环保地膜覆盖对土壤水分及玉米产量的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决地膜覆盖造成的环境污染问题,在渭北旱塬进行了普通地膜、生物降解膜和液态膜玉米集雨种植栽培试验。结果表明：普通地膜和生物降解膜覆盖处理在玉米不同生育阶段较对照0～60 cm土层土壤贮水量均有所提高,与液态膜及不覆盖处理（CK）相比呈显著性差异（p＜0.05）;不同材料覆盖处理的土壤水分空间变化规律相同,普通地膜和生物降解膜覆盖处理可有效提高土壤含水率,并能增强0～200 cm土层土壤含水率的稳定性;普通地膜和生物降解膜处理的玉米籽粒产量比对照（CK）分别提高了19.96%和19.67%,水分利用效率分别比对照提高32.08%和31.81%,均与对照（CK）呈显著性差异,液态膜处理的籽粒产量及水分利用效率与对照无显著性差异。可见,生物降解膜与普通地膜在土壤保水及对玉米产量的影响方面均具有显著效果,且相互间没有明显差异,生物降解膜可以替代普通地膜应用于农业生产。     

刺梨园覆盖不同颜色地膜的效果分析

为探索不同颜色地膜覆盖对刺梨园土壤、刺梨树枝梢生长及成花坐果的影响,筛选适宜于刺梨园覆盖的适宜地膜类型,试验以自然生草不覆盖为对照,设置四种不同颜色（无色T1、红色T2、绿色T3及黑色T4）地膜覆盖处理,地膜材质均为PE,比较分析各处理下果园土壤物理性质及微生物碳含量、刺梨树枝梢生长量、成花坐果及产量表现等的差异。结果表明：（1）地膜覆盖均可不同程度提高土壤温度,并导致物候期提前,其中覆盖黑色和红色地膜的处理开花期较对照提前4～5d。（2）覆盖黑色地膜处理下土壤物理参数如盐度、体积含水率、总溶解固体、电导率和介电常数等整体高于对照,其余几种地膜处理无此效果,但其土壤物理性质更趋稳定。（3）覆盖黑色和红色地膜可显著抑制刺梨园杂草生长,覆盖区域内杂草生物量较对照分别减少88.36%和89.5%,显著低于其余处理及对照。地膜覆盖均能增加叶片的叶绿素含量,且绿色地膜对促进刺梨新梢生长最为有利。（4）覆盖无色和黑色地膜均可显著促进刺梨成花,前期坐果量较对照分别增加约43.8%和37%,最终覆盖无色地膜处理的增产效果最为突出,较对照提高52.55%,而黑色地膜因同时会导致果实发育过程中的落果数增加从而其最终产量较对照仅增加14.39%。研究结果说明不同颜色地膜在改善或稳定土壤物理参数、促进树体生长、抑制杂草及提高产量等方面各具优势,生产上可根据需要选择使用,其中无色地膜对提高产量的效果尤其明显,可作为刺梨覆膜栽培的优先推荐地膜类型。     

秸秆覆盖桃树地生态效应及桃树的生长状况

通过在种植两年的桃树地覆盖不同量的小麦秸秆,研究了秸秆覆盖后桃树的生长状况。结果表明,秸秆覆盖的土壤0~50 cm储水量均高于对照,土壤储水量和秸秆覆盖量呈现很好的二次相关性。秸秆覆盖处理的杂草数、干质量以及单株草质量均随着秸秆覆盖量的增加呈下降趋势且均与秸秆覆盖量呈负指数相关,相关系数高达0.95以上。秸秆覆盖150 d后,各处理的桃树茎粗和树冠直径均较对照有所提高,二者与秸秆覆盖量之间呈现极好的二次相关性,相关系数高于0.98。当秸秆覆盖量小于1.5 t/hm²时,桃树叶片光合作用速率、蒸腾速率、气孔导度基本上随着覆盖量的增加呈上升趋势,当秸秆覆盖量达到2.0 t/hm²时,各生理指标则有所下降但仍然高于对照,百叶片鲜质量和干质量也呈现出相同的规律性。     

