作物产量差研究与展望

作物实际产量与潜在产量间存在较大差距,地区间甚至同一地区不同田块间作物产量也存在显著差异,这种现象在世界范围内的农业生产中广泛存在.缩小该差距对于提高粮食产量,确保粮食安全具有重要意义.本文在阐述开展作物产量差研究重要性和必要性的基础上,从产量差的内涵、研究尺度的扩展及分析方法等方面介绍了目前国内外有关作物产量差的研究进展,并综述了作物生长模拟模型在产量差研究中的应用,最后分析了目前作物产量差研究中存在的问题和不足之处,并探讨了未来作物产量差研究的发展方向.     

土壤侵蚀对作物产量的影响

<正>1 研究材料与方法选择代表加拿大亚伯达地区土壤特点的6个试验样地(5个旱地、1个水浇地),样地的基本情况见表1.各样地原作物种类:LD和TB是小麦休闲;LI是禾     

基于RS数据和GIS方法估算区域作物节水潜力

利用遥感ET数据开展用水定额管理及节水潜力分析等方面的研究,是对传统农业节水研究的有益补充。该文利用分类均值法构建了基于遥感ET数据的作物水分生产函数,考虑耗水较低兼顾水分生产率较高的原则,提出基于水资源脆弱区作物ET定额估算模型,利用该模型计算获得冬小麦及夏玉米的ET定额分别为346.00、313.00 mm;保持现有土地利用结构不变,以作物ET定额为评价标准,通过对超过该作物ET定额的像元进行调整,获得大兴区夏玉米及冬小麦的节水潜力分别为1 176.75、369.27万m3。该研究为利用遥感ET数据开展区域耗水节水潜力的定量化评价进行了有益的探索。     

作物产量预报系统

作物产量预报系统（简称ＹＢＸＴ系统），是利用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＣ６．０和ＱｕｉｃｋＢＡＳＩＣ４．５建立的一套产量预报业务系统。该系统由预报对象、实时预报、模型创建、数据管理和系统服务５个功能部分组成，其主要特点是筛选因子过程极其严格，建模方法多样，有线性、非线性相关普查，还有效果极佳的最优化因子相关普查；对因子作稳定性检验，还进行独立性检验，使得建立的模型比较稳定可靠。使用多种回归分析、聚类分析、判别分析等数理统计方法建立产量预报模型，还有预报的综合集成。利用本系统可以方便地建立产量预报统计模型，实现任一作物产量的预报。     

哲里木明主要作物产量波动与气候变化

分析１９８１－１９９５年间哲里木盟主要作物产量波动及其与影响因素的关系表明，粮豆总产和单产均在波动中有较大的提高，总产增幅趋势大于单产，单产年际波动大于总产，各种作物单产的波动受气候因素的影响均大于技术水平，气候因素中以温度影响最大。     

作物产量灰色马尔柯夫链预测模型

以黑龙江垦区１９４９－１９９２年小麦单产资料为例，用灰色系统ＧＭ（１，１）动态预测模拟和预测趋势产量，用马尔柯夫链动态预测模型预报气象产量，从而组合一套完整的作特意一灰色马尔柯夫链预测模型。以此模型对黑龙江垦区小麦单进行预测，其结果均怀实况基本相符。     

黄土高原南部作物水肥产量效应的田间研究

本文采用田间试验和统计分析方法定量地研究了黄土高原南部典型旱作农田的水肥效应,得出了小麦和玉米在试验年份的水分满足程度和农田水分供需平衡过程。指出,影响该区当前作物产量提高的主要限制因素是肥力,而不是水分。本文再次明确指出土壤水库在旱农条件下作物供水调节中的不可替代作用。根据全生育期中土水势剖面的变化再次提出低土水势水分的较高有效性问题。本工作所取得的结论对发展黄土高原南部旱作农业是极为重要的。     

作物产量技术在外贸决策中的应用

分析了美国玉米、大豆、花生产量的统计特征，发现三种作物的气象产量都存在着准周期性的变化，玉米、大豆气象产量较好地遵从正态分布。根据需要，生年在３、５、１０月分别作出预测。第一次以统计预测 主；第二次以因子分析为主，通过分析气候、海温、大气环流的影响，对作物产量变化作出进一步的估计；第三次根据气明灾害、病虫害、种植面积、市场信息等因素的综合分析，最终作出市场预测。经过三年的使用，证明产量预测与市场预     

隔沟交替灌溉对棉花耗水、产量和品质的调控效应

在甘肃省石羊河流域下游民勤县干旱荒漠绿洲区研究了覆膜条件下隔沟交替灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)对棉花耗水、产量和品质的调控效应.结果表明,现蕾期和花期,AFI处理的棉花日耗水强度小于CFI处理;铃期和吐絮期,AFI处理棉花日耗水强度大于相同灌水定额的CFI处理.相同灌水定额条件下,AFI处理有利于籽棉产量和霜前花产量的提高,灌水定额为375 m3·hm-2和480 m3·hm-2的AFI处理,籽棉产量和WUE显著高于相同灌水定额的CFI处理.相同灌水定额条件下,AFI和CFI处理的衣分无显著性差异.2005年AFI处理的平均纤维长度比CFI处理长2.6mm,灌水定额为225m3·hm-2处理两者差异显著;2006年不同灌水方式下的纤维长度无显著差异,可能与降雨情况有关.在干旱缺水地区覆膜隔沟交替灌溉是一种有效的节水灌溉模式.在棉花品质不降低的情况下,有利于产量和水分利用效率的提高.     

