本书系统梳理了国内外粮食作物产量与资源利用效率层次差异的研究进展,结合近年来全国生产性调研与多年多点联合试验,以水稻、小麦和玉米为主要研究对象,面向全国三大粮食作物主产区,研究了作物产量与效率层次差异定量解析、关键限制因子、形成机理以及丰产增效技术途径,并结合高产高效与超高产创建实践,系统构建了缩减作物产量和效率层次差异理论与技术,为保障我国粮食安全和可持续发展提供理论依据与技术支撑。
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第一篇 理论篇
第一章 国内外作物产量与效率层次差异研究进展 3
第一节 作物产量与效率层次差异概念 3
第二节 作物产量与效率层次差异研究方法 5
一、区域作物产量差研究方法 5
二、区域作物效率差研究方法 12
第三节 作物产量与效率层次差异及其形成机理研究进展 15
一、世界主要粮食生产国的作物产量差概况 15
二、作物产量层次差异及形成机理研究进展 17
三、作物效率层次差异及形成机理研究进展 20
参考文献 22
第二章 我国粮食作物产量和效率层次差异时空分布规律与丰产增效潜力 32
第一节 我国三大粮食作物产量和效率层次差异时空分布规律 32
一、水稻产量差和效率差时空分布规律 32
二、小麦产量差和效率差时空分布规律 40
三、玉米产量差和效率差时空分布规律 43
四、作物产量潜力与高产纪录差异时空分布规律 46
第二节 我国三大粮食作物产量和效率层次差异的限制因子 48
一、水稻产量和效率层次差异的限制因子 48
二、小麦产量和效率层次差异的限制因子 51
三、玉米产量和效率层次差异的限制因子 54
四、综合关键限制因子分析 55
第三节 我国主要粮食作物丰产增效途径 58
一、小麦丰产增效途径 58
二、玉米丰产增效途径 60
参考文献 62
第三章 水稻产量与效率层次差异形成机理 63
第一节 南方水稻产量与效率层次差异形成机理 63
一、南方水稻产量与效率层次差异定量解析 63
二、南方水稻产量与效率层次差异主控因子/限制因子 66
三、南方水稻产量与效率层次差异形成机理解析 78
第二节 东北粳稻产量与效率层次差异形成机理 97
一、东北粳稻产量与效率层次差异定量解析 97
二、东北粳稻产量与效率层次差异主控因子/限制因子 107
三、东北粳稻产量与效率层次差异形成机理解析 108
参考文献 130
第四章 小麦产量与效率层次差异形成机理 132
第一节 黄淮海冬小麦产量与效率层次差异形成机理 132
一、黄淮海冬小麦产量与效率层次差异定量解析 132
二、黄淮海冬小麦产量与效率层次差异主控因子/限制因子 141
三、黄淮海冬小麦产量与效率层次差异形成机理解析 144
第二节 南方稻茬麦产量与效率层次差异形成机理 186
一、南方稻茬麦产量与效率层次差异定量解析 187
二、南方稻茬麦产量与效率层次差异形成机理解析 192
三、南方稻茬麦生产的栽培措施的调控效应 196
参考文献 205
第五章 玉米产量与效率层次差异形成机理 206
第一节 东北春玉米产量与效率层次差异形成机理 206
一、东北春玉米产量与效率层次差异定量解析 206
二、东北春玉米产量与效率层次差异主控因子/限制因子 210
三、东北春玉米产量与效率层次差异形成机理解析 216
第二节 黄淮海夏玉米产量与效率层次差异形成机理 237
一、黄淮海夏玉米产量与效率层次差异定量解析 237
二、黄淮海夏玉米产量与效率层次差异主控因子/限制因子 242
三、黄淮海夏玉米产量与效率层次差异形成机理解析 251
第三节 南方玉米产量与效率层次差异形成机理 256
一、南方玉米产量与效率层次差异定量解析 256
二、南方玉米产量与效率层次差异限制因子 260
三、南方玉米产量与效率层次差异形成机理解析 261
参考文献 268
第六章 作物产量和效率协同提高的生理生态机制 270
第一节 作物高产栽培生物学特征和产量潜力提升的生物学途径 270
一、水稻高产栽培的特征及产量潜力提升的途径 270
二、小麦高产栽培的特征及产量潜力提升的途径 270
三、玉米高产栽培的特征及产量潜力提升的途径 272
第二节 作物资源高效利用品种的特征和效率提升的生物学途径 273
一、光能利用效率提升的生物学途径 273
二、温度利用效率提升的生物学途径 275
三、氮素利用效率提升的生物学途径 278
第三节 作物高产高效协同的生理生态机制 279
一、提高叶片光合能力使作物产量和光能利用效率协同提高 279
二、调控群体光质分配使作物产量和光能利用效率协同提高 280
三、间套作使作物产量和养分利用效率协同提高 282
四、化学调控使作物产量和光能利用效率、水分利用效率及品质协同提高 282
参考文献 284
第二篇 技术篇
第七章 水稻丰产增效技术途径 289
第一节 南方水稻丰产增效技术途径 289
一、长江上游中稻再生稻区 289
二、长江中下游单季稻区 304
三、长江中下游双季稻区 310
四、华南双季稻区 314
第二节 东北粳稻丰产增效技术途径 320
一、东北粳稻超高产栽培技术途径与案例分析 320
二、东北粳稻高产高效栽培技术途径与案例分析 324
参考文献 329
第八章 小麦丰产增效技术途径 330
第一节 黄淮海冬小麦丰产增效技术途径 330
一、黄淮海冬小麦超高产栽培技术途径与案例分析 330
二、黄淮海冬小麦高产高效栽培技术途径与案例分析 333
第二节 南方稻茬麦丰产增效技术途径 338
一、南方稻茬麦超高产栽培技术途径与案例分析 339
二、南方稻茬麦高产高效栽培技术途径与案例分析 341
参考文献 343
第九章 玉米丰产增效技术途径 344
第一节 东北春玉米丰产增效技术途径 344
一、东北春玉米超高产栽培技术途径与案例分析 344
二、东北春玉米高产高效栽培技术途径与案例分析 346
第二节 黄淮海夏玉米丰产增效技术途径 348
一、黄淮海夏玉米超高产栽培技术途径与案例分析 348
二、黄淮海夏玉米高产高效栽培技术途径与案例分析 352
第三节 南方玉米丰产增效技术途径 356
一、南方玉米超高产栽培技术途径与案例分析 356
二、南方玉米高产高效栽培技术途径与案例分析 370
参考文献 385
第十章 作物产量与效率层次差异消减技术途径综合评价 386
第一节 玉米缩差技术综合评价 386
一、增密技术的研究 386
二、增密技术的评价 393
第二节 水稻缩差技术综合评价 395
一、单一管理措施改变对缩小水稻产量差和提高氮肥利用效率的评价 395
二、管理措施互作对缩小水稻产量差和提高氮肥利用效率的评价 401
三、综合评价 407
第三节 小麦缩差技术综合评价 409
一、单一管理措施区域缩差评价 409
二、互作管理措施区域缩差评价 411
参考文献 412
第三篇 政策篇
第十一章 作物丰产增效与可持续发展 419
第一节 三大粮食作物布局 419
一、水稻 419
二、小麦 421
三、玉米 422
四、粮食布局的影响因素 424
第二节 栽培技术对缩小粮食作物产量差的影响 425
一、不同类型农户之间的产量差 425
二、栽培技术提高三大粮食作物农户单产的潜力 426
三、栽培技术提高农户资源利用效率的情况 428
第三节 保障粮食安全的对策建议430
参考文献 431