化肥配施木醋液对玉米产量及品质的影响

  目的  为探索常规化肥用量下,配施不同用量木醋液对玉米SPAD值、养分吸收积累量、产量及品质的影响。  方法  以‘迪化159’玉米品种为试验材料,通过盆栽试验进行了化肥配施木醋液对玉米SPAD值、养分吸收积累量、产量及品质影响的研究。  结果  与未配施木醋液的对照处理相比,化肥配施不同用量木醋液均能提高玉米的SPAD值,促进玉米植株对大量养分的吸收,提高产量和品质。化肥配施0.3 mL kg?1土木醋液时,玉米植株对氮素、磷素、钾素和总养分的吸收积累量最多,均显著大于对照处理,蛋白质含量亦显著大于对照处理（P < 0.05）。化肥配施0.4 mL kg?1木醋液时,虽玉米植株生物量以及籽粒产量显著大于配施0.4 mL kg?1木醋液（P < 0.05）,但与化肥配施0.3 mL kg?1木醋液相比降低了粗蛋白含量（P < 0.05）。  结论  本试验条件下,木醋液用量为0.4 mL kg?1土时,玉米的生物量和产量均最大,且木醋液的用量与玉米籽粒中淀粉含量呈显著（P < 0.01）正相关;通过隶属函数对玉米的产量和品质进行综合分析,木醋液用量为0.4 mL kg?1土时玉米生长效应最佳。     

不同覆盖材料对龙眼园生态环境及产量和品质的影响

试验研究了不同的树盘覆盖材料对龙眼园的土壤温度、湿度及速效养分和pH值、果实品质和产量的影响。结果表明,覆盖牛粪并养蚯蚓处理和秸秆覆盖处理土壤含水量显著高于其它处理;在温度较高的10月份覆盖生草处理的土壤表层温度较低;在温度较低12月份,秸秆覆盖和覆盖牛粪并养蚯蚓处理的土壤表层温度较高;覆盖牛粪养蚯蚓处理和秸秆覆盖处理显著提高了土壤速效养分含量;覆盖牛粪养蚯蚓处理能显著提高酸性赤红壤的pH值;覆盖牛粪养蚯蚓处理也显著提高了龙眼产量和品质。从综合效应看,龙眼园树盘覆盖牛粪养蚯蚓处理显著好于其他覆盖处理。     

深松覆盖模式对宁南地区雨养马铃薯水分利用效率的影响

针对宁南旱区年际降水变率大、马铃薯产量和降水利用率低等问题，连续3a秋作物收获后分别采用深松覆盖秸秆、深松覆盖地膜、深松不覆盖3种深松覆盖模式，以传统翻耕不覆盖为对照，研究不同深松覆盖模式对休闲期和生育期土壤水分、马铃薯干物质累积、产量和水分利用效率的影响。结果表明，深松覆盖模式可改善休闲期土壤水分状况，以深松覆秸秆处理效果最佳，0−200cm层平均土壤含水量较对照显著增加6.41%。与对照相比，深松覆秸秆和深松覆地膜处理下休闲期0−200cm层平均土壤蓄水量和降水补给率分别显著提高49.85%、121.85%和46.82%、83.73%。深松覆盖模式可改善马铃薯生育期0−200cm层土壤含水量，调控不同生育阶段耗水量。深松覆秸秆处理对生育前期（播种后0～60d）60−100cm层土壤保水效果显著，而对照处理该阶段耗水量最高，深松覆地膜处理次之，而深松覆秸秆处理最低；深松覆秸秆处理对生育中期（播种后60～120d）0−60cm（2016年）和140−200cm（2015年）层土壤保水效果较好，而深松覆地膜处理生育中期耗水量最高，深松覆秸秆处理次之，对照处理最低；深松覆秸秆处理对生育后期（播种后120～150d）0−40cm层土壤蓄水效果最佳，其阶段耗水量也最高，深松覆地膜处理次之，对照处理最低。深松覆盖模式下马铃薯地上部和地下部干物质累积量均显著高于对照，生育前期以深松覆地膜处理效果较好，而生育中后期以深松覆秸秆处理具有显著促进作用。深松覆盖模式能显著提高马铃薯产量和水分利用效率，以深松覆秸秆处理最高，平均分别较对照显著提高49.33%、43.80%。可见，休闲期深松覆盖可改善休闲期土壤水分状况，有利于提高生育期土壤水分含量，调控马铃薯阶段耗水量，从而增加马铃薯干物质累积，实现作物的高产和水分高效利用，以深松覆盖秸秆处理效果最佳。     

