茎变差监测数据标准化处理与转换系统的设计与开发

茎变差监测数据标准化处理与转换系统,是中国农业科学院农田灌溉研究所研制的作物茎直径生长测量仪的配套软件,能将茎变差系统监测到的电信号根据一定的规则和方法,转换为指导作物实时灌溉的指标.开发该系统的目的是指导仪器使用者对监测到的茎变差数据进行标准化处理和转换,以便科学合理地进行灌溉决策.该系统采用B/S开发模式,运用C#...     

商丘试验区夏玉米节水高产水肥耦合数学模型与优化方案

在人工控制试验条件下，采用二次通用旋转组合设计，对影响夏玉米产量的Ｎ、Ｐ和水三因素的综合效应进行了研究。结果表明，水肥配合存在阈值反应，这个阈值是：Ｎ为１０５ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２Ｏ５为５２．５ｋｇ／ｈｍ２，灌溉定额１５００ｍ３／ｈｍ２。低于阈值水平，Ｎ、Ｐ无明显增产效应，ＷＵＥ值低；高于阈值，水肥互作增产效应显著。增加Ｎ、Ｐ投入和适宜限量供水是提高ＷＵＥ值的重要途径。通过对所建数学模型的计算机模拟，提出了不同决策目标下的水肥优化方案。     

不同时期干旱对强筋小麦产量与品质特性的影响

为给强筋小麦高产、优质栽培的灌溉管理提供参考,2006年10月～2007年5月在作物需水量试验场防雨棚下测坑中进行了不同时期干旱对强筋小麦郑麦98产量和品质特性影响的试验.试验采用随机区组设计,设置了适宜水分、播种~拔节期干旱、拔节~抽穗期干旱、拔节~灌浆期干旱和抽穗~成熟期干旱5个处理,分析了不同处理对强筋小麦产量性状和品质特性的影响.结果表明,与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,小麦产量呈降低的趋势,其中,播种~拔节期干旱减产最少,仅为5.97%,水分利用效率最高,达2.12 kg/m3;抽穗~成熟期干旱千粒重最低,为32.28 g,减产最多,达17.86%;与后期(抽穗~成熟期)干旱处理相比,拔节~抽穗期干旱处理使籽粒粗蛋白质、氨基酸和湿面筋含量分别降低1.34、1.30和3.17个百分点,面团形成时间和稳定时间分别减少30.68%和33.93%,弱化度增加18.99%,其籽粒品质最差;适宜水分处理的蛋白质产量最高,为1 114.3 kg/ha,其他品质性状居中;后期(抽穗~成熟期)干旱处理的品质最好,但其蛋白质产量最低,为965.3 kg/ha,比适宜水分处理减少13.37%.相关分析结果表明,籽粒产量与蛋白质、氨基酸、湿面筋含量、降落数值呈极显著负相关,与面团形成时间和稳定时间呈微弱负相关.     

隔沟调亏灌溉对冬小麦旗叶生理特性与产量形成的影响

为了解垄栽模式下隔沟调亏灌溉对冬小麦生理生化特性以及产量形成过程的影响及其机理,在移动式防雨棚测坑内进行了试验。试验设置5个处理,即T1(常规畦灌):全生育期计划湿润层土壤含水率控制在65%～75%田间持水率(FC); T2(隔沟交替灌溉,AFI):全生育期1/2交替灌,当土壤含水率下降至(55%～65%) FC区间内,即灌水至95%FC; T3、T4、T5为隔沟调亏灌溉处理:分别在返青-拔节期、拔节-抽穗期、抽穗-灌浆期将土壤含水率控制在(55%～65%) FC,其余生育阶段按T2处理控制土壤含水率。测定冬小麦花后旗叶光合特性指标、脯氨酸含量、可溶性糖含量和产量构成等指标。试验结果表明,常规畦灌方式下冬小麦旗叶具有最高的净光合速率、蒸腾速率,但隔沟交替灌溉处理和隔沟调亏灌溉方式下的各个处理表现出较高的叶片水分利用效率,其中T3在开花期和灌浆期的日均叶片水分利用效率均为各处理中的最大值。各处理的籽粒产量由大到小依次为:T1、T2、T3、T4、T5,与T1相比,T2与T3分别减产1. 98%(P 0. 05)和5. 68%(P 0. 05),但分别节水10. 01%(P 0. 01)和16. 91%(P 0. 01),产量水分利用效率分别提高9. 04%(P 0. 05)和15. 82%(P 0. 01)。本试验条件下,隔沟调亏灌溉方式在返青-拔节期施加适当的水分调亏((55%～65%) FC)是兼顾节水、稳产的最佳处理。     

