發(fā)布時(shí)間：2017-05-22 14:09

  本文關(guān)鍵詞：黃土高原一年生作物飼草生產(chǎn)模式及其潛力的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：甘肅慶陽地處黃土高原西部,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)以冬小麥單作種植模式為主,資源利用效率低下,農(nóng)民收入不高。隨著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和提高農(nóng)民收入的現(xiàn)實(shí)需求的加大,草畜產(chǎn)業(yè)已成為黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一部分,該地區(qū)畜牧產(chǎn)值已上升到11.8億元,但優(yōu)質(zhì)飼草季節(jié)性供應(yīng)不足仍然是制約高效優(yōu)質(zhì)畜牧業(yè)品生產(chǎn)的瓶頸。一年生飼用作物由于相對高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),可有效補(bǔ)充季節(jié)性飼草短缺,目前對于一年生作物飼用潛力研究尚未大面積開展。本研究在隴東黃土高原地區(qū),通過4年的定位研究,在春播和夏播條件下觀測了一年生作物玉米(Zea mays)、蘇丹草(Sorghum sudanense)、谷子(Setaria italica)、糜子(Panicum milliaceum)、大豆(Glycine max)、豌豆(Pisum sativum)、箭{H豌豆(Vicia sativa)、燕麥(Avenasativa)和春小麥(Triticum aestivum)的飼草干物質(zhì)產(chǎn)量動(dòng)態(tài)、營養(yǎng)品質(zhì)和土壤水分等；以干物質(zhì)產(chǎn)量(DM)、粗蛋白含量(CP)、中性洗滌纖維含量(NDF)、酸性洗滌纖維含量(ADF)、干物質(zhì)消化率(DDM)、干物質(zhì)采食量(DMI)、相對飼喂價(jià)值(RFV)和水分利用效率(WUE)為指標(biāo),構(gòu)建了灰色關(guān)聯(lián)度分析綜合評價(jià)模型；采用農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型APSIM模擬和分析了玉米、糜子、燕麥和春小麥在不同情景下的生產(chǎn)潛力。主要研究結(jié)果如下：1.2009年—2010年,春播條件下,春小麥出苗后42 d干物質(zhì)產(chǎn)量可達(dá)3 thm-2,顯著高于其他飼草作物(P0.05),玉米和蘇丹草在出苗后105 d干物質(zhì)產(chǎn)量最高,分別為11 t hm-2和9 thm-2、C3作物春小麥和燕麥兩年間干物質(zhì)產(chǎn)量的差異分別達(dá)1.6thm-2和2.3 thm-2。從干物質(zhì)產(chǎn)量的角度選擇,最佳的一年生飼草是春小麥、玉米和蘇丹草。2個(gè)生長季內(nèi),在整個(gè)生育期,大豆、箭{H豌豆和豌豆的粗蛋白含量高、中性和酸性洗滌纖維含量低,從營養(yǎng)價(jià)值的角度選擇,最佳的一年生飼草作物是大豆、豌豆和箭{H豌豆；玉米的干物質(zhì)水分利用效率(WUEDM)可達(dá)40kghm-2 mm-1,顯著高于其他飼草作物(P0.05),其次為蘇丹草,2個(gè)生長季內(nèi),大豆的蛋白質(zhì)水分利用效率(WUEcp)最高,其次是玉米,以玉米的飼喂價(jià)值水分利用效率(WUERFV)最高,其次為蘇丹草。從水分利用效率的角度選擇,最佳的一年生飼草是玉米、蘇丹草和大豆。根據(jù)Logistic模型,玉米、蘇丹草、谷子、糜子、大豆、箭{H豌豆、豌豆、燕麥和春小麥的生長旺盛期分別是出苗后的第84 d、75 d、83 d、75 d、83 d、62 d、58 d、63 d和62 d。4月中旬春播條件下,一年生作物最佳飼草生產(chǎn)模式為：5月春小麥拔節(jié)期利用,9月玉米成熟期或蘇丹草花期利用。2.2012年—2013年,夏播條件下,蘇丹草在出苗后84 d干物質(zhì)產(chǎn)量最高,兩年間平均可達(dá)8.3 t hm-2,顯著高于其他飼草作物(P0.05),其次是豌豆。燕麥、春小麥、豌豆和箭{H豌豆的干物質(zhì)產(chǎn)量對降雨量的年際變動(dòng)敏感,有較大的年際差異,春小麥和燕麥兩年間的干物質(zhì)產(chǎn)量差異分別為1.6 thm-2和1.7 thm-2。從干物質(zhì)產(chǎn)量角度選擇,最佳的一年生飼草作物是蘇丹草和豌豆。蘇丹草的WUEDM、燕麥的WUEcP和豌豆的WUERFV分別顯著居8種飼用作物各指標(biāo)之首(P0.05)。從水分利用效率角度選擇,最佳的一年生飼草作物是燕麥、蘇丹草和豌豆。根據(jù)Logistic模型,蘇丹草、谷子、糜子、大豆、箭{H豌豆、豌豆、燕麥和春小麥生長旺盛期分別是出苗后的第51 d、66 d、49 d、55 d、59 d、39d、57 d和61 d。7月中旬夏播條件下,一年生作物最佳飼草生產(chǎn)模式為：8月燕麥拔節(jié)期利用,9月蘇丹草和豌豆花期利用。3.基于灰色系統(tǒng)理論,采用熵權(quán)法計(jì)算了各指標(biāo)的權(quán)重值。無論春播還是夏播,干物質(zhì)消化率的權(quán)重值最高,其次是酸性洗滌纖維,干物質(zhì)產(chǎn)量的權(quán)重值最低。春播條件下,最佳的一年飼用作物是大豆和玉米。夏播條件下,則為豌豆、大豆和蘇丹草。