分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为提高西北旱作冬小麦干旱风险管理水平,选用甘肃省41个气象站1971—2016年逐日常规气象观测资料及甘肃省冬小麦农业生产相关资料,基于自然灾害风险理论,从危险性、暴露性、脆弱性、防灾能力4个因子出发,建立了甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估模型,并用ArcGIS对甘肃省冬小麦进行干旱风险区划。结果表明:甘肃省冬小麦全生育期干旱高危险区和次高危险区主要位于陇中北部、陇东北部和陇南南部;高暴露区和次高暴露区集中在陇东和陇南地区;高脆弱区和次高脆弱区主要位于陇东大部;次低防灾能力区和低防灾能力区位于陇东大部和陇南北部。甘肃省冬小麦高风险区分布于庆阳市北部和陇南市南部,次高风险区和中度风险区主要位于陇东大部、陇中北部和天水市北部,省内其余冬小麦区属于次低和低风险区。该研究成果将为甘肃冬小麦防灾减灾及可持续发展提供一定理论依据。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 各种产量差的分析可以揭示产量的提升空间及研究区域内各种限制因子对产量提高的限制作用。为研究气候变化背景下, 各气候要素对河南冬小麦产量差的影响, 本文以河南省为研究区域并划分为5个类型区域, 利用14个气象站点的资料运用AEZ模型计算得到1961—2013年该省的冬小麦生产潜力, 再根据产量差法计算得到YG1-2(光合生产潜力与光温生产潜力的差距)、YG2-3(光温生产潜力与气候生产潜力的差距)以及YG2-a(光温生产潜力与大田平均产量的差距)3个水平的产量差。研究结果表明, 1961—2013年河南省冬小麦光合生产潜力下降, 光温生产潜力提高, 气候生产潜力基本不变。对大田平均产量的分析表明, 14个站点平均产量存在较大差异, 冬小麦产量总体逐渐增长。从时间变化上看, 河南省冬小麦YG1-2差距总体呈现出递减趋势; YG2-3差距呈现出“Ⅴ型”, 谷值在1981—1990年; Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ区YG2-a差距呈现递减趋势; 而Ⅲ和Ⅳ区则呈现先增加再减少的趋势。从空间变化上来看, 河南省冬小麦YG1-2差距和YG2-3差距自北向南递减, 而YG2-a差距自东向西递增。各区域冬小麦增产潜力的排序为: Ⅲ区>Ⅴ区>Ⅳ区>Ⅱ区>Ⅰ区。农学因素是限制当地冬小麦产量差缩小的主要因素, 通过改善农学因素, 如: 改良更新冬小麦品种、提升现代农业生产技术、合理使用农药化肥、合理布局优质小麦区域等可缩小该区域冬小麦产量差距。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 黄淮海平原地处燕山以南、淮河以北,包含黄河、淮河和海河冲积平原及部分丘陵山区,属于半干旱、半湿润地区,年降水量500~900 mm,是我国主要的冬小麦种植区。利用黄淮海平原49个农气站点1961—2017年日值气象数据,采用Penman-Monteith模型计算的日尺度SPEI指数,从气象干旱的角度分析了黄淮海平原近56 a冬小麦主要生育阶段干旱持续时间和干旱强度的变化,并采用R/S方法对干旱未来变化趋势进行预测。结果表明:(1) 从空间分布上来看,冬小麦的营养生长期和并进期,北部干旱持续时间较短,干旱强度较小,南部干旱持续时间较长,干旱强度较大,而冬小麦生殖生长期与前两个生育期干旱分布相反。(2) 从各站点变化趋势来看,在冬小麦整个生育期内干旱持续时间与干旱强度呈相反趋势。(3) 从时间变化趋势上来看,1961—2017年干旱有明显减缓趋势,除个别站点外,在冬小麦的营养生长期和并进期,干旱持续时间和干旱强度自2003年起干旱有逐渐减缓趋势,在生殖生长期则从2007年起干旱有逐渐减缓趋势。(4) 从未来变化趋势来看,营养生长期干旱持续时间将缩短,干旱强度将减小,并进期的干旱持续时间和干旱强度的变化将和过去56 a基本保持一致,生殖生长期干旱持续时间将有所增长,干旱强度将有所加重。本研究分析了黄淮海平原冬小麦生育阶段干旱特征,旨在认识分析和掌握冬小麦生育期干旱演变特征以及干旱发生规律,对保障粮食安全和防旱减灾提供了科学依据。