保水剂用量对冬小麦光合特性及水分利用的影响

研究了冬小麦不同生育期(拔节、孕穗、灌浆)、不同用量保水剂(处理1,0 kg/hm 2;处理2,45.0 kg/hm2;处理3,52.5 kg/hm2;处理 4,60.0 kg/hm2)下冬小麦的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及作物水分生产效率.结果表明:整个生育期内,冬小麦的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)均表现为:孕穗期>灌浆期>拔节期.各生育期内,随保水剂用量的增加,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均增大.收获后,冬小麦水分生产效率各处理均优于对照,45.0、52.5和60.0 kg/hm2的处理分别比对照高:5. 4、5.5和10.4 kg/(mm*hm2).     

基于NDVI的农牧交错带草地植被数量动态研究

为研究农牧交错带草地植被动态及其主要影响因子,为草地植被动态监测提供技术、理论支撑,本文选取地处农牧交错带的宁夏盐池为研究区域。在遥感影像处理软件ER-DAS IMAGING 8.7和多元统计软件SPSS 13等支持下,运用回归分析方法建立研究区最佳NDVI-生物量反演回归模型,在此基础上反演研究区2002-2005年植物生长季节(7-8月)植物生物量。2002-2005年研究区生物量等级类型动态研究结果表明:2002-2005年研究区植被年际间波动较大,等级Ⅳ(生物量3000-5000kg/hm2)、Ⅴ(5000-7000kg/hm2)、Ⅵ(>7000kg/hm2)是盐池县植被生长状况较好的区域,三个等级面积之和最大的是2003年,606955.1hm2,是4年中植被生长状况最好的一年,其次是2002年和2004年,分别为551733.12hm2和550895.4hm2,最小的是2005年为270909.9hm2。以植被生长状况最好的2003年的等级Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ面积之和606955.1hm2为1,则2002年为0.909,2004年为0.908,2005年为0.446。分析植被年际间波动的原因主要有2个方面:一是气象因子如降水、温度等,其中降水对农牧交错带植被动态影响最大,但存在滞后效应。二是人为因子,包括有利因子和不利因子。有利因子如退耕还草、人工封育、撂荒等草地植被恢复及荒漠化防治措施以及相关的荒漠化防治政策法规的实施,不利因子如偷牧、滥垦、滥樵等。     

不同施肥量对稻茬冬小麦田当季杂草群落的影响

为明确不同施肥量对长江中下游稻茬冬小麦田当季杂草群落的影响,通过田间小区试验研究了不同施肥量条件下冬小麦田间杂草群落的组成以及在4个生育期(越冬期、返青期、拔节期、穗期)田间杂草密度和生物量的变化。结果表明,在冬小麦越冬期,3种不同施肥量处理(氮磷钾复合肥562.5、750 kg/hm~2、937.5 kg/hm~2;复合肥的N、P_2O_5、K_2O含量均为16%)对当季麦田主要杂草密度和鲜生物量的影响差异不显著。从小麦返青期到穗期,在供肥更充足的937.5 kg/hm~2处理中杂草的总密度和总鲜生物量显著低于其他2个较低施肥量处理。3种不同施肥量对冬小麦产量、单位面积有效穗数、每穗实粒数的影响差异显著,对千粒质量的影响差异较小。     

基于遥感影像的县域冬小麦种植信息提取——以陕西省武功县为例

冬小麦是陕西省关中地区重要的粮食作物。本研究以陕西省武功县为例,使用Landsat8 OLI影像作为数据源,综合使用NDVI阈值分割和决策树分类技术提取了武功县2017年冬小麦种植区域,并对各乡镇冬小麦种植面积和空间分布信息进行统计分析。结果表明:(1)在本研究区,冬小麦越冬期结合油菜开花期是利用遥感影像提取冬小麦种植信息的最佳时期组合;(2)运用NDVI阈值分割法结合决策树分类从OLI影像提取冬小麦种植面积的精度达到93%以上;(3)武功县2017年冬小麦种植面积为21 181.97 hm~2,下辖各乡镇中长宁和贞元两镇冬小麦种植面积较大,分别占总面积的24%和19%;在县域尺度上,使用遥感技术提取的冬小麦种植面积和空间分布信息是准确可靠的。     

