基于降水保证指数的四川省种植制度优化研究

【目的】研究自然降水对四川省农业生态区作物需水的满足程度及其保证指数,为各区域充分合理利用降水资源,选择防旱避灾种植制度提供理论依据。【方法】依据气温、海拔、干燥度、地形地势、地理位置等特点,将四川农业生态区划分为8个不同类型区,采用联合国粮农组织（FAO）推荐的分段单值平均作物系数法,订正各区域主要作物及其主要生育阶段的作物系数（初始生长期作物系数（K_cini）、生育中期作物系数（K_cmid）和成熟期作物系数（K_cend））,计算并比较各区域代表性站点的常见种植模式、主要作物、作物主要生育阶段自然降水对作物需水的满足度及其保证指数,选出各区域防旱避灾最优种植模式。【结果】①各种作物的K_cmid、K_cend值均小于或等于FAO的推荐值;盆地内部各区域作物系数较FAO推荐值偏低更多,攀西地区与FAO推荐值接近;小麦、油菜等夏收作物K_cend值均与FAO推荐值相同,而玉米、水稻等秋收作物K_cend值均低于FAO推荐值。②四川省各种植模式多年平均降水满足度地区之间差异较大。攀枝花、西昌、平武、成都、遂宁、巴中、宜宾、雅安降水满足度依次递增,分别为0.48,0.56,0.63,0.64,0.70,0.72,0.74,0.85。③四川省各种植模式降水保证指数变化范围较大,最低值仅为0.35,而最高值达到0.89。攀枝花各种植模式的降水保证指数普遍偏低,且多数低于0.4;雅安各种植模式的降水保证指数普遍较高,均在0.85以上。【结论】攀枝花等川西南山地干热河谷区、西昌等川西高原安宁河平原半湿润区和平武等川北半湿润山地丘陵过渡区最优种植制度为小麦-玉米-红薯（大豆）旱三熟;雅安等盆西高原盆地过渡湿润气候区和宜宾等川南中低山丘陵湿润气候区最优种植制度为油菜（马铃薯）-水稻水旱轮作两熟制;成都平原湿润气候区最优种植制度为马铃薯-水稻和油菜-玉米-红薯;遂宁等川中丘陵夏伏旱频发区最优种植制度为油菜（小麦）-玉米-红薯旱三熟;巴中等川东北盆周湿润山区防旱避灾最优种植制度为马铃薯（小麦）-玉米-红薯旱三熟。     

红阳猕猴桃细菌性溃疡病田间分布型及抽样技术研究

利用经典的聚集度指标法和回归分析法对猕猴桃细菌性溃疡病在大田的空间分布型进行了测定。结果表明:猕猴桃溃疡病病株在大田呈聚集分布,分布的基本形式为个体群;该病害在一些田块的聚集是由其本身的聚集行为与环境因素共同影响所致的,而在其它田块则仅由某些环境因素所致;大田调查所需的最适理论抽样数随着病情指数的增加而减少。根据防治指标等建立了序贯抽样表,确定了该病害抽样调查的最佳样方大小。     

模拟降雨条件下不同砾石含量工程边坡土壤侵蚀及水动力学特征

[目的]探究砾石含量对急陡工程边坡土壤侵蚀及流水力学特征的影响。[方法]采用室内模拟降雨试验和人工制备土壤等方法,研究了在3种降雨强度(40,60,80 mm/h),5种砾石含量(3%,15%,35%,55%,75%)条件下50°工程边坡土壤侵蚀率变化特征以及土壤侵蚀率与各水动力学参数的关系。[结果]①40,60,80 mm/h雨强下,各砾石含量坡面径流率较土质坡面分别减少了10.1%～55.9%,13.9%～41.9%,19.6%～47.7%;径流剪切力、径流功率、过水断面单位能分别与砾石含量呈显著递减的线性函数、指数函数、幂函数关系。②坡面侵蚀率随着砾石含量的增加而减小,不同试验雨强下侵蚀率大小及变化过程具有明显差异。当雨强为40 mm/h时,坡面整体产沙率较低,随降雨过程整体呈现出缓慢增加的趋势;当雨强为60 mm/h时,不同砾石含量下侵蚀率迅速增加后呈波浪式缓慢上升或平稳下降的趋势;当雨强为80 mm/h时,砾石含量为3%条件下,坡面侵蚀率迅速增长后增速降低,当砾石含量大于15%时,边坡侵蚀率达到峰值后均开始缓慢下降。③工程边坡土壤侵蚀率与径流率、径流剪切力、径流功率、过水断面单位能均呈显著线性函数、对数函数、幂函数关系。[结论]工程边坡土壤中的砾石具有抗侵蚀作用,随着砾石含量的增多,坡面土壤侵蚀量和各水动力学参数均明显降低。     

