关中西部冬小麦作物系数的试验研究

采用FAO推荐的作物系数法,分别用分段单值平均法和双值法确定了冬小麦的作物系数,并利用蒸渗仪的实测值和参考作物蒸发蒸腾量对其进行了修正.利用大型称重式蒸渗仪数据计算的冬小麦逐日作物系数变化情况表明,冬小麦的峰值出现在播种后200 d左右,处于抽穗至灌浆时期.另外还拟合了冬小麦作物系数与播种后天数的计算公式,在陕西杨凌当地气候条件下,如品种无变化,采用分段单值平均法计算的冬小麦单作物系数为:Kcbini(实)=0.55;Kcbini (Tab)=1.25;Kcend(Tab)=0.76;双作物系数为:Kcbini(Tab)=0.55;Kcbmid(Tab)=1.25;Kcbend(Tab)=0.79.     

深圳市3种灌木单株蒸散量及作物系数的研究

[目的]测定深圳市3种常见灌木在不同灌水梯度下的蒸散量,并确定其作物系数,为深圳市园林灌木的合理灌溉提供理论依据。[方法]盆栽试验,4种灌水梯度分别为田间持水量的45%-30%、60%-45%、75%-60%和90%-75%。利用称重法测定4种灌水梯度下3种灌木的实际蒸散量,同时利用Makkink方法计算参考作物蒸散量,确定3种灌木的作物系数。[结果]3种灌木的蒸散量均随灌水梯度的增加而增加,灌水量多,蒸散量就多。金叶假连翘和龙船花的蒸散量曲线呈现单峰型,变叶木的蒸散量曲线呈现双峰型。3种灌木的蒸散量排列顺序为：金叶假连翘〉变叶木〉龙船花。变叶木、金叶假连翘、龙船花作物系数的变化范围分别为0.97-1.82、0.95-2.17、0.90-1.58。[结论]确定3种灌木在不同月份和不同灌水梯度下的蒸散量和作物系数。     

不同灌溉水平下石竹的水分蒸散研究

为了评测园林常用宿根花卉石竹在北京地区的水分需求,2006年利用蒸散量反馈式灌溉原理,采用小型蒸渗仪研究了石竹一年生苗在100%ETc、75%ETc、50%ETc、25%ETc 4个灌溉水平下的水分蒸散。结果表明,6—10月石竹的蒸散量随灌溉量减少而降低,不同灌溉水平间蒸散量差异显著;同一灌溉水平下各月之间蒸散量差异显著。4个灌溉水平下石竹6—10月的总蒸散量分别为432.6、315.5、220.6、118.0 mm。利用Penman-Monteith蒸散量经验模型计算潜在蒸散量ET0,得出石竹6—10月的作物系数Kc为0.63～1.12。根据实测蒸发皿的蒸发量计算出石竹6—10月的需水系数α为0.93～1.77。随着植物的生长,Kc和α值在9月达到高峰。测量石竹在8—10月的日蒸散,在12:00时蒸散量最大,为单峰曲线;但在水分胁迫情况下会出现蒸腾午休现象,表现为双峰曲线。4个灌溉水平下石竹的蒸散量均低于北京地区的自然降雨,总降雨量可以满足石竹的水分需求,但鉴于降雨季节性分布不均衡,春秋季节适当灌溉可以延长观赏期。      

陕西关中地区大豆作物系数试验研究

作物系数-参考作物蒸发蒸腾量法是作物需水量计算最普遍采用的方法。作物系数作为该方法的重要参数,它的确定已成为作物需水量研究的关键问题。依据2005-2007年3年田间试验资料,利用Penman-Monteith公式计算了关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量,并利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量,由此计算了大豆各生育阶段的作物系数,并分析了大豆作物系数变化规律。结果表明:关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量平均为498.4 mm;大豆作物系数全生育期平均为0.89,在开花~结荚阶段最大,平均为1.26,其次为结荚~成熟阶段,平均为1.04,播种~幼苗阶段最小,为0.29;在关中气候背景下,大豆作物系数与>10℃积温具有较好的二次多项式关系。     

