1978-2014年新疆农作物受极端气候事件影响的灾情变化趋势分析

基于衢州地区5个气象站1973—2013年逐月气象要素,采用线性趋势倾向估计、相关分析、Mann-Kendall非参数检验、多元回归分析等方法,分析了蒸发量的变化特征及影响因素。结果表明：衢州地区中东部年及四季蒸发量呈显著上升趋势,特别是近10年蒸发增多趋势明显,西部年及夏、冬季蒸发量呈显著下降趋势,年蒸发下降速率小于中东部上升速率。衢州地区夏季蒸发最大,冬季最小,蒸发量月际变化呈单峰型,最大月为7月,衢州地区中东部年及四季蒸发量均发生突变,而西部只在年、春、夏、冬季发生突变。年蒸发量与相对湿度、水汽压、降水量呈负相关,与平均最高气温、温度日较差呈正相关。相对湿度、水汽压减少,气温上升,温度日较差增大是衢州地区中东部蒸发量上升的主要因素。     

霜冻灰色马尔柯夫链预测模型及其应用

用灰色马尔科夫预测方法，对石河子初霜冻出现时间进行了分析预测，结果表明，１９９５年预测初霜冻出现在１０月１８日，与实况１０月１８日完全一致。     

施氮对不同质地滴灌棉田土壤硝态氮分布及棉花产量的影响

为了探究施氮对不同质地滴灌棉田硝态氮分布及产量的影响,采用温室土柱模拟的方法,研究了滴灌条件下不同质地土壤硝态氮分布迁移特征,分析了施氮对NO_3-N和棉花产量的影响。结果表明,在灌水量一定的条件下,在砂土、壤土中施氮量分别为256.00、287.34 kg/hm~2时,相应的氮素积累量最大,皮棉产量最高,土壤硝态氮主要集中分布在30~40 cm土层,有利于棉花根系的吸收,且分别比不施氮增产43.87%和44.92%。一定施氮量下,壤土硝态氮分布的均匀性优于砂土,并且根层20~40 cm土层硝态氮量高于砂土,且比砂土平均增产6.16%。砂土、壤土中硝态氮量在各生育期总体呈现"降-增-降"的变化趋势,并且收获前期施纯氮340 kg/hm~2处理60cm土层砂土硝态氮量的第二个峰值较壤土提高15.98%,在生育期末端砂土在深层的氮素积累高于壤土,存在继续向下淋失的风险。     

抗真菌转基因水稻根际土壤真菌群落结构的动态变化

以非转基因水稻"七丝软粘"为对照,采用传统平板计数法和变性梯度凝胶电泳技术,研究了抗真菌转基因水稻"转品1"和"转品8"生长周期内对根际土壤中可培养真菌数和真菌群落结构的影响。结果显示,相同生育期转基因水稻根际土壤可培养真菌数量与其非转基因对照水稻相比较无显著性差异,表明转基因水稻的种植没有对根际土壤真菌数量产生明显影响;18S rRNA真菌群落DGGE图谱分析显示,相同生育期转基因水稻与其非转基因对照水稻的根际土壤真菌DGGE条带数量和条带位置均无显著性差异,表明转基因水稻的种植没有对根际土壤真菌群落结构产生明显影响。进一步分析相同生育期转基因水稻与其非转基因对照水稻的根际土壤真菌群落香农多样性指数(Shannon diversity index)和均匀度指数(Evenness index)的动态变化,发现两者均没有显著性差异。以上研究结果表明,外源抗真菌基因的导入对水稻根际土壤中真菌群落数量和群落结构均没有明显影响。此外,将不同位置的真菌DGGE条带切胶回收,克隆、测序后,进行系统进化树分析,结果表明根际土壤真菌群落主要归属为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、接合菌门(Zygomycota)和未知真菌(unknown fungi)5个类群。     

棉花生长发育模型及其在我国的研究和应用进展

棉花是一种重要的经济作物,棉花优质高产高效生产对于我国具有战略意义。棉花生长发育模拟模型从棉花的内部生理过程、外部形态结构及其与生长环境的动态交互出发,实现作物生长发育和产量品质形成过程的动态描述和精确模拟,为棉田生产管理措施的优化决策提供了极大的帮助和便利。本文在综合介绍棉花生理生态过程模型、棉花形态结构模型和棉花功能-结构模型的技术原理、组成结构和功能特点的基础上,深入探讨了棉花生长发育模拟模型在国内外研究进展,对棉花生长发育模型在我国棉花生长发育和产量形成、灌溉优化、施肥决策、病虫害管理及棉花生产区域系统评估方面的应用现状进行了系统介绍。根据我国棉花生产的实际情况,结合我国农业信息化发展方向,从模型的本地化研究、尺度提升及其推广示范方面为我国棉花生长发育模拟模型研究、发展和应用提出了建议,以期进一步推动我国棉花产业的现代化发展。     

