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当期目录

2022年 第43卷 第07期    刊出日期:2022-07-20
农业生态环境栏目
基于Meta分析华北冬小麦高产高效协同提升灌溉方案
周丽涛, 孙爽, 张镇涛, 张方亮, 郭世博, 石延英, 杨晓光
2022, 43(07):  515-526.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.001
摘要 ( 381 )   PDF (1251KB) ( 407 )  
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目前针对灌溉对冬小麦产量和水分利用效率影响研究大多基于单点实验,受气候、土壤等因素影响,研究结果可比性较差,且难于获得区域结论。本文通过检索搜集获得186篇大田实验文献,共1876对观测数据,采用Meta分析方法分析明确了灌溉对华北冬小麦产量和水分利用效率的影响,揭示了不同区域、降水年型、土壤质地和施氮量水平下灌溉对产量和水分利用效率的影响差异,明确了不同情景下华北冬小麦产量和水分利用效率协同提升的最佳灌溉量。研究结果表明,与生长季内不灌溉相比,灌溉使华北冬小麦总体增产32.0%~38.3%,水分利用效率降低27.3%~30.1%。冬小麦生长季降水量<150mm的西北区域灌溉增产幅度(39.6%~53.5%)高于降水量>150mm的东南区域(24.3%~27.1%),灌溉后水分利用效率降低幅度(32.4%~37.5%)高于东南区域(22.0%~24.3%)。冬小麦高产高效的生长季内最佳灌溉量西北区域为150~180mm,东南区域为120~150mm;干旱年、平水年和湿润年均为灌溉两次效果最佳,且最佳灌溉时期分别为拔节期和开花期、拔节期和抽穗期、拔节期和孕穗期,最佳总灌溉量均为120~150mm;壤土条件下灌溉对冬小麦增产效果最佳,黏土条件下水分利用效率降低幅度最小,沙土、壤土、黏壤土和黏土四种土壤质地下冬小麦最佳灌溉量分别为60~90mm、120~150mm、180~210mm和150~180mm;施氮量在120~240kg·hm−2时,灌水80~140mm增产节水效果最佳,其中灌水110~140mm条件下冬小麦产量更高,而灌水80~110mm冬小麦水分利用效率更高。综上所述,华北地区冬小麦在湿润年型下拔节和开花期灌溉,平水年型下拔节和孕穗期灌溉,干旱年型下拔节和抽穗期灌溉,总灌溉量为120~150mm,可实现高产节水,若该区域为壤土,同时施氮120~240kg·hm−2,冬小麦可实现产量和水分利用效率的协同提升。 关键词:华北冬小麦|产量|水分利用效率|协同提升|Meta分析方法
利用线性和非线性耦合方式建立温室温湿度预测模型
蔡淑芳, 林营志, 吴宝意, 郑东海, 雷锦桂
2022, 43(07):  527-537.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.002
摘要 ( 336 )   PDF (644KB) ( 452 )  
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基于蔬菜种植试验温室内温度、相对湿度和光照强度的实测数据,根据ARIMA模型和RBF神经网络对线性和非线性问题的预测能力差异,构建ARIMA-RBF神经网络权重组合的温湿度预测模型,对温室内温度和湿度的动态变化进行预测,并比较各模型预测精度。结果表明:温室内温湿度分别具有更明显的线性和非线性变化特征,对应预测性能较好的单一模型分别为ARIMA模型和RBF模型。相较单一模型,ARIMA-RBF神经网络权重组合模型的预测精度更高、稳定性更好。最佳温度组合模型的MAE、MAPE和RMSE分别为1.04℃、2.95%和1.21℃;最佳湿度组合模型的MAE、MAPE和RMSE分别为0.35个百分点、0.36%和0.55个百分点。权重组合模型通过适当的加权策略充分发挥了单一模型对数据不同特征的处理能力,能较好地评估温室内温湿度状态,可为建立更具普适性的温室环境因子模型提供参考。
菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因微生物群落的影响
