江苏省沿江高沙土地区高效多熟种植制度研究

分析了江苏省沿江高沙土地区主要高效多熟制种植模式的社会,经济和生态效益,指出高效多熟种植制度是实现该区农业可持续发展的有效途径,并提出了建立高效多熟种植制度的对策。     

华北平原不同种植制度对粮食作物氮素利用和土壤氮库的影响

冬小麦-夏玉米一年两熟是华北平原粮食作物的主要种植制度,存在氮肥利用率低、土壤氮素过量累积问题。为探索华北平原氮素高效利用的适宜种植制度,采用15N示踪技术,基于3 a田间定位试验,对一年两熟冬小麦-夏玉米的常规水氮和优化水氮、两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米与冬小麦-夏大豆-春玉米及一年一熟春玉米3种种植制度的作物产量、15N利用率、氮素去向和土壤氮库表观平衡进行研究。结果表明,两年三熟的冬小麦-夏玉米-春玉米产量为32 248.52 kg/hm2,分别比一年两熟和一年一熟提高22.16%和52.88%;15N利用率为33.36%,比一年一熟提高26.12%。3种植制度的氮肥去向最高为土壤残留,其次为作物吸收和损失,两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米的作物吸氮量最高为151.82 kg/hm2,土壤氮库表观盈余量为21.22 kg/hm2,显著低于其他种植制度。综合分析,冬小麦-夏玉米-春玉米两年三熟在稳产高产和提高氮素利用率上具有可持续的潜力,是华北平原未来较为理想的种植制度。     

基于多时相遥感信息的中国农业种植制度空间格局研究

多熟种植是中国重要的种植制度,对保持和增加粮食产量和促进农村经济发展有重要意义。复种指数受自然条件和农村社会状况的影响处于不断变化之中,及时获取其变化信息对估计粮食产量变化及其原因和农业发展科学决策有非常重要的意义。中国地域辽阔,作物种植制度复杂多样,传统的统计方法不能及时满足政府获取种植制度变化的要求。卫星遥感是探测大尺度土地覆被格局及变化最有效手段,因此可以作为获取区域和全国尺度作物复种指数的一个重要途径。该研究探讨了应用多时相遥感数据定量表达全国种植制度信息提取的方法及可行性,采用峰值特征点检测法结合作物生长季相特征及农田管理特点(播种和收获)提取了中国农田的多熟种植信息,并与统计数据的复种指数进行比较验证,为进一步进行农业种植制度变化研究奠定了基础。     

我国南方地区多熟种植制度的模式及效益浅析

浅析我国南方地区多熟种植制度的发展潜力、制约因素、应用模式,以实例形式简单地列举多熟制的经济效益、社会效益和生态效益。     

中国种植制度对全球气候变化响应的有关问题Ⅰ.气候变化对我国种植制度的影响

未来全球性气候变暖对我国的种植制度将产生明显的影响,预计我国各地的热量资源将有不同程度的增加,使一年二熟、一年三熟的种植北界有所北移,主要农作物的种植范围、产量、质量都会有所变化.但由于水分变化可能产生的不利影响,使种植制度的变化具有较大的不确定性.     

中国种植制度对全球气候变化响应的有关问题：Ⅰ.气候变化对我国种植制度 ？

未来全球性气候变暖对我国的种植制度将产生明显的影响,预计我国各地的热量资源将有不同程度的增加,使一年二熟,一年三熟的种植北界有所北移,主要农作物的种植范围、产量、质量都会有所变化。但由于水分变化可能产生的不利影响,使种植制度的变化具有较大的不确定性。     

发展绿肥作物生产，提升西南旱地土壤质量

西南地区种植制度种类较多,但受气候条件限制,多为一年两熟或一熟。该地区坡耕地多,加之耕作管理不善,水土流失较为严重,不仅威胁到起源于此的长江、珠江等河流生态安全,同时造成土壤肥力降低,旱地中低产田比例约占70％～80％。     

