渭-库绿洲耕层土壤养分空间变异及影响因素分析

【目的】了解耕层土壤养分空间分异规律对农田土壤合理施肥和防治土壤退化具有重要的现实意义。【方法】基于野外调查数据,采用统计分析方法对渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤养分的空间分异特征和影响因素进行研究。【结果】(1)研究区耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾,都具有中度程度的空间变异性,变异程度由大到小依次为:有效磷碱解氮速效钾全氮有机质;(2)研究区内耕层土壤除速效钾具有中等空间相关性外,其它各项养分指标(有机质、全氮、碱解氮和有效磷)的块金效应都大于75%,在采样尺度内具有较弱的空间相关性,且受随机性因素如耕作、施肥、点源污染等人为活动的影响较大。【结论】各土壤养分指标在研究区域内呈现出东部和南部的含量较高,而西部和北部的含量较低,具有较为明显的空间分异特征;影响土壤养分的主要因素为地形条件、土壤电导率与土壤p H值。     

黄土高原小流域土壤养分空间特征及其与地形因子的相关性

【目的】分析黄土高原地区小流域内土壤养分含量的空间特征及其与地形因子的相关性,为养分精确管理和土地资源高效利用提供参考依据。【方法】以位于黄土高原的陕西彬县红岩河小流域为例,于2011年结合GPS共采集了121个田间土样,对其土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)含量进行测定,并应用地统计学方法对土壤养分含量半方差函数模型及其参数进行了确定,用普通克里格插值(Kriging)绘制了研究区土壤养分空间分布图,统计分析高程、坡度、坡向、坡形等地形因子与土壤养分含量的相关性,并进行了插值结果检验。【结果】陕西彬县红岩河小流域土壤碱解氮的空间变异性很弱,有机质、速效磷和有效钾具有强烈的空间变异性。各养分含量空间分布均呈斑块状,条带性分布趋势不明显。总体上土壤有机质和速效养分含量与高程和坡度呈负相关,与坡向呈正相关,与坡形相关不显著。【结论】随机性变异(人为因素)对碱解氮的空间变异起主导作用,且变程较小,有机质、速效磷和有效钾的空间变异主要由结构性变异(自然因素)引起,且变程较大。高程、坡度及坡向明显影响土壤养分的含量和分布。     

冬小麦产量的土壤养分限制因子与施肥研究

１９９２－１９９６年在陕西渭北旱塬合阳县甘井乡进行了冬小麦产量的土壤养分限制因子与高产高效施肥指标试验。结果表明：在渭北埋塬,氮,磷是冬小麦产量的限制因子,钾,铁,锰,镁,硼为非限制因子。     

西部中小城市住宅地价空间分异规律及影响因素研究——以天水市为例

【目的】对西部中小城市住宅地价的空间分异规律和影响因素进行研究,为城市土地的科学管理提供依据.【方法】以天水市秦州区为例,采用地统计分析法探究住宅地价空间分异规律,构建GWR模型分析住宅地价影响因素.【结果】天水市秦州区住宅地价的空间分异模式属于从中心向外围逐渐降低的单核空间结构,局部区域出现跳跃现象.各影响因素的影响程度排序为:容积率与主干道距离与医院距离与绿地距离与公交站点距离距生活设施的距离距学校距离.从GWR模型回归结果来看,主干道、学校、医院及容积率对住宅地价贡献度的区位差异较大.【结论】GIS工具将GWR模型回归结果可视化,清晰显示住宅地价影响因素空间差异性,侧面反映了研究区的区域规划控制力度、交通状况、医疗状况、环境状况等,为政府的土地规划、城市基础建设投资和房地产开发提供决策依据.     

