白粉病对小麦光合特性的影响及病害严重度的定量模拟

【目的】明确白粉病胁迫对小麦光合特性的影响规律,构建白粉病胁迫下小麦光合生产的模拟模型。【方法】以小麦为试验材料,分别于拔节期和孕穗期进行不同接种程度的小麦白粉病试验,明确白粉病对小麦光合特性的影响规律;在此基础上构建小麦白粉病严重度预测模型,量化白粉病对小麦的生理影响;基于单叶净光合速率(P_n)和叶面积指数(LAI),实现小麦白粉病严重度预测模型与作物生长模型(WheatGrow)的耦合。【结果】白粉病胁迫下,小麦单叶P_n和LAI均呈现下降趋势,与对照(CK)相比分别平均下降18.81%和23.41%,且与初始接种程度相比,发病时期对小麦P_n和LAI的影响更为严重;小麦白粉病田间病情发展具有明显的平缓期、指数爆发期和稳定期,总的来说各处理下小麦白粉病流行的时间动态变化特征符合Logistic函数,基于白粉病胁迫对小麦影响的拟合结果,构建小麦白粉病病害胁迫因子,用以反映白粉病对小麦生理指标影响的胁迫效应;基于WheatGrow模型的光合生产子模型,结合小麦白粉病病害胁迫因子,提出模拟白粉病对小麦叶片P_n     

小麦白粉病预测模型研究

建立了基于主分量分析的小麦白粉病BP神经网络模型。阐述了主分量分析法的原理与步骤,分析了河南中原地区1990—2007年小麦白粉病病情及相关气象资料,得出影响其流行的主要分量,最后利用得到的主要分量作为BP神经网络的输入,对中原地区2008—2010年小麦白粉病流行情况进行预测,并与未进行主分量分析而建立的全要素BP网络模型进行比较。研究结果表明,该模型可快速准确地预测小麦白粉病的流行程度,有效地减少小麦产量损失。     

播期,密度和氮肥对小麦白粉病定量效应的研究

本文研究了播期、密度和氮肥对小麦白粉病及产量的定量效应,组建了病情指数及产量回归数学模型,并对其进行了检验和解析,结果表明:两回归模型均在0.01水平上显著,且拟合较好;三个因子对白粉病病指的影响为:播期>氮肥>密度,对产量的影响为:播期>密度>氮肥;播期与氮肥互作对病指的影响达到0.05显著水平,播期与密度互作对病指及产量的影响分别在0.1和0.05水平上显著;早播稀植低氮措施组合有利于控制小麦白粉病,减少产量损失。最后对回归模型进行了仿真优化,提出了控病增产的栽培措施决策方案。     

小麦白粉病对“郑州七六一”产量的影响及发病规律观察

<正> 白粉病是我省小麦高产地区重要病害之一。近年来,随着水肥条件的改善和矮杆品种的推广。小麦群体增大,叶片密集,白粉病有所发展,对产量有一定影响。郑州七六一小麦,是一个低杆抗倒、成穗多、落黄好、千粒重高而稳定的优良品种,缺点是易感白粉病。三年来,我县通过试验、示范,推广约5万亩。小麦白粉病对其产量的影响以及发病规律、防治方法等问题,引起大家的注意,现将初步观察结果分叙于后,供参考。一、不同发病程度对产量的影响二年来观察,小麦白粉病多发生在叶片     

小麦条锈病危害损失估计研究

试验研究了小麦生长中后期,小麦条锈病对千粒重、产量及产量损失率的影响。分别建立了小麦扬花期、灌浆期小麦条锈病病情指数与千粒重、单位面积产量及其损失率关系模型,可以用此模型估计大田生产中小麦条锈病的危害损失。     

黄土高原旱作农业区少免耕对小麦白粉病的影响

在自然接种条件下,通过监测田间发病率和严重程度,研究黄土高原旱作农业区少免耕措施对小麦白粉病的影响.6种少免耕措施分别是:传统耕作不覆盖(CK);免耕麦草覆盖;传统耕作秸秆还田;传统耕作地膜覆盖;免耕不覆盖;免耕地膜覆盖.结果表明:在6种不同少免耕处理中,传统耕作不覆盖(CK)的发病率和病情指数高于其它处理,而产量均低于其它处理.其中,传统耕作不覆盖处理田块中小麦白粉病的发病率为76.22%,病情指数为36.86,产量为1 416.05 kg/hm2.免耕地膜覆盖处理田块小麦白粉病的发病率、病情指数最低,分别为59.25%、24.08;而产量最高,达到2 081.06 kg/hm2.因此,免耕地膜覆盖耕作技术,能有效降低小麦白粉病的危害.     