基于数据处理及图件的小麦-水稻种植制度的气候风险评估

淮河流域地处中国南北气候过渡带,是重要的气候变化敏感区,定量研究淮河流域小麦-水稻种植制度的气候风险度,可为科学地评估改品种、改熟制及因地制宜地制定科学可靠的种植制度提供依据。应用生态适宜度理论和模糊数学方法,建立了适宜度模型,综合作物适宜度及其概率分布,构建风险度模型,并结合未来气候变化情景,对淮河流域小麦-水稻种植制度的气候风险度进行了模拟。结果表明：淮河流域稻麦两熟制的气候风险度在0.15～0.50之间变动,主要是由于降水适宜度低、标准差大。气候风险度的空间分布由东部沿海向西部山区递增,一方面是东部沿海到西部内陆降水量逐渐减少,另一方面是内陆气候要素的变率较大,因此风险度较高。在未来气候情景下,稻麦两熟制的气候风险度小于0.38,气候风险度减小。     

华北平原水氮优化条件下不同种植制度的水分效应研究

以华北平原冬小麦夏玉米一年两熟制、冬小麦夏玉米春玉米两年三熟制和春玉米一年一熟制轮作体系为对象,研究了不同种植制度下作物的产量、根层土壤水分动态变化和水分利用效率。结果表明,不同种植制度对产量、耗水和水分利用方面影响显著。一年两熟制下作物的产量、耗水量和水分利用效率均显著高于两年三熟制和一年两熟制,但是降雨量仅能满足总耗水量的72.9%,仍需较多地下水补充灌溉。两年三熟制降雨量能够满足作物耗水量80.4%,产量、耗水量和水分利用效率较一年两熟制分别减少23.1%,12.0%和15.8%。一年一熟制降雨量能够满足作物耗水量的89.2%,产量、耗水量和水分利用效率较一年两熟制分别减少45.2%,27.3%和30.7%。一年两熟制和两年三熟制的各层土壤水分在两年内呈现波浪型变化趋势,一年一熟制各层变化趋势较为平缓。两年三熟制和一年两熟制有利于提高土壤蓄水量,减少灌溉量,进而减少对地下水资源的抽取。两年三熟制降雨量能够较好地满足作物耗水量,产量和水分利用效率介于其它两种种植制度之间,与其它两种种植制度相比;能够兼顾水资源的可持续利用和粮食安全。春玉米高产的适宜栽培措施有待于进一步研究。     

不同种植制度对水旱轮作田杂草生长的影响

用成都平原稻田水旱两熟和新三熟定位试验各小区耕层土壤进行盆栽试验，观察不同种植制度对杂草生长的影响。发现小麦连作和麦油轮和条件下杂草生长较旺旺，油油连作次之，而麦油苕轮作和麦油轮作下杂草生长较弱，且新三熟对杂草生长具有很强的抑制作用，充分证明新三熟栽培制度具有多种效应。     

新疆玛纳斯河流域节水农作制发展模式

发展节水农作制是实现干旱内陆区水资源安全的一种有效途径。该文以新疆玛纳斯河流域为案例,采用收集资料、实地调查及理论分析研究相结合的方法,重点对该区域特殊的自然条件和农业用水发展现状及存在的问题进行了分析,提出了区域节水农作制发展的思路,并依据玛纳斯河流域地形地貌特征和水资源条件,提出了7种适宜不同类型区的节水农作制发展模式,包括低山丘陵区旱农旱牧农作制模式、冲积洪积扇中上部果蔬特色种植农作制模式、冲积扇缘带牧草咸水灌溉农作制模式、泉水溢出带水旱轮作制模式、冲积平原区现代棉作制模式、干三角洲区复套种多熟农作制模式、古湖滨平原区高效农林生态型农作制模式。该研究为推动新疆干旱区节水农业的发展和水资源的优化配置提供了科学依据。     

沿海滩涂地区机械化立体种养模式及其技术的研究

为综合利用沿海滩涂地区的土地资源,根据立体种养的特点,提出了机械化立体种养的3种模式及配套技术,研究了实施3种模式的效益和保障措施     

甘肃河西走廊灌区芦笋+娃娃菜间作高产高效栽培技术

芦笋是一种高档而名贵的蔬菜，定植后第3年才进入盛产期；种植前期产量低收益少。利用芦笋定植前期根系较小、行距较宽和娃娃菜株型小、根系浅的特性，在芦笋定植当年进行“芦笋+娃娃菜”间作生产，可提高土地利用率和早期收益。我们基于临泽县当地种植专业合作社的生产实践，从茬口安排、品种选择、育苗、整地覆膜、灌溉系统配备、定植(移栽)及田间管理等方面总结了河西走廊灌区芦笋+娃娃菜间作栽培技术，为河西灌区芦笋-娃娃菜间作栽培提供技术支持。     