何宇, 吕卫光, 郑宪清, 张翰林, 李双喜, 张娟琴, 张海韵, 白娜玲
2022, 43(07):  538-550.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.003
摘要 ( 241 )   PDF (2035KB) ( 204 )  
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为明确菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因phoD的微生物群落结构和多样性的影响机制,通过Illumina MiSeq高通量测序手段,系统分析了4种不同施肥方式,即不施肥(CK)、施常规化肥(CF)、施有机肥(OF)、有机无机肥混施(MF)对花菜收获时0−20cm土层土壤理化性质、碱性磷酸酶(ALP)、微生物量磷(MBP)以及phoD微生物群落的影响。结果表明:(1)与CK相比,OF处理可显著提高土壤有机质、总氮、速效磷和Ca含量47.83%、38.46%、104.81%和69.21%(P<0.05);OF和MF处理均显著提高ALP活性;CF和OF分别显著增加MBP含量56.12%和195.16%,OF处理中MBP含量最高(105.40mg·kg−1);(2)菜田种养结合模式不同施肥处理中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势属,CF和MF较CK显著降低了假单胞菌属相对丰度33.39%和45.52%;施肥降低土壤phoD微生物Chao1指数,MF提高其多样性(Simpson)和均匀度(Simpsoneven);(3)影响phoD微生物群落结构的关键环境因子为MBP、AP、ALP;phoD微生物α多样性指数与土壤性状指标无显著相关性。因此,菜田种养结合模式下,不同施肥处理改变了土壤理化和生物性质,从而驱动了土壤phoD微生物群落组成、结构和多样性变化。
农业生物气象栏目
辽西半干旱区玉米大豆间作对作物产量及水分利用的影响
蔡倩, 孙占祥, 王文斌, 白伟, 杜桂娟, 张悦, 张哲, 冯晨, 向午燕, 赵凤艳
2022, 43(07):  551-562.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.004
摘要 ( 337 )   PDF (1181KB) ( 509 )  
相关文章 | 计量指标
为探明玉米大豆间作的作物增产、土地生产力提升和水分高效利用机理,优化辽西半干旱区适宜的玉米大豆间作模式,于2018−2019年在国家农业环境阜新观测实验站,采用田间定位试验方法,设置了玉米大豆间作2行﹕2行(M2S2)、4行﹕4行(M4S4)、6行﹕6行(M6S6),玉米单作(M)和大豆单作(S)5种种植模式,研究玉米大豆间作对作物产量、土地生产力、土壤水分空间分布及水分利用效率的影响。结果表明,5种单、间作模式作物总产量表现为M>M6S6>M4S4>M2S2>S,间作模式中作物对总产量的贡献率表现为玉米>大豆,玉米贡献率为79.0%~87.3%,大豆贡献率为12.7%~21.0%;M6S6和M4S4间作模式土地当量比(LER)分别为1.13~1.19和1.06~1.07,均具有间作产量优势,其中M6S6间作优势最强;M2S2间作模式土地当量比(LER)小于1,表现为间作劣势;土壤水分空间分布结果表明,0−50cm土层间作玉米与大豆存在水分竞争,60−100cm土层玉米和大豆存在水分互补;3种间作模式均提高了单位面积的玉米水分利用效率,除M6S6间作模式外,M4S4和M2S2间作模式均降低了大豆水分利用效率;M6S6和M4S4间作模式水分当量比(WER)分别为1.18~1.21和1.05~1.06,水分生产力提高5%~21%,均具有间作水分利用优势,其中M6S6间作优势最强,M2S2间作模式水分当量比(WER)为0.99~1.01,间作水分利用优势不显著。综合分析认为,玉米大豆间作模式中M6S6间作产量优势和水分利用优势最强,能够显著提高农田土地生产力和水分利用效率,在辽西半干旱区农业生产中具有更好的应用价值。
农业气象灾害 栏目
华南芒果种植区寒冻害危险性区划与评估
孙朝锋, 林雯, 黄川容, 吴立, 陈家金, 王加义, 林辉阳