不同基因型冬小麦对氮肥与锌铁肥配施的反应

以10种不同基因型冬小麦为材料,采用田间再裂区设计,研究了不同氮肥用量(0,105 kg N/hm2)与锌铁用量(Zn:0,6.8 kg/hm2;Fe:0,12.1 kg/hm2)对冬小麦幼苗(返青期)生长及锌铁吸收的影响.结果表明,施氮对10种基因型冬小麦的生物量、分蘖数和叶绿素SPAD值均有显著影响,增幅分别达到15.8%,14.7%,4.6%;施用锌铁肥后生物量增加8.0%,但分蘖数减少5.8%,而对叶绿素SPAD值几乎无影响;10种不同基因型小麦植株的长势有较大差异.施用氮肥后,显著提高了各基因型小麦植株的锌含量与锌携出量,平均提高7.6%和22.9%,而小麦植株铁的含量降低6.4%,但携出量提高7.2%;施用锌铁肥显著增加了小麦的锌含量和携出量,增幅分别11.9%和19.2%,但对铁的含量和携出量影响不显著.10种不同基因型小麦植株锌铁携出量存在一定差异,吸收值较高的三种基因型分别为绵阳31、陕优225、陕优253.     

基于干物质积累的滴灌玉米灌溉模型建立与校验

合理的灌水定额和阶段灌量分配是灌溉农业中灌溉制度的核心,它既是作物高产的前提,也是实现水资源高效利用的重要手段.本研究通过连续2年田间小区滴灌试验,研究了玉米阶段干物质积累量与灌水量和产量的关系,建立了基于阶段干物质积累的滴灌玉米优化灌量估算模型.结果表明:1)本研究基于滴灌玉米各生育期干物质积累量与阶段灌量、产量的关系,依次建立了滴灌玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期的灌溉模型.2)由模型得到经济最佳灌量为6798m3/hm2;玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期干物质积累量临界值分别为11241kg/hm2、14104kg/hm2、29194kg/hm2和38842kg/hm2,所需临界灌水量分别为1109m3/hm2 、2252m3/hm2 、4553m3/hm2和7741m3/hm2.3)经田间实际灌量检验,1∶1直线间的决定系数(Rz)、根均方差(RMSE)和相对误差(RE)分别为0.8244、5.50％和0.12％,该模型可较好估算北疆地区滴灌玉米在经济最佳灌水量下进行优化阶段灌量分配.     

黄土高原夏半年降水气候变化特征及对作物产量的影响

利用黄土高原56站夏半年(4~10月)降水总量资料,分析了其空间基本分布特征,用EOF、REOF方法对平均降水总量进行了气候分区,用方差分析方法分析了其时间变化特征,对比分析了多雨年和少雨年降水对冬小麦及玉米产量的影响。结果表明:黄土高原夏半年降水具有明显的南北和东西差异,可分为6个气候分区,不同区域降水的年代际变化明显;在时间分布上少雨年份和多雨年份交替出现,自1986年以来降水总量趋于减少趋势;对比分析表明,上年7~10月和当年4~6月多雨使冬小麦产量增加420~720 kg/hm2,少雨使冬小麦产量减少180~660 kg/hm2,当年4~9月多雨使玉米产量增加435 kg/hm2,少雨使玉米产量减少435 kg/hm2。     

