基于WebGIS的河南省小麦生产潜力评价系统分析与设计

为科学规划河南省小麦的区域性生产,最大限度地利用气候和土壤资源,系统分析了基于GIS条件下小麦自然生产潜力评价流程,利用.NET开发技术、Super Map GIS组件技术和Oracle 9i网络数据库技术,设计了Windows平台上基于GIS的河南省小麦生产潜力评价系统,该系统可以实现对不同区域小麦自然生产潜力的空间分析与评价。     

河南省可实现粮食生产潜力研究

基于GIS技术,采用传统统计学和地统计学相结合的方法,在确定合理试验设计的基础上,通过Kriging插值测算了在试验条件下河南省可实现粮食生产潜力。结果表明,试验区小麦、玉米和水稻产量的空间变异属中等变异性,且服从正态分布,在一定区域范围内表现为强烈的空间相关性;河南省小麦、玉米和水稻在试验条件下,最高单产的平均值分别为7 027.55、8 038.36和8 280.17 kg·hm-2;河南省在现有粮食播种面积及"小麦-玉米"或"小麦-水稻"一年两熟种植制度下,可实现粮食生产潜力达7 598.61万t,与2012年实际粮食产量比较,2012年增产潜力可达1 884.92万t,增产幅度达到32.99%;从绝对增产潜力来看,粮食增产潜力空间分布大体呈现西南高东北低的趋势;从相对增产比例来看,大体呈现西高东低的趋势。     

官司河流域农业自然生产潜力研究

选取四川省绵阳市官司河流域为研究对象,采用农业自然生产潜力阶乘修正模型,综合分析光照、热量、降水、土壤等主导环境因素,对研究区水稻、小麦、玉米3类主要粮食作物的农业自然生产潜力进行估算。结果表明,就订正系数而言,温度对光合生产潜力的影响较小,光温生产潜力接近光合生产潜力;降水对光温生产潜力的平均订正系数为74%,土壤因子对气候生产潜力的订正系数为63%。就3类粮食作物的农业自然生产潜力而言,水稻为10785.22kg/hm2,小麦为6653.01kg/hm2,玉米为9586.26kg/hm2。官司河流域不同作物间增产潜力存在明显差异,由大到小依次为玉米小麦水稻,表明该区域可挖掘的农业自然生产潜力空间较大,据此提出了提高农业自然生产潜力的有效措施和增产途径。     

河南省小麦—玉米两熟生产现状与均衡增产技术(英文)

[目的]对河南省小麦-玉米两熟生产现状与均衡增产技术进行分析。[方法]探讨河南省自然条件和小麦-玉米两熟生产现状与潜力,分析影响小麦-玉米两熟生产能力的因素。[结果]河南省粮食的增长主要是靠小麦、玉米产量的增长实现的,而玉米增产潜力较大。河南省小麦-玉米两熟一体化高产高效技术研究,为周年两熟均衡增产奠定了技术基础。[结论]为河南省粮食增产提供理论依据,对全国粮食生产也存在借鉴意义。     

河南省小麦和玉米产量及其有关气候因子分析

利用河南省2001—2010年的小麦和玉米产量数据及安阳、许昌、周口、南阳等4个代表河南省不同生态区域的1991—2010年逐日降水、平均气温、日照时数等气象资料,分析了河南省近10 a来小麦玉米产量特点和近20 a来有关的气候变化特征.结果表明,历年来河南省除豫北区域外均表现为小麦产量高于玉米产量,且以豫东南麦玉两熟区产量差距最大;光合生产潜力表现为玉米产量潜力显著大于小麦,且以豫东南区域玉米产量潜力最大;积温随纬度升高,下降显著,其中,豫北区域小麦和玉米季的积温均无法满足晚熟品种的利用,豫东南两季均可完全满足中晚熟品种对积温的需求.日照时数则表现为随纬度升高逐渐升高,除豫北小麦季略有增加外,4个省辖市小麦玉米两季日照时数均呈下降趋势,不利于二者产量潜力的发挥.降雨量表现为小麦季降雨量减少,且4个省辖市雨量均不能满足小麦生长需求,玉米季除豫北外,降雨量呈增加趋势.     

夏季生猪管理六要点

小麦一玉米垄作免耕直播栽培技术 该技术改玉米套种为麦后直播,改小麦玉米平作为垄作,有利于高效利用光热资源,充分发挥气候生产潜力,实现小麦、玉米产量的新突破;有利于延缓小麦根系衰老,提高小麦粒重和玉米的密度、整齐度,实现小麦、玉米双增产;能有效解决直播玉米的芽涝问题,有利于全程机械化作业,     

基于GIS的县域小麦测土配方施肥系统设计与实现

结合养分平衡施肥决策模型,利用面向对象、GIS组件和网络数据库技术构建了基于GIS的县域小麦测土配方施肥决策系统,该系统已成功应用于河南滑县小麦生产,为推行科学测土配方施肥提供技术支撑.     

