究
业生态 系统。 Ｃ ｕｇ等 ２０ 年 用 Ｅ Ｉ ｈｎ ０１ ＰＣ模 拟 了连 作玉米 、 玉米大 豆轮作 和连作 苜蓿 的产量 ， 结果 表 明
１ 材料 与 方法
１１ 研 究 方 法 ．
采用计算 机模 拟 的方 法 ， 助环ຫໍສະໝຸດ Baidu境 政策 综 合气 借
候模 型 Ｅ Ｉ Ｅ ｖ ｏｍ ｎａ Ｐｌ ｙＩ ｅｒ ｅ ｌ ａ ） ＰＣ（ ｎｉ ｎ ｅｔ ｏ ｃ ｎ ｇ ｔ Ｃｉ ｔ ｒ ｌ ｉ ｔ ａ ｄ ｍ ｅ 以“ 作物 一土壤 一环境 ” 合 系统 为研 究对 象 ， 综 长时
（ ． 北农 林 科 技 大 学 农学 院 ，陕西 杨凌 ７２０ ； ． 国科 学 院 ， 利 部 水 土保 持 研 究 所 ，陕 西 杨 凌 ７２０ ） １西 １１０ ２ 中 水 １１０
摘 要 ：利用 Ｅ Ｉ ＰＣ模 型 对 不 同麦 玉 轮 作 系统 进 行 模 拟 ， 过 对 其 输 出结 果 的 分 析 ， 合 考 虑 产 量 、 济 效 益 、 通 综 经 干 旱胁 迫 和 氮肥 生产 率 等 因 素 ， 不 同麦 玉 轮 作 系统 进 行 综 合 评 价 ， 而 比 较 不 同麦 玉 轮 作 系 统 的 优 劣 。 结 果 表 对 从
明 ：１ 在模 拟 研 究 期 间 ， 麦 玉轮 作 系统 的产 量 均 呈 波 动 性 下 降 趋 势 ， （） ８种 其平 均值 分 别 为 ４ ６ 、 ． 、．６ ４ ４ 、 ． ．１４４ ４ １ 、 ．８４ ０
２ 、 ． 、 ． １４ ５ ｈ ２ 所 有 的麦 玉轮 作 系 统 中 ， 玉轮 作 系 统“ 玉 米一 冬 小 麦 ” 经 济 效 益 最好 。（ ） ８ ４ ２ ４ ７ 、 ．５ｔ ｍ 。 ９ ／ 麦 春 的 ２ 在模 拟 研 究期 间 ， 玉 轮 作 系统 “ 玉米 一 冬 小 麦 一 冬 小 麦 ” 冬 小 麦 和 春 玉 米 所 遭 受 的年 均 干 旱 胁 迫 日数 最 少 （ ９ ５ 麦 春 的 ２ ．１
相适 应 的麦 玉轮 作系 统 ， 为黄土 高原 南 部沟 壑 区粮 食生产 的可持续 发展提供科学 依据 。
究 了不 同肥力水平 下的春 玉米一春 玉米一冬小 麦一
冬小麦一 冬小麦一 冬小麦轮 作系统 的增产效果 。随 着计算机水 平和作 物模 拟 模 型 的不 断发展 ， 多 学 许 者开始采 用计算机模 拟的方 法研究 和评价复杂 的农
法， 用 ＥＩ 应 ＰＣ模 型 对 不 同 麦 玉 轮 作 系 统 的 产 量 、 干
分［， 养分［ ］ 引、 和微 生 物［ ，］ 因素对 轮 作 系统 ２２ 等 ｏ１
作物产 量的影 响。 由于试 验条 件 的 限制 ， 于不 同 关 麦玉 轮作系统 的比较研究较 少 。李军 等对 黄土高 ｊ 原地 区不同轮 作系统 的产 量 效应 、 济效 应 分别 进 经
Ｇ ｌａ ｅ ｔ等 １９ ｅ ９４年 对 不 同 灌 溉 系统 不 同轮 作 条 件 下的高粱 、 冬小麦 、 米产 量进 行 了模 拟研 究 ， 玉 结果 表明高梁 和冬小麦 产量都 受到土壤类 型和灌溉 系统
黄土高 原南部沟 壑 区早作 农 田两 大 主要 粮食 作 物 ，
并且两 种作 物 经 常 进 行 轮作 。 确定 合 理 的轮 作 系 统 ， 于提高旱塬 区粮 食 作物 产量 和农 民经 济效 益 对 有着 重要的意义 。众多学者 先后对 轮作 条件下的土 壤水 分和养分等进 行 了充 分探 讨 ， 示 了轮 作 系统 揭 中养 分 、 分 的 运 移 规 律 ， 结 了耕 作 措 施 【 、 水 总 ６ 水 ｊ
