旱作春玉米农田Priestley-Taylor模式参数的变化

Priestley-Taylor(PT)参考作物蒸散(ET₀)估算模式系数(α)的本地化研究,对于确定水资源高效利用的半旱地农业生产措施及精准灌溉具有非常重要的意义。本文以FAO(1998)推荐的Penman-Monteith (PM)参考作物蒸散估算方法为标准,采用涡度相关技术并根据气象数据信息,监测半干旱气候条件下旱作春玉米农田尺度水、热交换传输过程,以分析Priestley-Taylor模式参数α的变化特征并确定其本地化估算参数值。结果表明,年时间尺度变化过程中高海拔半干旱气候条件下根据PT模式推荐系数α=1.26确定的参考作物蒸散量(ET_{0-PT 1.26})估算值,在11月至来年4月份非作物生长季期间平均偏低21.2%,在5月至9月份旱作春玉米生育期内平均高于PM模式的参考作物蒸散量(ET_0-PM)估算值5.5%,研究站点旱作春玉米生长季本地化适宜的PT模式系数α值为1.15±0.06。在季节变化过程中,旱作春玉米农田近正午时刻实际PT模式系数平均值呈单峰型变化趋势,春玉米抽雄抽穗开花期达到高峰,平均值为0.67±0.08,苗期最低,仅为0.26±0.13,全生育期平均值为0.50±0.21。若要在半干旱气候地区根据PT模式准确估算参考作物蒸散量,需进行PT模式参数的本地化研究。     

黑土地保护中不容忽视的一个问题:地膜残留及其污染

"黑土地保护"作为一项国家战略,已经写进我国"十四五"规划和"2035年远景目标纲要",中国科学院与东北三省政府签署了"黑土粮仓"科技会战框架协议,全力开展"黑土地保护"科技会战.当前"黑土地保护"科技攻关主要关注提升土壤有机质、降低土壤侵蚀、减少化肥和农药面源污染、推广保护性耕作等热点问题,而黑土地地膜残留与污染已经...     

残留地膜对棉花和玉米苗期根系形态和生理特性的影响

通过盆栽试验,研究不同残膜量（0、90、180、360、540、720、900 kg·hm^-2）对苗期棉花和玉米生长（干物质、株高和叶面积）、根系形态（根长、根表面积）和根系生理（根系活力、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD）的影响,并探究对两种作物根系影响差异显著的残膜量临界值。结果表明,在0~540 kg·hm^-2残膜量范围内,残膜对苗期棉花的株高和叶面积不会造成显著降低的影响;随着残膜量的增加,苗期玉米株高和叶面积逐渐降低,在90 kg·hm^-2残膜梯度下开始显著降低。随着残膜量的增加,苗期棉花和玉米的根长、根表面积以及根系活力、CAT和POD活性呈现先增加后降低的趋势,最大值出现在90~180 kg·hm^-2残膜量梯度范围内,最小值出现在900 kg·hm^-2残膜量。由于玉米的须根系众多,根系与残膜接触的面积大,导致苗期玉米产生显著差异的残膜量临界值小于苗期棉花。残膜量在90~180 kg·hm^-2区间内,残膜会作为一种适度胁迫,作物苗期根系会主动进行适应性的生长,超过该范围残膜会对作物根系的生长造成阻碍作用。     

我国北方旱区雨养小麦生产潜力研究

由于水资源匮乏,我国北方旱区农业多以雨养为主.小麦是北方主要的粮食作物,为明确旱区雨养小麦生产潜力,对区域粮食生产水平做出客观评价,本文以整个北方旱农区为宏观尺度,利用CERES-wheat作物模型,模拟了北方旱区雨养小麦生产潜力水平,分析了潜力的时空分布规律.研究表明,我国北方旱区雨养小麦的生产潜力为半湿润区半湿润偏旱区半干旱区半干旱偏旱区干旱区,半湿润区雨养小麦生产潜力约为6300kg·hm-2,干旱区约为3000mg·hm-2,干旱区的年际间潜力变化较其他区域稳定.我国北方旱区雨养小麦生产潜力东部高于西部,南部高于北部,冬小麦的潜力高于春小麦.     