褐藻双寡糖预防小麦白粉病及对其产量的影响

为探究褐藻双寡糖对小麦产量以及小麦白粉病的影响，本文设置了盆栽试验和田间试验（舞钢、嘉县和新乡），共设喷施褐藻双寡糖处理（AFOPC）、喷阿泰灵处理和空白对照处理。通过测定小麦产量、病斑面积和发病指数等指标，得出以下结果：喷施褐藻双寡糖蛋白粉剂处理的小麦产量显著提高了7%-10%，千粒显著提高4.7%-4.8%，病情指数和病斑面积分别显著下降46.8%-48.6%和17.4%-48.5%，白粉病的防治效果为46.1%-48.6%。喷施褐藻双寡糖蛋白粉剂显著提高小麦的产量及其产量构成要素，显著降低小麦白粉病的病斑面积和病情指数，可减少30%的农药使用量，对小麦白粉病的防控具有促进作用。     

小麦主要病害及其防治

<正>小麦是平山县的主要粮食作物,随着新品种、新技术的推广,产量显著提高,为全县粮食生产实现十二连增发挥了重要作用。但是,近几年小麦赤霉病、白粉病、病毒病、全蚀病局部或点片严重发生,制约和影响着全县小麦产量的进一步提高,使全县小麦产量处于石家庄市中低产水平。因此,根据平山县植保站小麦病虫害预测预报,科学、合理、及时地进行防治,对实现全县小麦产量的进一步提高,具有重要的意义。现就全县小麦赤霉病、白粉病、     

小麦抽穗期喷药施肥对小麦产量的影响

以优质高产晚熟新品系龙辐９１Ｂ５６９为材料,研究了小麦抽穗期喷药、施肥对小麦产量的影响。结果表明各处理方法对小麦白粉病的反应型不同,多菌灵、多菌灵＋福美双、十三吗啉＋ＫＨ２ＰＯ４对小麦的瓜型为１级,说明喷施多菌灵、福美双、十三吗啉提高了对小麦白粉病的防治效果,延长功能叶片功能叶片的光合作用,增加小麦籽粒的千粒重,以致提高了小麦的产量。     

小麦白粉病的数学模型预测

根据河南省1990～2007年小麦白粉病病情及相关气象资料,建立了基于主分量分析的BP神经网络模型,得出影响其流行的主要分量,最后利用得到的主要分量作为BP神经网络的输入,对2008～2010年小麦白粉病流行情况进行预测。经与未进行主分量分析而建立的全要素BP网络模型进行比较,结果显示,该模型可以快速准确地预测小麦白粉病的流行程度,有效地减少了小麦的损失。     

Effects of Powdery Mildew on 1000-Kernel Weight,Crude Protein Content and Yield of Winter Wheat in Three Consecutive Growing Seasons

In order to clarify the impact posed by wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) on the yield and yield components in different epidemic seasons, field trials were conducted in three growing seasons, 2009–2010, 2010–2011 and 2011–2012, in Langfang City, Hebei Province, China. The relationships between 1000-kernel weight, crude protein content of grain and yield and disease index (DI), as well as area under disease progress curve (AUDPC) were studied. The models of the percentage of loss of 1000-kernel weight, crude protein content and yield were constructed using DI at critical point (CP) of growth stages (GS) and AUDPC in the three growing seasons, respectively. The CPs for estimating 1000-kernel weight, crude protein content of grain and yield of wheat caused by powdery mildew were GS 11.1, GS 10.5.3 and GS 10.5.3, respectively. Models based on DI at CP to estimate the percentage of loss of 1000-kernel weight, crude protein content of grain and yield were better than models based on AUDPC. And models of the percentage of loss of 1000-kernel weight, crude protein content and yield for 2011–2012 season were significant different from these for 2009–2010 and 2010–2011 seasons. These results indicated that besides powdery mildew, weather conditions also had influence on 1000-kernel weight, crude protein content of grain and yield loss of wheat when powdery mildew occurred.     

