Effect of Spatial Soil Moisture Stress on Cotton Root Architecture

[Objective] This study aimed to explore the effects of spatial soil moisture stress on cotton root growth, and to analyze the corresponding changes in cotton root architecture. [Method] To produce soil moisture spatial stress, cotton spacing was set at 30 cm. The cotton was all irrigated on one side of the pole (the side sampling point). By excavating the cotton root, analysis of the main root bifurcation, which was cultivated away from the irrigation point, could be undertaken. [Result] The analyses of the cotton A (the nearest plant to the irrigation location) root system showed that soil moisture near the irrigation point was distributed uniformly. The root system architecture of the cotton cultivated near the irrigation point mostly presented a symmetrical "umbrella" pattern; the difference in root diameter between the main and lateral roots was 5–6 mm, and the average angle between them was 70°–80°, which decreased with the increase in cotton growth stage. Soil moisture spatial stress influenced the cotton plant C, which was cultivated away from the irrigation point, such that the root system architecture was asymmetrical. The roots of cotton plant C grew towards the high soil moisture zone; 48.15% of the lateral roots became thicker, which acted as a bifurcated main root. The difference in diameter between the bifurcated roots was 1–4 mm, and the average angle of the bifurcated roots along the vertical direction was between 20°–37°, which increased with the increase in cotton growth stage. [Conclusion] The results provide important information on the physiological responses of the cotton root system to the soil moisture environment.     

冬小麦不同播期对土壤水分及产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,以冬小麦‘陇中一号’为材料,研究了不同播期条件下土壤水分、产量差异。结果表明:冬小麦适当迟播可以提高土壤含水量,但在不同播期、小麦的不同生育期土壤含水量也存在差异。从4个不同播期分析,平均土壤含水量为最迟播期(S4,10月11日)的最高;产量以最早播期(S1,9月21日)的最低,9月30日—10月11日之间产量相近。多重比较表明,播种期越迟,土壤含水量越大,播期处理间产量差异不显著,晚播不会造成减产。     

中国不同地区‘富士’苹果品质评价

【目的】确定‘富士’苹果核心品质指标,建立‘富士’苹果品质综合评价模型。【方法】从河北、河南、辽宁、宁夏、山东、山西、陕西、新疆等8个苹果主产省（区）68个市（县）的代表性果园采集176份‘富士’苹果样品进行品质测定,共测定单果重、带皮硬度、去皮硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、山梨醇含量、葡萄糖含量、果糖含量、蔗糖含量、甜度、固酸比、糖酸比、甜酸比等15项指标。通过主成分分析和聚类分析法确定‘富士’苹果核心品质指标,运用层次分析法确定指标权重,采用灰色关联度法建立‘富士’苹果品质综合评价模型。【结果】不同产区间‘富士’苹果品质指标存在差异性,新疆‘富士’苹果硬度、维生素C含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、山梨醇含量、果糖含量、蔗糖含量、甜度值等8项品质指标均高于其他省（区）‘富士’苹果。维生素C含量、山梨醇含量、蔗糖含量和甜酸比的变异系数均大于30%,可溶性糖含量的变异系数最小（仅为9.8%）。‘富士’苹果某些品质指标间存在极显著的相关性,可滴定酸含量与固酸比、糖酸比之间相关系数分别为-0.844、-0.854,果糖和甜度值之间相关系数达0.963,固酸比与糖酸比之间相关系数为0.941。通过主成分分析和聚类分析,确定单果重（X₁）、去皮硬度（X₂）、可滴定酸含量（X₃）、固酸比（X₄）和果糖含量（X₅）为‘富士’苹果核心品质指标。通过灰色关联度法建立了‘富士’苹果品质综合评价模型Y=0.2601X₁+0.1378X₂+0.0819X₃+0.2601X₄+0.2601X₅。【结论】单果重、去皮硬度、可滴定酸含量、固酸比和果糖含量为‘富士’苹果核心品质指标,以其建立的评价模型可用于‘富士’苹果品质的综合评价。     

