调亏灌溉下施氮量对农田CO2固定排放和花生产量的影响

为探究调亏灌溉条件下施氮量对辽宁地区花生农田CO₂固定排放的影响，于2018、2019年设置测坑裂区试验，研究了不同灌溉模式(全生育期充分灌溉（F）和花针期、饱果期调亏灌溉（D）)下施氮量(0 kg/hm²（N0）、50 kg/hm²（N50）、100 kg/hm²（N100）、150 kg/hm²（N150）)对花生植株干物质积累量、固碳量及产量等的影响。研究结果表明，与F处理相比，D处理下花生植株干物质积累量、固碳量及产量分别提高了7.59%、15.08%和7.16%（2年平均）。两种灌溉模式下，花生植株干物质积累量、固碳量及产量均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势，在100 kg/hm²施氮水平下达到最大值。从苗期至饱果期，花生农田土壤CO₂排放量呈先升高后降低的趋势，在花针期达到最大值。与F处理相比，D处理显著降低了花针期、结荚期及饱果期土壤CO₂平均排放量及全生育期CO₂累积排放量...     

调亏灌溉下施氮量对农田CO2固定排放和花生产量的影响

为探究调亏灌溉条件下施氮量对辽宁地区花生农田CO2固定排放的影响,于2018、2019年设置测坑裂区试验,研究了不同灌溉模式（全生育期充分灌溉（F）和花针期、饱果期调亏灌溉（D））下施氮量（0kg/hm2（N0）、50kg/hm2（N50）、100kg/hm2（N100）、150kg/hm2（N150））对花生植株干物质积累量、固碳量及产量等的影响。研究结果表明,与F处理相比,D处理下花生植株干物质积累量、固碳量及产量分别提高了7.59%、15.08%和7.16%（2年平均）。两种灌溉模式下,花生植株干物质积累量、固碳量及产量均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势,在100kg/hm2施氮水平下达到最大值。从苗期至饱果期,花生农田土壤CO2排放量呈先升高后降低的趋势,在花针期达到最大值。与F处理相比,D处理显著降低了花针期、结荚期及饱果期土壤CO2平均排放量及全生育期CO2累积排放量。两种灌溉模式下,土壤CO2排放量均随施氮量的增加而显著增加。相同施氮水平下,调亏灌溉较充分灌溉处理显著降低了全生育期CO2累积排放量,DN100处理较FN100处理CO2累积排放量降低了7.51%（2年平均）。不同水氮处理下,DN100处理花生植株固碳量和产量最大,且CO2排放量较低,是花生农田生态系统固碳减排的最佳处理。     

不同灌水量对绿洲春玉米地上部生物量及群体光合性能的影响

为探明不同灌水量对玉米光合性能及地上部生物量的影响,以河西走廊绿洲春玉米为研究对象,研究分析了不同灌水量下不同生育期玉米光合势、干物质相对生长率、叶面积比率、群体生长率、净同化率及地上部生物量。结果表明,不同灌水量下地上部生物量差异达显著水平,传统的充分灌溉地上部生物量最高,比所有限量灌水处理提高16.2%~41.1%,以大喇叭口期以后一直恒水处理地上部生物量最低。大喇叭口期后一定水分胁迫下的恒水处理可导致玉米光合势、群体生长率、净同化率和地上部生物量显著降低,而适度胁迫的变水处理则有利于作物生育后期光合能力的提高。灌浆末期-成熟期,灌水最少的处理叶面积比率比其他处理及对照显著降低10.5%~20.3%,表明适度水分胁迫下限量灌水促进了玉米叶片光合同化能力的提高,也为后期干物质的形成和积累与地上部生物量提高创造了适宜的水分环境条件。因此,玉米大喇叭口以前应侧重对灌溉水的充分利用以形成和积累足量的干物质,而大喇叭口之后应侧重通过适度水分胁迫降低作物水分需求以促进同化产物的运转与分配。     

花生专用肥肥效试验

为提高花生的产量和品质,以白沙1016为供试品种,采用对比试验的方法,探讨专用肥对花生产量及产量构成因素的影响。试验结果表明：施用专用肥的花生产量高于其他处理;与对照相比,不同施肥处理的百果质量、百仁质量、出仁率都有明显增加;倒3叶的光合速率在花针期最大,而倒5叶的光合速率在结荚期最大。     

花生专用肥肥效试验

为提高花生的产量和品质,以白沙1016为供试品种,采用对比试验的方法,探讨专用肥对花生产量及产量构成因素的影响.试验结果表明:施用专用肥的花生产量高于其他处理;与对照相比,不同施肥处理的百果质量、百仁质量、出仁率都有明显增加;倒3叶的光合速率在花针期最大,而倒5叶的光合速率在结荚期最大.     

