Please wait a minute...

当期目录

2023年 第44卷 第10期    刊出日期:2023-10-20
农业生态环境栏目
等氮替代施入生物炭对南方免耕早稻田温室气体排放的影响
李诗, 张俊辉, 胡钧铭, 周凤珏, 李婷婷, 徐美花, 马洁萍, 陆展彩
2023, 44(10):  863-875.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.001
摘要 ( 155 )   PDF (633KB) ( 133 )  
相关文章 | 计量指标
生物炭是新型外源有机底物,其稳定性好,吸附性强,富含碳营养物,常作为固碳减排的重要有机资源。中国南方早籼稻产量高,雨热同期且种植制度独特,2021−2022 年试验在典型籼稻区南宁开展,共设置3种处理分别为,对照处理(CK):不施肥;无机氮投入(T1,化肥)处理:化肥施用量为常规施肥水平,复合肥800kg·hm−2,尿素260.87kg·hm−2,钾肥193.55kg·hm−2;无机氮配施有机氮(T2,生物炭+化肥)处理:生物炭4000kg·hm−2,复合肥738.67kg·hm−2,尿素146.09kg·hm−2,钾肥34.19kg·hm−2。本研究在水稻插秧5d后,采用分离式静态箱−气相色谱法,定期监测水稻生育期内稻田土壤温室气体排放,解析其温室气体累计排放量、排放当量及水稻产量性状,探讨等氮替代施入生物炭对南方早稻田温室气体排放、水稻产量的影响,为优化集约化早籼稻低碳种植和减肥增效提供依据。结果表明:(1)生物炭能降低稻田土壤CH4 、CO2 排放,通过减缓CH4排放而减小综合排放当量。化肥配施生物炭可减缓单施化肥引起的温室气体碳源增排效应,其减缓CO2排放的延后效应较明显,生物炭处理(T2)中,与化肥处理(T1)相比,2021年CH4最大排放通量降低41.38%,累计排放量降低31.25%,2022年最大排放通量降低50.50%,累计排放量显著降低50%,2a的综合排放当量显著低于T1处理;2021年CO2最大排放通量、累计排放量分别比T1处理减小57.38%和 37.68%,2022年比T1处理分别相应减小16.06%和35.52%。(2)生物炭可抑制N2O排放,显著降低累计排放量,减小氮源排放当量。与T1处理对比,T2处理2021年N2O最大排放通量减小5.43%,而累计排放量显著降低33.53%;2022最大排放通量减小73.75%,累计排放量显著降低54.33%。(3)生物炭利于集约化早籼稻种植结构优化,提升早籼稻生产力。生物炭投入稻田2a后,增产效果明显,T2处理的理论产量为T1处理的1.02~1.33倍,实际产量则是T1处理的1.06~1.32倍。化肥配施生物炭减少了早籼稻田温室气体排放,增加了水稻产量,可作为南方集约化早籼稻低碳生产优化模式。
农业生物气象栏目
几种分离方法在区域经济作物产量预测上的适用性分析:以吴中区枇杷为例
陶正达, 赵静娴, 顾荆奕, 郑俊华, 王俊, 汤小红, 陈洪良, 杨大强
2023, 44(10):  876-888.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.002
摘要 ( 123 )   PDF (494KB) ( 137 )  
相关文章 | 计量指标
以吴中区枇杷为研究对象,对比分析ARIMA模型、GM模型、线性趋势和二次指数平滑法在区域性经济作物上气象产量分离的适用性,并对在这四种方法的基础上所构建的基于气候因子的产量预测模型预测准确度进行分析。结果表明,(1)使用GM和线性趋势方法分离的枇杷气象产量的正负性与农业气象灾害年鉴匹配较好。(2)四种方法分离的枇杷气象产量与9个气候因子间复相关程度均达到极相关,复相关系数分别为ARIMA方法0.95,线性趋势和GM方法0.94,二次指数平滑方法0.93。(3)使用GM方法预测的枇杷趋势单产均方根误差和绝对百分比误差最大,在考虑了气候因子后,均方根误差降低百分率达到50.1%,其余三种方法中线性趋势法降低49.3%,ARIMA模型降低6.7%,二次指数平滑降低14.4%。(4)四种方法所构建的基于气候因子的产量预测模型预测结果,使用GM方法的RMSE和MAPE分别为3.0kg·hm−2和15.2%,线性趋势方法次之,ARIMA方法最差。整体来看,GM(1,1)和线性趋势方法分离的枇杷气象产量与气象灾害记录更匹配,使用GM方法构建的基于气候因子的产量预测模型效果最好,表明GM模型更适用于区域性经济作物的产量分离和预测。
倒春寒逆境下叶面喷施磷酸二氢钾对小麦穂粒结实的影响
代雯慈, 王捧娜, 翁颖, 黄谨卫, 于敏, 吴宇, 蔡洪梅, 郑宝强, 李金才, 陈翔