渭北旱塬春玉米田保护性耕作蓄水保墒效果与增产增收效应

【目的】探索渭北旱塬春玉米田不同保护性耕作措施对土壤蓄水保墒效果及其与不同施肥处理组合的增产增收效应。【方法】在2007—2009年通过大田试验,测定冬闲期和玉米生育期秸秆还田免耕、深松和翻耕处理土壤湿度,分析各耕作处理在平衡施肥、无肥和常规施肥处理下春玉米产量和经济收益。【结果】2年冬闲期免耕和深松处理0—200cm土层平均土壤贮水量分别较翻耕处理高33.4和31.1mm,2年玉米生育期免耕和深松处理平均土壤贮水量分别较翻耕处理高36.3和37.3mm;平衡施肥深松处理组合春玉米产量和水分利用效率最高,2年平均产量和水分利用效率分别达到10341.0kg.hm-2和24.89kg.hm-2.mm-1,平衡施肥免耕次之,平衡施肥翻耕处理位居第三位。【结论】无论在何种施肥处理下,土壤蓄水保墒能力和增产增收效应均为深松免耕传统翻耕处理。平衡施肥深松处理组合效益最好,为渭北旱塬较适宜的春玉米保护性耕作种植模式。     

盐渍化灌区水盐田间尺度时空分布及关联分析

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和-饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度,为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法,分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征,并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性,而表层(0~40cm)土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势,地下水埋深呈北浅南深趋势,地下水矿化度分布为西北高东南低。对不同地下水埋深条件下的水盐因子进行关联度分析发现,当地下水埋深年均值为1.5m时,对地下水埋深关联度最大的因子为土壤含水量(关联度为0.726 1),土壤含水量、土壤含盐量和地下水矿化度均以地下水埋深为最大关联因子(关联度依次为0.724 0,0.683 2,0.643 2);在地下水埋深年均值为2.0m条件下,各因素间灰色关联度达到相对平衡状态;当地下水埋深年均值为2.5m时,土壤含盐量与土壤含水量、地下水埋深与地下水矿化度互为关联度最大的因子。【结论】建议采取合理措施降低研究区北部地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

基于STWR模型的森林病虫影响因素研究

【目的】探究森林病虫害时空动态变化特征及关键因素驱动力的空间分布,为森林病虫害防控与治理提供参考。【方法】采用空间联系局部指标（LISA）和Mann-Kendall(M-K)趋势检验,分析2008-2018年福建省县域森林病虫害发生率时空变化特征,利用夏季均温、冬季均温、月均降水量、夜间灯光均值等变量构建时空加权回归（STWR）模型,分析各变量与森林病虫害发生率之间的时空异质性。【结果】①2008-2018年福建省有16个县域森林病虫害发生率呈下降趋势,空间分布以“低 低”聚集的空间聚集类型为主,空间分布范围先缩小后扩张。不同变量对森林病虫害发生率的影响程度从强到弱依次为夜间灯光均值、月均降水量、夏季均温、冬季均温。②4种不同变量的影响机制有明显的时空分异性,其中夜间灯光均值、夏季均温、冬季均温对森林病虫害发生有正向促进作用,月均降水量对森林病虫害发生有负向抑制作用。③在森林病虫害高发生率县域中,夜间灯光均值为最大的负向影响因素,月均降水量也通常为负向影响因素。【结论】STWR模型的拟合性能优于地理加权回归（GWR）模型与普通线性回归（OLS）模型,且STWR模型预测能力比GWR模型更佳,能更精细地分析4个变量对县域森林病虫害发生率影响的时空变化过程。     