Influence of tillage on crop residue cover, soil properties and yield components of cowpea in derived savannah ectones of Nigeria

The effects of five tillage treatments: no tillage (NT), disc harrowing (DH), mouldboard ploughing followed by disc harrowing (MPH), disc ploughing followed by disc harrowing (DPH), and disc ploughing followed by two passes of disc harrowing (DPHH) on crop residue cover, soil properties and some yield parameters of cowpea were investigated for a derived savannah ectone soil. The residue left on the soil surface for NT, DH, and MPH is not significantly different. The NT left 32.1 and 44.3% more residue on the soil surface than the DPH and DPHH treatments, respectively. The NT treatment had least average value of soil bulk density of 1.01 g/cm³. The mean soil bulk densities for the DH, MPH, DPH and DPHH vary between 1.20 and 1.35 g/cm³. The soil moisture content decreased with increasing soil depth. At the soil depth of 10–30 cm, the cone penetration resistance at NT was 1.18 MPa compared with 0.92 MPa for the DH treatment, although these were not significant (p≤0.05). The tillage treatments had a significant effect on grain yield, mass of leaves and stems, root length density, and number of pods per plant of cowpea except on the germination count. DH and NT treatments gave different grain yield and number of pods per plant but these values were not statistically different and represent the highest grain yield and number of pods per plant among the other treatments were considered. The root zone exploration revealed highest root density at shallow depths with the DH and MPH treatments.     

作物单产估算模型研究进展与展望

作物单产估算是服务现代农业的一项重要内容,也是农业监测的难点之一,及时准确的产量模拟对国家农业决策、农田生产管理、粮食仓储安全等都有重要意义。利用模型对作物生长发育和产量形成过程进行动态模拟是当前产量估算的主流方式。本文通过对比当前主流模型构建的理论基础,将估产模型分为经验统计模型、作物生长模型、光能利用率模型和耦合模型4种类型,并对比分析4种模型的优缺点,得到了各个模型的优势和不足。同时分别分析了遥感技术在4种估产模型中的应用,对模型中遥感数据的使用方法、限制因素、解决办法等进行了总结,并分析了遥感技术在作物估产模型方面使用的优势、不足和应用前景。分析了模型发展过程中存在的问题和限制因素,最后对模型的研究热点和发展趋势进行了展望,总结了遥感数据的使用方法、不同模型的耦合、现有模型的优选3个作物估产模型研究需要重点关注的方向。     

不同施肥制度对作物产量及土壤磷素肥力的影响

在潮棕壤上连续进行18年的定位试验, 研究了不同施肥制度对作物产量和土壤磷素肥力的影响.结果表明: 与对照处理相比, 施用磷肥有明显的增产和稳产作用.不施磷肥处理, 土壤磷素收支赤字, 土壤全磷和速效磷含量均明显下降, 且土壤磷收支的盈亏值与土壤速效磷的增减量呈显著直线相关; 施磷肥处理, 土壤磷素收支盈余, 18年间耕层土壤全磷含量均明显提高, 提高幅度为0.02～0.04 g·kg-1, 土壤速效磷含量亦明显增加, 特别是在试验的后几年, 土壤速效磷含量似有加速上升的趋势.施氮肥对玉米有明显增产作用, 施磷钾肥对玉米增产作用不明显; 大豆则相反, 施氮肥增产作用不明显, 施磷钾肥有显著增产作用.     

三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展

产量潜力和产量差的研究对揭示未来粮食增产潜力,有针对性地制定提高作物产量的措施具有重要意义。通过总结近年发表的64篇经典文献,本文总结了世界三大粮食作物小麦、水稻和玉米的产量潜力和产量差的研究进展,并对定量产量潜力和产量差的4种常用方法进行了比较分析。研究表明:1)当前全世界小麦、水稻、玉米的平均产量潜力分别为6.7 t-hm-2、8.1 t-hm-2、11.2 t-hm-2,农户产量分别实现了产量潜力的60%、60%、53%。2)模型模拟是目前定量评估产量潜力最为有效的方法之一,综合使用模型模拟和高产纪录两种方法进行比较分析产量潜力结果会更加可靠;试验产量和高产农户产量一般会低于模型模拟产量潜力,对探索农户短期内增产潜力具有重要意义。3)优化栽培管理措施比如应用土壤-作物综合管理系统等方法是缩小产量差的有效途径。因此,当前三大粮食作物具有较大增产潜力,如何有效缩小产量差、提高作物产量、保证粮食安全是未来需要关注的重点。     