丘陵山地甘薯膜上仿形扦插移栽机研制

针对北方丘陵山地甘薯膜上移栽机械缺乏这一产业难题,该研究基于甘薯覆膜栽培“浅栽、多埋节”农艺需求,以理论扦插角度、栽植深度、膜下薯苗长度、穴口长度的最优综合得分为目标,对薯苗栽植单元取植动作时空配合参数和工作参数进行分析,并设计了丘陵山地仿形扦插甘薯移栽机,进行了室内外试验。室内取苗试验结果表明,在40～50 r/min植苗速度下,栽植单元对黄淮海地区常用薯苗品种取苗效果较好,取苗率在99%以上,满足田间作业需求。以作业速度、薯苗基部形态、薯苗伸出夹苗刷长度为影响因素,以膜下薯苗长度、栽深合格率和漏苗率为考核指标,进行田间移栽正交试验。结果表明,影响薯苗栽植指标综合评分的主次因素为薯苗伸出夹苗刷长度、薯苗基部特征、作业速度,最优参数组合为作业速度0.5 km/h、薯苗基部形态优、薯苗伸出长度60 mm。验证试验结果表明,最优参数组合下,平均薯苗扦插深度为73.6 mm,膜下薯苗平均长度为205.4 mm,平均穴口长度为76.5 mm,薯苗栽植后与地面平均夹角为53.8°,扦插株距变异系数为8.9%,栽深合格率为93.7%,漏苗率为3.5%,扦插效果良好,满足北方膜上船底形插的农艺需求。...     

基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统

为改进传统农业专家系统的决策性能,动态表达其决策结果,提出并实现了基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统.介绍了系统的总体框架与功能模块,分析了系统实现的若干关键技术,如开发工具、知识表示方法、知识库的构建、虚拟番茄生长模型等.系统综合运用推理、预测、可视化与解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,可视化模拟和预测温室番茄的生长发育进程.基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统初步实现了积温模型、形态发生模型与专家系统知识模型的综合集成,更适合温室番茄栽培管理的实际需要.试验表明该系统具有较好的应用前景.     

利用最大熵法(MaxEnt)模拟中国冬小麦分布区的年代际动态变化

从冬小麦地理分布的生理机制、生长特性和熟制出发,基于气候因子对冬小麦种植区分布的贡献,从区域尺度和年尺度收集了影响冬小麦种植分布的气候因子,并利用最大熵方法(MaxEnt)模拟和筛选了影响冬小麦分布的最佳气候因子组合即春化温度(0～7℃)持续的天数、最冷月平均温度、潜在蒸散量和年降水量,构建了冬小麦种植分布-气候关系模型,分析了1961-2010年中国冬小麦种植区及高适宜区的变化.结果表明,冬小麦可种植区的最冷月平均温度范围为-12～15℃,冬小麦的存在概率随着0～7℃持续天数的增加而增加,年降水量过低将严重影响冬小麦种植区分布的存在概率,年降水量低于200mm的地区不存在冬小麦分布.研究结果还表明,1961-2010年中国冬小麦种植区呈北移西扩趋势,高适宜区发生北移,从而增加了中国北方高寒地区的冬小麦可种植面积,同时有效提高了中国北方地区的气候资源利用率,可增加冬小麦产量.研究结果可为准确预测现在和未来气候条件下中国冬小麦的分布情况,科学合理地应对气候变化提供依据.     

近30年阴山南北麓农牧交错带标准耕作制度变化研究

标准耕作制度作为农用地分等定级的基础,是衡量区域农业可持续发展的重要因素。本文基于2012—2013年调研的农户数据、1980—2010年作物播种面积与农业气象数据,从种植结构变化、标准耕作制度类型的空间变化研究了阴山南北麓农牧交错带标准耕作制度的变化规律,并从气候与经济效益两方面进行了变化原因分析。结果表明,1980—2010年,阴山北麓小麦种植面积比例从1980年40.00%下降至2010年的11.48%;莜麦种植面积比例从1980年30%左右下降到2010年的13%左右;马铃薯种植面积逐年增加,种植比重逐渐上升至2010年的47.32%。1980—1990年,阴山南麓小麦种植面积比例逐年增加至1990年21.70%,杂粮种植面积比例稳定在35%左右,同期玉米与马铃薯种植比例较小;1990—2010年,麦类作物种植面积比例逐年下降,2010年小麦种植比例仅为8.55%,杂粮种植面积所剩无几,同期玉米与马铃薯种植面积逐年扩大。标准耕作制度的空间变化特征表现为:阴山南北麓标准耕作制度由小麦、杂粮、小麦与杂粮类型变化为马铃薯、玉米、马铃薯与玉米、小麦与马铃薯类型。气候变化与经济效益共同影响着标准耕作制度的变化,气候暖干化及经济效益低导致麦类作物种植面积大幅度减小,经济效益明显是马铃薯与玉米种植面积迅速增加的主要原因。     