渭北旱塬苹果园土壤养分状况分析与平衡施肥研究

【目的】探讨平衡施肥对渭北旱塬苹果产量和果实品质的影响,为红富士苹果的优质生产提供理论依据。【方法】在分析陕西渭北旱塬地区苹果园土壤养分状况的此基础上,通过连续3年(2004~2006)的平衡施肥试验,研究了平衡施肥技术体系及其对苹果产量、品质和经济效益的影响。【结果】渭北旱塬苹果园土壤速效N、K、Zn和Mn含量低于临界值的土样占全部土样的比例分别为36.1%,41.7%,80.6%和77.8%,速效P、S和Fe含量低于临界值的土样占全部土样的比例分别为13.9%,11.1%和16.7%,表明该区苹果园土壤速效N、K、Zn和Mn含量较低,属于亏缺元素,有效P、S和Fe较丰富,但存在亏缺的风险。化肥对苹果产量的增产率为12.6%~36.4%,各种肥料对苹果产量的贡献率大小顺序为氮肥>钾肥>磷肥,其中钾肥和微量元素锌、锰对苹果品质有明显的促进作用。【结论】氮、磷、钾平衡施用才能保证苹果产量最高、品质佳、效益好。苹果养分平衡施肥体系为:N 0.3 kg/株,P2O50.15 kg/株,K2O 0.25 kg/株,并喷施10 g/L的ZnSO4和8.0 g/L的MnSO4肥料。     

伏牛山森林土壤理化性质空间分异特征

【目的】研究伏牛山森林土壤理化性质的空间分异特征,为探明中国暖温带与北亚热带交界地带山地土壤空间分异机理提供参考。【方法】采用垂直梯度取样法,在伏牛山南北坡海拔1640~1870m处采集土壤样品进行实验室分析,并结合传统统计学方法对比分析伏牛山南北坡土壤理化性质的空间分异特征。【结果】土壤pH、有机质和全氮含量受海拔高度影响显著,其中土壤pH和全氮含量随着海拔升高而显著增大,而有机质含量则呈减小趋势;不同海拔高度的土壤电导率、碱解氮、速效磷、速效钾和全钾含量并无显著差异;土壤理化性质受坡向影响也较为显著,电导率、有机质、碱解氮和速效磷含量南坡较高,分别为0.092Ms/cm、273.69mg/kg、2.46mg/kg,北坡分别为0.087Ms/cm、215.42mg/kg、2.23mg/kg;北坡土壤速效钾、全氮和全钾含量相对稍高。【结论】海拔高度和坡向是影响伏牛山森林土壤理化性质空间分异的重要因素。     

不同氮肥用量配施有机肥对渭北旱塬冬小麦水分利用的影响

【目的】研究施用氮肥时配施有机肥对渭北旱塬土壤含水量及冬小麦生长的影响,寻求适合该地区的合理的施肥方式,以提高水分利用效率。【方法】2011-2013年在位于渭北旱塬的陕西白水县,采用大田试验研究不同施氮水平(0,75,150,225,300kg/hm~2)下施用有机肥对0~200cm土层土壤含水量、贮水量及冬小麦产量、水分利用效率、生理指标等的影响。【结果】1)各施氮水平下配施有机肥均有利于耕层土壤保水,在增加小麦产量的同时也加剧了0~200cm土层水分的消耗。2)夏闲期降水量限制了小麦对土壤水分的利用深度,140cm以上土层土壤含水量随着施氮水平的提高而增大。3)各施氮水平下配施有机肥的小麦拔节期叶片瞬时和潜在水分利用效率更高,在施氮水平为150kg/hm~2时均最高。4)各施氮水平下配施有机肥时小麦扬花期植株各器官含水量均较高,以施氮水平为225kg/hm~2时最高。【结论】综合考虑产量及环境风险,建议渭北旱塬地区冬小麦种植过程中配施有机肥时施氮量以150kg/hm~2为宜。     

