基于WebGIS与知识模型的小麦病虫草害管理决策支持系统研究

为给小麦病虫草害管理提供远程预测和咨询服务,通过分析和提炼小麦病虫草害管理方面的最新研究结果和信息,根据小麦病虫草害的发生规律,结合小麦栽培管理知识模型以及经济信息,构建了小麦病虫草害管理模型;并运用软件工程的思想,以WebGIS为空间信息管理平台,结合MS-SQL Server数据库技术,建立了基于B/S结构的网络化小麦病虫草害管理决策支持系统.该系统实现了用户管理、地图操作、病虫草害管理、智能学习、农药查询以及帮助等功能.以江苏省为案例区,对系统进行了测试与检验,结果表明,该系统能根据不同地域内小麦病虫草害发生的实际情况,预测其对小麦的危害程度并生成适宜的防治措施,从而为小麦病虫草害管理提供了远程预测和决策咨询的服务工具.     

基于模型和GIS的水稻生产管理决策支持系统构建与应用

为实现水稻生产过程的精确化管理,以水稻精确管理知识模型为管理决策的智能依托,以GIS为空间数据管理平台,应用系统工程思想和软构件技术,设计实现了基于模型和GIS的水稻生产管理决策支持系统。该系统具有基本地图操作、信息管理、栽培方案设计、肥水运筹、病虫草害管理、适宜生长指标设计、因苗实时调控、专家咨询以及系统帮助等功能。系统在江苏和浙江部分水稻生产区的应用结果表明,精确管理田块平均产量达10464.8kg/hm2,较常规管理田块增产12·53%,减少氮肥投入31.5kg/hm2。系统的建立为水稻生产全过程变量管理处方的生成提供了模型化和系统化的决策工具,也为其他作物管理决策支持系统的构建提供了基础框架。     

作物生产决策支持系统研究概述

阐述了与作物生产决策支持系统相关的术语及其涵义，介绍了在国内外影响较大的水稻、小麦、棉花３个作物生产决策支持系统的典型，并对发展趋势作了展望。     

长期不同施肥方式对稻麦轮作田小麦赤霉病发生危害的影响

为明确不同施肥方式(纯施化肥、有机肥配施化肥、秸秆还田配施有机无机肥、有机无机复混肥)对稻麦两熟制区农田小麦赤霉病发生情况的影响,本研究在南京农业大学的江苏金坛试验基地,研究不同施肥方式下农田小麦赤霉病的发生危害情况。结果表明:几种施肥方式均显著提高了赤霉病病穗率和病情指数;秸秆还田施肥措施下小麦赤霉病病穗率和病情指数呈上升趋势;增施有机肥会导致赤霉病病穗率和病情指数的提高;相同种类、相同施肥量情况下,肥料早施可以降低赤霉病病穗率和病情指数,追施拔节肥有提高赤霉病病穗率和病情指数的趋势。各处理区均不同程度地改变了农田的养分生境,导致作物生长、土壤微生物和农田生物多样性出现差异。因此,合理、科学施肥可在一定程度上控制赤霉病的发生危害。     

作物生产系统模拟模型研究进展

阐述了作物生长模拟模型的国内外研究进展及各种模型特点,并讨论了作物生长模拟模型的应用。它的未来发展主要在：（１）更加深入、详细地模拟作物生产的各种过程;（２）与地理信息系统和计算机专家系统相结合,形成完善的作物生产计算机决策管理系统。     

垦区基地生产稻麦种子发芽率提升关键技术研究

[目的]提高种子发芽率。[方法]从影响常规稻麦种子发芽率收获环节关键技术着手,通过推迟收获、及时晾晒,确定以在田茎秆上种子含水量为标准,分析种子田块的最佳收割时间。[结果]在江苏连云港地区小麦种子田茎秆籽粒含水量14%~15%、粳稻种子田在茎秆上籽粒含水量15%~16%时为最佳收割时间。[结论]研究结果为江苏连云港地区种子生产提供了参考依据。     

