Environmental and cost efficiency of pesticide use in transgenic and conventional cotton production

This study focuses on the quantification of pesticide use efficiency for producers of transgenic cotton versus conventional cotton in order to test for the improvement promised by the genetically engineered crop. The environmental and cost efficiency of pesticide use is assessed by means of data envelopment analysis (DEA) and the external effects of pesticide are quantified by means of the pesticide leaching potential. To account for the fact that conditions other than the ‘treatment” (seed type) are not equal in farm surveys the study employs a second step Tobit regression. The data are from a survey of cotton growers in North Carolina, USA. Differences in environmental efficiency are found to be significant between herbicide tolerant and stacked gene (herbicide tolerant and insect resistant) cotton and between stacked gene and conventional cotton. In contrast, no statistically significant differences are found for efficiency of pest control cost. In the follow-up Tobit regression, differences in production environment and in farm, farmer and field characteristics are accounted for so that the contribution of seed type to efficiency can be observed. The regression results confirm the importance of stacked gene cotton for improving the environmental efficiency of pesticide use in cotton. In contrast, seed type was not significant in explaining differences in cost efficiency among North Carolina cotton growers. The new technology reduces pesticide application but these benefits are curbed by the high price of cotton seed (technology fee).     

Quantifying economic and environmental tradeoffs of walnut arthropod pest management

Many arthropod pesticides used by California walnut growers have been linked to water quality impairment. However lower risk alternatives are often associated with higher costs. The purpose of this paper was to: (1) identify currently practiced pest management strategies with probable high water quality impact, (2) quantify the importance of factors which affect economic tradeoffs associated with reducing water quality impact, and (3) identify pest management strategies that could potentially lower water quality impact with less economic consequence. An integrated analysis using environmental, economic and pesticide use data revealed that 96% of the pest management strategies analyzed were candidates for reducing the impact on water quality. Replacement of current pesticides by alternative pest controls lowered probable impact, but resulted in an economic tradeoff in the form of higher costs for the majority of growers. If biological control could eliminate the need for miticides and aphicides, this tradeoff could be replaced by savings for nearly half of the sample analyzed. This cost savings would most likely be realized by growers who currently have low numbers of pests that are not candidates for biological control, and relatively high use of organophosphates and miticides. The results indicated that if these pest management strategies had been replaced by alternative strategies and biological control, then total organophosphate, pyrethroid, and miticide active ingredient use would have been reduced by an average of 5 kg/hectare per year, while simultaneously lowering the grower’s pest management costs by an average of $128/hectare, thus contributing to both economic and environmental long-run sustainability.     

气吸滚筒阵列式棉花精密排种器设计与试验

针对气吸式棉花精密排种器输气管路结构复杂、能耗大以及排种单体只能实现单行播种等问题,采用阵列吸孔吸种、侧向气吹清种等方式,设计了一种气吸滚筒阵列式棉花精密排种器,确定了该排种器关键零部件的结构参数,建立了充种过程的力学模型。以棉花种子为播种对象,以滚筒转速、吸孔直径、气室负压为影响因子,以合格指数、漏播指数和重播指数为排种性能指标,进行二次旋转正交组合试验,建立各影响因子与排种性能指标之间的回归模型,分析了各因子对排种性能的影响规律。采用多目标优化方法,确定最佳参数组合:滚筒转速为15.5 r/min,吸孔直径为3.5 mm,气室负压为4.2 k Pa,此时排种器的合格指数为93.5%、漏播指数为2.0%、重播指数为4.5%。经试验验证,试验结果与优化结果基本一致,满足棉花精密播种的要求。在此基础上进行了排种适应性试验,试验对象为几何特性存在一定差异的新陆早48号、新陆早52号、新陆早60号3种棉花种子,结果表明:合格指数均大于92%,漏播指数均小于3%,重播指数均小于5%,说明该排种器对不同品种的棉花种子具有一定的排种适应性。     

山东省棉花秸秆收获机械使用情况的调查研究

棉花是山东省的重要经济作物,棉花秸秆的收集和前期处理已经成为棉花种植和棉花秸秆利用中的瓶颈环节.对山东省的棉花种植情况和棉花秸秆收获机械的使用情况进行调查,发现,小型的拔柴机、切碎机仍是市场上普遍使用的前期处理机械,联合收获机也有应用,未见有大型机具出现.对使用中的机具进行了技术总结,并对棉花秸秆收获机械的发展趋势进行了预测.     