黑龙江省宾县农作物格局时空变化特征分析

【目的】农作物时空格局特征分析是微观层面农户农作物选择影响机制研究的基础。通过分析宾县乡镇尺度农作物格局的时空变化特征,为农作物种植结构变化机理机制研究提供依据。【方法】基于黑龙江省宾县1996—2010年乡镇级统计数据,运用数理统计和GIS空间分析等方法,分析宾县过去15年玉米、大豆、水稻3种主要粮食作物和经济作物播种面积数量变化及空间变化特征。【结果】1996—2010年宾县农作物总播种面积增加22.86%,主要是由粮食作物播种面积变化引起。粮食作物播种面积增加32.80%,经济作物减少52.84%,粮经比从88﹕12调整到96﹕4。玉米种植面积大幅增加73.82%,种植比例不断提高,大豆种植面积减少1.05%,水稻种植面积减少29.78%。主要粮食作物空间变化呈现较强的规律性,即玉米种植在全县范围内分布较均衡,大豆种植中心向东南部集中,水稻种植集中到宾县北部和西部地区。【结论】过去15年宾县农作物格局时空变化明显,分析掌握其变化特征,有助于进一步探究其变化的原因,为科学调整县域农作物种植结构、提升农业综合生产能力提供科学依据。     

新疆奇台县粮食生产影响因素与模拟预测研究

[目的]分析奇台县粮食生产的影响因素,并对其产量进行预测.[方法]在分析奇台县58年粮食生产动态变化特点的基础上,利用主成分分析法(PCA)探讨了粮食生产的影响因素.[结果]农业科技进步和经济发展、制度政策是影响奇台县粮食生产的两个主要因子;分别建立GM(1,1)模型、ARIMA(1,3,3)模型以及两者的组合模型,拟合了奇台县粮食总产量的动态变化趋势.结果发现组合模型平均相对误差率仅为7;,说明组合模型的模拟精度较高,从而得出2010～2015年奇台县粮食总产预测值.[结论]GM(1,1)模型和ARIMA(1,3,3)模型两者组合的模型预测精度高于单个模型的预测精度.2015年该县粮食产量将达到52.1×104 t.     

基于多元线性回归的广西粮食产量预测

【目的】利用多元线性回归分析方法构建广西粮食产量预测模型,以期为相关研究提供参考。【方法】对影响粮食产量的各种因素进行分析,应用多元线性回归分析法建立广西粮食产量的预测模型。【结果】对粮食产量贡献最为明显的因子是种植面积,其次是单位面积产量,降水量对粮食产量影响最小。粮食产量与种植面积、粮食单产、降水量的回归方程为：y=-517.759＋0.158x1＋0.382x2-0.001x3。应用多元线性回归模型预测2012年广西粮食产量为1464.381万t。【建议】在保证土地面积的前提下,加快农业科技创新、加强农田水利建设和完善促进粮食生产的相关政策,以保证广西粮食生产的稳定发展。     

基于多元线性回归的广西粮食产量预测

【目的】利用多元线性回归分析方法构建广西粮食产量预测模型,以期为相关研究提供参考。【方法】对影响粮食产量的各种因素进行分析,应用多元线性回归分析法建立广西粮食产量的预测模型。【结果】对粮食产量贡献最为明显的因子是种植面积,其次是单位面积产量,降水量对粮食产量影响最小。粮食产量与种植面积、粮食单产、降水量的回归方程为：y=-517.759+0.158x1+0.382x2-0.001x3。应用多元线性回归模型预测2012年广西粮食产量为1464.381万t。【建议】在保证土地面积的前提下,加快农业科技创新、加强农田水利建设和完善促进粮食生产的相关政策,以保证广西粮食生产的稳定发展。     

遮阴条件下小麦穗粒数形成及产量构成因素分析

【目的】阐明遮阴对小麦穗粒数形成及产量构成因素的影响,以便在果粮间作模式下采取相应的栽培管理措施。【方法】在人工遮阴和不同果麦间作模式下(枣麦、杏麦和核麦间作),研究遮阴对小麦穗粒数形成、产量及其构成因素的影响。【结果】遮阴明显降低了小麦的可孕小花数、生物量、穗粒数、穗粒重和公顷穗数等产量的主要构成因素,最终导致产量降低。【结论】遮阴后小麦穗粒数的改良应更多地关注小花的分化、发育、退化和结实过程,产量的提高应更多地关注植株的生长发育、公顷穗数和籽粒灌浆过程。     