河南省粮食安全保障研究

利用GIS技术和作物生长机理模型对河南省的粮食生产潜力进行了测算，并在对粮食需求量分析的基础上，得出通过保护耕地数量和提高土地生产力，河南省不仅可以解决自身的粮食安全保障问题，而且还可以补给缺粮地区。     

基于AEZ模型的河南小麦生产潜力研究

【目的】合理开发自然资源,提高河南小麦生产水平。【方法】以河南省气象局提供的1971~2005年共35年气象资料为基础,采用FAO农业生态区域法(AEZ)对河南小麦生产的光温生产潜力、气候生产潜力进行估算。【结果】河南省小麦光温生产潜力理论值为14135.1~15519.4 kg/hm2,气候生产潜力理论值为7655.8~14792.5 kg/hm2,生产潜力平均开发度为46.7%。【结论】河南省不同地市小麦气候生产潜力差异较大,各地市小麦气候生产潜力值与现实生产力之间的差距较大,开发潜力巨大。     

基于农业生态区法(AEZ)模型的甘肃省玉米生产潜力分析

根据2001～2010年甘肃省农业统计资料,应用AEZ模型,并结合GIS平台对甘肃省玉米生产潜力进行了分析.研究表明:甘肃省的玉米生产潜力仍处于较低水平,潜力提升空间较大.2009年甘肃省的玉米生产潜力为5 823kg/hm2,比2000年增长了24.40%;2000～2009年,在甘肃省3大玉米种植区中,河西地区的玉米生产潜力一直处于领先地位,是甘肃省玉米最优种植区;预计2015年甘肃省玉米生产潜力将达6 072.67kg/hm2,比2009年甘肃省玉米生产潜力增长4.29%.     

缓/控释氮肥对主要粮食作物及环境影响研究进展

本文围绕着近年来缓/控 释氮肥在主要粮食作物（小麦、玉米）上的应用展开综述。从小麦和玉米适用的缓/控 释氮肥类型、缓/控 释氮肥对作物产量和肥料利用率、氮养分平衡的影响、氮损失途径以及缓/控 释氮肥应用前景等方面进行分析,较全面的总结了施用缓/控释氮肥对小麦、玉米作物及土壤环境的影响,并对未来粮食生产的可能影响进行剖析。分析发现不同类型缓/控 释氮肥能不同程度提高小麦和玉米产量或保证稳产;合理施用缓/控 释氮肥能够提高氮肥料利用率、降低土壤氮素累积、减少氮素损失;提高土壤微生物量和酶的活性;减少温室气体排放及降低地下水体的硝酸盐污染。但施用缓/控 释氮肥对根际养分研究相对较少及存在施用方式的不合理性。建立科学合理的简化施肥技术体系,对缓/控 释肥的应用和推广具有重要意义。     

Temperature and Precipitation Suitability Evaluation for the Winter Wheat and Summer Maize Cropping System in the Huang-Huai-Hai Plain of China

The Huang-Huai-Hai Plain is the most important winter wheat and maize production region in China. In response to the increasing population pressure, the Chinese authorities strongly invested in improving the irrigation systems and increasing ground and surface water exploitation within the plain to increase the crop productivity. This resulted in a reduction of water resource availability and in turn indirectly affected the suitability of various agricultural ecosystems in the plain. The main purpose of this study was to review the suitability of temperature and precipitation for the winter wheat and summer maize cropping system in the Huang-Huai-Hai Plain, in order to provide a preliminary irrigation scheme. This analysis provides a first attempt to enhance the water resource management as well as to increase the water use efficiency. For this aim, a GIS-based multicriteria analysis procedure has been developed consisting of (1) definition of objectives (evaluated entities) and database building; (2) definition of evaluation criteria; (3) standardization of the criteria; (4) combination of the criteria; (5) classification of the objectives; and (6) integration of the objectives. The land suitability classification maps were transformed into maps of required irrigation amounts for each growing stage of the winter wheat and summer maize cropping system. The study also exemplified the limitations and proposed future research activities that will improve the detail and accuracy of the evaluation results.     