泸县受淹水稻割苗再生技术

2007年7月四川省泸县发生了特大洪涝灾害,嘉明和福集两镇洪水淹没面积多达8000hm^2,淹没时间长达60～92h,造成淹没区农作物的毁灭性损失,其中以水稻受灾最为严重。本文通过对灾区蓄留洪水再生稻的野外追踪调查和示范区比较试验,初步认为蓄留洪水再生稻是行之有效的抗灾、减灾措施。提出：早割低留桩、迟割高留桩、早割多施肥、迟割少施肥、保持浅水层和防治病虫害是蓄留洪水再生稻的关键技术.     

川北不同海拔果园猕猴桃溃疡病病株的空间格局分析

采用隔行调查法调查川北不同海拔(高海拔、中海拔和低海拔)猕猴桃果园中猕猴桃溃疡病发生情况,利用经典的聚集度指标法和回归分析法对该病害的空间分布型进行测定。结果表明,3个不同海拔果园猕猴桃溃疡病病株在大田均呈聚集分布,分布的基本形式为个体群。分别计算了不同海拔猕猴桃溃疡病大田抽样的最适理论抽样数和序贯抽样数,确定了该病害抽样的最佳样方大小,提高调查抽样的效率。     

花期低温寡照对番茄植株生长及果实发育的影响

为研究花期低温寡照对番茄植株生长及果实发育的影响,以温室番茄品种"金粉5号"为试材,开展低温寡照双因素环境控制试验,最低气温设为2、4、6℃,寡照设置光合有效幅射(PAR)200、400μmol/(m~2·s),处理持续时间:2、4、6、8、10 d。以温度18~25℃,PAR 800μmol/(m~2·s)为对照(CK),测定番茄植株和果实生长发育指标。结果表明:(1)低温寡照处理下,番茄植株的株高、茎粗和叶面积较CK生长缓慢,尤其是处理超过8 d的番茄植株生长指标的日增长量均显著低于CK。株高、茎粗、叶面积增长最缓慢的均为2℃、PAR 200μmol/(m~2·s)处理10 d,比CK分别降低了89.6%、91.8%、85.6%。当温度相同时,处理6、8、10 d的PAR为200μmol/(m~2·s)的株高、茎粗和叶面积日增长量均低于PAR 400μmol/(m~2·s)。(2)随着低温寡照胁迫时间的延长,坐果15 d后果径平均增长量都有不同程度减缓,增长速率最快的是6 d的6℃、PAR 400μmol/(m~2·s)处理,横径和纵径较CK分别降低了0.214、0.086 mm/d。(3)果实生长速率和果实体积随低温寡照胁迫程度的加深显著降低,温度2℃处理10 d的果实体积均小于其余温度处理,较CK降低了44.6%~49.5%。(4)整个低温寡照处理中,果实生长期随处理天数的延长呈先增加后减少的趋势。研究证实相同处理天数相同PAR处理植株生长和果实发育速度随温度的降低而减缓;相同处理天数相同温度的处理随PAR的降低而减缓。     