基于BLUP和GGE双标图的林木多地点试验分析

【目的】建立基于无偏预测值(BLUP)与基因型主效加基因型-环境互作效应(GGE)双标图的分析模型,以提高林木多点试验数据分析的准确性。【方法】以火炬松36个基因型在6个试验地(S1~S6)的种子产量为基础数据,利用ASReml软件对实测数据进行空间变异结合因子分析法的模型拟合,以获取各地点下每个基因型的BLUP值;从试验地划分、试验地评估和林木基因型评估3个方面,对原始数据、BLUP数据进行GGE双标图分析与比较。【结果】BLUP数据具有明显的空间变异,比原始数据具有更高的产量变异解释能力;原始数据和BLUP数据的试验地分组结果一致,均分为2组,但BLUP数据的试验地点间的相关关系变弱;原始数据的理想试验地为地点S5,而BLUP数据为地点S1;原始数据和BLUP数据的最理想基因型均为21,但2种数据高产和稳产基因型的一致性比较低。【结论】基于BLUP与GGE双标图相结合的模型,可用于林木多点试验分析,其比原始数据的GGE双标图分析结果更为可靠。     

互助县设施蔬菜施肥现状调查研究

对互助县典型农业区26个种植黄瓜、番茄和辣椒的农户进行施肥情况调查。结果表明,目前农户缺乏施用有机肥意识,设施蔬菜栽培以施用化学肥料为主。互助县设施蔬菜区氮、磷、钾养分总投入量分别达597、4 644、779 kg/hm~2,土壤养分投入过大,磷肥尤为突出,低钾和不施钾的现象严重。每季黄瓜、番茄、辣椒N∶P_2O_5∶K_2O平均为1∶1.51∶0.19,养分比例失衡,养分结构不合理。施入土壤的养分中,磷素养分存在大量盈余,平均盈余量为1 231 kg/hm~2;其次为氮,平均值为885 kg/hm~2。黄瓜和辣椒设施土壤氮、磷盈余较大,对其少量补充氮、磷养分将能满足下季蔬菜的需求,实现节约资源、降低成本、提高经济效益的现代化高效农业。     

1949-2016年我国粮食主产区旱灾变化趋势分析

采用趋势线法、Mann-Kendall（M-K）趋势检验法及Mann-Kendall（M-K）突变检验法对1949-2016年我国粮食主产区旱灾变化趋势进行分析，以期为降低粮食主产区旱灾风险及灾害损失的措施制定提供理论依据。结果表明：1）除江苏省外，干旱发生率均高于60%，干旱受灾率和成灾率的变异系数均在50%以上。2）东北地区各省干旱受灾率和成灾率均呈现增加趋势且通过M-K趋势检验，增加趋势显著；长江流域的湖北和四川省干旱受灾率呈增加趋势，江西和湖南省干旱受灾率呈减少趋势，但均未通过M-K趋势检验，变化趋势不显著；上述长江流域四省干旱成灾率均呈增加趋势，但只有湖北和四川省通过M-K趋势检验，增加趋势显著；黄淮海地区除江苏省干旱受灾率呈微弱线性增加趋势外，其他各省干旱受灾率均呈减少趋势，但只有安徽省通过M-K趋势检验，表现出显著的减少趋势；黄淮海五省成灾率均呈增加趋势，但只有河北和江苏省通过M-K趋势检验，增加趋势显著。3）M-K突变检验结果表明，安徽省旱灾受灾率变化突变点为2002年，之后呈减少趋势；东北三省及内蒙古自治区干旱受灾率变化突变点分别为1977、1970、1983和1977年，之后干旱受灾率呈增加趋势；各省区干旱成灾率突变点如下：东北地区的黑龙江、吉林和辽宁省及内蒙古自治区分别为1988、1977、1981和1984年，黄淮海地区的河北和江苏省分别为1961和1978年，长江中下游地区的湖北和四川省分别为1986和1975年，各省区干旱成灾率在突变点之后均呈增加趋势。综上，粮食主产区干旱灾害发生率普遍较高且年际变化大，东北地区旱灾影响范围、规模以及致灾程度均呈显著增加趋势；黄淮海地区的河北和江苏省以及长江中下游地区的湖北和四川省虽然干旱影响范围和规模没有表现出显著的变化趋势，但是旱灾的致灾程度却表现出显著的增加趋势；干旱受灾率显著期普遍发生在2000年后；干旱成灾率增加趋势显著期普遍发生在20世纪90年代末-2010年前后。     