基于多生育期MODIS-NDVI的区域冬小麦遥感估产研究

以河南省开封市为研究区,采用2005—2013年种植区域冬小麦生育期内16 d合成的250 m空间分辨率的归一化植被指数(NDVI)之和,与冬小麦产量数据进行相关分析,筛选得到最佳遥感估产时相,建立单变量回归模型;同时,基于冬小麦生长的各个关键时期NDVI构建多元回归模型,再通过主成分分析方法对多元回归模型参数进行改进,得到新的估产模型;最后使用开封市2014年的产量数据对估产模型进行验证,旨在构建具有较高精度的估产模型,从而更好地指导小麦生产。结果显示,3种估产模型的估产误差均控制在10.55%内,根据3个模型得到研究区内冬小麦最佳产量预测时段为3月下旬,即拔节期;3个模型中,主成分回归估产模型的产量拟合精度最高,达93.12%,具有一定的实用价值。     

一种基于趋势单产和遥感修正模型的混合估产模型

【目的】在分析国内外农作物估产方法的相关研究进展基础上,将传统统计估产方法和遥感估产方法相结合,提出一种新的混合估产模型。【方法】该模型由趋势单产、遥感修正单产和随机误差项三部分组成,其中趋势单产利用历史长时间序列的单产统计数据,通过多项式回归的方法结合ARIMA模型修正得到,遥感修正单产利用3个作物关键生育期NDVI和实测单产多元回归得到。为验证所提出估产方法的可行性和精度,利用2015年冬小麦关键生育期的三景环境卫星遥感影像和冬小麦实测地块单产数据以及近30年(1985—2014年)北京市各区县的冬小麦单产数据,对2015年的北京市的冬小麦单产进行估算,与真实值(2015年单产统计数据)对比。【结果】混合估产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到98.7%,各区县估产精度均超过90%,除房山(90.3%)外,各县单产预测相对精度均超过95%;传统趋势单产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到94.75%,但在区县尺度上,传统估产模型预测精度较低,对房山区的估产精度不足80%;引入ARIMA模型可以提高传统趋势单产模型的精度。修正后的趋势单产模型冬小麦单产预测精度平均提高了1.59%。本文建立的遥感修正模型,利用三景遥感影像修正结果最优,此方法使冬小麦估产精度整体提升3.55%,尤其是房山、平谷等区县,精度明显提升。【结论】该模型在市级尺度和县级尺度上预测冬小麦单产均取得较高精度,充分考虑冬小麦时间尺度和空间尺度上的变化,对农作物估产有一定的指导意义。     

GIS支持下的临汾市冬小麦动态估产模型研究

利用1982—2008年临汾市各县(市)的气象观测资料及冬小麦单产资料,在ArcGIS地理信息系统软件下,将各因子进行插值后,再提取耕地区域的要素信息,在SPSS 11.5统计软件中以旬为单位建立了临汾市冬小麦动态估产模型,并利用2008年的实测资料对模型进行了验证。结果表明,研究所建立的动态估产模型精度较高,其估产相对误差绝对值在0.33%～5.87%之间,具有较高的稳定性。同时,从模型估产的相对误差动态变化来看,随着时间的推移,即越临近小麦成熟期,估产误差越小,说明气象因素的累计作用对冬小麦估产具有重要的意义。     

杂交小麦超高产模式研究

为探求杂交小麦超高产栽培模式,运用农业生态学和统计学原理,采用三因子二次饱和D-最优设计方案,选取对小麦产量影响较大的播期x1、播量x2和施肥量x3为调控因子,以每hm2产量y为目标函数,研究小麦超高产栽培模式。结果表明:在试验设计条件下,影响小麦产量的3个生态因素权重依次为施肥量x3>播量x2>播期x1;目标产量为7 500～9 000kg/hm2时,杂交小麦高产的最佳农艺方案为:施肥量x3(纯N和P的质量,m(N)∶m(P2O5)=1∶1)为208.24～301.88kg/hm2,播量x2为218.28～301.29万粒/hm2,播期x1为10-04—10-19。     

小麦秆锈病防治指标研究

为考察小麦秆锈病的防治指标,在小麦自然生长条件下,以绵阳11号、浙麦1号和龙麦30号3个具有不同抗感性的小麦品种为研究对象,通过对不同病情与产量损失关系的研究,分别构建了3个品种开花期病情(X2)与产量损失率(L)之间的回归方程,其中高感品种绵阳11号的方程为:L=-1.689+1.185X2 (R=0.981,SLx...     