春播條件下和夏播條件下,等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度得到的結(jié)果基本一致,且相關(guān)性均達(dá)到顯著水平(P0.05)。關(guān)注飼草品質(zhì)對保證優(yōu)質(zhì)家畜生產(chǎn)中的重要,有助于突破傳統(tǒng)上僅關(guān)注產(chǎn)量的生產(chǎn)模式理念。4.基于APSIM模型的模擬結(jié)果表明,土壤水分含量和4種一年生飼草生物量的模擬值和實(shí)測值均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,通過歸一化均方根誤差有效性檢驗(yàn),APSIM能夠準(zhǔn)確描述玉米的土壤水分和產(chǎn)量動(dòng)態(tài),對燕麥生長階段的結(jié)果描述準(zhǔn)確性有待改進(jìn)。若水、氮充足條件下,玉米、糜子、燕麥和春小麥的潛在飼草產(chǎn)量分別可達(dá)152t hm-2、8.6thm-2、9.8 t hm-2和11.2 t hm-2,比在傳統(tǒng)種植模式下分別提高33.6%、37.3%、117%和169%,說明改變作物管理要素,對于發(fā)揮飼草生產(chǎn)潛力有巨大作用。以上結(jié)果區(qū)分了在春播和夏播條件下一年生飼用作物最佳的利用時(shí)期以及對降水變異的響應(yīng)。首次提出了蛋白質(zhì)產(chǎn)量水分利用效率和相對飼喂價(jià)值產(chǎn)量水分利用效率,綜合評價(jià)了一年生飼草作物的綜合生產(chǎn)性能,耦合了飼草產(chǎn)量性能與品質(zhì)性能,提出了基于APSIM模型的隴東黃土高原地區(qū)一年生飼用作物的生產(chǎn)模式及潛力,結(jié)果對促進(jìn)當(dāng)?shù)夭菽翗I(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收和提高資源利用效率有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：一年生飼草 生產(chǎn)力 營養(yǎng)品質(zhì) 水分利用效率 生產(chǎn)潛力
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S54
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 引言15-17
• 1. 研究背景15
• 2. 研究目的和意義15-17
• 第一章 國內(nèi)外研究進(jìn)展17-33
• 1.1 黃土高原農(nóng)業(yè)系統(tǒng)17-19
• 1.2 黃土高原地區(qū)飼草生產(chǎn)模式以及利用方式19
• 1.3 飼草需求和供應(yīng)19-21
• 1.4 影響飼用作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素21-23
• 1.4.1 降水21-22
• 1.4.2 光照22
• 1.4.3 生長發(fā)育階段22
• 1.4.4 播種季節(jié)22-23
• 1.4.5 土壤肥力狀況23
• 1.5 飼草生產(chǎn)效益綜合評價(jià)23-27
• 1.5.1 概略養(yǎng)分分析方法24-25
• 1.5.2 能量利用效率25
• 1.5.3 指數(shù)評價(jià)25-27
• 1.5.3.1 相對飼喂價(jià)值(RFV)25
• 1.5.3.2 相對飼喂質(zhì)量(RFQ)25-26
• 1.5.3.3 粗飼料分級指數(shù)(GI)26-27
• 1.6 生產(chǎn)潛力分析27-31
• 1.6.1 作物生產(chǎn)潛力研究進(jìn)展27-28
• 1.6.2 作物模型及APSIM模型的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展28-31
• 1.6.2.1 作物模型的研究進(jìn)展28-29
• 1.6.2.2 APSIM模型的進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀29-31
• 1.7 解決的科學(xué)問題31
• 1.8 研究內(nèi)容31-32
• 1.8.1 春播條件下一年生飼用作物飼草生產(chǎn)模式31
• 1.8.2 夏播條件下一年生飼用作物飼草生產(chǎn)模式31
• 1.8.3 一年生飼用作物生產(chǎn)模式的綜合評價(jià)體系研究31-32
• 1.8.4 應(yīng)用APSIM模型模擬和情景分析32
• 1.9 研究思路和技術(shù)路線32-33
• 第二章 春播條件下一年生飼用作物生產(chǎn)模式33-60
• 2.1 引言33-34
• 2.2 材料與方法34-39
• 2.2.1 試驗(yàn)地概況34-36
• 2.2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)36
• 2.2.3 大田管理36-37
• 2.2.4 觀測指標(biāo)與計(jì)算37-39
• 2.2.4.1 有效積溫37
• 2.2.4.2 干物質(zhì)產(chǎn)量(DM)37
• 2.2.4.3 營養(yǎng)品質(zhì)37-38
• 2.2.4.4 土壤水分38
• 2.2.4.5 水分利用效率及其組分的計(jì)算38-39
• 2.2.5 氣象數(shù)據(jù)39
• 2.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析39
• 2.3 結(jié)果與分析39-56
• 2.3.1 生長季氣候特征39-40