水肥耦合对棉花产量和氮累积利用的影响

研究膜下滴灌施肥条件下,不同滴灌水量和滴灌施肥用量对棉花产量、氮素动态累积和氮素利用效率的影响。通过设置5个滴灌施肥水平和3个水分水平的完全组合处理以及一个不施肥对照处理,研究了水肥耦合对棉花干物质动态累积量、籽棉产量、氮动态累积量和氮素利用效率的影响。在收获后棉花地上部分器官质量从高到低依次为棉铃,茎秆和叶,而氮素主要集中在棉铃内部,其次是叶片,茎秆最少。灌溉水量显著增加了棉花叶片,茎秆和棉铃质量,从而增加了干物质量和籽棉产量,同时灌溉水量显著增加氮累积量和氮肥利用率。水肥对氮肥偏生产力,氮肥农学效率和氮肥生理利用率影响显著。灌溉水量降低至60%ETc会抑制棉花对氮素的吸收,使干物质量和籽棉产量下降,但可以显著提高氮肥利用率,氮肥偏生产力,氮肥农学效率。在本试验条件下,灌水量在380 mm,施肥量(N-P2O5-K2O)为(250-100-50)kg/hm2时,可以获得低于最高产量6%的籽棉产量,并节省15%的灌水量和16.7%施肥量。     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

山东省农业现代化建设现状及发展建议——基于农业劳动力数量

基于2008-2019年山东省农业就业人口数量,运用Stata软件对影响山东省农业就业人口的因素进行OLS多元线性回归分析。研究结论：化肥使用量、有效耕作面积、农民实际可支配收入三个变量对山东省农业劳动力数量影响最显著,扩大有效耕作面积对山东省吸引农业劳动力起正向影响,而限制化肥使用与农民实际可支配收入增加对山东省农业劳动力增长起反向影响。据此,在山东省提升机械化程度,提高农业就业质量；优化农业空间布局,实施新型城镇化战略；健全惠农强农体系,为农业就业者提供保障等方面实行切实有效的措施,从而推进山东省农业现代化建设。     

山东省农业现代化建设现状及发展建议

基于2008－2019年山东省农业就业人口数量,运用Stata软件对影响山东省农业就业人口的因素进行OLS多元线性回归分析。研究结论:化肥施用量、有效耕作面积、农民实际可支配收入3个变量对山东省农业劳动力数量影响最显著,扩大有效耕作面积对山东省吸引农业劳动力起正向影响,而限制化肥施用与农民实际可支配收入增加对山东省农业劳动力增长起反向影响。据此,在山东省提升机械化程度、提高农业就业质量,优化农业空间布局、实施新型城镇化战略,健全惠农强农体系、为农业就业者提供保障等方面实行切实有效的措施,从而推进山东省农业现代化建设。      

江西省主栽水稻品种及品质调查分析

加入WTO后，世界发达国家各类优质的水稻种子将在公平的条件下大量涌向我省，种子的质量是竞争焦点，因此及时开展种子快速无损检测研究十分必要。为此，对我省的水稻种植情况、不同品种水稻的稻米品质和主要水稻品种质量进行分析研究，并指出了存在的问题和研究方向，为水稻种子的快速无损检测奠定基础。     

机采棉加工过程智能控制与试验优化

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测标准,确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标,建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式,完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数,利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解,7个设备的转速分别为495、484、727、472、1 131、822、763 r/min。试验结果表明,加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点,上半部长度变化率提高约2个百分点,质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时,提高了棉花的综合质量水平。     

籽棉烘干机技术研究

我国夏季高温多雨,秋冬多霜雪,特别在北部地区,下半年气候潮湿,不利于棉花收获。伴随棉花产量的增加,晾晒条件的不理想及对棉花等级要求的提高,籽棉烘干技术在棉花加工过程中扮演着不可缺少的作用。近些年,我国机采棉发展势头强劲,然而机采棉的回潮率远大于手摘棉,严重影响了棉花加工生产各个环节的质量。为此,阐述了籽棉烘干技术的研究现状及发展趋势。     

Reconciling conflicts in sequential cropping patterns through plant breeding: The example of cotton and wheat in Pakistan's Punjab

A cropping systems framework is used to analyze breeding priorities between wheat, a staple food crop, and cotton, a cash crop, which are increasingly grown in a sequential double cropping pattern in Pakistan's Punjab. Survey and experimental data are presented to show how conflicts in harvesting of cotton and planting of wheat are being resolved through earlier cotton varieties and wheat varieties that perform well over a range of planting dates. However, changes in cotton pest management and price relationships between cotton and wheat call for continuous review of breeding priorities.     