基于模型和3S技术的数字麦作系统的设计与实现

为了充分发挥和利用3S技术、生长模型和管理知识模型的优势,探索适合中国国情的精准农业关键技术集成方法及应用模式,以软件开发方法论为指导,充分结合小麦生长模型、管理知识模型和3S技术,应用ASP.NET和C#开发Web应用程序,建立了基于模型和3S技术的网络化数字麦作系统.该系统以品种、气候、土壤及生产条件等为基本输入,具有麦作区划、栽培方案设计、模拟预测、策略分析、动态调控、生长监测、精确麦作、生产力评价、病虫草害管理、智能学习、系统管理和系统帮助等功能.以江苏省部分县市的气象、土壤、品种和生产资料为基础,对本系统进行了初步测试与应用,表明该系统可为农业生产者、管理人员和科技人员提供麦作数字化和科学化的决策支持.     

控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响

【目的】为了探究控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响,并分析不同氮肥处理下稻麦生长差异及原因,【方法】采用稻麦轮作两季作物大田试验,共设7个处理,包括不施氮CK处理、常规施肥以及掺混控释氮肥10%、20%、40%、80%、100%(依次记为CK,T_1、T_2、T_3、T_4、T_5和T_6处理),探讨了控释掺混尿素对稻麦干物质积累与分配、干物质增长速率、氮素积累与分配、产量与产量构成因子以及氮素利用率的影响。【结果】掺混控释氮肥20%以上对稻麦生育中后期干物质与氮积累有明显促进作用。但稻麦成熟期干物质与氮分配均呈现出掺混80%以上控释氮肥处理穗部分配明显较少,而茎、叶分配相对较多的特征,表现出一定程度的茎叶徒长,贪青晚熟趋势。添加20%以上比例控释氮肥均具有显著增产的效果,掺混40%控释氮肥处理分别比常规施肥处理增产14.23%(小麦)和10.93%(水稻),分别比单施控释氮肥处理增产7.37%和3.83%。稻麦季随掺混比例增加,氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥表观利用率均呈先增加后减少趋势,以掺混40%控释氮肥处理最优。各施氮处理均以单施控释氮肥处理的氮收获指数最低,小麦与水稻季分别较常规施肥处理下降了3.99%和8.51%。稻麦季土壤氮依存率随掺混比增加呈先下降后回升趋势,且均以掺混40%控释氮肥最低,分别比常规施肥处理下降了14.38%(小麦)和15.84%(水稻)。【结论】控释掺混氮肥处理可协调稻麦氮素吸收与分配,有利于作物生长发育,达到增产和提高氮素利用效率的作用,综合各因素以20%~40%掺混比例为佳。     

豇豆-水稻轮作模式下水稻生长的不均匀性

冬季瓜菜之后轮作水稻是海南省一种重要的栽培模式。为了充分利用前作的肥效,一般后作水稻都会减少肥料的使用,这时前作肥料条施所导致的田间肥力不均会较大地影响后作水稻的生产。本研究以豇豆-水稻轮作为对象,以杂交稻品种‘聚两优747’为材料,于分蘖末期、成熟期分别在不同肥力下生长表现强势（T₁）和生长表现弱势（T₂）的行间取样,分析了豇豆-水稻轮作模式对后作水稻的生长发育、产量构成和稻米品质的影响。研究结果显示,生长在不同肥力行间的植株,在分蘖末期,其生长发育性状上有明显的差异,如株高、分蘖数、地上部干重、倒三叶叶面积、植株含氮量等方面差异显著,其中,T₁植株根、茎、叶的含氮量分别比T₂植株的高117.1%、368.8%、72.3%,差异都达到极显著水平;在成熟期,与产量构成相关的指标,如有效穗数、实粒数、结实率、千粒重等方面存在显著差异,尤其是T₁植株的穗数和结实率分别比T₂植株高64.0%和9.3%,差异达极显著水平;在稻米品质方面,虽然在出糙率、精米率、精米的长和宽及长宽比、糊化温度和直链淀粉含量等方面没有显著差异,但在整精米率、胶稠度、蛋白质含量、垩白粒率方面存在显著差异,如T₁的垩白粒率比T₂低4.5%,而T₁的整精米率则比T₂高5.5%,差异都达到极显著水平。因此,在豆稻轮作的情况下要获得水稻的高产优质,需要制定合理的栽培技术方案,改进耕作技术、均衡前作的遗留肥力,并注意在水稻当季合理施肥。     