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 在气候变化与水资源短缺的背景下, 华北平原冬小麦生产面临巨大的挑战, 明确冬小麦生产的空间格局及其控制因素, 可为本区冬小麦的科学规划管理决策和高效生产提供依据。基于河北省各县市2004— 2013 年冬小麦单位面积产量与农情资料, 以主产区(以县市平均冬小麦播种面积大于总播种面积的20%为标准选取)101 个县市为基本研究单元, 采用系统聚类分析对河北省冬小麦主产区进行区域划分; 利用因子分析方法对冬小麦生产要素进行主成分分析, 并利用逐步回归分析方法建立冬小麦产量与主要控制因素主成分之间的关系。结果表明, 河北省冬小麦主产区分为4 个(Ⅰ~Ⅳ), 各区冬小麦产量水平从Ⅰ区向Ⅳ区依次递减, 产量变异依次增大, 且各区差异均达显著水平(P<0.05)。冬小麦产量(Y)与化肥因子(F1)、灌溉因子(F3)、年降水量因子(F4)、年降水量下限因子(F5)有显著的线性回归关系(R2=0.685, P<0.05), 其中F1、F3 分别解释了Y 的21.7%、37.4%, F4、F5 解释了Y 的9.4%。据此说明灌溉是影响河北省冬小麦产量区域差异的首要因素, 其次是化肥使用量, 而年降水量对产量区域差异影响较小。农药因子(F2)的回归效应不显著, 说明冬小麦病虫害发生及防治具有区域随机性变化特点, 对冬小麦生产的区域差异不形成显著影响。另外, 全省冬小麦播种面积比重与产量水平有较好的区域吻合度(R2=0.409, P<0.05), 说明在现有管理模式下冬小麦区域布局基本合理, 只是在东部低平原沿海的极个别低产县的播种面积明显偏高, 结合冬小麦对灌溉条件的依赖性, 认为这些县市的冬小麦布局需要慎重审视。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 在研究咸水灌溉对土壤和作物的影响过程中, 对土壤盐分监测相对困难, 而监测灌溉水的盐分更简单易行, 但作物不同时期灌溉咸水的矿化度阈值较难确定。本文以2007—2015 年在河北省衡水旱农节水试验 站进行的长期咸水灌溉试验数据(灌溉水设置1 g·L1、2 g·L1、4 g·L1、6 g·L1 和8 g·L1 共5 个矿化度; 冬小麦生长期间灌溉3 次水)为基础, 以矿化度为1 g·L1 灌溉水为淡水对照, 调查不同处理小麦的相对出苗率、相对籽粒产量及土壤盐分等作物生长、产量和环境变化指标, 并采用FAO 分段函数方法, 分析了‘石家庄8 号’冬小麦多年咸水灌溉的矿化度阈值及其影响因素。结果表明, 采用4 g·L1 和6 g·L1 咸水灌溉, 多年平均小麦出苗率相当于淡水的93.8%(P>0.05)和70.4%(P<0.05), 多年平均产量相当于淡水灌溉的86.0%(P<0.05)和65.3%(P<0.05), 用小于4 g·L1 的咸水灌溉, 籽粒产量(产量变化小于15%)和出苗率不是影响咸水灌溉矿化度阈值的限制因素。经计算冬小麦多年咸水灌溉矿化度阈值为2.14~3.95 g·L1, 平均值为3.19 g·L1, 变异系数为21.1%。综合考虑产量和土壤盐分累积风险确定河北低平原冬小麦长期灌溉咸水矿化度阈值为2.47 g·L1。矿化度阈值与播前1 m 土壤盐分有一定负相关关系(相关系数0.587), 与淡水灌溉产量呈一定正相关关系(相关系数0.516)。土壤盐分累积风险分析结果表明, 按照灌溉咸水矿化度与土壤平均盐分拟合的指数方程预测, 采用2.47 g·L1 咸水连续9 年灌溉, 0~20 cm 耕层土壤未达到盐渍化水平(平均土壤盐分预测值0.98 g·kg1), 而1 m土体出现轻度盐渍化(平均盐分含量预测值1.17 g·kg1), 土壤盐分稍有累积, 但未对冬小麦产量造成明显影响。由此来看, 以2.47 g·L1 咸水长期灌溉造成土壤严重盐渍化的风险较小。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》