立体生态区水稻定量促控栽培技术的增产机理

【目的】检验水稻定量促控栽培技术（RP）的适应性,并探索其增产机理。【方法】于2008-2009年在云南省6个生态区,以当地的主栽品种为材料,设置RP技术与常规栽培技术的对比试验,调查叶龄、茎蘖数、产量及其构成因素。【结果】在6个生态区RP技术显著增产,2008年籼、粳稻分别增产16.0%和15.8%;2009年分别增产18.3%和15.3%;与常规栽培技术相比,RP技术增加穗肥的用量促进了颖花的分化并降低了颖花的退化,从而促进大穗的形成,提高了穗粒数。【结论】RP技术通过降低基本苗和高峰苗提高茎蘖成穗率,获得更多的有效穗,通过重施穗肥促进大穗的形成,显著扩大库容量,最终获得高产。基于此提出了不同生态区12 t•hm-2水稻高产的群体指标。     

2001-2009年中国北部冬小麦生育期和产量变化

【目的】研究中国北部冬麦区水地组小麦品种农艺性状适应气候变暖的变化规律,为小麦品种改良提供理论依据和指导方法。【方法】利用2001—2009年国家冬小麦区域试验北部冬麦区水地组对照品种的农艺性状和该地区相关气象资料,研究对照品种农艺性状变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关分析。【结果】对照品种出苗日期和成熟日期逐渐推迟;生育期逐渐缩短,且与年平均温度和生育期≥0℃积温呈负相关;生殖生长阶段随着相应期间≥0℃积温的增加而延长;随着气候变暖,千粒重和每公顷产量呈增加趋势。农艺性状相关分析表明,千粒重与每公顷产量呈极显著正相关,生殖生长阶段与每公顷产量呈较强正相关;多元线性回归分析表明,株高和千粒重2 性状决定了产量变异的95.7%。【结论】气候变暖对北部冬麦区冬小麦生长发育有较强的影响,选育生育期较短,但生殖生长阶段较长,千粒重大的高产品种是北部冬麦区未来适应气候变暖的品种改良方向。     

基于农用地分等成果耕地产能分析——以陕西省富平县为例

【目的】对陕西富平县农用地分等成果的耕地产能进行分析,并探讨计算方法的合理性,为进行耕地产能测算提供新思路。【方法】在农用地分等中的自然质量等级指数与利用等级指数基础上,利用农用地分等的中间成果和数据,结合生态学中的Logistic模型,计算陕西省富平县耕地粮食的自然生产潜力、利用生产潜力和现实生产能力。【结果】富平县耕地自然生产潜力和利用生产潜力分别为298.170×104和179.460×104 t,单位面积自然生产潜力和利用生产潜力分别为38.100和22.930 t/ha,现实生产能力为79.997×104 t,单位面积现实生产能力为10.228 t/ha。该县耕地自然生产潜力、利用生产潜力和现实生产能力有从西北向东南递增的趋势。粮食单产在空间上差异明显,单产最高和最低分别是张桥镇和底店乡,分别为12.084和5.634 t/ha,差异为6.450 t/ha。【结论】富平县耕地的生产能力和生产潜力较大;相比其他方法,利用农用地分等的中间成果和数据来计算耕地生产潜力更加方便;利用生态学中的Logistic模型,可合理模拟现实生产能力。     