2023, 44(10):  889-902.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.003
摘要 ( 126 )   PDF (569KB) ( 122 )  
相关文章 | 计量指标
以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN19)和抗倒春寒性弱的品种新麦26(XM26)为材料,在2022年3月17−23日(小麦孕穗期)大田倒春寒逆境发生后叶面喷施0.2%的磷酸二氢钾(Potassium dihydrogen phosphate,PDP,KH2PO4)溶液,比较分析倒春寒逆境下喷施PDP后小麦结实粒数和粒重在不同小穂位和粒位的分布特征,以探究其对小麦穂粒结实的影响。结果表明:(1)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可增加两小麦品种穗部结实粒数,其中品种XM26中部和下部小穗位结实总粒数分别显著增加8.33%和33.33%,对上部小穗位结实总粒数影响不显著,第1、2、3和4粒位(G1、G2、G3和G4)结实总粒数分别增加8.11%、3.13%、4.35%和60.00%;品种YN19下部小穗位结实总粒数显著增加23.08%,对上部和中部小穗位结实总粒数影响不显著,G1、G2和G3位结实总粒数分别增加2.70%、0和13.33%。(2)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可提高两小麦品种籽粒粒重,其中品种XM26中部和下部小穗位总粒重分别显著提升18.46%和46.16%,对上部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2、G3和G4位总粒重分别提升16.71%、11.13%、18.71%和108.35%;品种YN19上部和下部小穗位总粒重分别显著提升21.70%和33.63%,对中部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2和G3位总粒重分别提升15.97%、13.12%和17.55%。(3)倒春寒逆境下叶面喷施PDP对抗倒春寒性弱的品种XM26主要通过增加其穗部结实粒数来缓解倒春寒导致的产量损失;对抗倒春寒性强的品种YN19则主要通过提高粒重来降低产量损失。综上所述,倒春寒逆境下喷施PDP可通过提高小麦下部小穗位和各小穗位的弱势粒位结实粒数和粒重来减轻产量损失。
安徽沿江地区露地鲜食玉米适宜播期确定
张林, 周登峰, 武文明, 彭晨, 季学勤, 杨太明, 王世济
2023, 44(10):  903-915.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.004
摘要 ( 184 )   PDF (654KB) ( 112 )  
相关文章 | 计量指标
以鲜食玉米“彩甜糯100”为材料,设置4月1、16日,5月1、16、31日,6月15、30日,7月15、30日和8月14日共10个播期,研究不同播期鲜食玉米的生育期、产量和产值及其与气象因子的关系,以明确安徽省沿江地区露地播种条件下鲜食玉米的适宜播期。结果表明:(1)随播期推迟,鲜食玉米生育期呈长−短−长变化趋势,株高、秸秆鲜重及产量表现为高−低−高,穗粒数呈多−少−多变化趋势。4月1日−5月1日和7月30日播期的鲜食玉米平均产量为20026.56kg·hm−2,显著高于其他播期处理(P<0.05);7月30日播期处理直接销售鲜穗产值为70245.00元·hm−2,较其他处理显著增加68.66%~123.50%(P<0.05)。(2)5月31日−7月15日播种鲜食玉米,生育期内≥32℃日数占全生育期日数的56.25%~60.26%,高温积热较4月1日−5月1日和7月30日播期处理高47.78%~54.46%;5月31日−7月15日播种鲜食玉米生育进程加快,株高降低,物质积累减少,产量降低。8月14日播种鲜食玉米,受灌浆期低温影响,鲜食玉米无法正常成熟收获。(3)鲜食玉米生育期与播种−吐丝期日平均气温呈显著负相关关系;气象因子与鲜食玉米产量的相关系数大小依次为播种−吐丝期>10°C有效积温、降水量、日平均气温和平均气温日较差,吐丝−成熟期降水量、>10°C有效积温以及播种−吐丝期日照时数。鲜食玉米播种−吐丝期>10℃有效积温主要通过调节穗粒数影响产量。安徽省沿江地区春季4月1日−5月1日或夏季7月30日播种鲜食玉米,可延长鲜食玉米生育期,增加鲜食玉米植株物质积累,获得高产。5月31日−7月15日播种鲜食玉米存在潜在高温风险。