施肥和绿肥翻压方式对旱地冬小麦生长及土壤水分利用的影响

通过田间试验研究渭北旱原不同施肥处理(不施肥;40 kg P2O5/hm2;豆科绿肥专用肥30 kg/hm2)对夏闲期豆科绿肥生长和后茬小麦生长的效果,探讨了夏季豆科绿肥翻压方式(提前翻压、提前覆盖,播前翻压和不种绿肥即夏季休闲)对后茬冬小麦产量及水分利用的影响。研究表明:与不施肥处理相比,豆科绿肥专用肥显著提高绿肥盛花期地上部生物量,但对根系生长没有明显作用;施用磷肥则更有利于绿肥根系生物量的提高;施用绿肥专用肥和磷肥处理的后茬小麦产量较高,特别是绿肥提前翻压时。绿肥提前翻压时冬小麦分蘖数较高、春季总茎数较高、单位面积穗数较高,产量显著高于绿肥提前覆盖、播前翻压和不种绿肥处理,水分生产效率显著高于不种绿肥处理。从绿肥翻压、小麦播前直至小麦拔节期,绿肥翻压方式的3个处理土壤0~200 cm剖面水分含量与休闲处理始终有明显差异。提前翻压处理与提前覆盖、播前翻压处理的差异主要在40 cm以上土层。     

冬小麦叶片叶绿素相对含量遥感估算模型研究

在分析前人对叶绿素含量监测方法不足的基础上，利用TM（Thematic Mapper）遥感影像探讨了估算冬小麦不同生育期叶片叶绿素相对含量的可行性。并基于遥感变量与地面实测叶绿素相对含量的相关关系分析结果，建立了冬小麦在拔节期和孕穗期叶片叶绿素相对含量的遥感定量估算模型，为利用遥感技术进行冬小麦的长势监测提供了依据。     

基于遥感影像的县域冬小麦种植信息提取

冬小麦是陕西省关中地区重要的粮食作物。本研究以陕西省武功县为例,使用Landsat8 OLI影像作为数据源,综合使用NDVI阈值分割和决策树分类技术提取了武功县2017年冬小麦种植区域,并对各乡镇冬小麦种植面积和空间分布信息进行统计分析。结果表明：（1）在本研究区,冬小麦越冬期结合油菜开花期是利用遥感影像提取冬小麦种植信息的最佳时期组合;（2）运用NDVI阈值分割法结合决策树分类从OLI影像提取冬小麦种植面积的精度达到93%以上;（3）武功县2017年冬小麦种植面积为21 181.97 hm²,下辖各乡镇中长宁和贞元两镇冬小麦种植面积较大,分别占总面积的24%和19%;在县域尺度上,使用遥感技术提取的冬小麦种植面积和空间分布信息是准确可靠的。     

An advisory model for control of Puccinia recondita in winter wheat

Epidemics ofPuccinia recondita and resulting yield loss of winter wheat were studied in field experiments over three seasons in the Netherlands. Results are reported and used to construct an advisory model for control of brown rust, based on rust monitoring. If the fraction of leaves with rust (I) at a certain development stage is determined, the average number of rust sori per leaf (M) was estimated by: M=EXP(1.84+1.39ln(ln[1/(1-I)]). The final number of sori per leaf (Mf) at early dough was forecast by an exponential growth: Mf=M·EXP(RGR·t). The relative growth rate (RGR) averaged 0.163/day and the forecasting period, t, until early dough, was derived from published data. The forecast number of sori-days per leaf (S, AUDPC-value) was then obtained by: S=(Mf-M)/RGR. Yield loss (kg/ha) by brown rust was 1.15 times the number of sori-days per leaf at low rust intensities. The efficacy of the fungicides used was 85%. The forecast avoidable yield loss (L, kg/ha) was calculated by: L=0.85 (1.15 S). Economic thresholds for brown rust control at different development stages are given for Dutch wheat fields at a cost level of 270 kg/ha for one fungicide application.     

冬小麦生物量遥感监测模型的研究

本文利用１９９２－１９９４年乌兰乌苏农业气象试验站观测农学资料、光谱资料以及同步接收的ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ资料，计算了冬小麦生物量与比值植物指数（ＲＶＩ）和归一化差值植被指数（ＮＤＶＩ）的相关系数，并建立了冬小麦生物量的光谱监测模型和气象卫星遥感监测模型，为冬小麦长势的动态监测提供了理论依据。     

Crop residue retention suppresses seedling emergence and biomass of winter and summer Australian weed species

