Incorporation of ridge and furrow method of rainfall harvesting with mulching for crop production under semiarid conditions

A plastic-covered ridge and furrow rainfall harvesting (PRFRH) system combined with mulches was designed to increase water availability to crops for improving and stabilizing agricultural production in the semiarid Loess region of northwest China. The system was built by shaping the soil surface with alternate ridges and furrows along the contour. The plastic-covered ridges served as a rainfall harvesting zone and furrows as a planting zone. Some materials were also used to mulch the furrows to increase the effectiveness of the harvested water. This system can make better utilization of light rain by harvesting rainwater through the plastic-covered ridge. The field experiment (using corn as an indicator crop) showed that grain yields in the PRFRH system with mulches in 1998 and 1999 were significantly higher than the controls, with an increase of 4010–5297 kg per ha (108–143%). In most treatments, the water use efficiencies (WUE) were in excess of 2.0 kg m⁻³. The WUE values of corn in this system were 1.9 times greater than the controls in 1998 and 1.4 times greater than the controls in 1999. The plastic-covered ridge led to a yield increase of 3430 kg per ha (92%) in 1998 and of 1126 kg per ha (21%) in 1999 compared with the uncovered ridge. On average, the additional mulches in the furrow brought about a yield increase of 8–25%. Based on the results of this study and other researches, this technique can increase corn grain yield by 60–95% in drought and average years, 70–90% in wet years, and 20–30% in very wet years. The PRFRH system had the potential to increase crop yield and produced greater economic benefit, therefore it could be used in regions dominated by light rainfall of low intensity where crops generally fail due to water stress.     

跨区作业经济效益影响因素剖析

根据2004年跨区作业调查,计算了联合收割机跨区机收的经济效益,并着重指出了跨区作业经济效益下降的实际问题;通过深入分析其中的原因,指出影响跨区作业经济效益的两大主要因素,是信息系统不完善和散机的无序流动。     

玉米籽粒内部组分低对比度透射图像精确分割研究

为解决玉米籽粒透射图像由于对比度较低造成内部组分提取不精确的问题,提出一种基于色彩通道非线性变换的多通道重叠区域分割方法,对玉米籽粒图像在灰度、R通道及b通道下得到的二值图像使用重叠区域原理,实现玉米籽粒组分的精确分割。首先,采集不同玉米品种的籽粒透射图像,提取单粒玉米籽粒;其次,采用多通道重叠区域法分割单粒籽粒图像,得到玉米籽粒胚部、角质胚乳和粉质胚乳3部分的图像;最后,以查全率和查准率评价多通道重叠区域法与传统图像分割方法对不同品种玉米籽粒的分割效果。不同品种玉米籽粒的分割试验表明:多通道重叠区域分割方法的查全率、查准率及综合评价指标均达到98%以上,分割效果优于传统的图像分割方法,能够实现不同品种透明角质玉米籽粒透射图像的精确组分分割。     

多孔管的变径设计

要保证孔口压力差不超过允许范围条件下，一条多孔管可由两种管径不同的管段组成，即采用变径法设计。本文考虑了影响多孔管沿程压力的因素，导出了各种地形坡度下变径设计计算公式。这一方法可供喷灌及微灌工程设计参考。     

小麦跨区作业信息需求分析

根据2005年小麦跨区作业调研的结果,分析了机手的基本情况、跨区作业过程中的信息需求、信息获取方式、信息获取渠道等。建议建立一个短信息系统网络,通过手机短信来发送与传递信息,引导跨区作业可持续发展。     

秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。     

基于K均值聚类的厚壁组织区域自动提取

桉树是我国南方的速生丰产林,区域提取是定量分析各种组织抑制桉树茎生根原因的重要前提。为此,介绍了基于K均值聚类的在桉树茎切片图像中自适应提取厚壁组织区域的图像处理技术。将桉树茎切片彩色图像转换为CIEL*a*b*彩色空间,用K均值聚类分析算法对描述颜色的a*和b*通道进行聚类分析,提取细胞厚壁,然后填充其中白色的细胞腔,构成完整的厚壁组织区域。实验结果表明,在CIEL*a*b*空间使用该算法可以获得较准确的实验结果。     

京津冀地区市域及县域蔬菜生产特征分析

利用区位熵指数和K均值聚类算法(K-means)分析了京津冀地区13个市域单元和184个县域单元的蔬菜生产空间分布、集聚程度及分类。结果表明:京津冀地区市域蔬菜生产大致分为紧缩型、发展型和平衡型三类;县域蔬菜生产呈现一定的专业聚集度,区位熵两极分化趋势明显,可根据县域蔬菜生产特征将京津冀地区划分为4个蔬菜生产区。     

嫩江沙地不同土壤质地类型起沙风速的研究

文章研究将沙粒在风速达到沙粒的起动风速时沙粒的瞬间起动方式分为4种,即:滚动、跳跃、悬浮和飞扬4种。在嫩江沙地的3种典型土壤(沙质黏壤土、沙质壤土、风沙土)质地类型区域分别观测记录了沙粒在出现这4种情况时的瞬时风速值大小。经分析得出,在沙质黏壤土、沙质壤土和风沙土等3种土壤类型区域,若能将风速分别控制在6.3、6.4和7.2 m.s-1,即可有效防止风沙流的产生。     

宁夏地区潜在蒸散发变化特征及成因分析

根据宁夏地区1962—2017年11个国家级气象站的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算宁夏地区潜在蒸散发(potential evapotranspiration,ET0)日值系列,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验、ArcGIS反距离权重空间插值、敏感性分析和贡献率等方法对宁夏地区...