摘要: 开展小麦籽粒蛋白质含量的监测预报研究对于指导农户调优栽培、企业分类收储、期货小麦价格、 进口政策调整等具有重要意义。本研究以冬小麦主产区(河南省、山东省、河北省、安徽省和江苏省) 为 研究区域,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量多层线性预测模型,并实现了2019年冬小麦蛋白质含量预报。为 了解决预测模型在年际扩展和空间扩展存在偏差的问题,在蛋白质含量估算模型中考虑了气象因素(温度、 降水、辐射量)、冬小麦筋型、抽穗开花期增强型植被指数(EVI) 等因素。结果表明,融合3个气象因素 的蛋白质含量估算模型建模集精度(R2 = 0.39,RMSE = 1.04%) 与验证集精度(R2 = 0.43、RMSE = 0.94%) 均高于融合2个气象因子的估算模型和单个气象因子的估算模型。将蛋白质含量估算模型应用冬小麦主产区 的蛋白质含量遥感估算,得到了2019年冬小麦主产区品质预报图,并形成黄淮海地区冬小麦品质分布专题 图。本研究结果可同时为后续小麦种植区划和实现绿色、高产、优质、高效粮食生产提供数据支撑。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间: 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 研究不同产量水平冬小麦群体冠层不同层次光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)截获、干物质分布及产量的影响,为缩小新疆冬小麦产量差距、提高光能资源利用和高产栽培提供理论依据。试验于2018—2019年在军户和奇台两个不同试验区进行,以当地主栽品种为试验材料,采用综合管理模式模拟了超高产(SH:≥9000 kg·hm-2)、高产(HH:7500~9000 kg·hm-2)、农户(FP:6000~7500 kg·hm-2)、基础(CK:≤4500 kg·hm-2)4个产量水平。研究4个产量水平下新疆冬小麦开花期上、中、下冠层的光截获特性及干物质积累与分配特性,分析其与产量构成的相关性,探究增产途径。结果表明:产量水平高的群体在灌浆期仍能保持较高的叶面积指数(Leaf Ar⁃ea Index,LAI);随着产量水平的提高,冠层上、中、下层的PAR截获率和PAR截获量均提高,且总体表现为上层>中层>下层,呈现“上强下弱”的垂直分布特征,PAR透射率变化趋势与之相反;中层干物质积累量要低于上、下层干物质积累量,且上层干物质随着产量水平的升高增幅要大于中层和下层,干物质上、中、下层均与PAR截获率呈极显著相关,与籽粒产量的相关系数分别为0.97、0.90、0.78。可见花后维持较高LAI,提高光合有效辐射截获量(IPAR),增加开花后干物质积累,是实现小麦增产,缩小产量差的途径。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 以关中地区冬小麦为研究对象,无人机为平台搭载的UHD185成像光谱仪获得冬小麦农田高光谱影像,并从中提取波段信息,以传统光谱指数和新光谱指数为自变量构建预测模型,比较模型精度并制作冬小麦叶片叶绿素含量分布图。结果表明:各预测模型中以新光谱指数构建的预测模型精度明显高于传统光谱指数模型,其中,SPAD-NDSI模型精度最高(R2=0.6308,RMSE=1.9766);通过反演叶片叶绿素分布图并对填图结果进行检验可知,SPAD-NDSI模型填图效果最佳(R2=0.7013,RMSE=1.4548),可以作为冬小麦叶片叶绿素含量无人机高光谱影像遥感反演估算的基本模型。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-11-19 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 提高西北旱作农业干旱监测准确性和时效性,对农业生产防灾减灾有重要意义。利用甘肃 省3个农业气象观测站长期土壤水分和冬小麦生育状况观测资料、1971—2016年43个冬小麦种植县气象观测资料及产量资料,基于冬小麦播前底墒和生育期水分盈亏量修订了作物水分盈亏指数,并确定了干旱等级指标,改进后作物水分盈亏指数与土壤贮水和冬小麦减产率高度相关,能更准确的反映甘肃省冬小麦干旱实况,并利用ArcGIS分析了近46 a甘肃省冬小麦不同生育期、不同等级干旱发生频率的时空分布特征。结果表明:甘肃省冬小麦从播种至开花期随着发育期推移,呈现干旱频率增加、范围扩大的趋势,多以中旱居多,其中拔节—开花期发生面积最大,陇中、庆阳市北部、平凉市西部、天水市西部、陇南市南部干旱出现频率较高;开花—成熟期随着降水量增加干旱发生频率减少、程度减轻。