淠史杭灌区中稻作物系数试验研究

[目的]计算淠史杭灌区中稻作物系数。[方法]利用中稻各生育期参考作物蒸散量和实际蒸发蒸腾量求得作物系数。[结果]淠史杭灌区参考作物蒸散量日均值拔节孕穗期最高为5.1 mm;作物实际蒸发蒸腾量抽穗开花期日平均最大为6.3 mm,其次是拔节孕穗期,日平均为6.2 mm。拔节孕穗期作物系数为0.97~1.57,平均为1.33;其次是抽穗开花期为1.02~1.59,平均为1.31。因此,拔节孕穗期和抽穗开花期为中稻水分敏感期。在浅湿间歇的灌溉制度下,淠史杭灌区中稻作物系数与移栽后天数和积温具有较好的3次多项式关系,相关系数分别为0.985 7和0.993 2。[结论]该研究找出淠史杭灌区中稻需水敏感期,可为灌区水稻科学灌溉提供理论基础;构建作物系数曲线,可为淠史杭灌区中稻蒸散蒸腾量的计算提供科学依据。     

常用六种草坪草蒸散量及作物系数的研究

根据水分平衡法采用小型蒸渗仪测定了两种水分条件下 6种草坪草的蒸散量 ,并采用Penman Monteith经验公式计算确定了各草种的作物系数 .两种水分条件为充足供水和限量供水 .参试的草种为草地早熟禾 (PoapratensisL .Nuglade)、高羊茅 (FestucaarundinaceaSchreb .Hundog 5 )、多年生黑麦草 (LoliumperenneL .Advent)、普通狗牙根(Cynodondactylon(L .)Pers.)、野牛草 (Buchloedactyloides(Nutt.)Engelm .)、日本结缕草 (ZoysiajaponicaSteud .) .草种间 ,水分处理间的草坪蒸散量均表现较大差异 .充足供水的草坪的蒸散量比限量供水的蒸散量大 30 5～ 1 5 3 5mm .全生长季冷季型草坪草的蒸散量大于暖季型草坪草 ,最多相差 2 0 0mm .两种水分条件下 ,6种草坪草的生长季总蒸散量排序相同 ,最大蒸散量排序为高羊茅 (90 3 5 5mm) >草地早熟禾 (85 7 93mm) >多年生黑麦草 (85 0 91mm) >狗牙根 (82 5 6 1mm) >野牛草 (75 8 6 6mm) >日本结缕草 (70 1 5 5mm) .不同的水分处理 ,草种和季节对草坪的作物系数均有一定程度的影响 .冷季型草的生长季平均作物系数介于 0 98～ 1 0 9之间 ,暖季型草的介于 0 70～ 0 96之间 .充足供水条件下高羊茅和草地早熟禾的作物系数与限量供水条件下的作物系数差异不显著 ,多     

我国不同参考作物蒸散经验模型适用性分析及参数修正

为提高不同参考作物蒸散经验模型在全国范围内的精度和适用性,并简化计算方法,依据1961—2020年全国585个气象站点的逐日地面观测资料(统计数据未包含港、澳、台地区,下同),选用平均相对百分误差、标准差等量化指标,采用最大似然和最短距离法,从月尺度和年尺度上对以Penman-Monteith模型为标准的Hargreaves-Samani(HS)模型、Makkink(MK)法、Priestley-Taylor(PT)模型、Hargreaves(Har)模型、Mc Cloud(MC)模型进行比较分析和系数修正。结果表明:1)修正前除MC模型外月尺度平均相对百分误差平均值均低于20%,PT模型和MC模型年尺度平均相对百分误差平均值均高于25%,精度最低;2)修正后5种模型的月尺度和年尺度平均相对百分误差平均值均低于8%,计算精度明显提升,其中PT模型的修正效果最好,月尺度和年尺度的平均相对百分误差平均值均低于3.7%,与修正前相比均降低了80%以上;3)利用最短距离法进行聚类分析后发现,区域修正后Har模型和MK模型的修正效果最好,年蒸散量相对百分误差平均值分别为8%和5.1%。修正后的不同参考作物蒸散经验模型在全国范围内具有更高的适用性。     

