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我国的种植规模主要是以小农户为主，由于种植和管理技术不同，农户之间存在着很大的产量和养分效率差异，严重制约着大面积高产高效的实现。为了缩小农户之间的产量差和养分效率差，实现农户地块精准管理，本文基于地理信息系统(GIS)，在已经建立的村级玉米高产高效管理系统基础上，进一步完善地块数据信息，扩展作物种类和系统功能，形成基于GIS的村级作物高产高效管理系统;通过田间试验示范与农户互动，优化作物高产高效管理技术方案，探讨在农户中应用的可行性，以期为实现大面积高产高效提供技术支撑。主要研究结果如下: (1)在作物种类上增加了小麦，建立村级作物高产高效管理系统，从播种、苗期管理到收获实现了农户地块小麦玉米精准化管理技术推荐。通过农户调研和田间试验扩充了数据库，将GIS、Visual Studio2010及C＃语言相结合，优化了查询、专题图分析、统计图分析、管理决策和系统管理等功能，包括在专题图分析功能上通过克里格插值、栅格计算器、重分类等方法，绘制出了村级肥料配方图;在统计图分析功能上增加正态QQPlot分析图，在条形图上加载Population Pyramid模板进行同一属性不同类别的分析比较;在管理决策功能上将播种环节、施肥环节和管理环节输出在同一界面，更易于农户直观、全面了解整个生育期管理的全过程。 (2)对作物高产高效管理技术方案进行了优化。①改变传统的年度增长百分比方法，利用边界线分析产量与土壤养分间的关系进行目标产量推荐。②发展了氮肥偏生产力(PFPN)目标值推荐小麦氮肥用量的方法。追肥试验结果表明，PFPN目标值分别为35kg/kg、40kg/kg、45kg/kg时，在产量不减下实现了减氮5.1％、17.0％、26.2％，目标PFPN实现率均超过97％，证明该方法可行。③在玉米上，进行了GIS村级作物管理系统推荐方案1即养分优化模式、推荐方案2即高产高效模式、农户平均模式即农户往年操作制定统一管理方案和农户常规模式即农户当年自定模式对比试验，结果表明，玉米高产高效管理模式增产21.3％，氮肥增效21.2％;养分优化管理模式增产11.9％，氮肥增效17.3％，说明系统推荐方案可以同时实现增产增效。 (3)通过与农户互动发现，农户比较认可GIS村级作物高产高效管理系统及系统中的电子档案和养分插值图。在推荐的各项技术中，小麦品种、小麦适宜播期和测土配方技术，农户的认知度和采用率相对较高;但受个人习惯、他人和机械等原因影响，有的技术农户采用还存在一定障碍，如农民因为担心倒伏问题，在玉米增密技术上认知度58％、采用率2％;80％的农户很了解玉米晚收技术，但是采用率不高，主要原因是机械和劳动力的制约。 总之，基于GIS村级作物高产高效管理系统不但具有农户地块信息查询、专题图分析、统计图分析、管理决策和系统管理等功能，还实现了农户地块作物管理技术的精准推荐，具有显著的增产增效作用和巨大的应用潜力，通过解决农户采用的障碍因素，高产高效技术可实现大面积推广。