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为探明旱塬区全生物降解地膜(降解地膜)对冬小麦生长发育的影响,于2011—2016年连续5季设普通地膜覆土栽培、降解地膜覆土栽培和露地3个处理,分析冬小麦生育期土壤水分、温度和产量的差异。结果表明:冬小麦全生育期土壤贮水消耗量为露地>降解地膜>普通地膜,3个处理耗水高峰期依次为灌浆期、拔节期和返青期;冬小麦播种—拔节期,早、中、晚3个时间段土壤温度表现为降解地膜高于普通地膜和露地,15~20 cm土壤温度为降解地膜较普通地膜处理低0.26 ℃,返青—拔节期地表温度为普通地膜>降解地膜>露地;降解地膜在拔节期和收获后0~200 cm土壤硝态氮积累量高于普通地膜,露地差异不显著;降解地膜较普通地膜的冬小麦产量和水分利用效率分别降低3.43%和5.55%;翻耕压埋90 d后降解地膜降解80%以上,135 d后完全降解。因此,旱塬区降解地膜可以替代普通聚乙烯地膜,并用于冬小麦覆土栽培。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 研究腐植酸与氮肥配施对冬小麦产量、氮素吸收及经济效益的影响, 可为提高氮肥的增产效益, 减少氮肥对生态环境的污染提供理论指导。在河南褐土区冬小麦-夏玉米轮作制度下, 于2014 年开始在河南省南阳市卧龙区开展田间定位试验, 共设置单施磷钾肥、常规施肥、单施腐植酸、常规施肥+腐植酸、常规施肥减氮15%+腐植酸、常规施肥减氮30%+腐植酸6 个处理, 分析不同氮肥与腐植酸配施下冬小麦产量和氮肥利用的特征。结果表明, 腐植酸与氮肥配施可以有效提高冬小麦的产量及其构成要素, 促进植株对氮素的累积, 提高氮肥利用率。其中, 常规施肥减氮15%+腐植酸处理下冬小麦产量、籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量、氮肥利用效率和纯收益均增加, 与常规施肥相比, 冬小麦产量增加4.96%, 氮肥利用效率增加23.42%,纯收益增加2.18%。常规施肥减氮30%+腐植酸条件下冬小麦产值和收益降低。因此, 在施用腐植酸的基础上,配施适量氮肥才能获得较高的产值和收益。常规施肥减氮15%+腐植酸是本研究区域最佳的施肥模式, 对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要意义。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》
摘要: 在适播期内播种是促进小麦高产稳产的关键管理技术。为应对未来气候变化带来的不利影响,提 高小麦高产优质主产区的冬小麦产量,本研究选取黄淮海和江淮地区作为研究区,并在研究区内选择3个代 表站点,利用DSSAT CERES-Wheat模型在基准时段和未来40年分别开展了4种典型浓度路径的温室气体排 放气候情景(RCPs)、51个播期处理的模型模拟试验,以明确未来冬小麦生育期内气候要素和最适播期变化 特征,定量分析采用最适播期管理措施对冬小麦的增产效应。分析试验结果表明:未来冬小麦生育期内气 候特征呈现暖干化的趋势; 冬小麦生育期天数随温度升高而缩短,缩短天数在研究区地理空间上自北向南 递增; 最适播期随温度升高而推迟,在各时段、各情景下均随纬度减小而推迟; 相对于基准时段,3个站点 2030s时段的最适播期推迟最大天数分别自北向南递增5 d、8 d和13 d,2050s时段最适播期较2030s时段有 不同程度的推迟,且各站点以2050s 时段RCP8.5情景下的推迟天数最多; 采取最适播期播种的管理措施, 在3个站点均有不同程度的增产效应,黄淮海北片的增产效应最小,黄淮海南片和江淮地区增产幅度相对较 高,集中在2%~4%之间。因此,未来黄淮海和江淮地区可采取推迟播期、选择适播期的管理措施来应对气 候变暖情况,提高冬小麦产量。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 近年来, 冻害已成为影响我国冬麦区的农业气象灾害之一, 及时、快速、准确地获取冬小麦叶绿素含量对于监测冬小麦冻害发生具有极其重要的意义。