21世纪以来三江平原农作物种植结构演化研究

客观分析农作物种植结构演化是优化调整农作物种植结构、推进农业供给侧改革和实现农业现代化的重要基础。基于2000—2015年遥感影像反演数据,利用数理统计分析和GIS空间分析方法,刻画三江平原农作物种植结构时空演变特征及规律。结果表明:1)2000—2015年三江平原大豆与其他作物的种植面积明显减少,而玉米和水稻种植面积显著增加。2)从时序看,15 a间三江平原县域农作物种植结构类型向水稻与玉米等单一化类型演变,且以大豆与其他作物组合型为主导的县域农作物种植结构类型向水稻和玉米组合型转变。3)从空间看,玉米与水稻的单一化类型与组合型主要扩张于东北部河流沿岸及中部地势低平的平原县域,而大豆与其他作物组合型则萎缩至西北和南部地势较高的山地丘陵县域。4)自然环境、社会经济状况、科学技术等因素共同作用推动了三江平原农作物种植面积和种植结构类型时空变化。在国家/区域农业供给侧结构性改革中,三江平原需要调减玉米种植规模,适当调增大豆种植规模,稳定水稻种植规模,形成合理种植结构与布局。     

粮食作物保险在灾害补偿中的问题与成因分析——以河北省为例

笔者从河北省粮食作物保险的经营现状出发,从粮食作物保险的风险保障程度较低、提高粮食作物保险的补偿能力比较困难、经营粮食作物保险还缺乏专业技术人员和定损技术,以及粮食作物保险经营过程中存在较严重的逆选择问题等角度,分析了河北省粮食作物保险在灾害补偿中的问题,然后分析了存在问题的原因。     

甘肃省粮食作物时空格局变化特征分析

以甘肃省14个市（州）粮食生产区域为单元尺度,对甘肃省三大类粮食作物小麦、玉米、马铃薯的时空格局变化特征进行分析,揭示区域内部粮食生产变化的异质性。结果表明,甘肃省粮食生产的地域性差异较大。粮食主产区呈现由西向东、由灌溉区向旱作区转移的态势。小麦播种面积直线递减,粮、经兼用的玉米、马铃薯播种面积上升。甘肃省粮食生产品种类型及区域结构变换更替明显,种植业比较收益高低是决定更替变换的主因。     

Design of a spatial sampling scheme considering the spatial autocorrelation of crop acreage included in the sampling units

Information on crop acreage is important for formulating national food polices and economic planning.Spatial sampling,a combination of traditional sampling methods and remote sensing and geographic information system(GIS)technology,provides an efficient way to estimate crop acreage at the regional scale.Traditional sampling methods require that the sampling units should be independent of each other,but in practice there is often spatial autocorrelation among crop acreage contained in the sampling units.In this study,using Dehui County in Jilin Province,China,as the study area,we used a thematic crop map derived from Systeme Probatoire d’Observation de la Terre(SPOT-5)imagery,cultivated land plots and digital elevation model data to explore the spatial autocorrelation characteristics among maize and rice acreage included in sampling units of different sizes,and analyzed the effects of different stratification criteria on the level of spatial autocorrelation of the two crop acreages within the sampling units.Moran’s I,a global spatial autocorrelation index,was used to evaluate the spatial autocorrelation among the two crop acreages in this study.The results showed that although the spatial autocorrelation level among maize and rice acreages within the sampling units generally decreased with increasing sampling unit size,there was still a significant spatial autocorrelation among the two crop acreages included in the sampling units(Moran’s I varied from 0.49 to 0.89),irrespective of the sampling unit size.When the sampling unit size was less than3 000 m,the stratification design that used crop planting intensity(CPI)as the stratification criterion,with a stratum number of 5 and a stratum interval of 20%decreased the spatial autocorrelation level to almost zero for the maize and rice area included in sampling units within each stratum.Therefore,the traditional sampling methods can be used to estimate the two crop acreages.Compared with CPI,there was still a strong spatial correlation among the two crop acreages included in the sampling units belonging to each stratum when cultivated land fragmentation and ground slope were used as stratification criterion.As far as the selection of stratification criteria and sampling unit size is concerned,this study provides a basis for formulating a reasonable spatial sampling scheme to estimate crop acreage.     