调亏灌溉对香梨叶片光合速率及水分利用效率的影响

试验研究了调亏灌溉对成龄库尔勒香梨树叶片生理指标的影响.在果实快速膨大前期分别施加了2种水分胁迫:轻度水分胁迫,灌水量为蒸发量的60％;重度水分胁迫,灌水量为蒸发量的40％.在果实快速膨大期,灌水量为蒸发量的80％.对照处理为香梨的整个生育期灌水量均为蒸发量的80％.结果表明,调亏灌溉期间,水分胁迫显著地降低了香梨树的叶片光合速率、蒸腾速率与气孔开度;果实快速膨大期,调亏处理恢复充分灌后,叶片光合速率、蒸腾速率及气孔开度均在一定程度上恢复,轻度调亏处理恢复到与对照相同的水平,而重度的水分胁迫处理却始终低于对照.叶片蒸腾速率比光合速率对土壤水分变化更敏感,水分胁迫可提高香梨树的叶片水分利用效率.     

水分胁迫和斜发沸石应用对花生叶片光合特性及水分利用的影响

为探究水分胁迫和斜发沸石对花生叶片光合特性及水分利用的影响规律,利用滑动遮雨棚开展了花生的盆栽试验。结果表明,重度水分胁迫下,土壤中施用斜发沸石能够暂时缓解花生午间土壤水分胁迫,降低花生萎蔫的风险,减少花生叶片午间净光合速率P_n、气孔导度g_s和蒸腾速率T_r降低幅度;中度水分胁迫和斜发沸石施用能够降低花生叶片蒸腾速率,通过叶片自身抗旱保护调节机制提高花生叶片净光合速率,使得叶片水分利用效率最大化,弥补水分胁迫对花生造成减产损失;轻度水分胁迫下,斜发沸石的施用能够改善花生生长环境,提高花生叶片净光合速率和蒸腾速率,最终提高叶片水分利用效率。中度水分胁迫和斜发沸石应用花生叶片水分利用效率最高,且斜发沸石补偿作用最明显。     

旱涝交替胁迫对拔节期水稻生长和土壤氧化还原电位的影响

【目的】系统研究不同胁迫组合对水稻生长和土壤氧化还原状况的影响。【方法】通过盆栽试验,设置了2个旱涝交替胁迫处理(T1:轻旱-轻涝-轻旱,T2:重旱-轻涝-重旱)和1个对照处理(CK:常规灌溉),测定了拔节期水稻株高、干物质量、叶片叶绿素和土壤氧化还原电位值(Eh)。【结果】拔节期旱涝交替胁迫处理抑制水稻株高的生长,直至成熟期,T1和T2处理株高仍较CK显著降低了8.54%和13.16%(p0.05);旱涝交替胁迫可以降低水稻叶片叶绿素量,但复水后旱涝交替胁迫处理的水稻叶片叶绿素量逐渐增加,到生育后期,T1和T2处理的水稻叶片中叶绿素量较CK显著增加了26.65%和34.41%(p0.05);收获时,T1和T2处理根质量显著高于CK,T2处理总干质量显著低于T1处理和CK,T1和T2处理的水稻根冠比分别达到了CK的1.40倍和1.67倍(p0.05);拔节期旱涝交替胁迫可以增加Eh,胁迫结束时,T1和T2处理的Eh分别达到了CK的3.31倍和3.23倍(p0.05)。【结论】拔节期旱涝交替胁迫可以降低水稻株高,复水后可以延缓水稻叶片衰老,增加水稻根冠比以及可以改善水稻土的氧化还原状况,但T1和T2处理降低了水稻产量。     

旱后复水对水稻生长的后效影响

通过盆栽和测坑试验，研究了水分胁迫后复水对水稻生育后期的后效性影响。结果表明：水稻前期旱后复水后效性明显，尤以分蘖末期短历时重旱、拔节初期短历时轻旱后效性最佳。前期适度的胁迫后复水使水稻后期保持了较大的光合面积，明显降低生育后期叶绿素的降解，使功能叶在生育后期维持较高的光合效率，有利于干物质累积。     