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段光合速率的影响

为给冬小麦调亏灌溉（Regulated deficit irrigation,RDI）指标与模式的建立提供理论依据和技术参数,在防雨棚条件下,采用子、母盆栽方法,以冬小麦为试验材料,分析了RDI对冬小麦不同生育阶段光合速率（Pn）的影响,并对其进行了模拟,以探寻适宜的水分调亏阶段（时期）和调节亏水度。结果表明,冬小麦返青至拔节期水分调亏对Pn无显著影响;拔节至抽穗期轻度水分调亏的Pn未受显著影响,复水后补偿效应显著;中、重度调亏的Pn受到显著抑制,复水后虽有补偿效应,但与对照差异不显著;抽穗至灌浆期轻度水分调亏对Pn无显著影响,中、重度水分调亏的Pn受到强烈抑制,复水后补偿效应较弱,补偿时间也有限。据此认为,冬小麦RDI的适宜阶段为拔节期以前,适宜的调亏度为50%～65%FC（Field capacity,FC）;拔节至抽穗和抽穗至灌浆期也可轻度调亏,调亏度为60%～65%FC。     

番茄茎直径MDS的通径分析与数值模拟

以春夏季温室番茄为实验材料,研究充分灌溉条件下的茎直径变化指标日最大收缩量(MDS)与气象因子(水面蒸发量Ew、日最高气温Tmax、日均气温Tm、日均空气饱和差DVPDm、正午空气饱和差DVPDmd、日总辐射Rs和日辐射峰值Rmax)的相关性。结果表明,Rmax、DVPDm和Ew与MDS的直接通径系数为正,Rmax的直接通径系数最高,其次为DVPDm,二者与MDS的相关性达显著水平,但Ew与MDS的相关性未达显著水平,表明Rmax和DVPDm为决策变量,对温室番茄茎直径变化起直接作用。而Tmax、Tm、DVPDmd、Rs与MDS的直接通径系数为负,但各自总作用又都为正,表明它们主要通过Rmax和DVPDm对番茄茎直径变化起间接作用。据此建立了MDS与Rmax和DVPDm的模拟方程,经检验此方程达显著水平,预测值能够准确地反映出MDS实测数值的变化。     

茎直径变化诊断棉花水分亏缺程度的试验研究

在利用DD型直径生长测量仪测定筒栽棉花茎直径变化的基础上,分析了环境因素对茎直径变化的影响,以及不同土壤水分条件下茎直径变化差异,结果表明:反映茎直径变化特征的2个主要参数(日最大收缩量MDC和日增长量DI)均能诊断作物水分亏缺状况,但MDC值受环境因素(净辐射和空气饱和差)的影响较大;DI值在同一土壤水分条件下比较稳定,比较适宜作为衡量作物水分亏缺程度的指示指标。     

冬小麦一夏玉米一年二作制节水高产水肥耦合数学模型研究

在人工控制试验条件下,采取二次通用旋转组合设计,系统研究了冬小麦一夏玉米一年二作制中上、下两茬作物的水肥耦合效应。结果表明,水肥耦合存在一个阈值。低于阈值下限水平,氮（N）、磷（P）无明显增产效应,水分利用效率低;高于阈值上限,水肥互作效应呈减小趋势;在阈值范围内,水肥互作增产效应明显。增加N、P投入和适宜限量供水是提高水利用效率的重要途径。通过对所建数学模型的计算机模拟,提出了不同决策目标下的水肥优化方案。     

冬小麦—夏玉米一年二年制节水高产水肥耦合数学模型研究

在人工控制试验条件下,采取二次通用旋转组合设计,系统研究了冬小麦－夏玉米一年二作制中上,下两茬作物的水肥耦合效应。结果表明,水肥耦合存在一个阈值。低于阈值下限水平,氮,磷无明显增产效应,水分利用效率低;高于阈值上限,水肥互作效应呈减小趋势;在阈值范围内,水肥互作增产效应明显。     

豫东平原垄播沟植麦棉套作耕作栽培试验研究

为了寻求节水高效的麦棉套作栽培模式,2000～2002年进行了垄播沟植麦棉套作栽培模式的试验研究。结果表明,垄播沟植麦棉套作栽培模式的土壤水分周年变化适应了粮棉作物不同生育阶段对土壤水分的要求,改善了土壤水分的田间区域分布。1垄播小麦在蒸腾速率变化不大的情况下,光合速率、叶绿素含量和根系活力都明显优于传统平播,灌浆期有利于光合产物向产品器官的积累和分配,提高了不同叶位叶片对籽粒产量的贡献率,并最终表现为穗长和穗粒数明显增加,产量和土壤水分利用效率(WUE)分别提高7.3%和10.4%。2沟植棉花前期生长旺盛,根量明显提高,单株果枝数和铃重显著增加。还对垄播沟植麦棉套作栽培模式的综合效益做了进一步分析。