Border effects of the main and ratoon crops in the rice ratooning system

The border effect (BE) is widely observed in crop field experiments, and it has been extensively studied in many crops.  However, only limited attention has been paid to the BE of ratoon rice.  We conducted field experiments on ratoon rice in Qichun County, Hubei Province, Central China in 2018 and 2019 to compare the BE in the main and ratoon crops, and to quantify the contribution of BE in the main crop to that in the ratoon crop.  The BE of two hybrid varieties was measured for the outermost, second outermost, and third outermost rows in each plot of both crops.  To determine the contribution of BE between the two crops, portions of hills in the outermost and second outermost rows were uprooted during the harvest of the main crop so that the second and third outermost rows then became the outermost rows in the ratoon crop.  Overall, the BE on grain yield was greater in the main crop than in the ratoon crop.  In the main crop, the BE on grain yield was 98.3% in the outermost row, which was explained by the BE on panicles m^–2, spikelets/panicle, spikelets m^–2, and total dry weight.  In the ratoon crop, the BE on grain yield was reduced to 60.9 and 27.6% with and without the contribution of the BE in the main crop, respectively.  Consequently, 55.1% of the BE on grain yield in the ratoon crop was contributed from the main crop.  High stubble dry weight and non-structural carbohydrate (NSC) accumulation at the harvest of the main crop were responsible for the contribution of BE in the main crop to that in the ratoon crop.  Our results suggest that increases in stubble dry weight and NSC accumulation at the harvest of the main crop could be important strategies for developing high-yielding cropping practices in the rice ratooning system.     

作物需水量计算方法研究

介绍了作物需水量的影响因素,并针对这些影响因素将作物需水量的计算方法分为3类,每类选取有代表性的几种方法进行探讨,指出它们的优缺点和适用条件,对今后的作物需水量研究有重要的参考价值。     

新疆农作物播种面积与人口数量变化的相关分析

在1983-2013年新疆农作物统计数据的基础上,分析新疆农作物总播种面积、粮食、棉花、油料、蔬菜、瓜果播种面积变化情况及其与新疆人口数量的相关关系。结果表明:1983-2013年新疆农作物播种面积呈增加趋势,粮食作物面积变化幅度较大,棉花播种面积稳步上升,油料播种面积呈现震荡式变化,蔬菜和果园整体呈增加趋势。随着农业的发展,粮食作物的主体地位逐渐减弱,而经济作物的主体地位逐渐上升。从1990年开始,新疆人口自然增长率明显高于全国水平,1990年自然增长率达到最高点18.60%,且随着时间的发展,二者的差呈递增趋势。1990-2003年,新疆人口自然增长率与全国相比差值在5%以下,而2003-2013年差值在5%以上。随着新疆总人口的增长,不同种农作物播种面积的增减幅度有所不同,表现为:总农作物棉花油料作物蔬菜作物果园作物粮食作物。虽然人均农作物播种面积和人均棉花播种面积都呈现递增趋势,但粮食作物人均播种面积呈现递减趋势,人口高增长速率将可能增加新疆粮食安全压力。     

棉花作物系数的遥感获取——以新疆石河子棉花垦区为例

作物系数是计算作物需水量和农田蒸散量必要的参数,作物系数的遥感获取对于农田生态系统的水分平衡研究具有重要意义。利用Landsat ETM 遥感影像及Penman-Montieth方程,通过计算不同生长状况下棉花的作物需水量和参考作物蒸散量,实现棉花作物系数的遥感获取;在此基础上进一步分析作物系数对反照率、气象因子和植被生长参数等的敏感性。结果表明:1)利用遥感获取作物系数的空间分布是有效可行的;2)作物系数主要受植被生长状况的影响,反照率和气象因子对作物系数的影响相对次要;3)作物系数随气温、大气压、空气湿度和风速等气象因素的增大而增大,并且这种正效应随着植被覆盖度的增大而增大;4)作物系数与作物生长状况直接相关,仅仅根据作物生长阶段确定作物系数存在不合理性。     

作物生长模拟模型研究进展

作物生长模拟模型是对作物生长发育过程及其与环境条件、栽培管理技术的动态关系进行的定量描述和预测,模型的研究有利于农业科学成就的综合集成,同时也是作物种植管理决策现代化的基础.为此,较系统阐述了作物生长模拟模型的定义、发展、特点及建模原理.分析了目前国内外取得的成果及存在的问题.在此基础上指出作物生长模拟模型研究应趋于微...     

Understanding the biochar's role in ameliorating soil acidity

Extensive acidic soils, which suffer from accelerated soil acidification, are found in southern China. Soil acidity, aluminum toxicity, and nutrient deficiencies severely limited crop productivity in acidic soils. It has been widely reported that crop residue biochars can ameliorate acidic soils and increase crop productivity. Here, we summarized the positive effects and mechanisms involved in the correction of soil acidity, the alleviation of aluminum toxicity and the increase of soil pH buffering capacity by crop residue biochars. The carbonate, oxygen-containing functional groups and silicates in biochars are the major components responsible for their efficacy in amending acidic soils and resisting soil re-acidification. We conclude that application of crop residue biochars may be a better option than traditional liming to ameliorate acidic soils. Nonetheless, further researches into soil acidification are still required to address some issues that are controversial and poorly understood.     