不同生育期干旱胁迫对玉米籽粒灌浆及产量的影响

为研究不同生育期干旱胁迫对玉米籽粒灌浆及产量的影响,分别设置正常水分、拔节期干旱、抽雄期干旱和灌浆初期干旱4个处理,研究玉米干物质积累、灌浆特性、淀粉相关酶活性及产量的变化特征。结果表明:干旱显著降低玉米干物质积累量,抽雄期和灌浆初期干旱显著降低花后干物质积累量和贡献率;干旱显著降低籽粒质量和灌浆速率,抽雄期干旱对后期籽粒质量和灌浆速率影响最大;干旱显著降低结合态淀粉合成酶（GBSS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性;干旱对产量的影响主要是增加了秃尖长、减少了行粒数,3个时期干旱胁迫产量分别降低15.15%、33.11%和22.00%。因此,拔节期、抽雄期和灌浆初期玉米对水分的需求较为敏感,对产量影响较大,尤其是在玉米抽雄期,要确保水分供应,以保证玉米产量。      

滴灌条件下枣树生育期长势与产量监测

滴灌条件下对枣树进行生育期长势与产量监测,通过对枣树基径、树高、梢条和叶片在年生长周期及各时期的动态变化进行初步分析,结果表明枣树年生长周期在4月至11月之间,在年生长周期内枣树枝干生理生长在夏季最快,基径、树高、梢粗和梢长的增长量最大;枣树叶片的生理生长在春季最快,叶片厚度、叶绿素含量及叶面积指数增长量也最大;5年生灰枣果实的平均产量为9 316.2kg/hm2,果实中含有较高的还原糖、维生素C和人体必需的微量元素Ca、Mg、Fe。     

不同生长调节剂对秋大棚黄瓜生长发育及产量的影响

近年来用于黄瓜生产的生长调节剂品种增多，为了验证生长调节剂在蔬菜栽培上对提高坐果率及产量的影响程度，以便筛选出最佳生长调节剂，提高黄瓜商品性状和产量，选取市场上常见的5种生长调节剂进行秋茬黄瓜喷施对比试验。结果表明，不同生长调节剂对蔬菜生长发育的影响不同，因此应该慎重选择。     

播前和不同生育阶段灌溉对冬小麦农艺性状及产量的影响

以"周麦22"为试材,研究了播前和不同生育阶段灌溉对冬小麦生长发育及产量形成的影响。结果表明,返青期灌溉能显著提高冬小麦返青—拔节期间的株高增长速率,拔节期灌溉对株高的影响较返青期小。返青期灌溉对促进叶面积指数增长效果最为显著,拔节期灌溉次之,灌浆期灌溉则能有效减缓后期叶面积指数的降低速率。在播前灌溉条件下,返青水较拔节水和灌浆水更有利于冬小麦形成较多的有效穗数、穗粒数和较高的千粒质量。从提高产量和水分利用效率的角度考虑,在播前灌溉条件下,拔节水比灌浆水效果好,而返青水又比拔节水效更好。     

作物生长模型研究现状与展望

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用因子和人为因子驱动3类并分别进行了归纳阐述;然后对典型的模型分别从模型模块、时空尺度、可模拟的作物类型等方面进行列表式对比;并对作物生长模型在气候变化评估、生产管理决策支持、资源管理优化等方面的应用,以及面临的极端条件、复杂农业景观和模型复杂度等挑战进行了总结,在此基础上认为遥感数据同化和孪生农场是其发展方向。     

冬小麦生育早期长势反演模型通用性研究

分析了生育早期(返青期、拔节前期、拔节后期)各阶段的冠层叶片光谱特性与叶绿素含量的关系,基于单波段反射率构建了一元预测模型,同样基于植被指数构建了多元叶绿素含量的反演模型,对两类建模方法构建的叶绿素含量预测模型进行了同生长阶段预测(SPV)和后续生长阶段的交叉预测(CPV),比较了模型的预测效果,得出了构建冬小麦生育早期冠层叶片叶绿素含量的通用预测模型的建模策略。研究结果表明:以返青期冠层叶片单波段反射率构建的一元反演模型,具有一定的模型通用性,能够较为准确的预测拔节前期的叶片叶绿素含量。利用偏最小二乘原理构建多元反演模型具有良好的通用性和较强的鲁棒性,能够较好地反演冬小麦生育早期冠层叶片叶绿素含量。而以MPRI、NDVI、RVI为组合构建的多元模型兼具通用性和简练性,可以作为多元预测模型构建的参考组合。     