渠系前馈蓄量补偿控制时滞参数算法比较与改进

输水明渠系统控制算法主要由前馈及反馈模块组成,其中前馈模块较大程度上影响了系统控制性能。基于蓄量主动补偿的前馈控制算法受时滞参数影响较大,为比较现有多种算法实际控制性能优劣,并寻求不依赖复杂数值计算的简化时滞参数算法,该文进行了横向的算法比较与优化开发。文章基于蓄量阶跃补偿及蓄量二次补偿2类算法,结合改进比例-积分(proportional-integral,PI)反馈控制器,对典型测试渠系及实际工程渠系建模仿真,选取稳定时间、最大超调流量、绝对值误差积分(integral of absolute magnitude of error,IAE)和绝对流量变化积分(integrated absolute discharge change,IAQ)指标分析了蓄量阶跃补偿、动力波原理、水量平衡模型3种时滞参数算法的控制效果。结果显示,在实际工程渠系中,小流量工况下,蓄量阶跃补偿算法的稳定时间比水量平衡模型算法的稳定时间减小40.42%;大流量工况下,蓄量阶跃补偿算法的最大超调流量最小,仅比目标流量高3%,该算法的稳定时间比水量平衡模型算法的稳定时间减少25.45%。结果表明蓄量阶跃补偿算法控制效果较好,但该算法在推求渠池所需蓄量补偿值时需进行水面线推求,文章依据渠道蓄量变化与流量变化间的线性关系,提出简化的时滞参数显式算法。较传统数值算法,时滞参数显式算法与蓄量阶跃补偿算法的时滞参数差值百分比小于8%,在满足实际工程需求的同时,可明显减少推求所需蓄量补偿值的计算量。文章的比较结论及所提出的简化算法对输配水渠道系统,尤其是大型渠道系统调度具有一定的理论价值和应用前景。     

甘蓝型杂交油菜主花序长度与植株性状的相关分析

为研究甘蓝型杂交油菜主花序长度与植株性状间的相关关系,以649个甘蓝型杂交油菜组合进行田间试验、室内考种及相关分析。结果表明:甘蓝型杂交油菜主花序长度平均为45.67 cm,变幅范围为(28.00~66.65 cm),且长主花序材料很少;主花序长度的变异系数较小,遗传力较高,不易受坏境条件的影响,适合早代选择;主花序长度与株高(r=0.8262)、主花序角果数(r=0.7804)、单株角果数(r=0.7466)、一次分枝数(r=0.4680)、主花序角果长度(r=0.3164)、角粒数(r=0.2322)均呈极显著正相关,主花序长度与有效分枝位及千粒重呈不显著正相关,单株产量与单株角果数、主花序角果数、主花序长度、株高、一次分枝数均呈极显著正相关,主花序角果长度与角粒数、千粒重呈极显著正相关;利用相关性分析可知,选育长主花序的材料,能有效提高株高、主花序角果数、单株角果数、一次分枝数、主花序角果长度、角粒数,从而达到提高油菜产量的目的。结合当前直播或机播油菜高密植生产要求,应当选育主序长、主花序角果数多、角果较长、单株产量高的材料。     

秋浦花鳜多元养殖模式关键技术

秋浦花鳜是安徽地方水产优良养殖品种。基于当前秋浦花鳜主要的养殖模式,对相关技术要点进行总结,系统归纳了秋浦花鳜池塘主养、混养,网箱养殖,以及大水面增养殖等多元养殖模式及其关键技术。在不同的养殖模式下,秋浦花鳜均表现出优异的适应性,经济价值及社会价值,可进一步示范应用。     

基于悬垂平板偏转角的明渠流量估算模型及验证

针对平板量水设施缺乏适用性广泛的流量计算模型,该文从2个角度提出流量估算模型,首先分析绕轴自由旋转薄平板在水中的受力,根据升力简化为竖直方向静水压力设想,提出压力体计算假设,根据动量定理与力矩平衡公式得到了流量、角度、水深三者的理论关系式,通过U型和矩形渠道进行试验,验证假设合理性;根据闸孔出流流量公式针对矩形渠道建立闸孔出流半径验计算模型,拟合得出半径验流量公式。对于第1种模型,对于U型渠道,2种压力体假设均适用于流量计算,除流量小于10 L/s时,相对误差超过10%,其他均小于10%,流量大于17 L/s时误差均在5%左右;对于矩形渠道,仅假设1适用流量计算,假设2不成立,应用假设1计算压力体时,当流量较小(10 L/s左右)时的个别工况误差会偏大,大部分工况下计算误差均小于10%;对于闸孔出流计算模型,计算流量与实测流量之间最大误差不超过18%,大部分工况下计算误差在10%以下。当悬垂薄平板与明渠横断面等大时,来流量与偏转角度存在单值对应关系,角度随着来流量的增大而增大;同一流量下,板前后水深比、板前与下游水深比分别与偏转角度呈现出单独的函数关系,板前后水深比、板前与下游水深比随着平板偏转角度的增大而减小,但减小幅度变缓。对于不同流量,板前后水深比、板前与下游水深比随着角度增大而增大,但增大幅度变缓。研究可为灌区量水设施设计及应用提供新思路。