基于混合高斯模型渗灌复合材料导水特性分析

为了定量研究由蒙脱土和聚丙烯酰胺制备而成的渗灌复合材料导水特性与其组分之间及土壤湿度的关系,该文利用混合高斯模型模拟求解渗灌复合材料的平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度之间的关系。设置9组组分比例不同(蒙脱土与聚丙烯酰胺质量比5~25)的渗灌复合材料在8个土壤湿度(土壤质量含水率3%~17%)下进行建模,另外2组((蒙脱土与聚丙烯酰胺质量比8和18)不同的组分制备而成复合材料在2组不同土壤湿度(土壤质量含水率4%和14%)下进行验证。结果表明:建立的渗灌复合材料平衡导水率与材料组分的关系函数,相应模拟值与实测值之间的均方根误差(root mean squared error,RMSE)≤25.87 g/h,误差平方和(sum of squares of error,SSE)≤160,决定系数(coefficient of multiple determination,R2)≥0.8933,利用混合高斯模型模拟平衡导水率、材料组分关系函数的相关参数与土壤湿度之间的关系,相应模拟值与实测值之间的RMSE≤195 g/h,SSE≤98350,决定系数R2≥0.6868,说明利用混合高斯模型拟合渗灌复合材料的平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度之间的关系函数具有很好的稳定性、可行性及精确性;经验证,平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度关系函数的模拟值与实测值之间的最大相对误差为14.14%,表明用该函数模拟渗灌复合材料H-C-M之间关系的可靠性。该研究对于后续的渗灌材料的研制及应用具有指导意义。     

气候变化背景下武川主要作物生产水足迹变化分析

生产水足迹(WFP)是指生产单位产品所消耗的水资源,一般用单位质量农产品所需要的水的体积来表示作物生产水足迹。气候变化对生产水足迹的影响是农业生产者关心的重要科学问题。本文以内蒙古自治区武川县主要作物马铃薯、春小麦为例,基于1983-2010年气象数据及生育期资料,修正作物系数,应用CROPWAT模型,计算作物生产水足迹,分析气候变化对作物生产水足迹的影响。结果表明：（1）近28a来,武川县气候呈干暖化变化趋势,马铃薯和春小麦生产水足迹呈显著下降趋势（P<0.05）;（2）气候变化对作物生产水足迹影响显著,生育期平均相对湿度、平均气温和平均日较差对马铃薯生产水足迹影响较大,生育期平均风速和平均日较差对春小麦生产水足迹影响较大;（3）1983-2010年马铃薯平均生产水足迹为1.37m3·kg-1,春小麦平均生产水足迹为2.51m3·kg-1,说明在当地生产单位质量的干物质,春小麦比马铃薯消耗更多水分。在该地区适当增加马铃薯播种面积,对提高水资源利用效率,促进地区农业发展具有重要作用。     

中国粮食作物辐射诱变育种及其影响因素分析

本文通过辐射诱变育种成果生产函数模型的建立 ,分析了影响新品种产生的各种因素及其作用 ,得出了科研投资、人力资本和辐照设施是决定辐射诱变方法所育成新品种产量水平及推广面积的最重要因素。并得出了并非所有的从事辐射诱变育种的单位必须有辐照设施 ,国家仅需加强具有较强研究能力的从事辐射诱变育种研究单位的辐照设施投资 ,而将节省的经费用于诱变育种研究项目的投入 ,使更多的单位能够进行辐射诱变育种研究工作 ,增加选育出具有更优良变异材料的机会     

灌溉与施氮对留茬免耕春小麦氮素吸收和氮肥损失的影响

在甘肃省石羊河流域绿洲灌区,采用裂区设计大田试验,研究不同灌溉量（常规灌溉（327 mm）、节水20%灌溉（261 mm）、节水40%灌溉（196 mm））和施氮量（0,140,221,300 kg/hm^2）对留茬免耕春小麦植株吸氮量、收获期土壤硝态氮（NO3^--N）含量和氮肥损失的影响。结果表明,在留茬免耕农田中,灌溉量从196 mm增加到327 mm,小麦籽粒含氮量从1.55%增加到1.71%,植株吸氮量从134 kg/hm^2增加到190kg/hm^2。当施氮量超过221 kg/hm^2时,籽粒含氮量、秸秆含氮量、植株吸氮量不再显著增加。施氮300,221,140 kg/hm^2处理的植株吸氮量比不施氮处理的分别提高47%,37%和18%;在春小麦收获期,土壤表层（0-60 cm）NO3^--N含量随灌溉量增加而减少,随施氮量增加而增加,灌溉和施氮对60 cm以下土壤NO3^--N含量影响不明显。与不施氮处理相比,施氮300,221,140 kg/hm^2的氮肥损失分别为186,137,94 kg/hm^2。     