Crop residue retention could affect the emergence and biomass of weeds in different ways. A summer and winter pot study was conducted to evaluate the effect of different amounts of sorghum and wheat residue on the emergence and biomass of 12 summer and winter Australian weeds. The equivalent amount of sorghum residue to 0, 1, 2, 4 and 6 t/ha was used in the summer study and winter weed seeds were covered with wheat residue equivalent to the amount of 0, 1, 2, 4 and 8 t/ha in the winter study. The emergence and biomass of Amaranthus retroflexus and Echinochloa colona was not affected by sorghum residue treatment. For other summer weeds, the use of the 6 t/ha sorghum residue treatment resulted in 59–94% reductions in biomass compared to no‐sorghum residue retention. Similarly, the application of 8 t/ha wheat residue in the winter study resulted in a reduced biomass of 15–100% compared to no‐crop residue treatment. The results demonstrated the high potential of using crop residues in eco‐friendly weed management strategies, such as harvest weed seed control tactics.     

覆膜对不同播期冬小麦根系生长和产量的影响

为探究覆膜对冬小麦根系生长和产量的影响,于2017—2018和2018—2019年度在冬小麦生育期设置2种栽培模式（CK: 裸地穴播,PM: 全膜穴播）和3个播种日期（0：传统播期,10：晚播10 d,20：晚播20 d）,分析了覆膜措施对不同播期冬小麦地上部和根系生长、产量及其构成,以及水分利用效率的影响。结果表明,覆膜处理有效增加了不同播期冬小麦返青期后的根长密度（RLD）、根表面积密度（RSD）、根系生物量、地上部生物量;各生育期PM0处理的RLD、RSD、根系生物量、地上部生物量均最大。覆膜对晚播冬小麦根系生长具有一定的加速作用,使得两季冬小麦PM10处理的RLD、RSD和根系生物量在返青期分别比CK0处理高2.90%、13.63%和23.04%。与CK0处理相比,两季冬小麦灌浆期 PM0、PM10、PM20处理的地上部生物量分别显著增加65.63%、75.57%和54.71%（P<0.05）。两季冬小麦覆膜处理的产量和水分利用效率均比同播期裸地处理高,其中,两季冬小麦PM0、PM10处理的产量分别比CK0处理提高28.92%、14.35%,水分利用效率分别比CK0处理提高17.87%、7.90%。此外,研究还发现,冬小麦返青期、开花期、灌浆期总RLD均与有效穗数、产量、水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）;冬小麦返青期总RSD、根系生物量均与有效穗数、产量及水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）。综上,覆膜措施通过改良土壤的水热环境,加速并促进了冬小麦根系的生长发育,进而改善了冬小麦根系对水分和养分的吸收,增加冬小麦植株的抗逆性。     

甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估及其区划

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Arc GIS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。     

黄土塬区降水变化对冬小麦土壤耗水特性及水分利用效率的影响

采用人工遮雨棚和自流滴灌系统来实时人工干预降水,研究了黄土塬区不同降水条件即正常降水(CK)、降水减少1/3(R-1/3)和降水增加1/3(R+1/3)条件下,麦田0~4 m土壤水分变化、冬小麦耗水特性及WUE。结果表明:(1)降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用和补给;降水减少,冬小麦对土壤水的利用增强,导致生育期和休闲期深层土壤含水量降低,且很难补充恢复;降水增加,冬小麦也会部分利用深层土壤水,土壤含水量在生育期呈降低趋势,在冬小麦收获后,土壤水得到补给,土壤含水量会逐渐恢复并高于前期土壤含水量。(2)冬小麦优先利用降水转化而来的土壤水,然后利用土壤前期储水;对于越冬~成熟期的总耗水量(ET)组成,R-1/3处理的冬小麦对降水和0~2 m土壤水分的利用增强,降水量(P)和0~20 m土壤贮水变化量(ΔW0-2 m)各自约占ET的40%;R+1/3处理P占ET的比例约是ΔW0~2 m的1倍多;CK处理P占ET的比例比ΔW0~2 m高15%左右;降水减少,降水占耗水量的比例降低,0~2 m土壤水占耗水量比例增加;降水增加,则有相反的结果。(3)降水减少,WUEbio(基于生物量的WUE)相对于CK处理降低了1.3%,但产量下降程度(7.1%)小于耗水下降程度(14.2%),WUEgrain(基于籽粒产量的WUE)反而增加;降水增加,相对于CK处理生物量减少5.3%而籽粒产量增加4.5%,但水分的消耗增加了11.4%,WUEbio和WUEgrain均降低。总之,降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用、土壤水的补给、冬小麦的耗水组成以及生物量和产量的平衡,最终影响冬小麦WUE。     