淠史杭灌区中稻作物系数试验研究(二)

[目的]研究淠史杭灌区中稻作物系数的估算方法。[方法]利用Penman-Monteith公式计算参考蒸散量,通过观测获得中稻实际蒸散蒸腾量,求出2014年中稻实际作物系数Kc,并利用李艳婷等的研究结果建立的移栽后天数模型和积温模型2种方法估算2014年中稻作物系数Kc1和Kc2,分别比较Kc1、Kc2与Kc之间的RMSE,找出适合淠史杭灌区作物系数的估算方法。[结果]Kc1、Kc2与Kc的RMSE分别为0.106和0.197,移栽后天数法估算的作物系数Kc1与实测作物系数Kc较为接近,即淠史杭灌区的中稻作物系数选用移栽后天数法来估算更为准确。[结论]该研究为淠史杭灌区中稻作物系数的研究提供了一定的科学依据。     

几种计算参考作物蒸散量的模型在湖南的适用性研究

[目的]探讨几种计算参考作物蒸散量的模型在湖南的适用性。[方法]利用衡阳站的日气象观测资料,对4种常用参考作物蒸散量模型的计算结果与小型蒸发皿实测值进行月平均值的比较、相关分析及均方差、平均偏差分析。[结果]4个模型计算的月平均值与实测值的变化趋势基本一致。由Penman-Monteith模型计算出的参考作物蒸散量与实测值变化趋势的一致性最好,线性相关较好,与实测值偏差最小。能较好地反映当地作物蒸散变化的实际。[结论]Pemmn-Monteith模型在湖南的适用性较好。     

充分供水下刺槐和侧柏苗木光合特性及水分利用效率的研究

采用人工控制土壤水分的方法(称重法),采用Li-6400便携式光合测定系统,对刺槐和侧柏苗木净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度及其相应的环境因子进行了测定.结果表明:充分供水条件下,刺槐、侧柏苗木光合速率日变化呈"双峰"型曲线,均有不同程度的光合"午休"现象,且上午的光合速率明显高于下午.气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化呈凹型曲线.胞间CO2浓度受空气CO2浓度和气孔导度的双重影响,呈现出早、晚高,正午低的日变化规律.水分利用效率最高值出现在上午较早的时分,且上午的水分利用效率明显高于下午.光能利用效率呈现出早、晚高,正午低的凹形日变化曲线.     

非充分灌溉中作物——水模型的应用准则研究

根据半干旱地区东北通辽,并参照华北呼和浩特两地资料,对全生育期模型和阶段作物—水模型进行了系统的拟合检验。线性模型适应于全生育期相对蒸散和相对产量的关系,单阶段模型为对数和指数关系。FAO所给Ky值与试验拟合结果存在差别,所以Ky应用要以试验结果为准,FAO值可做参考。在半干旱地区,詹森,布兰克,若尔模型较好,本文提出了模型应用的5点指南。     