本研究通过低温胁迫试验, 在拔节期对两个冬麦品种进行6 ℃, 4 h、8 h 和12 h 的胁迫处理后, 测定其冠层光谱反射率, 并对原始光谱数据进行15 种典型变换处理, 分析比较不同光谱变换下冬小麦叶绿素含量的PLSR 模型, 筛选出能够表征低温胁迫下冬小麦叶绿素含量的最佳光谱变换方式。结果表明, 随低温胁迫时间的延长, 两个冬小麦品种叶绿素含量呈降低趋势, 随着低温胁迫后天数的增加, 各处理与对照的差异逐渐减小。胁迫后5 d, 近红外区域反射率有较大升高, 并随低温胁迫后时间的延长而升高; 在可见光区域, 短期内差异不明显。胁迫后10 d、20 d、35 d, 黄、红波段逐渐趋于水平, 同时近红外区域反射率差异逐渐缩小, 可见光区域光谱反射率出现不同程度的上升。对原始光谱数据进行15 种典型变换处理, 发现原始光谱的倒数、对数、幂、平方根等变换难以提高与叶绿素含量的相关性, 且建模效果较差。除原始光谱对数的一阶微分(T6)外, 其他微分变换处理的叶绿素含量诊断模型都优于原始光谱。综合考虑模型的校正、验证效果、模型最佳因子数以及相对分析误差的大小, 二阶微分变换处理(T15)叶绿素含量校正模型的R2 和RMSE分别为0.930、0.340, 验证模型的R2 为0.753, 表明基于T15 的光谱变换数据可实现低温胁迫下叶绿素含量的准确估算, 为最佳光谱变换方式。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 在旱作条件下, 探讨播期及播量对小麦新品系‘小偃60’群体性状、产量及水分利用的影响, 可为小麦适雨栽培提供技术依据。试验于2014—2015 年在中国科学院南皮生态农业试验站进行, 自10 月15 日至11 月14 日, 每6 d 设置一个播期, 共设6 个播期(T1~T6), 设播量不变(B1)和逐期增加播量(B2)两个处理: B1 为 300 kg·hm2, T1 到T6 播量相同; B2 为随播期推迟播量逐期增加, 每推迟1 d 增加7.5 kghm2, 各播期的播量分别为300 kg·hm2 (T1)、345 kg·hm2 (T2)、390 kg·hm2 (T3)、435 kg·hm2 (T4)、480 kg·hm2 (T5)和525 kg·hm2(T6), 研究了不同播期和播量下‘小偃60’群体性状、产量及水分利用的变化规律。试验结果表明: 1)随播期推迟, 出苗时间延长、生育期推迟, 全生育缩短; 播量对生育期无显著影响。2)随播期推迟, 出苗率和单株成穗数逐渐降低; 播量增加, 基本苗及穗数提高。3)随播期推迟, 株高和生物量降低; 播量增加, 生物量提高, 株高无显著变化。4)随播期推迟, 籽粒产量下降; 逐期增加播量后, 11 月2 日前籽粒产量可达6 600 kghm2 以上且无显著差异。5)若随播期推迟增加播量, 前4 个播期产量、水分利用效率无显著变化, 皆达29 kghm2mm1以上。研究结果表明, ‘小偃60’是一个播期宽泛的品种, 随播期推迟产量下降, 但在一定播期范围内通过增加播量, 提高群体(穗数), 可以获得与适时播种相近的产量, 播量与播期推迟天数的理论关系为y=0.368 2x2+1.193 9x+316.7 (R2=0.983 9)。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 叶面积指数(LAI)是评价作物长势的重要农学参数之一, 利用遥感技术准确估测作物叶面积指数(LAI)对精准农业意义重大。目前, 数码相机与无人机系统组成的高性价比遥感监测系统在农业研究中已取得一些 成果, 但利用无人机数码影像开展作物LAI 估测研究还少有尝试。为论证利用无人机数码影像估测冬小麦LAI的可行性, 本文以获取到的3 个关键生育期(孕穗期、开花期和灌浆期)冬小麦无人机数码影像为数据源, 利用数字图像转换原理构建出10 种数字图像特征参数, 并系统地分析了3 个生育期内两个冬小麦品种在4 种氮水平下的LAI 与数字图像特征参数之间的关联性。