涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。     

油菜持续受渍试验研究

为了探索易涝易渍地区油菜田的排水管理，利用测坑进行了油菜持续受渍试验。研究表明：1)油菜花期和花果期持续受渍对产量影响最为敏感；2) 花果期持续受渍胁迫影响油菜正常开花结实，导致有效角果数减少、产量下降；3)春季短期(7d以内)受渍对油菜产量影响不大，减产小于10.0%，当连续发生2～3个受渍过程时则对产量有显著影响，减产幅度达15.4%～36.8%。搞好春季排水管理对油菜生产具有重要意义。     

花铃期棉花对地下水埋深和高温的响应及排渍指标确定

为了探究高温胁迫下棉花对不同地下水埋深的响应差异,并在此基础上提出适宜的排渍指标,2012-2013年利用自动调控地下水位的测坑,在花铃期设置地下水埋深0、30、50 cm(持续受渍10 d),同时进行连续6 d的高温处理,观测棉花主要表观形态特征、生理代谢指标及产量。结果表明:地下水埋深0和30 cm降低了棉花株高,增加了主茎复合红绿比,而高温胁迫对二者影响不明显。高温胁迫下,地下水埋深越浅,倒4叶叶绿素含量和光系统II潜在光化学转换效率越低,其关系可用线性关系模型描述,且地下水埋深80 cm的累计值对二者的影响居首,高温胁迫次之。地下水埋深处理过程中,倒4叶超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性先升高后降低,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性持续降低,丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量急剧增加。地下水埋深处于0和30 cm时,高温胁迫加剧了棉花膜脂过氧化反应程度,叶片SOD和POD活性更低,MDA含量更高,但增强了棉花在地下水埋深50 cm的抗逆能力。地下水埋深处理、高温胁迫及其复胁迫主要通过减少单株成铃数、单铃质量使棉花产量降低,而对衣分含量影响普遍不明显。从整体减产程度来看,地下水埋深处理+高温胁迫(33.7%)地下水埋深处理(26.2%)高温胁迫(7.5%)。若以允许棉花产量减少15%~20%为排渍标准,假设在地下水埋深处理过程中连续出现6 d、每天近6 h的高温天气,则棉花花铃期地下水埋深80 cm的累计值为216.0~321.2 cm·d。研究可为湖北平原湖区及类似地区棉田排水管理提供科学参考。     

江汉平原麦后移栽棉适宜施氮量研究

为探寻江汉平原棉区麦后移栽棉模式最适宜施氮量，以中棉所63为研究对象，于2018—2019年连续2年进行不同施氮量（0、90、180、270、360、450 kg·hm-2）的田间小区试验，研究施氮量对麦后移栽棉的生长、产量及氮肥利用率的影响。研究表明：随着施氮量的增加,棉株倒4叶SPAD值呈增加趋势，花铃期倒4叶SPAD值与施氮量呈极显著一元二次关系。以施氮量在270~360 kg·hm-2之间籽棉占整株干物质量比例较大，且氮素向生殖器官转移速率最大。施氮量360 kg·hm-2处理的棉花产量、氮肥表观利用率、氮肥贡献率均最高。采用线性加平台模型拟合得出麦后移栽棉适宜施氮量为318.75 kg·hm-2（2018年）、310.64 kg·hm-2（2019年）,产量潜力可达到4 463.58 kg·hm-2(2018年)、4 662.53 kg·hm-2（2019年）。综合棉花生长、产量、氮素迁移及利用的结果，推荐江汉平原麦后移栽棉适宜施氮量为310.64～318.75 kg·hm-2。     

长期不同施肥下红壤酸碱缓冲性能变化

土壤酸碱缓冲能力是表征土壤抵抗酸化的重要指标,明确长期不同施肥下红壤酸化特征及酸碱缓冲性能的变化,对红壤酸化防治和耕地质量提升具有重要意义。选取红壤旱地30年定位试验的不施肥(CK)、单施化肥(N、NP、NK、PK、NPK)、化肥加秸秆还田(NPKS)以及单施或配施有机肥(M、NPKM)共9个处理,分析了各处理红壤酸度、酸碱缓冲容量等指标的变化及相关性。与不施肥处理(16.89 mmol·kg-1·pH-1)相比,各施肥处理红壤酸碱缓冲容量均显著增加(19.08～28.01 mmol·kg-1·pH-1),其中增加幅度最大的是NPKM和M处理,分别增加了6.53和11.12 mmol·kg-1·pH-1。土壤酸碱缓冲容量与有效磷、阳离子交换量、有机质、碱解氮、全氮和全磷均呈极显著正相关(P<0.01)。长期施用有机肥提高了土壤阳离子交换量和有机质含量,是红壤酸碱缓冲容量提高的主要原因之一。长期施用有机肥既可有效防治红壤酸化,又能提高红壤对酸的缓冲能力,是红壤酸化防治的有效措施之一。     