基于系统工程原理的作物化感潜力评价及其应用初探

 【目的】探索作物化感潜力评价方法，分析作物整体化感潜势，理论评价黄土高原旱作小麦的综合化感潜势。【方法】建立作物化感潜力的系统工程评价模型，提出作物植株整体评价的定量描述方法，对黄土高原半干旱区4种普通小麦品种化感潜力进行理论上的整体评价和总体化感潜力比较。【结果】对黄土高原半干旱区4种普通小麦品种的化感潜力综合评价理论上得出其化感潜力总体处于较低水平，其中化感潜力综合表现为小偃22号>宁冬1号>丰产3号>碧玛1号。【结论】系统工程评价模型的建立对于辅助快速有效地评价作物品种和单植株的化感潜力和培育具有抗草和高产优质及相关优良农艺特征作物新品种具有重要的科学指导意义。     

盐分逆境对园艺作物品质的影响

盐胁迫是作物生产中主要的非生物逆境之一,本研究根据已有的报道,从品尝品质、次生代谢物的积累和微量元素的缺乏等3 个方面对盐胁迫对园艺作物品质的影响进行了综述,以期为沿海滩涂盐碱地耐盐植物的筛选和生产提供指导。     

呼和浩特市种植业生产系统能值分析与评价

为分析呼和浩特市种植业生产系统长期发展情况,进而优化系统投入产出结构,促进其可持续发展,采用能值分析方法与选取评价指标,以1996—2016年为时间跨度,对呼和浩特市种植业生产系统进行分析与评价。结果表明:1)能值投入部分,可更新的有机能、不可更新的工业辅助能、可更新的环境资源、不可更新的环境资源的在所研究的时间跨度内(21年)平均占有比例分别为44.51%、40.19%、14.31%、0.99%。其中,可更新的有机能呈现下降趋势,而不可更新的工业辅助能呈现增长趋势,并于2009年超过可更新的有机能,成为能值投入的第一大组成部分。能值产出部分,粮食作物、粮食作物秸秆、经济作物、经济作物秸秆、蔬菜、水果21年平均占有比例分别为42.20%、27.71%、12.13%、0.37%、16.73%、0.86%。其中,经济作物呈现下降—增长趋势,并于2016年超过蔬菜,成为继粮食作物、粮食作物秸秆的能值产出第三大组成部分。2)种植业生产系统的集约化程度增高,生产效率较为稳定,但环境承载压力增大,可持续发展指数下降。建议通过有机肥替代部分氮肥等途径提升呼和浩特市种植业生产系统可持续发展水平。     

台湾农作物育种动态与闽台良种合作

从农作物种源收集与利用,品种权保护措施,水稻、果树育种现状,农作物育种技术趋势4个方面介绍、分析台湾种业动态;并从加强农业种原及育种技术交流合作、制定以知识产权制度为导向的农业科技创新与合作机制、构建良种引进驯化推广技术服务机制3方面提出加强闽台种业合作,促进两岸共赢的对策建议。     

A Preliminary Study on Systems Engineering-Based Method for the Evaluation of Allelopathic Potential in Crops and Its Application

The objective of this study was to develop a method to assess and analyze the total allelopathic potential of crop germplasm and to test this method on four winter wheat accessions commonly planted in the Loess Plateau. A systems engineering model was developed and used to evaluate the total allelopathic potential of crop cultivars. In addition, a method for quantifying the total allelopathic potential in crop accessions was presented. Total allelopathic potential of four winter wheat accessions from the Loess Plateau was estimated and compared using a systems theory approach. The model assessed allelopathic potential in different parts of the plants from the time wheat turned green in spring until maturity. Results from these models indicated that the four wheat accessions had very weak allelopathic potential. Allelopathic potential declined in the order Xiaoyan 22 〉 Ningdong 1 〉 Fengchan 3 〉 Bima 1. This system engineering evaluation method allows for the assessment of allelopathic potential among crop varieties. It will help plant breeders to select and develop allelopathic crop accessions that combine weed suppression properties with agronomic traits related to yield and quality.     