结果表明, 在LAI 随生育期发生变化的同时, 10 种数字图像特征参数中R/(R+G+B)和本文提出的基于无人机数码影像红、绿、蓝通道DN 值以及可见光大气阻抗植被指数(VARI)计算原理构建的数字图像特征参数UAV-based VARIRGB 也有规律性变化, 说明冬小麦的施氮差异不仅对LAI 有影响, 也对某些数字图像特征参数有一定影响; 在不同条件(品种、氮营养水平以及生育期)下的数字图像特征参数与LAI 的相关性分析中, R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 与LAI 显著相关。进而, 研究评价了R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 构建的LAI 估测模型, 最终确定UAV-based VARIRGB 为估测冬小麦LAI的最佳参数指标。结果表明UAV-based VARIRGB 指数模型估测的LAI 与实测LAI 拟合性较好(R2=0.71,RMSE=0.8, P<0.01)。本研究证明将无人机数码影像应用于冬小麦LAI 探测是可行的, 这也为高性价比无人机遥感系统的精准农业应用增添了新成果和经验。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 为了探明弱光条件下小麦光合速率降低的原因, 为黄淮海麦区小麦生产中合理施氮和高产高效栽培提供理论依据, 通过田间试验研究了拔节期至成熟期弱光胁迫(透光率为50%的黑色遮阳网遮阴)和氮素水平 [N0, 0 kg(N)hm2; N1, 120 kg(N)hm2; N2, 240 kg(N)hm2]对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。结果表明:冬小麦拔节期至成熟期长期遮阴, 导致旗叶叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(qP)和实际光化学量子产量(ΦPSII)在3 个施氮水平下均显著增加, 其中以N2 施氮水平下增幅最大, 同时显著降低了叶绿素a/b 和荧光非光化学猝灭系数(qN), 进而提高了旗叶光化学效率, 降低了热能耗散, 提高光能利用率。在开花期至灌浆中期,由于光能不足造成小麦旗叶净光合速率Pn 降低, 而在灌浆后期, 遮阴处理较正常光照能维持较高的叶绿素含量和光能转化效率, 从而Pn 高于正常光照。在相同光照条件下, 随施氮量增加, 小麦旗叶净光合速率Pn、叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(qP)和实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)显著提高, 这有利于植株充分利用光能,增强光合作用。弱光导致穗数、穗粒数及千粒重显著降低(P<0.05), 穗粒数降低幅度最大(13%~46.8%), 千粒重降低幅度最小(3.4%~8.5%), 穗数的降低幅度为8.6%~22.5%, 严重影响氮肥的增产效应。遮阴和施氮水平间交互显著影响了叶绿素含量、穗粒数和产量, 但对其他指标影响并不显著。综合而言, 增施氮肥缓解了弱光胁迫对光合作用的不利影响, 遮阴条件下施氮处理(N1、N2)净光合速率Pn 较对照(N0)增幅为11.5%~27.4%, 其中以N2[240 kg(N)hm2]水平增幅最大。在不同施氮水平下, 遮阴处理均提高了光能转化效率, 但遮阴显著降低了植株光合速率及产量构成因素, 导致产量显著降低(P<0.05)。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 为明确造墒和播后镇压对小麦冬前耗水和群体与个体特征及产量的影响, 为确定播后镇压技术和提高小麦水分利用效率提供依据, 分别于2013—2014 年和2014—2015 年小麦生长季在河北省衡水市选用当地 小麦品种‘衡4399’, 分9 月15 日(I9.15)、9 月20 日(I9.20)、9 月25 日(I9.25)和9 月30 日(I9.30)4 期造墒, 以 不造墒为对照(CK), 每期处理又设每延米0 kg(G0)、95 kg(G95)和120 kg(G120) 3 个水平镇压的冬小麦田间试验。冬前对土壤水分和小麦幼苗生长情况进行动态监测, 翌年成熟期考察产量性状并测产。结果表明, 播种时土壤水分含量高, 冬前阶段农田蒸散量也高。同一造墒不同镇压处理比较, I9.30 处理以G95 田间蒸散量最低, 其他处理均以G120 蒸散量最低, 处理间差异显著。