基于无人机高光谱长势指标的冬小麦长势监测

为快速准确监测作物长势,以冬小麦为研究对象,获取了不同生育期的无人机高光谱影像。利用无人机高光谱数据构建光谱指数,并分析4个生育期的指数与生物量、叶面积指数以及由生物量和叶面积2个生理参数构建的长势监测指标(Growth monitoring indicator,GMI)的相关性;建立与GMI相关性较强的4个光谱指数的单指数回归模型,利用多元线性回归、偏最小二乘和随机森林3种机器学习方法分别建立冬小麦各生育期的GMI反演模型;将最佳模型应用于无人机高光谱影像,得到冬小麦长势监测图。结果表明:各生育期光谱指数与冬小麦GMI相关性较高,大部分指数都达到了显著水平,其中NDVI、SR、MSR和NDVI×SR与GMI的相关性高于生物量、叶面积指数与GMI的相关性;拔节期、挑旗期、开花期、灌浆期、全生育期,表现最好的回归模型对应光谱指数分别是NDVI×SR、NDVI、SR、NDVI和NDVI×SR;对比3种方法构建的GMI反演模型,开花期模型MLR-GMI效果最佳,此时期的模型建模R~2、RMSE和NRMSE分别是0. 716 4、0. 096 3、15. 90%。     

耕作措施与植物生长调节剂对膜下滴灌棉花生长特性及产量的影响

通过大田试验,研究了耕作措施与植物生长调节剂对棉花生长发育及产量的影响,试验设计了4个处理(CT1:浅耕-叶面喷施缩节胺,CT2:浅耕-随水滴施多效唑,CT3:深耕-叶面喷缩节胺,CT4:深耕-随水滴施多效唑)。结果表明,在相同的耕作措施下,与叶面喷施缩节胺相比,生育期随水滴施多效唑更有利于棉花的生长发育,生育期保持了适宜范围的LAI,促进了棉花SPAD的增加,光合物质积累量高,产量得到提升。在相同的植物生长调节剂下,深耕较浅耕棉花植株健壮,根系发育强且地上部分干物质积累量高,产量得到一定程度提升。综合分析,CT4处理棉花生育期较CT1处理、CT2处理和CT3处理均提前,塑造了良好的冠层结构,LAI大小适宜,在生育后期保持了较高的SPAD,提高了光合物质积累在生殖器官的分配率,具有较高的单株有效铃数、单铃质量和衣分率,产量达到6 803.74kg/hm~2,较CT1处理、CT2处理和CT3处理分别提高了13.44%、9.37%和6.49%。     

百合鳞茎的生长建模与可视化模拟

构造了百合鳞片的生长机与可视化模型,并根据鳞片轮生抱合形成鳞茎的生长机理,构建鳞茎生长的可视化模拟系统.鳞片视为向线生长的生长趋势,每生长一小段就向中心茎秆偏转一定角度;鳞片采用四边形图元绘制的双半椭圆台进行可视化建模,其中截面是月牙形,由两个长半轴相等短半轴不相等的半椭圆围合而成.结果表明该系统能形象地模拟百合鳞茎的生长与抱合过程.     

可持续农业发展现状与展望

发展可持续农业,是全球的共识和潮流。今后农业将朝着现代化、集约化、持续化、农业产业化的方向发展。围绕可持续农业的概念和理论进行探讨,结合世界各国可持续农业的发展实践,指出我国发展可持续农业一定要从实际出发,选择适合人口众多、资源匮乏、环境恶化、生产力水平较低、资源利用潜力大的特殊国情的可持续农业发展模式、发展方向和目标。     

沙棘的克隆生长及其生态经济意义

沙棘具有广泛的适应性、多种用途以及较强的克隆繁殖能力，在“三北”防护林体系建设中具有不可替代的作用。为了进一步认识沙棘属植物的重要性和特殊性，本文以近期研究成果为依据，论述了沙棘克隆生长及其在改善种群适应能力、维持群落稳定性以及提高防护效能等方面的生态学意义，同时总结归纳了沙棘产品开发研究方面取得的主要成就。