小麦、玉米病虫害防治地理信息系统(XYGIS)的研究

系统将植保知识、人工智能技术、地理信息系统（GIS）有机结合起来，能够对主要作物病虫害进行预测、决策、诊断、咨询，并将抽象的数据转化成清晰简明的电子地图，直观显示病虫害发生程度及地域分布规律，为病虫害防治提供服务。     

基于模型和GIS的小麦空间生产力预测研究

 【目的】准确预测区域小麦生产力,可以为农业生产的定量评价、环境变化影响的评估等提供关键技术支持。【方法】基于课题组研制的小麦生长模拟模型,探讨生长模型在区域化应用过程中升尺度连接的方法,进一步将模型与GIS相耦合,建立小麦区域生产力预测模拟模型;并以江苏省2000年小麦产量的区域模拟为例,借助GIS技术完成了气象、土壤特性、管理措施等模型基本输入数据的空间栅格化预处理,通过将研究区域划分为许多均质栅格,解决了研究区域内环境条件的空间变异,实现了小麦生产力的区域模拟;并将江苏省内的栅格 模拟产量空间变异图和平均模拟结果同实际产量变异和统计产量进行了比较。【结果】模型模拟的产量空间分布 图可以较好的反映江苏省区域内实际小麦产量的变化规律,通过归并得到的江苏省县市平均产量与统计产量的均方根差为496.48 kg?hm-2。【结论】表明基于模型和GIS对不同生态条件下的小麦生产力进行模拟,具有较好的可行性。     

周年氮磷钾配施模式对砂姜黑土麦玉轮作体系籽粒产量和养分利用效率的影响

【目的】探讨周年不同氮磷钾配施对砂姜黑土麦玉轮作体系产量及养分利用效率的影响,明确适宜豫东南砂姜黑土麦玉一体化种植的氮磷钾配施模式。【方法】于2012—2014年连续两年在河南省周口市商水县典型砂姜黑土区设置氮磷钾不同配施大田定位试验,研究磷钾肥总用量不变、2种氮用量投入水平下麦玉两季磷钾配施模式对冬小麦-夏玉米轮作种植体系氮、磷、钾养分吸收利用及产量的调控效应。其中,氮肥设全年用量360.00kg·hm~(-2)和540.00 kg·hm~(-2)两个梯度,磷钾肥总量不变,设计4种配施方式,即麦季全磷玉米全钾(磷肥和钾肥分别全部施用于小麦季和玉米季)、麦季全磷玉米重钾(磷肥全部施用于小麦季,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)、麦季重磷玉米全钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥全部施用于玉米季)、麦季重磷玉米重钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)。【结果】高氮水平下麦玉两季磷钾肥分施能促进作物产量三要素的协调发展,显著提高冬小麦的穗数和夏玉米的穗长与行粒数,且两年度单季作物和全年籽粒产量均以麦季重磷且玉米季重钾P8处理最高,周年产量分别达21 274.2 kg·hm~(-2)和20 219.1 kg·hm~(-2)。砂姜黑土区冬小麦和夏玉米地上部养分含量大小均表现为氮钾磷。与低氮水平相比,高氮水平有利于提高植株地上部总氮、磷、钾的含量,然而氮素的偏生产力(NPFP)、吸收效率(NUPE)、利用效率(NUE)有所降低。磷钾肥分施不仅能促进冬小麦和夏玉米对氮素的吸收,还可有效防止元素的流失,提高作物对磷素和氮素的吸收和利用,显著提高磷钾两类元素的偏生产力(PFP)、吸收效率(UPE)。而磷钾全施在麦玉某一季作物上,由于磷肥易固定、钾肥易流失的原因,造成肥料后效减小,下茬作物因养分供给不平衡而影响作物对氮磷钾的吸收利用,致使产量降低。低氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P4处理的氮磷钾养分利用较其他处理表现较优;高氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P8处理的单季和周年氮素偏生产力及吸收效率均显著高于其他处理。【结论】综合考虑养分利用效率和籽粒产量,在本试验条件下,麦季重磷、玉米季重钾配施模式有利于养分效率和产量的同步提高,可作为豫东南砂姜黑土及相似生态类型区冬小麦-夏玉米轮作种植高产高效施肥的优选模式。     

Physical land suitability evaluation for specific cereal crops using GIS at Mashhad Plain, Northeast of Iran

Land evaluation is the process of predicting land use potential on the basis of its attributes. In the present study, the physical land suitability evaluation approach was investigated for specific cereal crops including irrigated wheat, barley, grain maize and sorghum, based on FAO land evaluation frameworks (FAO, 1976, 1983, 1985) and the proposed method by Sys et al. (1991) at Mashhad Plain, Northeast Iran. Twenty eight soil profiles were studied on seven land units by a precise soil survey and their morphological and physicochemical properties were determined. Climatic and land qualities/characteristics of four cereal crops were determined using the tables of crop requirements developed by Sys et al. (1993). An interpolation function was used to map values to scores in terms of land qualities/characteristics for land utilization types and the evaluation was carried out according to parametric approaches. The interpolation technique using GIS functions helped in managing the spatial data and visualizing the results. Our results indicated that the most important limiting factors for irrigated wheat and barley cultivations are soil physical and fertility/chemical properties, while the production of irrigated grain maize and sorghum is mainly limited by climatic conditions at Mashhad Plain. It was shown that all land units suitable for irrigated wheat cultivation overlap with that of barley, whereas the same limiting factors resulted in the overlapping of the irrigated grain maize production area with that of sorghum. The results of the physical land suitability evaluation for specific cereal crops indicated the priority of irrigated barley and wheat cultivations over irrigated grain maize and sorghum at the study area.     