基于Voronoi图的单粒播玉米产量效果的蒙特卡罗模拟

为了明确在单粒播种条件下田间出苗率对玉米产量的影响,以蒙特卡罗二项分布作缺苗模拟,以Voronoi图分配缺苗土地,通过对产量-密度方程进行数学恒等变换计算产量补偿,模拟了2种单粒播策略的玉米产量随出苗率(75%~95%)的变化。结果表明,缺苗斑数目与出苗率呈单峰曲线关系,缺苗斑大小随出苗率呈负指数下降;单粒播造成0.06%~16.78%的减产,且减产率随出苗率下降而增加;两种单粒播策略的产量大小和产量稳定性均有差异,且差异随出苗率下降而扩大。该研究推荐的玉米单粒播策略是:在千方百计提高出苗率基础上,播种的种子数目应当等于目标种植密度除以出苗率、保证出苗的植株数目达到推荐种植密度。该结论对于在玉米生产上广泛采用单粒精量播种具有重要参考价值。     

华南芒果种植区寒冻害危险性区划与评估

利用华南（广东、广西、福建）芒果种植区115个气象站1961−2016年观测资料,结合芒果寒冻害指标,采用加权综合评价法,确定种植区各气象站点的寒冻害危险性指数,建立寒冻害危险性指数与地理因子之间的多元线性回归模型,并基于GIS技术对华南芒果种植区寒冻害危险性进行区划。结果表明：华南芒果种植区寒冻害危险性与地理因子之间关系密切,总体呈现由沿海到内陆,寒冻害危险性逐渐变大的趋势,此外,随着纬度和海拔的增高,从南到北芒果寒冻害危险性程度也逐渐增大。轻度危险区主要分布在华南芒果种植区南部沿海地带及部分内陆地市的低海拔地区,占种植区面积比例为56.85%,该区域适合大规模种植芒果;中度寒冻害危险性区域主要分布在华南芒果种植区内陆中低海拔地区以及北部高纬度沿海地区,占种植区面积比例为37.03%;重度以上的寒冻害危险性区域主要分布在华南芒果种植区内陆高海拔地区,占种植区面积比例为6.12%。通过历史灾情和各县区年产量资料验证,区划结果与实际较为吻合,研究结果可为华南地区芒果的优化布局和防灾减灾提供参考。     

自动定向大蒜播种机的设计与试验

针对现有大蒜播种机难以满足蒜种"鳞芽朝上、直立栽种"农艺要求的问题,该文设计了一种大蒜自动定向播种机。该播种机主要由底盘、机架、种箱、取种装置、蒜种定向装置、插播装置、气动控制系统和镇压轮组成。采用链勺式取种方式完成单粒取种,利用三级锥形料斗实现蒜种鳞芽定向,通过鸭嘴式插播器实现直立栽种。设计了各关键部件结构,通过试验研究探明了影响取种效果和鳞芽定向效果的主要因素,确定了合理工作参数组合。以兰陵大蒜为试验对象,取种试验表明,当播种机行进速度0.10 m/s、振动机构振动作用力15 N、十字轮转速20 r/min时,单粒取种率为93.50%,多粒率为2.30%,漏取率为4.20%,综合取种效果最优;蒜种定向试验表明,当3级料斗尖锥半顶角依次为45°、40°和30°时,料斗安装间距100 mm、料斗打开间隔时间0.4 s时的鳞芽朝上率为94.44%,综合定向效果最优。大蒜播种机田间试验结果表明,上述参数组合下鳞芽朝上率为89.2%,重播率为3.2%,漏播率为2.0%,播种效率为500～650 m~2/h,满足大蒜播种农艺需求。该文研究结果为推动大蒜播种机械化和自动化发展提供参考。