• 2.3.2 有效積溫40-41
• 2.3.3 干物質(zhì)產(chǎn)量(DM)41-44
• 2.3.4 營養(yǎng)品質(zhì)44-52
• 2.3.5 水分虧缺值(SWD)和水分利用效率(WUE)52-55
• 2.3.6 干物質(zhì)產(chǎn)量累積的Logistic模型55-56
• 2.4 討論56-58
• 2.4.1 干物質(zhì)產(chǎn)量56-57
• 2.4.2 土壤水分虧缺57
• 2.4.3 水分利用效率57-58
• 2.4.4 一年生飼用作物對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)58
• 2.5 小結(jié)58-60
• 第三章 夏播條件下一年生飼用作物生產(chǎn)模式60-82
• 3.1 引言60-61
• 3.2 材料與方法61-62
• 3.2.1 研究區(qū)概況61
• 3.2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)61
• 3.2.3 大田管理61-62
• 3.2.4 觀測指標(biāo)與計(jì)算62
• 3.2.4.1 有效積溫62
• 3.2.4.2 干物質(zhì)產(chǎn)量(DM)62
• 3.2.4.3 營養(yǎng)品質(zhì)62
• 3.2.4.4 土壤水分62
• 3.2.4.5 水分利用效率及其組分計(jì)算62
• 3.2.5 氣象數(shù)據(jù)62
• 3.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析62
• 3.3 結(jié)果與分析62-79
• 3.3.1 生長季氣候特征62-63
• 3.3.2 有效積溫63-64
• 3.3.3 干物質(zhì)產(chǎn)量(DM)64-67
• 3.3.4 營養(yǎng)品質(zhì)67-75
• 3.3.5 水分虧缺值(SWD)和水分利用效率(WUE)75-78
• 3.3.6 干物質(zhì)產(chǎn)量累積的Logistic模型78-79
• 3.4 討論79-80
• 3.4.1 干物質(zhì)產(chǎn)量79
• 3.4.2 土壤水分虧缺79-80
• 3.4.3 水分利用效率80
• 3.4.4 一年生飼用作物對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)80
• 3.5 小結(jié)80-82
• 第四章 一年生飼用作物生產(chǎn)模式的綜合評價(jià)82-92
• 4.1 引言82-83
• 4.2 綜合指標(biāo)的構(gòu)建以及權(quán)重的確定83
• 4.3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算過程83-84
• 4.3.1 參考數(shù)據(jù)列的選取83
• 4.3.2 評價(jià)指標(biāo)的無量綱區(qū)間化83
• 4.3.3 關(guān)聯(lián)系數(shù)83-84
• 4.3.4 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算84
• 4.4 結(jié)果與分析84-90
• 4.4.1 春播條件下各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重84
• 4.4.2 夏播條件下各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重84-86
• 4.4.3 春播條件下一年生飼用作物生產(chǎn)性能綜合評價(jià)86-88
• 4.4.4 夏播條件下一年生飼用作物生產(chǎn)性能綜合評價(jià)88-90
• 4.5 討論90-91
• 4.6 小結(jié)91-92
• 第五章 APSIM模型模擬和情景預(yù)測分析92-104
• 5.1 引言92-93
• 5.2 材料與方法93
• 5.2.1 研究區(qū)概況93
• 5.3 APSIM模型模擬參數(shù)的設(shè)定93-94
• 5.3.1 氣象模塊參數(shù)93-94
• 5.3.2 土壤模塊參數(shù)94
• 5.3.3 作物模塊參數(shù)94
• 5.3.4 管理參數(shù)模塊94
• 5.4 APSIM模型檢驗(yàn)94
• 5.5 模型模擬情景假設(shè)94-95
• 5.6 結(jié)果分析95-102
• 5.6.1 APSIM模型輸出結(jié)果95-99
• 5.6.1.1 土壤水分含量95-97
• 5.6.1.2 一年生飼草作物生物量97-99
• 5.6.2 水、氮充足條件下一年生飼草生產(chǎn)潛力99-101
• 5.6.3 春季降水變化情景下的飼草產(chǎn)量101-102
• 5.7 討論102-103
• 5.8 小結(jié)103-104
• 第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望104-107
• 6.1 主要結(jié)果和結(jié)論104-105
• 6.1.1 明確了一年生飼用作物用于飼草的生產(chǎn)模式104
• 6.1.2 提出了飼草供應(yīng)與飼用價(jià)值的評價(jià)體系104
• 6.1.3 提出了降水變化情景下一年生飼用作物的飼草生產(chǎn)潛力104-105
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)105
• 6.3 展望105-107
• 參考文獻(xiàn)107-119
• 在學(xué)期間研究成果119-121
• 致謝121