不同小麦秸秆还田量对水稻生长、土壤微生物生物量及酶活性的影响

通过大田试验研究了不同小麦秸秆还田量（0、1500、3000、4500、6000kg.hm-2）对水稻生长、土壤微生物量及酶活性的影响。结果表明：秸秆还田后,水稻分蘖数、株高、SPAD及干物质积累量均高于秸秆不还田（对照）,但是未全部达到显著性差异;50%秸秆还田处理增产效果最显著（P〈0.05）,与对照相比,理论增产10.2%,实际增产9.0%;秸秆还田处理显著增加了土壤全氮和速效氮含量,对土壤有机质、有效磷和速效钾含量影响不显著;50%秸秆还田处理对微生物量碳、氮的提高作用最明显（P〈0.05）,分别较对照提高46.0%和90.0%;25%和50%秸秆还田显著提高了土壤脲酶活性（P〈0.05）;25%、50%和75%秸秆还田土壤过氧化氢酶活性较对照提高9.3%、12.1%和8.5%（P〈0.05）;与对照相比,50%秸秆还田土壤蔗糖酶活性提高20.3%（P〈0.05）。鉴于秸秆还田对作物产量和土壤肥力的长期效应以及对土壤微生物生理代谢影响的复杂性,合理秸秆还田量的选择还需进行长期定位试验研究。     

秸秆还田方式对土壤酶及大豆产量的影响

研究了秸秆不同还田方式,即秸秆覆盖还田、秸秆心土还田、秸秆焚烧还田对土壤不同层次酶活性的影响,同时探讨对大豆产量的影响,结果表明:土壤过氧化氢酶变化情况心土还田与对照相比降低了白浆层过氧化氢酶活性,低于对照13.51%。覆盖还田、焚烧还田与对照相比增加了土壤耕层过氧化氢酶活性;土壤脲酶活性变化情况与对照相比心土还田的白浆层、淀积层两个层次的土壤脲酶活性差值减少。覆盖还田、焚烧还田与对照相比增加了土壤耕层脲酶活性,增加百分比分别为26.62%、18.78%;土壤蔗糖酶变化情况为心土还田白浆层土壤蔗糖酶活性低于对照,淀积层高于对照,心土还田白浆层与淀积层土壤蔗糖酶差异不大,覆盖还田、焚烧还田与对照相比增加了土壤耕层蔗糖酶活性,增加百分比分别为26.83%、18.37%。本研究所采用的秸秆还田方式对大豆增产均有促进作用,与对照比相比,覆盖还田增产22.50%;心土还田增产32.31%;焚烧还田增产13.65%。本研究为合理认识秸不同还田方式对土壤酶活性及作物产量的影响提供数据依据。     

黄土高原土壤风蚀区玉米起垄覆盖集水效应

为了选择黄土高原土壤风蚀区玉米种植最佳集水技术,采用5种不同处理方法（秸秆覆盖、起垄覆膜膜侧种植、起垄无膜、无垄覆膜和常规耕作）对土壤蓄水量和玉米的生理特性进行分析。结果表明：不同处理间土壤蓄水量、叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）以及产量性状等指标均存在差异,以起垄覆膜膜侧种植为最优种植模式,其耕作层土壤蓄水量在抽雄期（8月9日）比对照高72.3%;整个生育期叶片的叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率分别比对照平均高16.95%、9.77%和16.21%,籽粒产量比对照提高27.28%。表明各种起垄覆盖集水模式对黄土高原土壤风蚀区玉米种植均具有增产效果,其中起垄覆膜膜侧种植集水效应最好,增产效果最优,是该区大面积推广的最佳耕作模式。     

不同土壤类型下重金属Cd对水稻剑叶光合特性和产量构成的影响

以杂交籼稻（K优818）为材料,设置不同Cd浓度水平,采用盆栽试验,研究了不同土壤类型下（潮土和水稻土）重金属Cd对剑叶光合特性和水稻产量及其构成的影响。结果显示,在3mg·kg-1浓度水平下,与对照相比,两种土壤类型下Cd处理均提高了水稻剑叶净光合速率（Pn）,其中潮土条件下Pn提高了6.4%;而当Cd处理浓度达到7mg·kg-1时,两种土壤条件下Pn均显著下降,其中水稻土条件下Pn与对照相比下降了13.8%。Cd在低浓度水平（1～3mg·kg-1）时,两种土壤类型下水稻结实率和单穗重均略有下降;但在高浓度水平（5～7mg·kg-1）下,水稻结实率和单穗重均显著下降（P〈0.05）。不同土壤类型下,Cd的毒害效应差异显著,相同处理水平下水稻土Cd对水稻Pn和单穗重的抑制效应显著高于潮土。     