2022, 43(07):  563-575.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.005
摘要 ( 277 )   PDF (1537KB) ( 438 )  
相关文章 | 计量指标
利用华南(广东、广西、福建)芒果种植区115个气象站1961−2016年观测资料,结合芒果寒冻害指标,采用加权综合评价法,确定种植区各气象站点的寒冻害危险性指数,建立寒冻害危险性指数与地理因子之间的多元线性回归模型,并基于GIS技术对华南芒果种植区寒冻害危险性进行区划。结果表明:华南芒果种植区寒冻害危险性与地理因子之间关系密切,总体呈现由沿海到内陆,寒冻害危险性逐渐变大的趋势,此外,随着纬度和海拔的增高,从南到北芒果寒冻害危险性程度也逐渐增大。轻度危险区主要分布在华南芒果种植区南部沿海地带及部分内陆地市的低海拔地区,占种植区面积比例为56.85%,该区域适合大规模种植芒果;中度寒冻害危险性区域主要分布在华南芒果种植区内陆中低海拔地区以及北部高纬度沿海地区,占种植区面积比例为37.03%;重度以上的寒冻害危险性区域主要分布在华南芒果种植区内陆高海拔地区,占种植区面积比例为6.12%。通过历史灾情和各县区年产量资料验证,区划结果与实际较为吻合,研究结果可为华南地区芒果的优化布局和防灾减灾提供参考。
贺兰山东西两麓酿酒葡萄越冬覆盖防寒措施效果对比
李红英, 段晓凤, 旭花, 杨洋, 朱永宁, 杨凯凯, 张晓煜, 张磊
2022, 43(07):  575-586.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.006
摘要 ( 271 )   PDF (3352KB) ( 259 )  
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为了探讨覆盖防寒措施在贺兰山东西两麓冬季葡萄园的可用性,2019−2020年酿酒葡萄越冬期,以5a生赤霞珠品种为研究对象,在贺兰山东麓和西麓葡萄园分别设置草苫+大棚膜(T1)和PP黑膜+大棚膜(T2)两种覆盖越冬试验,以冬季埋土植株作为对照,通过监测不同处理地表和根区土壤温度变化,对比分析了两种覆盖技术在贺兰山东西两麓的越冬防寒效果。结果表明:(1)入冬以后两麓气温呈波动变化,期间出现多次低谷,受持续低温的累积影响,东麓和西麓地表土壤温度波动较大,呈先下降后上升的趋势;地下根区土壤温度稳定下降至1月15−24日开始缓慢升温。(2)试验期内,西麓的土壤温度低于东麓,且地表温度两麓差异大。T1处理和T2处理地表平均土壤温度东麓分别为−2.07℃和−1.96℃,西麓分别为−4.01℃和−3.65℃;根区平均土壤温度T1处理东麓平均为0.85℃,西麓为0.74℃,T2处理东麓和西麓平均温度分别为0.89℃和0.37℃。(3)采用两种覆盖措施,表层土壤温度升温不明显,根区土壤温度呈不同程度提高,东麓T1和T2处理分别比对照升温0.68℃和0.71℃,二者差异不显著,西麓T1处理比对照增温0.81℃,明显高于T2增温幅度(0.44℃)。因此,推荐两麓酿酒葡萄越冬期使用“草苫+大棚膜”覆盖防寒措施。
农业气象情报 栏目
2021/2022年冬季气象条件对农业生产的影响
李祎君, 王纯枝, 刘维, 赵秀兰, 李森
2022, 43(07):  587-590.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.07.007
摘要 ( 277 )   PDF (392KB) ( 248 )  
相关文章 | 计量指标
2021/2022年度冬季,全国平均气温为-3.2℃,接近常年同期,季内气温冷暖起伏显著,前冬暖后冬冷;冬季全国平均降水量为52.5mm,较常年同期偏少25%;全国平均日照接近常年,四川盆地东部较常年同期偏多。北方冬麦区大部光热条件好,多次出现大范围雨雪天气,大部墒情适宜,小麦安全越冬、黄淮南部正常返青;南方前冬大部光热充足,利于油菜、小麦、冬种作物以及经济林果等生长发育。1月下旬−2月,南方低温阴雨雪寡照严重,平均气温为2009年以来同期最低,降水量为1961年以来同期最多,持续低温雨雪冰冻寡照天气对油菜、露地蔬菜稳健生长不利,部分地区出现大到暴雪、1~3d日最低气温<0℃的低温霜冻,造成部分简易设施温棚受损,作物受冻,经济林果的成熟采摘也受到影响。