稻茬小麦高产稳产、节本增效栽培模式研究

为探索适宜的稻茬小麦栽培模式,基于本课题组近13年的田间试验数据,分析了播期、基本苗和肥料运筹对稻茬小麦产量及经济效益的影响,进而构建不同高产栽培模式,并比较其高产、稳产、节本增效的能力。结果表明,适播(10月29日~(-1)1月4日)条件下稻茬小麦产量、净效益和产投比均显著高于早播(10月17日~(-1)0月26日)和晚播(11月6日~(-1)1月20日),增幅分别为12%~13%、24%~27%和22%~27%,但不同播期之间的投入差异不显著。在适播条件下基本苗和施氮量、晚播条件下基本苗与产量和净收益均呈抛物线关系。适播基本苗210×10~4~240×10~4株·hm-2和施氮量180~225kg·hm~(-2)、晚播基本苗240×10~4~270×10~4株·hm-2和施氮量240~270kg·hm~(-2)构建的高产模式下产量分别达8.21和7.46t·hm-2,这两种模式均具有高经济效益和低投入特点,在不同年度、地点和品种下稳产性好。     

Enhancing Productivity of Rice-Wheat System Through Integrated Crop Management in the Eastern-Gangetic Plains of South Asia

Abstract

Rice (Oryza sariva)-wheat (Triticum aestivum) rotation is the major production system in the Indo-Gangetic plains of South Asia and mid hills and is important for the food security of the region. The productivity and profitability of the rice-wheat system are very low mainly because of inappropriate nutrient input and poor crop management practices. Field experiments were conducted in 21 farmers' fields in Bara and Parsa districts in the Eastern-Gangetic plains of Nepal from May 1999 to April 2002 to evaluate site-specific nutrient management (SSNM) and integrated crop management (ICM) for improving rice-wheat productivity and profitability. Soil nutrient-supplying capacity (based on omission plot method) varied largely among farmers' fields. Rice soil had a higher N, P, and K-supplying capacity (35–76, 8–17, and 63–98 kg ha¹, compared with wheat (16–41, 6–12, and 20–104 kg ha¹, respectively). Both SSNM and ICM strategies significantly improved the grain yields of rice and wheat. Overall yield increment by ICM over farmers' practice (FP) reached up to 2.3 Mg ha¹ (66%) in rice and 2.3 Mg ha¹ (87%) in wheat, suggesting that there is a large potential for increasing rice and wheat yields in Nepal. Yield gap 1 (maximum attainable yieldaverage yield in ICM) was 1.3 to 1.4 Mg ha¹ for rice and 0.3 to 1.0 Mg ha¹ for wheat. While yield gap 2 (maximum attainable yieldaverage yield in FP) ranged from 2.8 to 3.5 Mg ha-1 for rice and 2.3 to 2.8 Mg ha-1 for wheat. Rice N-use efficiencies increased up to 50% and 70% with SSNM and ICM, respectively, over FP. In wheat, N-use efficiency increased up to 46% by ICM over SSNM. The net profit gained by applying ICM over FP was higher in wheat (US$ 217) than in rice (US$ 73). The findings suggest the urgent need to develop an effective program for wider dissemination of ICM technology in the Eastern-Gangetic plains.     

湖北稻茬小麦新品种(系)孕穗期耐渍性的鉴定与评价

为了解湖北近期选育的稻茬小麦新品系孕穗期耐渍性状的表现,在2013-2015年度采用灌水处理模拟田间渍害,对2013-2014年度湖北省和长江中下游小麦区域试验参试材料为主的小麦品种(系)进行了孕穗期耐渍性的鉴定和隶属函数综合评价。结果表明,渍水胁迫对小麦性状的抑制作用表现为主茎绿叶数籽粒产量SPAD值千粒重穗粒重穗下茎长株高穗粒数小穗数穗长。在供试材料中,鄂麦155、鄂麦170、851、荆麦41、宁麦0898、宁麦09-72、华麦1168、扬麦20、郑麦122、扬麦10G47和庆麦914的耐渍性综合评价值高于耐渍对照品种农林46。通过聚类分析将参试材料划分为高耐渍、耐渍、中等耐渍和低耐渍4个类群,材料数分别为8、13、14和2个,分别占参试材料的21.62%、35.14%、37.84%和5.41%。耐渍性综合评价值与主茎绿叶数呈显著正相关(P0.05),与穗粒重、千粒重、SPAD值和主茎绿叶数的耐渍系数均呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关。     