逐日太阳辐射的模拟计算

在分析国内外太阳辐射估算方法的基础上,建立了一种简单实用、易操作的模拟逐日太阳辐射的方法,仅需要输入站点的日照时数和地理信息。对我国不同区域9个代表站点的模拟结果与实际观测结果进行比较与统计检验,结果表明:模拟值与实测值之间相关显著(相关系数为0.81~0.93),模拟得到的晴空辐射值与多年实际观测最大值基本一致。该模拟方法的平均误差为16.5%,平均偏差、平均绝对偏差和均方根偏差分别为0.77、2.09和2.65MJ.m-2.d-1。但此方法对于特定环境区域的模拟参数还需调整。     

水体强反光环境中无人机多光谱影像的辐射一致性校正

为了提高水体强反光干扰的遥感影像信息提取准确度,该研究以柑橘树冠营养元素水平检测而采集的无人机多光谱影像为对象,对水体强反光造成的相同地物在不同影像上辐射信息不一致现象进行校正,从而提高营养元素水平检测的精度.首先对影像进行暗角校正,然后利用直方图对比度拉伸辅助SIFT(Scale invariant feature ...     

Study of different climatic conditions to assess the role of solar radiation in reference crop evapotranspiration equations

This study aims to assess radiation-based models versus the FAO Penman–Monteith (FPM) model to determine the best model using linear regression under different weather conditions. The reference evapotranspiration was estimated using 22 radiation-based methods and was compared with the FPM. The results showed that the Stephens method estimates the reference evapotranspiration better than other methods in the most provinces of Iran (nine provinces). However, the values of R² were more than 0.9930 for 24 provinces of Iran. The radiation-based methods estimated the reference evapotranspiration near the Caspian Sea better than other regions. The most precise methods were the Berengena–Gavilan, Modified Priestley–Taylor, and Priestley–Taylor methods for the provinces ES (center of Iran), GI and GO (north of Iran) and the Stephens–Stewart method for IL (west of Iran). Finally, a list of the best performance of each method has been presented to use other regions and next research steps according to the values of mean, maximum, and minimum temperature, relative humidity, solar radiation, elevation, sunshine, and wind speed. The best weather conditions to use radiation-based equations are 23.6–24.6 MJ m^?2 day^?1, 12–20°C, 18–24°C, 5–13°C, and <180 hour month^?1 for solar radiation, mean, maximum, and minimum temperature, and sunshine, respectively.     

低能氮离子束与UV-B增强对水稻光合及蒸腾速率的影响

为进一步探索缓解增强UV-B辐射对植物光合系统损伤效应的方法,该文研究了在3种不同剂量低能氮离子束的作用下,增强UV-B辐射对水稻光合作用日变化以及光合色素含量的影响。结果表明,增强UV-B辐射(16.46 kJ/m2·d)降低了水稻孕穗前期叶片的净光合率（Pn)、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）以及叶绿素a（Chla）和叶绿素b（Chlb）的含量,而提高了水分利用率（WUE)、类胡萝卜素的含量以及叶绿素a与b（Chla/Chlb）的值。与单独增强UV-B辐射处理相比,剂量为3.0×1017 N＋/cm2的低能氮离子束和增强UV-B辐射复合处理显著的提高了Pn、Tr、Gs、Ci以及光合色素含量等指标。因此,剂量为3.0×1017 N＋/cm2的低能氮离子束处理可能缓解了增强UV-B辐射对水稻造成的损伤。研究结果可为深入探索离子束生物技术和多种诱变源对水稻生理特性的综合效应提供参考。     

基于DEM模型计算北京西部山区太阳直接辐射的空间分布

基于DEM模型,探讨了在受到自身地形遮挡和周围地形遮挡综合影响下北京西部山区太阳实际直接辐射分布的计算问题,并对研究区的太阳直接辐射分布进行了分析。分析结果认为,复杂地形条件下山区太阳直接辐射分布受多种地形因素共同影响。随着坡向由阴坡转为阳坡、坡度由小变大,太阳直接辐射量最大值逐渐增大,但在15°～20°坡度处,太阳直接辐射量开始下降。在1275～1475 m海拔间太阳直接辐射的平均值最小,之后随海拔的升高和降低,其平均值向两边均逐渐增大,海拔在1075 m以下,平均值差异不明显。研究区直接辐射量的最大值出现在坡度为10°～15°、坡向为-67.5°～67.5°的坡面上,低值区出现在坡度为35°～40°、坡向为112.5°～247.5°的坡面上。该试验采用的方法通用性较好,原则上适用于一切复杂地形太阳直接辐射计算。     