基于极限学习机模型的中国西北地区参考作物蒸散量预报

为有效提高西北地区参考作物蒸散量(ET_0)预报精度,在西北地区选择6个代表性气象站点,以P-M模型计算的ET_0作为标准值,利用1993-2016年逐日气象资料构建10种极限学习机(extreme learning machine,ELM)ET_0预报模型,用k-折交叉验证估计模型泛化误差,并将其与Hargreaves-Samani、Chen、EI-Sebail和Bristow等4种在西北地区计算精度较高的模型进行比较。结果表明:ELM_1(输入T_(max)、T_(min)、RH、n和u_2)、ELM_2(输入T_(max)、T_(min)、n和u_2)、ELM_4(输入T_(max)、T_(min)、RH和u_2)及ELM_7(输入T_(max)、T_(min)和u~2)模型均具有较高模拟精度,其MAE分别为0.199、0.209、0.250、0.273 mm/d,RMSE分别为0.270、0.285、0.341、0.422 mm/d,NSE分别为0.983、0.981、0.973、0.987,R~2分别为0.984、0.982、0.975、0.960,整体评价指标(global performance indicator,GPI)排名分别为1、2、3、4;模型可移植性分析表明,ELM模型具有较强的泛化能力,除了ELM_7在喀什站、敦煌站的模拟精度相对较低之外,其余ELM模型在西北地区各站点模拟结果的MAE均在0.40 mm/d以下、RMSE均在0.49以下、NSE均在0.95以上、R~2均在0.96以上;在相同输入的情况下ELM模型模拟精度均高于HargreavesSamani、Chen、EI-Sebail和Bristow。因此,在气象资料缺乏情景下ELM模型可作为西北地区ET_0计算的推荐模型。     

滴灌水肥一体化对柑橘生育早期光合特性的影响

为探明不同滴灌水肥一体化管理模式对柑橘生育早期光合特性的调控效应,以7年生"不知火"柑橘为试材,设置1个对照处理(CK),抽梢开花期(Ⅰ期)和幼果期(Ⅱ期)分别设置2个灌水水平(即高水和低水,分别记为HW、LW,灌水量分别为CK的80%、60%)和3个施肥水平(即高肥、中肥和低肥,分别记为HF、MF、LF,施肥量分别为CK的85%、70%和55%),探索最优滴灌水肥一体化管理模式。结果表明:各生育期不同水肥一体化模式的光合指标日变化趋势相似;施肥量一定时,Pn、Tr、Gs、Ci均随灌水量提高而增大,灌水量一定时Pn随施肥量的提高而增大,但Tr、Gs、Ci随施肥量的变化规律并不一致;复水处理后柑橘叶片Pn、Tr、Gs、Ci均大于复水前,且复水后各指标在不同处理间的差异明显减小,Pn表现得尤为突出;增加施肥量有利于叶片瞬时水分利用效率(WUEi)的提高,不同生育期复水前后灌水量对WUEi的影响不一致,但HWHF处理均表现出最高WUEi;与CK相比Ⅰ期HWMF、Ⅱ期HWHF处理Pn较CK分别降低7.62%、6.08%,WUEi分别提高3.13%、9.03%。所以在抽梢开花期采用高水中肥处理,幼果期采用高水高肥处理,可以在获得较高净光合速率的同时达到节水节肥的目的。     

利用水分盈亏指数评估四川盆地玉米生育期干旱状况

干旱一直是制约四川盆地玉米生长发育和产量形成的主要因素。为评估四川盆地玉米生育期干旱状况,并为相关部门制定相应的防灾减灾措施提供科学依据,通过综合考虑降水量、同期作物需水量,利用基于水分亏缺原理的玉米干旱监测模型,对比分析典型年份干旱指数与相应干旱资料,确定了四川盆地玉米干旱等级指标,利用ArcGIS分析了近50a四川盆地玉米不同生育期、不同强度干旱发生频率的时空分布特征。结果表明：从不同生长阶段看,四川盆地玉米生育期干旱频率较高的时段主要为拔节-乳熟阶段,且发生面积最广。按空间分布特征把盆地划分为3大干旱区,其中大巴山以南、涪江及沱江流域在玉米全生育阶段出现干旱的频率最高,普遍都在50%以上。