不同红蓝LED光照时间对冰菜生长和品质的影响

【目的】 研究不同红蓝光照时间对冰菜生长发育的影响,分析其生长发育规律。【方法】 以冰菜为研究对象,以红蓝光为人工光源,在植物工厂及水培条件下,采用可循环营养液(EC2.8 dS/m,pH6.5),待冰菜幼苗长至4片叶后移植到水培立体培养系统中,设置红光与蓝光比例为(3∶1),光强统一设定为300 μmol/(m²·s),补光时间设定为8 h/16 h(光/暗)为A处理,10 h/14 h(光/暗)为B处理,12 h/12 h(光/暗)为C处理,14 h/10 h(光/暗)为D处理,16 h/8 h(光/暗)为E处理。【结果】 随着光照时间的增加冰菜叶片净光合速率也增大,冰菜在14 h光照处理下,生长形态最优,光合色素含量最高,在14 h光照下,净光合速率达到最大,但达到16 h时,净光合速率开始降低,且Fv/Fm值和Φ值最小;在14 h光照处理下抗氧化酶活性较高,在12 h光照处理下有利于可溶性糖以及VC的积累,随着光照时间的延长达到16 h时,冰菜叶片中硝酸盐含量最高。【结论】 冰菜在红蓝光比例为3∶1时,光照时间为14 h能更有利于冰菜的生长以及改善其营养品质。     

不同棉花品种群体冠层构成分析

棉田群体冠层结构是否合理,直接影响棉花的光合作用、棉田温度、湿度、CO2浓度的变化,对创建高产棉田至关重要,本文利用CI-110数字植物冠层结构分析仪,对新疆两个主要棉花品种新陆早8号和新陆早6号群体冠层指标叶面积LAI、平均叶角度MFIA、散射光透过系数TD、直射光透过系数TR、消光系数K和叶分布等进行测定,通过指标测定表明两品种在群体构成上差异较大,新陆早8号株型紧凑,叶面积指数、平均叶角度和透射系数比较协调,利于构建高密度群体,新陆早6号株型较松散,应特别注意加强株型控制,防止徒长,造成郁蔽.     

基于GIS、RS的滴灌棉田土壤养分精确管理分区研究

在GIS和RS支持下,针对新疆生产建设兵团第五师81团滴灌棉田,选用遥感结合土壤、土壤、遥感数据为数据源,利用模糊c均值聚类法进行土壤养分精确管理分区研究。研究结果表明:无论以何种数据源划分分区,分区后各分区养分指标变异系数均有所下降,空间分布朝均一方向发展;不同管理分区间差异明显,同一管理分区内土壤养分含量的空间变异差异较小。以遥感结合土壤为数据源所划分管理分区与实际产量所划分分区符合度最高达到91.36%,以土壤为数据源的管理分区次之,符合度达到84.40%,仅以遥感数据(归一化植被指数)为数据源所划分管理分区符合度最低为75.47%。因此,运用聚类分析法以遥感结合土壤数据为数据源可获得较好的分区结果,可实施变量投入和精确施肥推荐,为棉田土壤养分管理提供科学的理论依据。     

基于Sentinel-2A的棉花种植面积提取及产量预测

及时、准确预测棉花产量在棉田经营管理、农业决策制定等方面具有重要的价值和意义。为了提高棉花产量预测精度并确定估产的最佳生育时期,该研究利用谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）获取2020年Sentinel-2A的3个时间段影像,采用随机森林（Radom Forest, RF）、支持向量机（Support Vector Machine, SVM）、决策树（Classification and Regression Tree, CART）进行棉花种植区域提取,利用顺序向前选择（Sequential Forward Selection, SFS）和偏最小二乘算法（Partial Least Squares Regression, PLSR）确定棉花产量预测最佳生育时期,最终形成莫索湾垦区棉花产量预测分布图。结果表明,1）RF分类效果最佳,农田与非农田分类总体精度为0.94,Kappa 系数为0.89;棉田与非棉田分类总体精度为0.92,Kappa 系数为0.83。2）红边波段（B6）在3个生育时期中与产量相关性较好,相关系数随着生育时期的递进而增加,分别为0.37、0.47、0.53。3）基于PLSR构建的产量预测模型中,铃期预测效果最佳（决定系数R2=0.62,均方根误差RMSE=625.5 kg/hm2,相对误差RE=8.87%）,优于吐絮期（R2=0.51,RMSE=789.45 kg/hm2,RE=11.06%）和花期（R2=0.48,RMSE=686.4 kg/hm2,RE=9.86%）,铃期为棉花产量预测的最佳生育时期。该研究利用GEE和Sentinel-2A影像数据,为新疆莫索湾垦区棉花种植面积提取及产量预测提供一种新的思路,可为合理水肥配置、精准种植、农作物生长过程监测提供数据支撑。     

膜下滴灌对棉田生态环境及作物生长的影响

通过田间试验研究了膜下滴灌对棉田生态环境状况及棉花生长发育及产量形成的影响。结果表明,膜下滴灌与常规灌溉相比,覆膜滴灌改变了棉花田间水分环境,为棉花的生长创造了良好的水、肥、气、热条件,有利于棉花生长发育;同时,可以减少地面蒸发,减少灌溉水的深层渗漏,保持土壤肥力,提高水分利用率,增加作物产量,具有良好的经济、生态和社会效益。