PAR transmittances of dry and condensate covered glass and plastic greenhouse cladding

In this study, the angular transmittances over the photosynthetically active radiation (PAR) range of two types of glass (single glass (SG) and low emissivity glass (LEG)) and three types of plastic films (low density polyethylene (LDPE), anti-drop condensation polyethylene (ADCPE) and photoselective diffusive polyethylene (DPE)) were determined experimentally in the laboratory. The measurements were performed on dry as well as on condensate covered materials, since condensate frequently occurs on a greenhouse cladding material. Based on the angular measurements, the transmittance of diffuse PAR incident on a 25° inclined slab was calculated. For the dry state, it was found that the PAR transmittance decreased with increasing photoselectivity of the materials. When covered with condensate, the PAR transmittance of the glass plates was only reduced at incidence angles higher than 15° by at most 20% on a relative scale, while the transmittance of non-anti-drop condensation films was especially reduced at small angles of incidence by at most 25%. Due to the addition of anti-drop condensation agents to a plastic film, the PAR transmittance of the film was not affected by the condensate and, therefore, showed the highest PAR transmittance in the wet state. For the photoselective cladding materials, the spectral dependency of the transmittance was only slightly changed by the condensate.     

栾城地区光合有效辐射的测量与计算*

2005年7月19日-2006年9月30日,在河北栾城对太阳辐射包括光合有效辐射QPAR、可见光辐射QVIS、总辐射Q等气象参数开展了4次综合观测,初步得到了QPAR、QVIS等的变化特征。观测表明,小时累计之比QPAR/Q、QVIS/Q、QPAR/QVIS相对稳定,其平均值分别为1.94mol.MJ-1、0.39、4.95mol.MJ-1,同时它们均表现出明显的日、逐日、季节变化特征,并受到水汽、气溶胶、云等因素的影响。建立了计算实际天气QPAR、QVIS小时累计的经验公式及QPAR与QVIS转换关系式,计算值与观测值均吻合较好。在考虑水汽和散射因子时,QPAR、QVIS计算值与观测值的相对偏差分别为14.4%、13.9%;限于资料缺乏,也可仅考虑水汽因子的作用,此时QPAR、QVIS的相对偏差分别为15.2%、14.2%。利用比值法计算QPAR、QVIS时,水汽因子具有重要作用,气溶胶因子的作用远弱于水汽因子,但仍需要考虑。     

基于APSIM模型的大气气溶胶直接辐射效应对我国玉米产量的影响评估

在大气气溶胶污染日益严重的时代背景下,气溶胶对农作物生长发育的影响越来越不可忽视。本文以全球气溶胶监测网（AErosol RObotic NETwork,AERONET）中具有常年观测数据的我国北京、香河和太湖为研究站点,利用AERONET多年观测资料以及MODIS地表反照率数据,借助6S（Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum）辐射传输模式,计算出2001-2014年研究站点的气溶胶直接辐射效应,评估了APSIM（Agricultural Production Systems Simulator）作物模型的适用性,运用验证适用的APSIM模型分析了气溶胶直接辐射效应对我国玉米产量的影响。结果表明：1）验证后的APSIM玉米模型在我国北京、香河和太湖玉米产区具有较好的适用性。APSIM模型在模拟玉米的发育期以及产量中的模拟结果较好,其中各站点产量的相对均方根误差（NRMSE）为1.55%~6.24%,一致性指标（D）为0.80~0.99,决定系数（R²）为0.75~1.00。2）气溶胶使得太阳直接辐射降低;降低的趋势主要受气溶胶的净辐射通量的影响。2001-2014年期间北京、香河和太湖总辐射量分别降低31.95%、14.74%和28.30%。3）气溶胶直接辐射效应造成玉米减产。2001-2014年期间气溶胶直接辐射效应使得北京、香河和太湖玉米产量分别减少28.44%、14.89%和13.43%。总体来说,2001-2014年期间大气气溶胶直接辐射效应使得我国北京、香河和太湖3个高污染区的玉米产量减少13.43%~28.44%。     

干旱、半干旱地区紫外线辐射强度及其预报方法的研究

依据大气辐射学原理和内蒙古高原干旱，半干旱地区实测的太阳总辐射。太阳紫外辐射值，结合当地的气候特征确定了预报参数，研究了紫外辐射通量密度的预报方法，并就当地的紫外线辐射特点进行了阐述。