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張正華;潘義瓊;邵瑜;;我國畜牧產(chǎn)業(yè)信息化管理探索[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年31期

2 馬春暉,韓建國,李鴻祥,毛培勝,戎郁萍;一年生混播草地生物量和品質(zhì)以及種間競爭的動(dòng)態(tài)研究[J];草地學(xué)報(bào);1999年01期

3 慕平,魏臻武,李發(fā)弟;用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法對苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價(jià)[J];草業(yè)科學(xué);2004年03期

4 韓建國,李鴻祥,馬春暉,閆國智,武冬鵬;施肥對草木樨生產(chǎn)性能的影響[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2000年01期

5 山侖;徐炳成;;黃土高原半干旱地區(qū)建設(shè)穩(wěn)定人工草地的探討[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2009年02期

6 張淑杰,班顯秀,紀(jì)瑞鵬;遼寧省農(nóng)田土壤水分供應(yīng)系數(shù)研究[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2004年04期

7 李鋒瑞,趙松嶺;隴東黃土旱塬不同降水年型作物土壤水分時(shí)空分異特征分析[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào);1996年02期

8 王馥棠,劉文泉;黃土高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候脆弱性的初步研究[J];氣候與環(huán)境研究;2003年01期

9 蔣文偉,俞益武,姜培坤,姜志林;湖州主要森林類型土壤肥力的灰色關(guān)聯(lián)度分析與評價(jià)[J];生態(tài)學(xué)雜志;2002年04期

10 譚學(xué)瑞，鄧聚龍;灰色關(guān)聯(lián)分析：多因素統(tǒng)計(jì)分析新方法[J];統(tǒng)計(jì)研究;1995年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊軒;基于APSIM模型的冬小麥、玉米和紫花苜蓿的生產(chǎn)潛力分析[D];蘭州大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：黃土高原一年生作物飼草生產(chǎn)模式及其潛力的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：385919