播期与开沟深度对春玉米产量和资源利用效率的影响
向午燕, 白伟, 冯良山, 蔡倩, 张哲, 孙占祥, 冯晨
2023, 44(10):  916-928.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.005
摘要 ( 114 )   PDF (572KB) ( 127 )  
相关文章 | 计量指标
2020-2021年在国家农业环境阜新观测实验站开展田间定位试验,试验采用完全随机区组设计,设置5个不同播期和3个不同开沟深度处理。2020年分别于4月11日(T1)、4月18日(T2)、4月25日(T3)、5月2日(T4)和5月9日(T5)播种,2021年分别于4月18日(T2)、4月25日(T3)、5月2日(T4)、5月9日(T5)和5月16日(T6)播种;开沟深度分别为5cm(D0,平作对照)、10cm(D1)和20cm(D2)。玉米收获后测定地上部干重、籽粒产量及产量构成要素,并于播种日和收获日分别测定土壤含水量,计算土壤蓄水量和玉米水分利用效率,探寻播期和开沟深度共同影响下春玉米地上部干物质积累和分配的规律,以及资源利用效率的变化,以期筛选区域适宜播期和开沟深度,优化半干旱区春玉米耕作栽培技术。结果表明,4月18日−5月2日播期处理有利于地上部干物质积累,与其他播期平均值相比,成熟期地上部干物质含量提高8.0%,同时促进干物质向穗重分配,平均产量高于其他播期9.9%,水分利用效率有效提升,光能生产效率、温度生产效率和降水生产效率随着播期推迟均呈现先增加后降低的趋势;不同沟深处理成熟期地上部干物质、穗重表现为D2>D1>D0,D2、D1处理籽粒产量显著高于D0处理(平均11.1%),且2020年水分利用效率差异显著。综合产量、资源利用效率以及产量变异系数认为,适期播种(4月25日−5月2日)和深沟20cm最利于辽西半干旱地区玉米高产高效。
药隔期倒春寒对小麦颖果发育的影响
翁颖, 王捧娜, 于敏, 代雯慈, 吴宇, 蔡洪梅, 郑宝强, 李金才, 陈翔
2023, 44(10):  929-942.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.006
摘要 ( 117 )   PDF (4173KB) ( 82 )  
相关文章 | 计量指标
以抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM26)和抗倒春寒性强的烟农19(YN19)为试验材料,进行大田盆栽试验。于小麦幼穗分化的药隔形成期在智能超低温光照培养箱内进行低温(2℃和−2℃)胁迫处理,以10℃作为对照组(CK)。于花后每隔7d进行取样,对小麦强势和弱势颖果的长度、宽度和厚度进行观测分析,同时采用石蜡切片技术观察果皮、胚乳细胞及大、小淀粉粒的显微结构,以探明药隔期倒春寒胁迫下小麦颖果发育的显微结构特征。结果表明:(1)药隔期倒春寒会降低小麦颖果的长度、宽度和厚度,且降幅随倒春寒胁迫程度的加强(2℃→−2℃)而增大,成熟期小麦颖果长度、宽度和厚度分别减小1.17%~4.41%、1.57%~10.22%和1.42%~9.40%,倒春寒胁迫下成熟期两品种小麦各处理弱势粒颖果长/宽、长/厚、宽/厚比值均高于强势粒颖果。(2)药隔期倒春寒会减缓早期颖果果皮降解速率,同时还会抑制两品种小麦颖果胚乳细胞淀粉粒的发育。(3)药隔期倒春寒降低小麦强、弱势颖果胚乳细胞内大、小淀粉粒的周长和面积,花后28d强势粒颖果胚乳细胞内大、小淀粉粒周长和面积分别下降8.17%~14.66%和14.08%~17.98%、0.94%~5.00%和2.59%~10.03%,弱势粒颖果分别下降3.08%~10.31%和6.56%~8.70%、3.17%~6.39%和11.85%~16.17%,且强势粒颖果内大淀粉粒周长和面积下降较多,而弱势粒颖果内小淀粉粒周长和面积下降较多。综上所述,药隔期倒春寒通过减缓小麦颖果发育早期果皮降解,抑制胚乳细胞淀粉粒的发育,降低胚乳细胞内大、小淀粉粒的周长和面积,从而降低小麦颖果的长度、宽度和厚度,导致小麦籽粒库容降低,最终降低小麦粒重。
农业气象信息技术 栏目
深度学习技术在农业干旱监测预测及风险评估中的应用
黄睿茜, 赵俊芳, 霍治国, 彭慧文, 谢鸿飞
2023, 44(10):  943-952.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.007
摘要 ( 264 )   PDF (343KB) ( 325 )  
相关文章 | 计量指标
