以小麦生长受抑制的天数为指标的排水标准试验研究

在对以作物生长受抑制天数为指标的排水标准的试验研究基础上，分析了上海青浦农田水利试验站农田地下排水试验资料，对小麦相对产量与累积超标水位关系，各生育阶段受敏感因子，以及抑制天数指标与相对产量关系等进行了探讨。研究表明，小麦的相对产量与生长中，后期（３￣５月）的ＳＥＷ３０和ＳＷＥ５０，以及ＳＤＩ均有良好的线性关系。试验表明，作物各生长阶段敏感因子有显著不同，即使在同一生长阶段，由于受渍条件或抑制天数     

以作物受渍持续时间为基础的地下水排水标准

根据一次降雨后水位降落过程确定排水标准时，存在许多问题，需要进行进一步研究，为此，详细论述了以作物生长受抑制的天数为指标的排水标准的计算和试验研究方法，以及抑制天数指标在排水系统设计与管理中的应用，可为我国渍害低产田改造地区选定设计排水标准时应用和参考。     

油菜受渍抑制天数指标试验研究

在测坑和小区中对油菜进行多过程受渍试验,研究发现油菜各生长阶段地下水连续动态与其相时产量存在显著负线性相关关系,油菜各生长阶段的受渍敏感因子和减产速率因子不同,以花期最大,结果期最小;油菜抑制天数指标与其相对产量存在显著负线性相关关系.对油菜累积减产指标进行探讨,发现油菜累积减产指标与其相对产量也存在显著负线性相关关系.     

以作物受渍持续时间为基础的地下水排水标准

根据一次降雨后水位降落过程确定排水标准时，存在许多问题，需要进行进一步研究，为此，详细论述了以作物生长受抑制的天数为指标的排水标准的计算和试验研究方法，以及抑制天数指标在排水系统设计与管理中的应用，可为我国渍害低产田改造地区设计排水标准时应用和参考。     

油菜多过程受渍抑制天数指标的探讨

通过田间小区和测坑试验，对油菜相对产量与抑制天数指标的关系，油菜各生育阶段的受渍敏感因子进行了探讨。研究表明：油菜相对产量与抑制天数指标有良好的线性关系，油菜各生育阶段的受渍敏感因子也有显著的不同。     

油菜花果期以持续受渍为特征的排水控制指标试验研究

为了探索易涝易渍地区作物排水管理 ,以地下水动态指标 SEW3 0 反映作物的受渍程度 ,利用测坑和小区试验研究了油菜花果期持续受渍对产量和含油量的影响。研究表明 ,持续受渍对产量的影响远比含油量大 ,因此 ,宜以产量作为油菜排水控制指标的选择依据。统计分析表明 ,持续受渍程度 SEW3 0 与作物相对产量 Ry 之间有极显著的线性负相关关系。以 SEW3 0 作为评价作物持续受渍的指标 ,以作物减产 10 %～ 15 %作为选择排水指标的尺度 ,油菜花果持续受渍下的排水控制指标宜取 80～ 12 0 cm· d。     

棉花花铃期以持续受渍为特征的排水控制指标试验研究

以地下水动态指标 SEWX 反映作物的受渍程度 ,利用田间小区试验研究了棉花花铃期持续受渍对产量与品质的影响。结果表明 :随着受渍程度加重 ,蕾铃脱落率上升 ,产量明显下降 ,此外 ,品质也受到一定影响。统计分析表明 :作物相对产量 RY与 SEW30 和 SEW50 之间有极显著的线性负相关关系 ,RY与 SEW50 之间的拟合优于 RY 与 SEW30 之间的拟合。考虑到持续受渍对作物产量的影响远比品质大 ,建议以产量作为作物排水指标选择的依据。如果以减产 1 0 %～ 1 5 %作为棉花排水控制指标选择的标准 ,则棉花花铃期的排渍控制指标 SEW30 应取 80～ 1 2 0 (cm· d)。     

多阶段受涝渍综合影响的农田排水指标试验研究

通过对棉花2年(2003~2004年)的涝渍兼治农田排水试验,研究了作物在全生育阶段均受涝渍影响的农田排水指标,还对多阶段涝渍共同作用下的作物水分生产函数进行了研究。通过对2年的实测数据的分析可以看出:用涝渍共同作用下的农田排水指标与棉花的相对产量之间有较好的相关关系,并对各生育阶段对涝渍的敏感性进行了排序,可供涝渍综合影响下排水系统的设计与运行管理参考。     

有关农田排水标准研究的几个问题

本文根据在田排水的任务，对农田除涝排水标准、防渍排水标准和控制盐碱化排水标准等三方面概述了已有调查总结和试验研究工作，在此基础上提出了在排水标准中有待研究解决的问题。     