基于熵权的模糊物元模型在坡耕地水土保持耕作技术模式评价中的应用

将熵值理论与模糊物元建模相结合,应用于水土保持耕作模式评价中,建立了基于熵权的模糊物元模型。引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配困难的问题和主观确定权重的人为干扰。该模型以一种新的方法进行水土保持耕作模式评价,能避免单个指标值进行比较而出现的偏离,并结合实例进行应用,体现了该模型的合理、简便和实用。     

基于降解地膜覆盖的新疆棉花生长发育及效益分析

为研究降解地膜降解进程及其对新疆南部棉花生长发育、产量和经济效益的影响,在新疆阿克苏以普通地膜(PE)为对照,进行T1、T2、T3(氧化-生物双降解生态地膜)、HS(生物分解地膜)4种可降解地膜覆盖棉田试验。结果表明,T1、T2、T3、HS诱导期分别为71、67、57、52 d,降解速率T3HST2T1。在棉花关键生育时期,T1和PE的棉花株高与其他可降解地膜差异显著,蕾数、铃数、花数、果枝数差异不显著。PE和T1棉花快速增长期较长,PE干物质积累量比T1少4.71%;而PE比T2、T3、HS高20.62%、5.03%、27.33%。单株结铃数表现为PET1T3T2HS;与PE籽棉产量相比,HS显著减产30.26%,其他处理与PE差异不显著。研究表明,T1覆盖的棉花干物质积累量、籽棉产量等效果与PE相当,增收5.81%,降解速率慢;T3覆盖效果与PE无显著差异,减收7.97%,降解速率比T1快。综合经济效益与生态效益,T3更适宜在新疆南部棉田覆盖。     

我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

地膜覆盖技术已成为我国农业应用最为广泛的农艺技术之一,但同时地膜残留污染也成为影响农业可持续发展的一个重大问题,系统分析梳理地膜覆盖种植技术、地膜残留污染的特点及防控技术对于该技术合理利用具有重要意义。本文在已有工作基础上,系统分析了我国地膜覆盖种植技术应用情况、地膜残留污染特点和防治技术。结果表明,20世纪80年代以来,我国地膜用量及覆盖面积一直呈大幅度上升态势,年增长率在8%左右,1991—2011年20年间,地膜使用强度增加了3~10倍,但存在明显区域差异。总体上,北方省区的地膜使用强度大,增长幅度快。地膜覆盖应用作物也从经济作物扩大到粮食作物,应用面积最大作物依次为玉米、蔬菜、棉花、烟草和花生等。地膜覆盖技术的应用产生了巨大效益,但同时也带来了一系列污染危害。长期覆膜农田土壤中都存在程度不同的残膜污染,残留量一般在71.9~259.1 kg·hm-2。西北地区是残膜污染最严重的地区,土壤中残膜量远远高于华北和西南地区。残留地膜大小和形态多种多样,主要有片状、蜷缩圆筒状和球状等,在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。目前,我国地膜残留污染防治技术滞后,人工回收是普遍和主要的回收形式,其他防治技术如机械回收、节约型地膜应用、生物降解地膜尚未较大规模应用。当前,为防止地膜残留污染进一步加剧,急需修订完善地膜标准和加强质量监管,提高可回收性;推广节约型地膜使用技术和残膜回收技术;开展地膜覆盖技术适应性研究,促进技术合理利用。     

陇中黄土高原丘陵沟壑区土壤水分动态变化分析

土壤水分是土地评价及节水农业技术研究的基础，土壤水分的动态变化已经成为前沿研究领域的热点之一。论文以陇中黄土高原丘陵沟壑区3个国家级农气站点资料为数据基础，以Sufer7．0为技术手段，分析了各站点多年平均和代表站点不同降水年型的土壤水分动态变化规律，以期为区域节水高效农业的建设提供科学依据。     

北方旱区保护性耕作对农田土壤水分的影响

土壤水分是中国北方旱区农业生产的主要限制因子,研究保护性耕作技术体系下土壤水分的动态变化,明确不同耕作模式下的水分平衡规律,对于选择适宜的保护性耕作技术,提高北方旱区土壤水分的利用效率具有重要的指导意义。该文在2a田间试验的基础上采用DSSAT模型对4个不同保护性耕作处理的土壤体积含水量、水分平衡以及水分利用效率进行了模拟和检验。结果表明干旱年份保护性耕作处理土壤体积含水量较传统耕作高,RMSE误差在0.025～0.063;干旱年份传统耕作土壤储水量减少最多,为144.6mm,降水较多年份减少也最多,为46.1mm;干旱年份水分利用效率1.52～1.78kg/m3,免耕覆盖水分利用效率最高,降水较多年份水分利用效率1.70～1.71kg/m3,各处理间差异并不显著。研究结果为保护性耕作技术对农田土壤水分的影响研究提供了理论依据。     

保护性耕作技术对大豆光合特性、产量及水分利用效率的影响

保护性耕作技术其核心是保持水土,最大限度地保护农业水土资源,提高农作物产量和水分利用效率.针对黑龙江省西部半干旱农区干旱少雨、水土流失严重、水资源短缺的实际情况,在国家"863"农业节水项目试验基地甘南县,对不同保护性耕作技术条件下的大豆光合生理生态特征、产量及水分利用效率进行了试验研究.结果表明:保护性耕作技术能显著提高大豆叶片的净光合速率、产量及水分利用效率,净光合速率与产量、水分利用效率均呈正相关.