人工智能技术的发展,特别是深度学习的出现,推进了农业新发展,是农业现代化生产的新方向。深度学习具有学习能力强、覆盖范围广、适应力强、可移植性好等优点,其开发模拟数据集可以解决实际问题,在农业干旱的监测预测及风险评估中的应用越来越广泛。本文采用文献综述方法,归纳农业干旱监测预测评估技术的发展与应用,总结深度学习模型的原理、优势和不足,概述深度学习模型在农业干旱监测预测及风险评估方面的实际应用,探讨深度学习数据集要求大、数据预处理耗时长、预定义类别范围窄、遥感图像复杂的问题,并对未来研究方向进行展望。结果表明,近年来农业干旱监测预测及风险评估技术取得重要进展,然而由于农业系统的非线性及干旱灾害发生的复杂性,现有技术在适用地域、对象和精准性等方面仍难以满足新形势下实际农业生产的需求。深度学习方法为农业干旱研究提供了新手段,但深度学习模型无法准确表达作物生长具体过程与机理,可尝试探索通过深度学习模型和作物生长模型的耦合来确保深度学习模型的可解释性。对于修正预测序列中存在的误差,可建立基于深度学习模型与大气环流模式的耦合模型,进一步提升模型对中长期农业干旱的预测能力。针对灾害样本容量有限问题,加强基于深度学习和迁移学习的农业干旱监测与评估研究,可进一步提高农业干旱精细化监测与评估精度。针对影响农业干旱形成的因子具有数据量大、类型多样、非线性的特点,采用深度学习与信息融合相结合的方法,可进一步提高区域农业干旱监测预测及风险评估精度。因此,深度学习模型与作物生长模型的耦合、融合深度学习模型和大气环流模式的农业干旱预测、基于深度学习与迁移学习的农业干旱精细化监测与评估、深度学习与信息融合技术相结合的区域农业干旱监测预测及风险评估是未来深度学习技术在农业干旱监测预测及风险评估中应用的发展趋势。
川渝地区汛期逐小时降水融合产品误差分析
旷兰, 田茂举, 李强, 庞玥, 吉莉, 刘祥
2023, 44(10):  953-963.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.008
摘要 ( 112 )   PDF (11610KB) ( 110 )  
相关文章 | 计量指标
利用2021年汛期三套降水融合产品CMPAS、GSMaP和IMERG,经质量控制后的川渝地区190个国家气象站逐小时降水数据,结合川渝地区的不同地形区间和不同小时雨强对三套融合产品进行误差分析。结果表明:(1)2021年汛期总降水量空间分布上,CMPAS产品与站点实测最为接近,其次依次为GSMaP、IMERG产品。(2)针对不同地形区、不同时段,CMPAS产品的相关性、命中率、关键成功率最优,IMERG次之;CMPAS产品的偏差、均方根误差、误报率最小,GSMaP产品的误报率最大,IMERG的偏差、均方根误差最大;各融合产品在8月和9月的命中率、关键成功率最优,在20:00−次日2:00、2:00−8:00的相关性、命中率、关键成功率最优,误差和误报率最小。(3)针对不同小时雨强,CMPAS明显优于IMERG和GSMaP产品;其中CMPAS产品5月和9月的相关性、命中率、关键成功率最优;当小时雨强增大时,各融合产品的均方根误差逐渐增大。研究结果说明汛期CMPAS产品在川渝地区的精度明显优于IMERG和GSMaP产品,可以为地面实测数据缺乏的地区提供有效的降水数据补充。
农业气象情报 栏目
2023年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析
郑昌玲, 郭安红, 赵晓凤, 刘涛
2023, 44(10):  964-969.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.009
摘要 ( 132 )   PDF (354KB) ( 113 )  
相关文章 | 计量指标
基于夏收粮油作物主产区内气象站的气象观测资料和农业气象站的农业气象观测资料,计算冬小麦、油菜生长季气候适宜度和灾害指数等,评价生育期内气象条件对夏收粮油作物的影响。结果表明:2022/2023年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部分地区光热充足,大部时段农田墒情良好,湿渍害、晚霜冻等农业气象灾害和作物病虫害影响偏轻,成熟收获阶段多晴好天气,夏收总体进展较快。但陕西南部、黄淮南部及江汉东部等地,冬小麦成熟期出现持续连阴雨和强降水天气,导致麦收延缓,小麦品质有所下降,局地出现发芽霉变现象,河南影响最严重。长江中下游及贵州等地伏秋连旱导致油菜播种出苗推迟,后期长势偏差。西南地区南部冬春持续干旱,影响冬小麦和油菜产量形成。总体上,2022/2023年度冬小麦和油菜生长季内气候适宜度略低于上年,气象条件略偏差。