油菜对渍涝胁迫的响应及排水指标研究

利用可自如控制水位的有底测筒,在油菜开花期、角果期进行了不同时长(5、10、15、20 d)的渍涝处理,分析了油菜叶片色素、保护性酶、MDA及产量要素在渍涝胁迫下的变化。结果表明,渍涝胁迫降低了油菜Chl a、Chl b及Chl(a+b),渍涝时间越长,其值越低,而Chl a/b基本不变;随渍涝时间增加,MDA持续升高,CAT活性急剧降低,SOD、POD活性则先升后降。开花期渍涝胁迫后,油菜角果数、角果粒数、千粒质量及产量分别减少13%~56%、7%~34%、9%~44%和16%~68%,而在角果期渍涝胁迫相应为4%~13%、5%~12%、22%~70%和65%~43%。在田间渍水时间相同条件下,开花期渍涝造成的危害大于角果期。若以减产15%~20%确定排水指标,相应地,允许田间渍涝时间开花期为4.7~6.2 d,角果期为9.1~11.5 d,且在田间渍涝排除后3 d内应将地下水埋深降至80 cm及以下。     

不同灌溉方式下冬小麦穗部性状与产量关系的试验研究

采用田间试验,以豫麦69为试验材料,研究了不同水分处理下常规灌溉和一体化垄作沟灌的冬小麦产量与穗部性状的相互关系。结果表明,同常规灌溉方式相比,一体化垄作沟灌方式下,冬小麦的穗粒数、籽粒质量及产量分别增加了5.5356%、7.5489%、7.7454%,但穗数减少了0.4302%。常规灌溉和一体化垄作沟灌方式下,产量与穗数、穗粒数以及籽粒质量均正相关,但一体化垄作沟灌方式下的相关系数较常规灌溉方式大。一体化垄作灌溉有利于改善农田小气候、发挥作物的边行优势和提高小麦产量。     

基于无人机多时相植被指数的冬小麦产量估测

通过无人机搭载多光谱相机,对不同水分亏缺条件下冬小麦多个生育期进行遥感监测,采用不同种类多光谱植被指数表征冬小麦的生长特征,分析了植被指数与冬小麦产量的相关关系,并利用多时相植被指数构建产量估测数据集,采用偏最小二乘回归、支持向量机回归和随机森林回归3种机器学习算法进行冬小麦产量估测.结果表明,随着冬小麦的生长,多个植...     

基于遥感DSI指数的干旱与冬小麦产量相关性分析

利用2000—2012年MODIS ET/PET和NDVI数据集构建干旱指数(DSI),监测山东省和河南省冬小麦主产区的农业干旱,并在地级市尺度上进一步评估冬小麦关键生育期干旱对冬小麦产量的影响。结果表明:2010年9月—2011年2月山东省特大干旱过程显示的DSI不仅能监测气象干旱,还能较好地反映农业干旱在空间上的差异性以及时间上的演变。不同冬小麦生育期干旱对冬小麦产量影响不同,灌浆期干旱对冬小麦产量的影响最大,干旱致使土壤水分亏缺,影响了作物正常的灌浆强度,进而导致作物减产;其次是拔节期;返青期干旱对产量基本没有影响。     

水分胁迫对桶栽冬小麦产量和品质的影响

通过对桶栽冬小麦在拔节期和灌浆期设计不同水分胁迫处理,研究了不同程度、不同时期水分胁迫对冬小麦产量和品质的影响,分析了产量和品质的相关关系。结果表明,灌浆后期干旱可明显提高小麦品质,当籽粒蛋白质含量在14%~16%之间时,高产和优质的矛盾不突出;拔节、灌浆期任何程度的水分胁迫都将导致产量下降,重度胁迫下降幅度较大;拔节期干旱对有效穗数、穗粒数和产量影响大,而对千粒重影响最敏感的时期是灌浆期,拔节、灌浆生育后期胁迫处理对产量及其构成因子的影响比前期小;灌浆期土壤相对含水率控制在55%~70%之间可实现节水、高产、优质三者的协调统一。     

山东省冬小麦单产监测与预报方法研究

针对传统农业估产方法效率低、成本高的现状,以山东省为研究区,基于山东省10年表面反射率8 d合成产品MOD09A1、全球陆地蒸发蒸腾8 d合成产品MOD16A2数据和历史产量数据,以增强型植被指数(EVI)、作物水分胁迫指数(CWSI)和经过历史产量分解得到的技术产量为输入,利用最小二乘法构建了山东省级和市级尺度的冬小麦单产估算模型,并在监测和预报两种模式下进行了模型的应用和精度验证。结果表明,在监测模式下,省级估产精度为96.91%,各市监测精度均不小于89.41%,其中菏泽市监测精度最高,为99.31%,济宁市监测精度最低,为89.64%;在预报模式下,返青期结束(第89天)、拔节期结束(第121天)和乳熟期结束(第145天)时的省级小麦预报精度均不低于96.44%,各市预报精度均不小于89.41%,其中青岛市预报精度最高,3次预报的平均精度为99.07%,济宁市预报精度最低,3次预报的平均精度为89.81%。本文建立的估产模型对市级和省级作物单产估算均有较高的适用性,可以实现动态产量预报。本研究对及时了解冬小麦的生长状况、制定科学有效的农业生产决策具有参考价值。     