肉羊精料可代谢蛋白质预测模型的建立

目的 在通过概略养分或可消化养分建立肉用绵羊常用精饲料可代谢蛋白质（metabolic protein, MP）的预测模型,为动物日粮的科学配置提供依据。方法 试验选用14月龄,平均体重为（49.27±3.12）kg的安装有永久性瘤胃瘘管的杜寒杂交1代肉用羯羊6只,采用尼龙袋法和改进三步体外法测定10种精饲料的瘤胃有效降解率、瘤胃非降解蛋白质（undegraded dietary protein, UDP）及UDP小肠消化率;另外选用10只体况健康、平均体重（47.43±4.41）kg的杜寒杂交成年公羊分11期进行消化代谢试验,设11个处理组,其中1个基础饲粮组和10个试验饲粮组,试验组饲粮分别由高粱、玉米、大麦、小麦、燕麦、菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕及玉米酒糟（distillers dried grains with solubles, DDGS）等替换基础饲粮中羊 草、玉米和豆粕,每个处理10个重复,每个重复1只羊,每期饲喂20 d,其中预试期15 d,正试期5 d。试验羊提前打好耳号,使用伊维菌素进行驱虫,单栏饲养。由于各组饲粮营养成分存在差异造成采食量不同,在预饲期观察并确定最低组的采食量作为限喂量,每天饲喂两次,分别于8:00、16:30饲喂,每次饲喂600 g,自由饮水。采用全收粪尿法测定养分表观消化率和尿嘌呤衍生物法（purine derivative,PD）测定微生物合成蛋白质（microbial synthetic protein, MCP）,通过养分含量或可消化养分建立MP的预测模型。试验数据采用SAS 9.1中的NLIN程序计算a、b、c值和直线回归与多元回归程序分析建立MP估测模型,单因素方差分析（one-way ANOVA, LSD）进行显著性检验结果 饲料的粗蛋白质（CP）瘤胃降解率和UDP小肠消化率均因饲料种类不同而异,高蛋白饲料的CP瘤胃降解率和UDP小肠消化率较高,10种精饲料的CP瘤胃有效降解率的范围在43.71%—60.87%之间,UDP小肠消化率的范围在80.10%—92.86%之间,其中燕麦饲料的瘤胃有效降解率显著高于其他9种饲料 (P＜0.001),而其UDP小肠消化率显著低于其他9种饲料 (P＜0.001);饲粮组成不同,各营养物质的表观消化率不同;瘤胃可降解蛋白质与瘤胃非降解蛋白质比例的变化,不会对全消化道养分的表观消化率产生显著影响;本研究中10种饲料的MP与DP的比例范围在50.96%—62.33%之间,基于饲粮CP（%）含量预测可消化蛋白质（DP,%）的模型是DP=0.895×CP-2.663（R ²=0.994,n=10,P＜0.001）;基于养分含量（%）和可消化养分（%）建立的MP（g·kg ^-1 DM）预测模型分别是：MP=5.323×CP-14.374 (R ²=0.994,n=10,P＜0.001)和MP=5.899×DP+2.077 (R ²=0.984,n=10,P＜0.001)。 结论 饲粮中的粗蛋白质含量与可消化蛋白质存在强相关性;饲粮中概略养分含量和可消化养分与MP存在相关性,可以通过饲粮概略养分含量或可消化养分比较准确地估测精饲料的MP值。     

小麦生长模型对拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的比较

[目的]作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导.[方法]本研究将来自4套国际知名小麦生长模型(美国密歇根州立大学的CERES-Wheat、美国华盛顿州立大学的CropSys...     