关 键 词 ： 作 ； ＰＣ模 型 ； 量 ； 武旱 塬 轮 ＥＩ 产 长 中图 分 类 号 ：ｓ４ １ ３４．３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ０７ ０ （ ｏ ｏ ｏ —０ １ ８ １０ — 】 ２ ｌ ） ３０ ７ ． ６ ０
在 以雨养农业 为 主 的旱 塬农 业 区 ， 过 建立 合 通 理 的轮作制度来 提高 作物 对 水分 和 养分 的 利用 ， 一 直是 众多学者倡 导的观点 Ｌ ｊ １ 。冬小 麦和春玉 米是
的影响 ， 玉 米 的 产 量 不 受 灌 溉 系统 的 影 响 。李 而 军 ］王宗 明 、 、 川 王学 春 等在 黄 土高 原地 区的模
拟验证结果 表 明 ，ＰＣ模 型对黄 土 高原地 区连作 冬 ＥＩ 小麦、 连作 春玉米 和麦 玉 轮作 系统 作 物产量 的模 拟 结果 是可 以接 受 的 。本研 究 采 用 计算 机模 拟 的方
ｄ 。 在 干 旱年 份 麦 玉 轮 作 系统 中 的冬 小麦 较 春 玉 米 更 容 易 遭 受干 旱 威 胁 。 综 合 产 量 、 济 效 益 、 物 所 遭 受 的 干 ） 经 作 旱 胁迫 天 数 和 麦玉 轮 作 系统 的 氮 肥 生产 率 等 因 素 ， 在长 武 地 区适 宜采 用 的 麦 玉 轮作 系统 为 春 玉米一 冬小 麦 。
行 了 比 较 研 究 。 樊 廷 录 ｌ ｊ 利 用 长 期 定 位 试 验 研 ２等
旱 胁迫等进 行模拟 研究 ， 合不 同麦 玉 轮作 系统 的 综
产量 、 经济效 益 、 旱胁 迫 等 因素 ， 不 同麦 玉 轮作 干 对
系统进行分 析和评 价 ， 最终 筛选 出与 当地环 境条 件
虽然在部 分处理 中存 在 ２ ％ ～３ ％的误 差 ， ０ ０ 但模 型 能较精确地 反映实 际产量 。Ｒ ｌ 等［ ９ ８年对 小 ｏ ｆ ２ １９ ｏ ４ Ｊ
第２ ８卷第 ３期 ２１ ００年 ５月
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌＲｅｅ ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ Ａｒｄ Ａｒ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｓ ａ ｃ ｉ ｈ ｉ ｅ ｓ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ． １２ ３ Ｍａ ０ｉ ｖ２ Ｏ
长武 旱塬 不 同麦 玉轮 作 系统 产 量效 应模 拟研 究
业生态 系统。 Ｃ ｕｇ等 ２０ 年 用 Ｅ Ｉ ｈｎ ０１ ＰＣ模 拟 了连 作玉米 、 玉米大 豆轮作 和连作 苜蓿 的产量 ， 结果 表 明
１ 材料 与 方法
１１ 研 究 方 法 ．
采用计算 机模 拟 的方 法 ， 助环ຫໍສະໝຸດ Baidu境 政策 综 合气 借
候模 型 Ｅ Ｉ Ｅ ｖ ｏｍ ｎａ Ｐｌ ｙＩ ｅｒ ｅ ｌ ａ ） ＰＣ（ ｎｉ ｎ ｅｔ ｏ ｃ ｎ ｇ ｔ Ｃｉ ｔ ｒ ｌ ｉ ｔ ａ ｄ ｍ ｅ 以“ 作物 一土壤 一环境 ” 合 系统 为研 究对 象 ， 综 长时