东北春谷区近年来谷子育成品种的评价

【目的】通过对11年来东北春谷区育成的谷子品种产量、农艺性状进行相关分析,为东北春谷区谷子新品种选育、推广、资源利用和育种方向提供理论指导。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验东北春谷区生育期、株高、单穗重、穗粒重、出谷率、千粒重、产量等农艺性状数据,结合东北春谷区生态区域类型特点,研究参试品种的农艺性状变化规律,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状用DPS软件进行比较与分析。【结果】2005—2015年参试品种共有60个,按照全国农业技术推广中心的谷子品种鉴定标准,11年间通过鉴定的品种18个。参加区试的品种和通过鉴定品种的农艺性状平均值在年度间存在一定的变异,受气候条件因素影响较大,2010年通过鉴定的品种的产量较2005年增产4.6%,2015年通过鉴定的品种产量分别较2005年和2010年的品种增产12.62%和7.66%,总体来看育成品种表现出产量逐步增加的趋势。育成品种的产量增产幅度因品种类型不同而有一定的差异,单就产量而言,11年间九谷23、九谷14和龙谷31增产幅度超过10%,是增产幅度较大的品种。通过对18个鉴定品种农艺性状与产量进行相关和多元逐步回归分析表明,产量与单穗重、穗粒重呈极显著正相关;生育期、株高、单穗重、出谷率、千粒重和公顷穗数决定了产量90.98%的变异。过去11年东北春谷区利用夏谷血缘育成的品种九谷23,表现较突出,且株高约115 cm,株高显著低于其他品种,代表着东北春谷区育种的整体方向。【结论】东北春谷区谷子品种的选育取得了一定的进步,2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。单穗重和穗粒重对产量影响最大,同时农艺性状受品种特性、气候、栽培条件等多种因素影响,因此,育种中应在注重单穗重和穗粒重的同时,兼顾株高、生育期、抗性等其他因素对产量的影响,特别是应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草剂品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。     

灌浆期控水和施用控释肥对杂交玉米制种产量和种子质量的影响

【目的】研究灌浆期控水和控释肥施用对不同收获期杂交玉米种子产量和质量的影响,明确最适宜的收获时期及有效的水肥管理方式,为中国高质高效玉米制种提供理论和技术支撑。【方法】试验于2014和2015年在甘肃省张掖市甘州区进行,以京科968为试验材料,在田间采用两因素裂区试验设计,主区为水分管理方式,设常规灌溉浇水和授粉后35 d停止浇水2种方式;副区为施肥处理方式,设施用传统复合肥和施用控释肥配比尿素2种处理。从授粉后44 d开始,每隔3 d采集果穗,至授粉后68 d共9个收获期,测定每个时期种子的籽粒水分、百粒重,并计算每公顷的产量和籽粒数(粒数产量);籽粒自然晾干后用于种子活力分析,包括标准发芽率、人工加速老化发芽率和电导率测定。【结果】施肥和灌水方式均显著影响京科968的制种产量和粒数产量,但对籽粒水分、百粒重和种子活力没有影响。与传统施肥相比,施用控释肥后,制种产量增加3.10%,粒数产量提高2.13%。如果按粒包装销售,施用控释肥可显著提高制种的经济效益,正常灌溉条件下每公顷增收0.44—2.17万元,控水条件下增收0.12—1.35万元。灌浆期控水导致制种产量降低2.01%,粒数产量降低2.48%,经济效益降低0.11—1.78万元。收获期对制种产量、籽粒水分、百粒重和种子活力均有显著影响,但对粒数产量无显著影响。随着收获期推后,籽粒灌浆进程逐渐完成,籽粒水分逐渐降低,而百粒重不断增加。至授粉后68 d,百粒重仍在增加,说明此时京科968种子尚未达到生理成熟。两年的结果表明,授粉后56—65 d,京科968种子的标准发芽率、人工加速老化发芽率均达到最高,而种子浸出液电导率值达到最低,说明此阶段是京科968种子的最佳收获期,既可以保证种子的高活力,又可以有效避免当种子达到生理成熟时收获可能遇到的低温冻害风险。【结论】授粉后56—65 d为京科968种子的最佳收获期,此时收获既可保证种子的高活力,也不影响种子的粒数产量。施用控释肥和常规灌溉可提高京科968制种的产量和粒数产量,但对种子活力没有显著影响,在节省劳动力的同时提高制种经济效益。