基于AquaCrop模型的北京地区冬小麦水分利用效率

【目的】作物水分利用效率(water use efficiency,WUE)是农业水分管理与决策的重要指标。北京是严重缺水的城市,其主要种植作物冬小麦灌溉用水占比高,开展冬小麦产量水分利用效率的分析研究,可为北京地区的冬小麦节水灌溉与增产平衡提供决策信息支持。【方法】利用2011—2012、2012—2013和2013—2014年国家精准农业示范研究基地冬小麦不同生育期不同灌溉处理下的田间实测数据,对AquaCrop作物模型进行参数本地化。统计北京地区2004—2014年冬小麦生育期的日降雨量数据,利用Pearson-Ⅲ型分布划分了3种降雨年型:湿润年(2012—2013年生育期)、平水年(2009—2010年生育期)和干旱年(2005—2006年生育期)。应用AquaCrop研究分析了3种不同降雨年型、14种灌溉情景下冬小麦籽粒产量水平和产量水分利用效率特征变化。【结果】基于AquaCrop模型的产量模拟值和实测值的R 2、RMSE和d分别为0.99、0.3 t·hm~(-2)、0.99。模型模拟的冬小麦产量水分利用效率:2011—2012年正常灌溉条件下为1.72 kg·m~(-3),2012—2013年正常灌溉条件下为1.67 kg·m~(-3),2013—2014年雨养、正常灌溉和过量灌溉条件下分别为1.27、1.74和1.64 kg·m~(-3),正常灌溉条件下产量水分利用效率最高,其次是过量灌溉,雨养条件下产量水分利用效率最低。在此基础上应用AquaCrop模型模拟分析了3种不同降雨年型冬小麦籽粒产量和产量水分利用效率随灌溉量变化的响应特征,其中,湿润年产量水分利用效率和籽粒产量达到最大值时所需的灌溉量分别为35和50 mm;平水年达到最大值所需的灌溉量分别为35和40 mm;干旱年达到最大值所需的灌溉量均为65 mm。【结论】AquaCrop模型可以很好预测北京地区不同年份不同灌溉条件下冬小麦的籽粒产量和产量水分利用效率。冬小麦产量与产量水分利用效率均随着灌溉量的增加逐渐增大,至最大值后开始减小,在干旱的情况下,植物通过自身适应策略会提高水分利用效率,随着水分的增加,水分利用率将降低,因此3种不同年型的产量水分利用效率的大小顺序依次为干旱年、平水年和湿润年。因此,在制定冬小麦灌溉策略时,要做到产量和产量水分利用效率兼顾。以上研究结果表明,利用Aqua Crop模型可以为北京地区冬小麦田间灌溉和决策提供指导。关于降雨年型本研究仅对湿润年、平水年和干旱年3种年型在越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期不同灌溉量和籽粒产量和产量水分利用效率之间的关系进行模拟,对于不同时期不同灌溉量对籽粒产量和产量水分利用效率的影响没有考虑,需要进一步研究验证。     

异常气候条件下小麦估产方法研究

发展针对异常气候条件下的作物估产模型,对于理解气候变化对作物产量的影响,提高估产模型的适用性具有重要意义。本文提出了一种综合气象灾害指标、遥感植被指数与趋势产量的随机森林回归估产方法,基于该方法构建了中国五大麦区的小麦单产估算模型,并选择典型的灾害年份在县级尺度和麦区尺度上分别进行了精度验证,对比分析了不同麦区输入变量对估产模型构建的重要性。结果显示：五大麦区估产模型拟合精度的R²均在0.95以上,各麦区县级实际单产与预测单产平均相对误差均低于0.060,区级均低于0.049;输入变量在不同麦区的重要性存在差异。标准化降水蒸散指数在五大麦区重要性均较高,干热风指标在西北春麦区与北部春麦区相比其他区域更重要,月平均温度距平与月平均降水距平在各个麦区的重要性差异不大,小麦拔节期与抽穗期的标准化差分植被指数（NDVI）重要性相对其他时间段的NDVI更高。本文构建的估产模型能够满足异常气候条件下估产的精度,可以为极端气候条件下大尺度的估产研究提供参考。