茬口和灌水对小麦产量及水分利用效率的影响

为高效利用水分资源以及不同茬口冬小麦栽培提供合理的灌水制度,在山西临汾采用小区试验设计方法研究了茬口和灌水对小麦产量及水分利用效率的影响.结果表明:各茬口3个灌水处理的小麦平均产量以玉米茬口＞油葵茬口＞休闲茬口＞大豆茬口,水分利用效率则为油葵茬口＞玉米茬口＞大豆茬口＞休闲茬口;各茬口均随灌水量的增加产量和水分利用效率提高,大豆茬口的灌浆水、其他3个茬口的拔节水分别较拔节水、灌浆水更有利于提高小麦产量和水分利用效率.同时明确了不同灌水处理条件下,各茬口在不同生育时段贮水和耗水的动态特征.     

Wheel traffic and tillage effects on runoff and crop yield

Traffic and tillage effects on runoff, soil water and crop production under rainfall were investigated over a period of 6 years on a heavy clay vertosols (vertisols) in Queensland, Australia. A split plot design was used to isolate traffic effects, while the cropping program and treatments were broadly representative of extensive grain production practice in the northern grain region of Australia. Treatments subject to zero tillage and stubble mulch tillage each comprised pairs of 90 m² plots, from which runoff was recorded. A 3 m wide controlled traffic system allowed one of each pair to be maintained as a non-wheeled plot, while the complete surface area of the other received a single annual wheeling treatment from a working 100 kW tractor.

Mean annual runoff from controlled traffic plots was 81 mm (36.3%) smaller than that from wheeled plots, while runoff from zero tillage was reduced by 31 mm (15.7%). Traffic and tillage effects appeared to be cumulative, so the mean annual runoff from controlled traffic and zero tillage plots, representing best practice, was 112 mm (47.2%) less than that from wheeled stubble mulch plots, representing conventional cropping practice. Rainfall infiltration into controlled traffic zero tillage soil was thus 12.0% greater than into wheeled stubble mulched soil. Rainfall/runoff hydrographs show that wheeling produced a large and consistent increase in runoff, whereas tillage produced a smaller increase. Treatment effects were greater on dry soil, but were still present in large and intense rainfall events on wet soil.

Plant available water capacity (PAWC) in the 0–500 mm zone increased by 10 mm (11.5%) and mean grain yields increased by 337 kg/ha (9.4%) in controlled traffic plots, compared with wheeled plots. Mean grain yield of zero tillage was 2–8% greater than that of stubble mulch plots for all crops except for winter wheat in 1994 and 1998. Increased infiltration and plant available water were probably responsible for increased mean grain yields of 497 kg/ha (14.5%) in controlled traffic zero tillage, compared with wheeled stubble mulch treatments. Dissipation of tractive and tillage energy in the soil is the apparent mechanism of deleterious effects on the soils ability to support productive cropping in this environment. Controlled traffic and conservation tillage farming systems appear to be a practicable solution.     

农业技术和气候变化对农作物产量和蒸散量的影响

随着农业生产条件的改善、品种改进和有利的气象条件的变化, 世界各地的作物产量得到大幅度提高, 但作物的蒸散量却未出现大幅度提高。本文以石家庄气象站1955~2007 年的气象资料为基础, 分析了河北省冬小麦和夏玉米生长期间主要气象因素变化, 结合中国科学院栾城农业生态系统试验站长期定位灌溉试验的研究结果, 分析了农业生产条件和气象因子变化对冬小麦和夏玉米产量及耗水量的影响。结果表明,1955~2007 年冬小麦和夏玉米生长季的气象因子发生了变化, 日照时数、相对湿度、风速、气温日较差显著降低, 最低气温、平均气温和积温显著升高, 气象因子的变化对作物总蒸散量未产生明显影响, 但由于降水减少,作物生长期间的灌溉需水量呈增加趋势。长期灌溉试验结果表明, 随着农业生产条件的变化和品种的改良, 冬小麦和夏玉米的产量不断增加, 而耗水量的增加幅度小于产量增加幅度, 夏玉米的耗水量呈稳定状态。节水技术的推广和应用对维持耗水量稳定起着非常关键的作用。     

农林问间系统林木遮荫及其对产量的影响

试验研究华北平原农区杨粮间作系统毛白杨对农田遮荫结果表明,毛白杨幼林(株行距3m×2m×18m)1～7年生遮荫指数为1.3％～67.8％,遮荫程度为0.3％～16.5％。中龄林-成林(株行距4m×30m)10～14年生遮荫指数为51.3％～76.0％,遮荫程度为22.8％～28.1％,指出10％的遮荫程度是田间可接受的最大遮荫程度,且为保持作物产量,杨树成林后行距应保持在30m以上。