麦后移栽棉节水高效灌溉模式

为确定麦后移栽棉的合理灌溉方式,在测坑条件下研究不同灌水次数组合对麦后移栽棉生长发育、蕾铃生长、籽棉产量、纤维品质及水分利用率的影响.研究结果表明：麦后移栽棉在新叶萌发期加灌促苗水（CT1）虽然促进了植株生长发育,但成铃数和铃重没有显著提高,也没有显著提高籽棉产量和纤维品质,且衣分和灌溉水利用率最低;仅灌活苗水而依靠降雨（CT4）不足以满足麦后移栽棉的正常需水,棉花受到了水分亏缺,抑制了植株生长发育和蕾铃正常生长,导致出现大幅度减产（18.9%）,降低了水分利用率,同时水分亏缺降低了马克隆值和断裂比强度,纤维品质差.与CT1处理相比,对盛蕾期进行灌水处理,在没有降低籽棉产量和纤维品质的情况下,显著提高了衣分,同时,水分利用率和灌溉水利用率分别提高了8.5%和30.8%,可实现麦后移栽棉节水高产的统一.     

华北地区光肩星天牛空间分异性及驱动因素研究

光肩星天牛作为林木的主要害虫,在我国分布极为广泛,且分布区呈不断扩大的趋势。在地理空间尺度上,研究虫灾的空间相关性,并分析影响其分布的因素对于防控光肩星天牛灾害有重要意义。以2008年我国华北地区光肩星天牛虫灾发生情况为研究对象,收集气象因子、社会经济因子以及植被因子,借助于地理探测器分析环境因素对光肩星天牛灾害发生的影响。结果表明,光肩星天牛受害严重的地区集中在山西省北部,河南省、山东省及河北省南部地区发病率较低。影响光肩星天牛发病率空间分布的主要气象因素为降水和气温,主要社会经济因素为人口数和地区GDP。气温和第一、二产业值的作用力较其他因子有显著差异。经济发展水平高对当地病虫害防治有明显的积极作用。交互作用探测显示,任何两种变量结合作用都能更有效地解释光肩星天牛灾害的空间分异性。降雨量和防治率交互作用后对发病率的解释力提升最为显著。     

Cyclic and blending strategies for using nonsaline and saline waters for irrigation

Summary Large quantities of saline water frequently exist in irrigated areas of the world. Various strategies have been proposed to use these saline waters. Blending involves mixing saline water with good quality water to an acceptable salinity and then using this water to irrigate crops. The cyclic strategy uses waters of various salinities separately either during one season or in a crop rotation as a function of the crop's salt tolerance. A multi-seasonal transient state model, known as the modified van Genuchten-Hanks model, was used to investigate the effects of cyclic or blending application of irrigation waters of two salinity levels on alfalfa (Medicago sativa L.), and on a corn (Zea mays L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) crop rotation. Simulated alfalfa yields were similar for the cyclic and blending strategies that applied the same amount of salt and water. The cyclic strategy produced higher simulated yields of salt-sensitive corn than the blending strategy, whereas the simulated salt-tolerant cotton yield was not affected by the two strategies. The beneficial effects of the cyclic strategy on corn production decreased under deficit irrigation.     

东北春大豆优质高产栽培技术

大豆是我国广泛种植的重要农作物,东北地区是我国大豆主要栽培区之一。针对东北大豆产区的自然条件与耕作栽培制度,从品种选择、种子处理、播前整地、播种、田间管理、病虫害防治及收获几方面进行总结,探讨东北春大豆优质高产栽培技术。     

棉籽油作为S195柴油机燃料的试验研究

通过试验研究了S195柴油机燃烧棉籽油与0#柴油的混合燃油时不同喷油压力下喷雾锥角的变化趋势,以及在不同负荷下的有效耗油率.分析可知:适当地提高喷油压力可以改善混合油的燃烧性能;在S195柴油机上燃烧B20混合燃油(由20%的棉籽油和80%的0#柴油组成)时,具有更好的动力性、经济性,为在低速农用柴油机上燃烧棉籽油提供了一个参考依据.     

咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响

采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。     

国内外梳齿式采棉机技术比较分析研究

棉花是新疆生产建设兵团经济的支柱产业,种植水平和规模均居全国领先水平,但棉花收获方式和采收成本高一直是制约新疆棉花产业发展的重要因素,机械采收是解决棉花收获的重要途径。为此,结合梳齿式采棉机在国外发展概况以及目前在国内(尤其是新疆)广泛开展的梳齿式采棉机的研制情况,分析认为开发研制结构简单、造价低的梳齿式采棉机作为摘锭式采棉机的补充,可完善国内(尤其是新疆)采棉机械化体系。     

不同灌水量对盆栽棉花产量和品质的影响

在盆栽条件下,以华杂棉H318为试验材料,参照自然蒸发量,设置5个灌溉比例,研究不同灌水量对棉花产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,随灌水量增加,成铃率和单株铃数增加,籽棉产量上升,水分利用效率呈先升后降的趋势。不同灌水量对棉花的纤维品质影响不大,马克隆值随灌水量的增加而降低。综合考虑棉花的产量、品质以及水分利用效率,灌水量80%为最佳的灌水比例。