The effects of combining modified sowing methods with herbicide mixtures on weed interference in wheat crops

In India, wheat is prone to being heavily infested with weeds, which cause considerable yield losses. Agronomic practices, including sowing method, influence weed interference in wheat growth. A herbicide mixture is usually more effective than a single herbicide for controlling a broad-spectrum of weeds. It may prevent weed species shift and delay resistance development in weeds. This study attempted to develop an integrated approach, combining a modified sowing method with applying a herbicide mixture for efficient weed management in wheat. We found that flat bed missing-row sowing resulted in significant reductions in: (i) the three-year mean population densities of grassy, broad-leaved and total weeds at 40 days after sowing (d.a.s), (ii) total weed population density and biomass (dry weight) at 60 d.a.s., compared to a mainly, furrow-irrigated raised bed system. Applying a tank-mix of fenoxaprop-p-ethyl at 0.08 kg/ha and isoproturon at 0.4 kg/ha applied 30 d.a.s. resulted in significant reductions in total weed population density and biomass, leading to a significant improvement in wheat growth and yield compared to either a weedy check or a regime of fenoxaprop-p-ethyl applied at 0.10 kg/ha. However, a combination of the flat bed missing-row sowing and tank-mix application of fenoxaprop-p-ethyl 0.08 kg/ha and isoproturon 0.4 kg/ha 30 d.a.s. resulted in higher wheat yield through better management of weeds compared with other sowing/ weed control combinations.     

半干旱黄土区不同施氮水平冬小麦产量形成与氮素利用

在黄土高原南部旱地,采用田间试验研究了氮肥用量对冬小麦生长、产量及氮素累积和吸收利用的影响,确定不同施氮量条件下,冬小麦生长后期地上部干物质和氮素向籽粒转移的差异,明确合理的氮素用量。供试土壤在有效氮缺乏,肥力中等偏下。试验设不施氮(N1),每公顷分别施80,160和240 kg N(分别以N2,N3和N4表示)。试验期间分期测定了地上部及各器官(茎叶、穗、颖、籽粒)生物量的变化和吸氮量变化。结果表明:氮肥用量合适,小麦增产效果特别突出,每公顷施80 kg N,每kg N增产小麦籽粒33 kg,几乎达最大增产值。小麦由氮肥中吸收的氮素远高于由土壤中吸收的氮素。随施氮量增加,同一生育期小麦植株含氮量升高,而后期降低幅度增大;吸氮量显著增加,至灌浆期或收获期达峰值。施用氮肥对后期籽粒氮素累积有十分重要的作用,籽粒累积的氮素大部分来源于生长前期累积在营养体中氮素在灌浆期间的转移。从氮素效率和氮对环境影响来看,每公顷施用80kg N是最佳选择。     

华北地区冬小麦生产潜力数值模拟及其自然正交分析

利用自然正交分解(EOF)对由机理性作物生长模型模拟的华北地区冬小麦的光温和气候生产潜力结果进行了分析,揭示生产潜力在时空上的分异规律。首先在中国科学院禹城综合试验站进行了冬小麦田间试验,测定了冬小麦生理生态及干物质积累过程等试验数据。根据试验数据对WOFOST模型进行了改进,获取了相关模型参数并对模型进行了充分验证,验证结果表明模型可以较好地模拟冬小麦生长过程。随后利用验证后的WOFOST模型模拟了华北地区42个站点1961—2006年冬小麦的光温生产潜力和气候生产潜力,并对其进行EOF分析。结果表明华北地区光温生产潜力呈东北高西南低的变化趋势,气候生产潜力大致呈南高北低的趋势,该结果与以往研究结果较为一致。EOF分析则表明,影响光温生产潜力最重要的因子是辐射,其次是温度。影响气候生产潜力最重要的是降水,其次是该区域光温条件的综合效应。