耕作方式对土壤无机氮和再生稻生长的影响

通过试验了解不同耕作方式下土壤无机氮动态和水稻生长状况,为再生稻稻田土壤培肥提供科学依据。按冬前是否翻耕和插秧前旋耕情况设置 4种耕作方式:翻耕 1次旋耕 1次(T1)、翻耕 1次旋耕 2次(T2)、不翻耕旋耕 2次(T3)和不翻耕旋耕 3次(T4),观察 4种耕作方式下土壤无机氮动态变化和水稻生长情况。结果表明:在水稻主要生育期,不同耕作处理下土壤无机氮含量、植株干物质积累和水稻产量均呈现 T2>T1>T4>T3的趋势,翻耕与旋耕结合的效果明显好于旋耕。因此,翻耕 1次旋耕 2次(T2)可提高土壤无机氮供应,促进水稻生长发育,有利干物质积累和提高水稻产量,是值得推荐采用的适宜早稻 -再生稻生产的耕作方式。     

冬小麦SPAD值无人机可见光和多光谱植被指数结合估算

SPAD（Soil and plant analyzer development）值能够反映作物叶片叶绿素含量,是表征作物健康状态的重要指标。采用无人机搭载可见光和多光谱相机同步获取冬小麦可见光和多光谱影像,同时获取冬小麦叶片SPAD值,探究了可见光和多光谱植被指数与SPAD值的关系,将可见光植被指数与多光谱植被指数相结合进行SPAD值估算,利用逐步回归和随机森林回归方法估算SPAD值,并将估算结果进行对比,筛选出冬小麦叶片SPAD值的最优估算模型。结果表明,SPAD值与可见光植被指数（IKAW和RBRI）、多光谱植被指数（GNDVI、CI、GMSR和GOSAVI）具有较好的相关性,与可见光植被指数（CIVE）和多光谱植被指数（GNDVI）的相结合指数具有较好的相关性,其估算模型的R2为0.89,模型验证的RMSE为2.55,nRMSE为6.21%。研究表明,可见光植被指数与多光谱植被指数相结合指数逐步回归和随机森林回归模型估算SPAD值的精度高于仅用可见光植被指数或多光谱植被指数,采用逐步回归的估算模型R2为0.91,模型验证R2、RMSE和nRMSE分别为0.89、2.32和5.64%,采用随机森林回归的估算模型R2为0.90,模型验证R2、RMSE和nRMSE分别为0.88、2.51和6.12%。     

油菜田杂草发生特点与田间土壤水分的关系研究

运用倒置“W”9点取样法对湖北省涝渍地开发工程技术研究中心高场示范区油菜田杂草进行了调查。结果表明，该地区油菜田杂草的发生特点与耕作层土壤水分含量存在明显关系：对产量危害较大的禾本科杂草在重渍害区为优势种群，其相对多度随着土壤水分的增加而增高；稻槎菜在本地区所有油菜田均为优势种群，以轻渍害区发生最为严重；牛繁缕在本地油菜田为中等发生，以轻渍害区发生稍重；荠菜、泥胡菜等杂草在土壤水分含量较低的田块的相对多度较大。改良区杂草种类最多，但总重量最低；轻渍害区杂草总重量最高。     

农道建设与土地平整工程中的土方优化计算

综合考虑农田标准化建设中农道建设和土地平整中的土方调配问题，按照土方搬运工程量最小、总体最优的原则，建立了可用于农田排灌小区规划治理的农道建设与土地平整数学模型。在满足农道及耕区各项技术标准的条件下，该模型可自动地划分耕区和确定田面平整高程，方便地给出了农道及土地平整工程量。     

杂交晚粳稻“常优1号”育苗出苗率差的原因与防止对策

“常优1号”系常熟市农科所1．998年育成的三系优质杂粳新品种。综合性状为优质、高产、熟期适宜、抗性强、制种相对容易等，2002年1月通过江苏省农作物品种审定委员会审定。2001年开始大面积示范推广种植，至2004年苏州市种植面积达10万亩以上，已成为本地区水稻主栽品种，且随栽培技术成熟，种植面积逐步扩大。我市推广势头和农户接受水平正在逐年提高，2003年以来每年示范面积均超过5000亩，但出现育苗发芽率差、出苗成苗率低的突出问题，影响了该优良品种的全面推广种植。