灌溉水温与施氮量对滴灌棉田土壤水热及棉花生长和产量的影响

【目的】探究膜下滴灌棉田土壤水热环境和棉花生长对灌溉水温与施氮量的响应机理,旨在确定北疆滴灌棉花合理的灌溉水温和施氮量。【方法】以新陆早42号棉花为试验材料,设置4个灌溉水温：15℃(T0)、20℃(T1)、25℃(T2)和30℃(T3);3个施氮水平：250 kg·hm^-2(F1)、300 kg·hm^-2(F2)和350 kg·hm^-2(F3),采用双因素完全随机试验设计。分析不同灌溉水温条件下施氮量对棉田土壤水热环境、棉花生长、产量和水氮利用效率的影响。【结果】常规灌溉水温与低氮处理降低土壤温度,抑制棉花生长,单株铃数降低并导致籽棉产量下降。适宜的灌溉水温和施氮量可以改善土壤水热环境,促进棉花生长发育,提高籽棉产量和水氮利用效率。与15℃常规灌溉水温相比,增温灌溉显著提高了土壤温度0.58—3.30℃,土壤储水量降低1.2%—7.2%,土壤呼吸速率显著提高5.7%—28.0%;随灌溉水温升高,棉花株高、叶面积指数及地上部干物质积累量先增高后降低,在灌溉水温为25℃时达最大。随施氮量增加,土壤储水量降低3.3%—6.7...     

基于GIS的石羊河流域玉米气候生产潜力分析

【目的】分析石羊河流域种植玉米的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,探索影响石羊河流域玉米产量的主要限制因素,为当地的玉米生产提供参考。【方法】利用石羊河流域1980-2005年的气象数据,采用机制法分析该流域玉米的光合、光温和气候生产潜力,并结合ArcviewGIS软件分析其空间分布规律;利用FAO的CROPWAT模型,分析玉米生育期蒸发蒸腾量的变化规律,提出相应的灌溉建议,发掘作物生产潜力,提高流域玉米的产量。【结果】石羊河流域玉米光合、光温生产潜力分别为22 704.79~25 732.44和10 665.73~17 189.27kg/hm2,二者的空间分布规律大致为由北向南逐渐降低;气候生产潜力为360.97~3 947.91 kg/hm2,空间分布规律为由北至南递增;综合分析认为,石羊河流域玉米光合、光温生产潜力处于全国中等水平,而气候生产潜力处于较低水平;CROPWAT模型分析表明,玉米需水关键期为6月下旬至7月下旬,即拔节-抽穗期,此时是玉米产量形成的关键期,应该保障该时期玉米的灌溉用水。【结论】石羊河流域玉米气候生产潜力的主要限制因素是水分条件,要充分发掘石羊河流域玉米的生产潜力,就应在玉米的关键需水期进行适时灌溉。     

水稻新品种绥粳3号的特征特性及栽培技术

绥粳3号是黑龙江省农科院绥化农科所1990年冬从黑龙江省农垦科学院水稻所引入藤系138为母本,垦87-239为父本杂交组合的F3材料,1991年在绥化所加代种植,选育F4,1991年冬在海南加代至F5,1992年决选,代号绥92 -188。1999年2月经黑龙江省农作物品种审定委员会审定。绥粳3号取其母本藤系138丰产抗病,耐障碍性冷害,空壳少,取其父本垦87-239苗期耐冷性好,丰产性好,后期灌浆快,米质较优等选育而成。绥粳3号的育成,拓宽了黑龙江省水稻育种的种质资源,用其作亲本的后代材料,表现优质,抗病高产等特点,很可能成为水……     

隶属函数法综合评价灌溉量对‘骏枣’水分利用率 及果实品质影响

为研究灌溉量对水分利用率及果实品质的影响,在分析7年生‘骏枣’生育期不同灌溉处理耗水量的基础上,探讨滴灌条件下不同处理的灌水量对‘骏枣’水分利用率、果实性状、产量及品质的影响,确定典型干旱沙漠区适宜红枣生长的土壤水分下限。结果表明：（1）当土壤含水量保持在田间最大持水量65%时,灌水生产效率和水分利用率均最高。（2）灌溉后土壤含水量下限控制在田间持水量的55%时,产量最高。（3）在一定范围内,灌水量越少,果实可溶糖含量越高,果品等级越高。（4）应用隶属函数值法综合评价相关指标对灌溉量的应用效果表明,在干旱沙漠区‘骏枣’的土壤含水量应控制在田间持水量的65%左右,既能保证红枣生长发育过程中对水分的生理需求,又能使灌水生产率达到最大、红枣的品质最佳。     

引入地形因子的黑土区大豆干生物量遥感反演模型及验证

为了对田块尺度农作物地上干生物量进行估测,提高大豆地上干生物量反演模型的精度和稳定性,该文获取了研究区地块2016年7、8月份的SPOT-6多光谱数据,并测定不同地形坡位的大豆地上干生物量,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)为输入量,建立田块尺度大豆地上干生物量一元线性回归模型;加入与地上干生物量相关的地形因子,建立逐步多元回归和神经网络多层感知反演模型.结果表明:1)使用传统的单一植被指数模型预测大豆地上干生物量有可行性,但模型精度和稳定性不高.2)加入地形因子(海拔、坡度、坡向)的神经网络多层感知器模型,有较高的精度和可靠性,模型准确度达到90.4％,验证结果显示预估精度为96.2％.反演结果与地块的地形、地貌、气温和降水特征基本吻合,反映了作物长势的空间分布特征,可以为田块尺度大豆地上干生物量动态监测和精准管理,提供借科学依据.