建瓯市菜—稻轮作生产模式与栽培技术

菜—稻轮作是建瓯市低海拔地区近年来的主要栽培模式,具有提高粮食单产、经济效益,减轻农作物病虫害发生的作用,达到增产增收的目的。介绍了建瓯市菜—稻轮作生产模式与栽培技术。     

水旱轮作大豆的营养生长与根系活力的关系

大豆是实行水旱轮作制度的重要作物之一,水田的排水不良是导致轮作大豆减产的重要原因.通过对水旱轮作大豆幼苗进行过湿处理,分析了不同大豆品种的营养生长特性与根系生理活性的关系.轮作大豆在过湿条件下,所有品种的生育都受到抑制,干物质生产受抑制程度存在着品种间的差异.营养生长诸性状中,伤流速度受过湿处理影响最大,处理区的伤流速度仅为对照区的64.2%.过湿处理导致伤流液中氮含量几乎减少了一半,伤流中的氮含量与叶片氮素含量之间存在极显著正相关关系,过湿条件下叶片氮含量的减少是由于根的氮素吸收能力的低下所致.遭遇过湿逆境时的植株个体大小与维持物质生产关系密切.过湿处理期间及其后的干物质增加量的大小与以伤流速度为代表的根系活力密切相关,说明从田间管理技术上提高大豆的根系活力以维持水旱轮作大豆的干物质生产是可行的.     

江淮稻-麦周年病虫草害绿色防控技术模式及其效果

江淮地区温光水资源丰富,是我国重要的粮食主产区之一.该地区地处南北气候过度地带,病虫草害类型复杂,病虫草害绿色防控是确保粮食安全生产的重要保障措施.江淮地区作物周年种植,模式多样,其中以稻-麦轮作种植模式为主.本研究根据安徽粮丰项目试验示范成果,结合江淮稻-麦周年生产实际,针对稻-麦周年生长不同生育期主要靶标病虫草害发...     

Long-Term No-Tillage Direct Seeding Mode for Water-Saving and Drought-Resistance Rice Production in Rice-Rapeseed Rotation System

To study the effects of long-term no-tillage direct seeding mode on rice yield and the soil physiochemical property in a rice-rapeseed rotation system,a comparative experiment with a water-saving and drought-resistance rice(WDR)variety and a double low rapeseed variety as materials was conducted under no-tillage direct seeding(NTDS)mode and conventional tillage direct seeding(CTDS)mode for four years,using the CTDS mode as the control.Compared with the CTDS mode,the actual rice yield of WDR decreased by 8.10%at the first year,whereas the plant height,spikelet number per panicle,spikelet fertility,1000-grain weight,grain yield,actual yield,and harvest index increased with no-tillage years,which led to the actual yield increase by 6.49%at the fourth year.Correlation analysis showed that the panicle length was significantly related to the actual yield of WDR.Compared with the CTDS mode in terms of the soil properties,the pH value of the NTDS mode decreased every year,whereas the contents of soil organic matter and total N of the NTDS mode increased.In the 0–5 cm layer of the NTDS mode,the soil bulk decreased,whereas the contents of soil organic matter,total N,and available N increased.In the 5–20 cm layer of the NTDS mode,the available N and K decreased,whereas the soil bulk,contents of soil organic matter,and total N increased.In summary,the NTDS mode increased the rice yield,and could improve the paddy soil fertility of the top layer.     

橡胶园生产动态管理SD模型的构建及其应用

利用系统动力学原理(SystemDynamics，简称SD)与方法，以海南农垦国营西庆农场为实证，设计了针对橡胶农场或胶园经营单位等由不同龄段组成的胶园生产动态系统管理SD模型，利用该模型可对胶园结构以及胶园生产在人力、物质、资金与产出能力等方面进行年际变化预测，并通过系统动力学模拟软件STELLA对某国营农场进行了实例分析，分析结果比较符合当前胶园管理实际。