参照作物蒸散量计算模型在新疆干旱地区适用性研究

对作物需水信息实时、准确地获取是实现智能灌溉发展精准农业的关键技术和必要条件。参照作物蒸散量(ET_0)是获取需水信息的重要依据和需水决策系统的核心,ET_0计算模型的精确与否将直接影响作物的长势以及智能灌溉的效果。选取基于温度的Hargreaves-Samani法(H-S法)、基于辐射的Priestley-Taylor以及经验公式法Irmark-Allen进行比较,选择不同的气象条件下最佳的ET_0计算模型。选择新疆地区的昭苏、乌鲁木齐、麦盖提、吐鲁番4个站点的气象数据,分别利用H-S法、经验公式法Irmark-Allen(I-A法)、Priestley-Taylor辐射公式(P-T法)、以及Penman-Monteith公式(PM-56)4种方法计算不同站点的ET_0值,以PM-56为标准对其他方法计算结果进行评价并修正。结果表明,在4个站点中Irmark-Allen的计算结果与PM-56最为接近,标准误差分别为1.215、1.020、1.311、1.065。经过回归分析得,昭苏站拟合优度最佳的是Allen,r~2为0.917,麦盖提站和吐鲁番站拟合优度最佳的是P-T法,r~2值分别为0.862和0.889,乌鲁木齐站拟合优度最佳的是H-S法,r~2值为0.926。对模型进行修正之后,昭苏站和乌鲁木齐站的最佳模型是H-S法,标准误差分别减小到了0.419和0.607,标准误差分别减少了90.6%和85.7%。麦盖提站和吐鲁番站的最佳模型是修正P-T法,标准误差分别减少到了0.670和0.439,标准误差减少了87.4%和89.8%。因此,可以在有限气象条件下将修正后的模型用于新疆地区相应站点ET_0的计算中,为农业灌溉提供便利。     

基于不同LSTM模型和Hargreaves模型估算鲁中地区参考作物蒸散量

为找出在仅使用温度这一气象参数条件下适用于区域参考作物蒸散量(ET₀)估算的简化模型,本研究以鲁中地区为研究区域,基于6个气象站点1961-2019年的逐日气象数据,以长短期记忆神经网络(LSTM)模型和Hargreaves(HS)模型为基础,利用粒子群优化LSTM模型(PSO-LSTM)、遗传算法优化LSTM模型(GA-LSTM)、贝叶斯理论优化LSTM模型(BA-LSTM)和5种HS改进模型估算ET₀,并将估算结果与Penman-Monteith(PM)模型的ET₀进行对比。结果表明,相同参数输入条件下,LSTM模型精度普遍优于HS模型,4种LSTM模型具有较强的适用性,其中BA-LSTM模型对ET₀日值的估算效果最优,其均方根差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、决定系数(R²)、效率系数(E_ns)的中位线分别为0.378 mm/d、0.276 mm/d、0.904和0.902,其综合性指标指数(GPI)的中位线为1.837。同时,BA-LSTM模...     

不同灌水条件下缓释氮肥在冬小麦上的肥效研究

利用大田试验研究了不同灌水条件下，麦田施用缓释氮肥SRN－1和SRN－2对小麦产量和氮素利用率的影响。结果表明：与尿素相比，SRN－1、SRN－2对冬小麦生物学性状及增产均有明显效果，并能显著提高冬小麦对氮素的利用率。在全生育期不灌水、灌越冬水、灌越冬水＋拔节水的条件下，氮素利用率较普通尿素分别提高2．9，2．0，4．3和5．3，6．1，7．4个百分点。     

在高肥力条件下冬小麦肥料利用率试验分析

为探索高肥力水平条件下氮肥、磷肥、钾肥的利用效率,科学指导农民合理施用化肥,达到化肥减量增效的目的,滑县特在冬小麦上开展本试验。试验设置无肥区、无氮区、无磷区、无钾区、全肥区5个处理,3次重复。结果表明,在高肥力水平下,氮肥是冬小麦生产的主导因素,对小麦生物学性状和产量影响较大,不施氮肥小麦植株明显长势弱、产量低,不施磷肥、钾肥对小麦生物学性状和产量影响不大;在全肥区中氮磷钾肥配合施用,氮肥利用率较高,磷肥、钾肥利用率较低。因此在高肥力地块冬小麦生产中,应合理施用氮肥,适当减施或不施磷钾肥,以减少化肥用量,提高肥料利用率,实现化肥减量增效。     