1950～2000年甘肃农作物受旱面积与厄尔尼诺和拉尼娜的关系

对1950～2000年甘肃省农作物受旱面积的年代际变化与同期厄尔尼诺和拉尼娜事件作了对比研究,结果表明：在厄尔尼诺事件年甘肃省干旱严重,农作物受旱面积大,在拉尼娜事件年甘肃省干旱轻,农作物受旱面积小;1950～2000年甘肃省农作物受旱面积,最大出现在1995年,最小出现在1964年,而1995和1964年分别出现了厄尔尼诺和拉尼娜事件;离厄尔尼诺事件强的年份时间越近,甘肃省农作物受旱面积越大,反之,离厄尔尼诺事件强的年份时间越远,或厄尔尼诺事件弱的年份,甘肃省农作物受旱面积越小;1950～2000年甘肃省农作物受旱面积有显著增加趋势,20世纪50年代受旱面积最小,90年代受旱面积最大;50年代农作物受旱面积在100万hm2的年份没有出现,90年代受旱面积在100万hm2的年份有6年;在每个年代的初期,甘肃省干旱几率最大,对干旱预报有一定的积极意义。     

2004-2012年河南省农作物生产结构合理性评价

针对农作物生产结构中粮经作物之间竞争日益激烈等问题,以河南省为研究区域,从省－地级市的尺度,根据2004—2012年的农作物产值与物耗费用等数据,利用洛伦兹曲线模型、灰色关联度分析模型并结合投入产出系数,以经济效益为标准分析并评价了河南农作物生产结构的合理化程度。结果表明：2004—2012年河南省整体和各地级市的农作物生产结构合理化程度呈上升趋势;2005年之后河南省整体的经济作物的合理化程度高于粮食作物,而各地级市是在2008年之后经济作物合理化程度逐渐高于粮食作物;经济作物与河南整体农作物生产结构的合理性程度变化趋势相似;河南省合理化程度分布呈十字结构,合理化程度高的地级市分布在南北方,较低的地级市横穿东西向。对此,提出了推动河南农作物生产结构合理化进程的对策建议。     

两系杂交水稻新组合培两优500的选育

培两优500是以国家杂交水稻工程技术研究中心选育的育性稳定、米质好、株型好、再生能力强的培矮64S为母本，湖南农业大学选育的穗大粒多、米质较好的优良品系500为父本进行杂交，于1995年育成的适合作中稻蓄留再生种植的两系杂交稻新组合。经品比试验、区域试验和生产示范试验结果表明：该组合头季比汕优63生育期短4d，产量相当；再生季生育期比汕优63长7d,增产1倍左右；两季均表现出高产稳产、米质好、田间抗性较强。2002年3月通过湖南省农作物品种审定委员会审定，并已向农业部申请植物新品种种权保护。     

灰色系统理论在陕西省农作物秸秆可收集量预测中的SAS应用

[目的]在SAS环境下,运用灰色系统理论对陕西省农作物秸秆可收集量进行预测。[方法]以草谷比和可收集系数估算2005—2015年陕西省农作物秸秆可收集量。以农村就业人口、农作物播种面积、农用化肥施用量和农业机械总动力作为影响农作物秸秆可收集量的4个主要因素进行灰色关联度分析。在SAS环境下,利用GM(1,1)灰色模型和基于GM(1,1)的多元回归模型对2016—2020年的陕西农作物秸秆可收集量进行预测,并对模型精度与误差进行分析比较。[结果]基于GM(1,1)的多元回归模型预测精度高于GM(1,1)模型的精度,较准确预测了2016—2020年陕西农作物秸秆的可收集量。[结论]准确预测农作物秸秆可收集量可为政府开展农业面源污染防治、提高秸秆综合利用提供强有力的数据支撑。     

作物化感品种资源的评价利用

 具有抗草性能的化感特性广泛存在于众多的作物品种中 ,作物的化感作用与作物品种显著相关 ,作物品种间化感潜力的差异是不同品种产生和释放化感作用物质的种类和浓度差异造成的 ,作物化感品种资源的评价利用对实现农业的可持续发展具有重要意义。从作物众多品种资源中评价筛选少数具有化感特性材料是作物抗草新品种取得突破的关键 ,建立快速有效的作物品种及单植株化感潜力的评价方法 ,尤其是利用现代色谱技术 ,以作物产生的特征化感分子为标记可以快速有效地评价作物品种和单植株的化感潜力。进一步利用传统杂交和现代分子育种技术可以将作物化感特性导入相应的商业品种中 ,培育具有抗草和高产优质及相关优良农艺特征作物新品种。最近 ,主要粮食作物水稻和小麦化感商业品种的选育已取得进展。