对苗情的影响, 同一造墒不同镇压比较, 苗期单株生物量、叶面积、群体总茎数以G120 与G95 处理较高, 以G0 处理较低, 处理间显著水平不同; 同一镇压不同造墒处理间比较, 不造墒的CK 总茎数显著减少, 产量显著较低, 且年际变化不稳定。造墒与镇压对穗数影响较大, 其中造墒处理穗数显著高于CK, 镇压处理对穗数的影响表现一致: G120>G95>G0。以上处理对产量与对穗数的影响一致:造墒处理间产量差异水平不同, 但以CK 最低; 镇压处理间产量差异不显著, 但以G0 最低。造墒和镇压对产量的交互作用不显著。综上可见, 墒情适宜是小麦播后镇压的基础, 镇压又是提墒壮苗的保障。河北地区小麦造墒水提前到9 月20—25 日, 播种后采用95 kgm1 镇压器便于田间操作且镇压效果较好。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为研究无覆膜滴灌技术在新疆干旱地区密植作物冬小麦上应用的可持续性,以奇台县小麦农田为研究对象,开展了田间连续性定位监测试验。通过采集滴灌带中心到两侧0~80 cm不同深度段土壤样品,利用地统计学分析方法,研究在应用滴灌技术8 a间,小麦地块土壤盐分的运移规律。结果表明:① 各土层土壤盐分符合对数正态分布,随滴灌年限增加,0~80 cm土层盐分含量逐渐降低。在应用滴灌技术8 a后,根区0~20 cm土层脱盐效果较为明显;在应用滴灌技术6 a后,表层0~60 cm的洗盐效果显著,盐分被淋洗至60 cm以下一定区域并积累。 ② 随着滴灌年限增加,盐分由滴灌中心向两侧及深部土层迁移,应用滴灌技术8 a后,盐分逐渐向滴头下方60 cm以下、距滴头水平距离40 cm以外区域集聚。③ 随着滴灌年限的增加,小麦的产量逐渐上升。建议在目前的灌溉制度下,增加滴灌频率并减少单次灌水量。该研究可为规模化推广小麦无覆膜滴灌技术提供一定的理论支持。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-06-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 通过田间定位试验分析了不同生育期补充灌溉对冬小麦根系及土壤水分耗损特征的影响。试验共设4个处理,分别为雨养不灌溉(W0)、拔节期灌水30 mm(W1)、孕穗期灌水30 mm(W2)及拔节期灌水30 mm+孕穗期灌水30 mm(W3)。试验结果表明:在平水年,拔节期开花期冬小麦耗水量占整个生育期耗水量的42 %,在丰水年下降到29%。而补充灌溉仅在平水年型下提高了拔节开花期的耗水比例,减弱了分蘖的两极分化,增加了开花期冬小麦群体数量,实现了增产,其中又以W1及W3效果最为显著。综合2a数据,灌水实现了增产但并未有效提高产量水分利用效率(WUE)。究其原因可能是,在半干旱地区,冬小麦增产增效的关键在于生育后期对深层土壤水分的利用,而补充灌溉并没有增加冬小麦深层根系,反而降低了对土壤深层水分的利用程度,从而导致产量增加但水分利用效率(WUE)并未同步提升。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 通过大田试验, 研究了黄河三角洲盐碱土地区冬小麦合适的肥料效应模型。在冬小麦生长季设置4种不同的氮磷肥用量, 根据“3414”试验设计8 种不同的肥效试验处理, 以探讨线性加平台、一元二次、平方根和二元二次4 种不同模型的拟合效果。结果显示, 4 种肥料效应模型的拟合结果经检验都达到极显著水平(P<0.01)。在一元肥料效应模型中, 氮磷一元二次模型拟合效果最好, 最高收益分别为7 448.3 元·hm2 和7 357.7 元·hm2, 最佳经济氮磷用量分别为254.4 kg·hm2 和98.6 kg·hm2。对比一元与二元模型, 后者拟合效果较好, 最佳经济氮磷用量分别为244.1 kg·hm2 和94.2 kg·hm2, 即氮磷肥配比为2.6∶1, 经济效益为7 432.4 元·hm2, 氮肥农学利用率为6.2 kg(籽粒)·kg1(N), 磷肥农学利用率为13.8 kg(籽粒)·kg1(P2O5)。结合拟合度、最佳经济施肥量、经济收益、肥料农学利用率和一元模型的局限性分析得出, 二元二次肥料效应模型最优, 可作为黄河三角洲地区盐碱土冬小麦氮磷肥效模型的最佳选择。