中国主要作物水生产力时空格局演变分析

中国作为世界农业大国之一，农业可持续发展受到水资源短缺的限制。提高农作物水生产力是保障粮食安全和缓解水资源供需矛盾的最有效措施之一。为揭示中国(统计数据未包含港、澳、台地区。下同)各省份主要粮食作物水分生产力的时空演变特征，基于气象数据和统计产量，首先计算得到中国各省份玉米、小麦的水分生产力，并利用相关分析、共线性诊断以及偏最小二乘回归分析法对选取的各气象因素和管理因素进行分析，以确定影响中国玉米和小麦水生产力的主要因素。结果表明：1)2010—2019年我国玉米和小麦的水生产力均呈现增长趋势，变化范围分别为1.19～1.33 kg/m³和0.90～1.04 kg/m³。在九大农业分区中，玉米水生产力的高值出现在东北平原区，其中吉林省玉米水生产力达到最大值2.00 kg/m³;小麦水生产力的高值出现在长江中下游地区和华南区，其中位于华南区的广东省小麦水生产力达到最大值1.91 kg/m³。2)根据相关性分析和偏最小二乘回归分析结果发现影响玉米水生产力的主要因素为年蒸散量和单位面积产量，影响小麦水生产...     

中国花生生产效率的实证分析——基于Malmquist指数方法

利用我国1991-2009年花生生产投入产出的面板数据,采用Malmquist指数方法对花生生产效率的变动及构成进行分析.结果表明:1991-2009年间,我国花生生产的全要素生产率平均指数为0.911,低于大豆和3种粮食作物(稻谷、小麦、玉米)的平均水平而高于油菜籽的水平.花生综合效率指数为1.025,以年均0.02...     

黄淮海平原地区深松和灌水次数对冬小麦- 夏玉米节水增产的影响

目的 研究黄淮海平原地区冬小麦-夏玉米不同深松时机交互不同灌水次数对作物产量及水分生产效率的影响,为优化黄淮海地区土壤耕作方式提供理论依据。方法 采用土壤耕作方式与灌水次数相结合的方法,设置秋深松+冬小麦2水（QS-2）、秋深松+冬小麦3水（QS-3）、夏深松+冬小麦2水（XS-2）、夏深松+冬小麦3水（XS-3）、对照（CK）共5个处理,研究深松与灌水次数对冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤物理性质、植株生长发育、产量、总产出值及水分生产效率等的影响。结果 深松和灌水次数对土壤容重、土壤紧实度、土壤储水量、总产出值、水分生产效率均有不同程度显著影响。与对照相比,QS-2、XS-2、XS-3处理均显著降低深松后第1年土壤耕层（0—40 cm）及深松后第2年0—20 cm土层的土壤容重;深松各处理均显著降低第1年土壤紧实度,对第2年土壤紧实度影响效果不明显;秋深松后第2年QS-2处理的冬小麦整个生育期平均土壤储水量较CK显著增加18.14%,QS-3处理次之,夏深松后第2年XS-2、XS-3处理分别较CK显著提高24.7%、25.6%;秋深松能显著提高当季冬小麦生长发育,QS-2、QS-3处理地上生物量分别较CK增加了19.29%、27.06%,第2年QS-2和QS-3处理地上生物量较CK均有所提高,差异不显著,秋深松对第2年冬小麦生长发育影响效果减弱,夏深松第2年XS-2和XS-3处理的叶面积和地上生物量均较对照显著提高,夏深松能显著促进后茬冬小麦生长发育;QS-2处理对2年冬小麦-夏玉米总产出值和水分生产效率均显著提高,第1年总产出值和水分生产效率分别较CK提高27.21%、23.51%,第2年分别提高19.54%、18.84%,夏深松显著提高第2年冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率,XS-2处理分别提高18.50%、17.65%,XS-3处理分别提高19.57%、15.35%。结论 黄淮海平原冬小麦-夏玉米连作采用冬小麦播前秋深松耕作方式,冬小麦全生育期灌水2次,有利于降低农田土壤容重、降低土壤紧实度、提高土壤储水效果、显著提高深松周期内冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率。建议在黄淮海平原地区平水年和丰水年（夏玉米季降雨充沛）,冬小麦-夏玉米种植区采用秋深松+冬小麦灌2水耕作模式,实现高产与高效。