基于无人机遥感植被指数优选的覆膜冬小麦估产研究

为进一步提高无人机遥感估产的精度,本研究以2021—2022年的覆膜冬小麦为研究对象,对返青期、拔节期、抽穗期和灌浆期的多光谱影像进行覆膜背景剔除,并优选最佳遥感窗口期,基于最优植被指数构建覆膜冬小麦估产模型。结果表明,利用支持向量机监督分类法剔除覆膜背景后冠层反射率更接近真实值,抽穗期和灌浆期的估产精度更高。将不同生育期的植被指数与产量进行相关性分析发现,最佳遥感窗口期为抽穗期。基于逐步回归和全子集回归法优选最优植被指数时发现,基于逐步回归法筛选变量为MCARI、MSR、EVI2、NDRE、VARI、NDGI、NGBDI、ExG时产量反演模型精度最高。此外,利用偏最小二乘法、人工神经网络和随机森林3种机器学习法构建的产量反演模型中,基于逐步回归法的随机森林模型的反演精度最高,R2为0.82,RMSE为0.84t/hm2。该研究可为提高遥感估产精度、实现农业生产精细化管理提供技术支持。     

基于VTCI和分位数回归模型的冬小麦单产估测方法

条件植被温度指数(VTCI)是一种综合了归一化植被指数(NDVI)与地表温度(LST)的遥感干旱监测方法,在关中平原的近实时干旱监测中具有其适用性。分位数回归能全面反映因变量的条件分布在不同分位数处的特征,回归结果稳健可靠。为了进一步研究VTCI干旱监测结果与小麦单产之间的关系及提高冬小麦单产估测精度,构建了不同分位数τ(0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)下关中平原各市2008—2014年的冬小麦主要生育期VTCI与单产之间的线性回归模型,并基于中位数(τ=0.5)回归模型对研究区域的冬小麦单产进行了估测。结果表明,分位数回归模型比较全面地反映了不同分位数下冬小麦单产分布与VTCI之间的相关程度,弥补了最小二乘估产模型回归结果单一、易受异常值影响等的不足。中位数回归模型的单产估测结果与实际单产之间的相对误差和均方根误差的最小值及平均值均低于最小二乘回归模型,估测精度较高。此外,中位数单产估测模型获取的冬小麦估产结果在年际变化规律与空间分布特征上与实际产量均较相符,说明分位数回归在研究VTCI与产量之间的关系及冬小麦单产估测中具有其适用性与可靠性。     

冬小麦受旱减产规律及产量与水关系模型研究

以淮北平原地区常用小麦品种冠35为试验材料,采用测坑进行冬小麦受旱试验,研究了不同受旱等级条件下的减产规律,构建了产量与水分关系模型。结果表明,冬小麦需水非关键期和关键期土壤水分对产量影响的总趋势均是产量随着土壤水分的降低即受旱程度的增大而下降,轻旱、中旱、重旱减产率分别为4.4%、8.1%、8.6%和6.2%、6.9%、11.2%;冬小麦在拔节期和抽穗—灌浆期对水分亏缺较为敏感,敏感指数分别为0.175 2和0.084 9,乳熟期与分蘖期对水分亏缺敏感程度较低,敏感指数分别为0.003 2和0.066 2。水分亏缺对冬小麦产量影响最大的阶段为抽穗灌浆期,而此阶段也正是小麦耗水强度最大期。     

基于双变量同化和交叉小波变换的冬小麦单产估测

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES-Wheat模型模拟的0～20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育时期同化VTCI和LAI与产量之间的共振周期,通过计算小波互相关度获得各生育时期同化VTCI和LAI的权重,进而构建基于加权VTCI和LAI的冬小麦单产估测模型。结果表明,在样点尺度,经过EnKF同化的VTCI和LAI能够综合表达模型模拟值和遥感观测值的变化趋势;在区域尺度,无论是否同化,经过交叉小波变换的各生育时期VTCI和LAI分别与产量之间存在特定的共振周期,同时发现,同化有助于对关键生育时期的特征提取;相较于未同化构建的估产模型,经过同化构建的估产模型的归一化均方根误差为13.23%,决定系数为0.50,平均相对误差为10.58%,精度略有提升,且估测产量的分布与统计产量的分布更为一致,因此认为将同化与交叉小波相结合构建的双变量单产估测模型精度更高,可为进一步实现高精度的区域产量估测提供研究基础。