基于自然降水条件下的冬小麦生育期干旱频率及应对措施

依据聊城1961～2011年小麦生育期的降水统计资料,采用小麦生育期内供需水量比作为干旱指标,对冬小麦生育期内的自然降水和小麦需水量进行计算分析。结果表明,51年中冬小麦生育期内出现干旱年份44年,其中重旱22年、极旱5年、轻旱17年,干旱频率为86%。说明在自然降水条件下,聊城冬小麦生育期发生干旱的概率极大,而且以重旱等级为主。聊城市农业干旱发生频率较高,根据生产实际提出了相应的应对措施。     

不同品种、肥水条件下冬小麦光谱红边参数研究

 通过对冬小麦不同生育时期红边参数变化规律的研究表明 ,小麦进入起身期后 ,伴随着植株旺盛生长和群体的不断扩大 ,红边的位置呈逐渐偏向长波方向的“红移” ,到抽穗期群体稳定后红移也停止。从灌浆期开始 ,随着个体衰老和群体减弱 ,红边位置又呈偏向短波的“蓝移”现象。叶片全氮含量 (LTN)与红边振幅 (dλred)及近红外平台振幅 (dλNIRP)间在全生育期均呈现正相关趋势 ,且相关程度随生育进展而不断增强 ;叶绿素a +b总量 (TChl)与红边振幅间 ,在起身期至拔节期为负相关 ,在抽穗期至乳熟期为正相关。TChl与近红外平台振幅间呈现正相关趋势 ,且相关程度随生育进展而不断增强 ;叶面积指数 (LAI)与红边振幅及近红外平台振幅间在全生育期均呈现正相关趋势。据此 ,红边振幅和近红外平台振幅 2个指标可能用来监测小麦生育状况并指导肥水调控 ,其中用近红外平台振幅推算叶片全氮含量 ,用红边振幅推算叶绿素总量 ,红边振幅或近红外平台振幅推算叶面积指数分别在部分生育时期有较高的可靠性。     

氚水示踪法研究非充分灌溉条件下作物耐旱性

以￣３Ｈ＿２Ｏ为示踪剂，用同位素示踪法对非充分灌溉的７大类作物耐旱性进行了试验研究，经６３个品种的５００余个样品的￣３Ｈ＿２Ｏ测定结果表明：在土壤含水量为凋萎系数以下的极度干旱状况下，作物处于萎蔫失水耐受时间时，给作物灌溉￣３Ｈ＿２Ｏ且复水时间为１．５ｈ，作物吸氘水量随此时间增值大的，其耐旱性强。同时发现，吸￣３Ｈ＿２Ｏ的量─—作物抗萎蔫能力与作物耐旱性成正比。将￣３Ｈ＿２Ｏ法与耐旱性盆栽鉴定法比较结果表明，氘水示踪失水作物抗萎蔫恢复能力是一种判别作物耐旱性的有效方法。     

基于DSSAT模型陕西杨凌不同降水年型冬小麦灌溉制度研究

基于DSSAT作物模型模拟了不同降水年型水分胁迫条件下的冬小麦生产潜力,对比分析不同生育期灌水对产量、WUE以及土壤蒸发量等的影响,从而确定关键灌水期;并在综合考虑产量、WUE、总灌水量、灌水次数等因素的基础上确定了不同降水年型下的最优灌溉制度。结果表明：(1) 冬小麦越冬水、返青水、拔节水、灌浆水四水中以返青水最为关键,其次为拔节水,最后为越冬水和灌浆水;当不灌返青水时,冬小麦产量和蒸腾量显著降低,土壤蒸发量显著升高;(2) 不同降水年型之间也存在显著差异,产量、WUE、作物蒸腾量等表现为丰水年略大于平水年,二者显著大于枯水年;而灌水边际效益表现为平水年＞枯水年＞丰水年;(3) 枯水年、平水年、丰水年的冬小麦最优灌溉制 度分别为枯水年返青期和拔节期各灌水75 mm和50 mm,平水年返青期灌水75 mm,丰水年返青期和拔节期各灌水25 mm。