基于便携式作物生长监测诊断仪的红壤花生叶片氮积累量和叶面积指数监测

通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(CGMD-402)采集冠层光谱植被指数,并同步取样测定各处理的地上部生物量、叶片氮积累量(LNA)和叶面积指数(LAI),构建基于CGMD-402的红壤花生LNA和LAI监测模型。结果表明:施氮水平会对红壤花生植株的生长产生影响,地上部植株的生物量会随着施氮量的增加而增大;叶片氮积累量和叶面积指数均随生育进程的推进整体上表现为先升后降的动态变化特征;花针期与结荚期的花生冠层归一化植被指数(NDVI)与LAI和LNA均具有较好的相关性。因此,可利用便携式作物生长监测诊断仪CGMD-402监测红壤花生的LAI和LNA,为江西省红壤花生的精确施氮管理提供技术支撑。

2023年吉林省作物生长季气象条件及其对粮食生产的影响

2023年吉林省作物生长季内天气气候特点是:气温偏高、积温偏多、无霜期较长,降水略多,日照略少,农业气象条件阶段性变化明显,总体看较有利于农作物生产发育和产量形成。各地热量充足,初霜冻偏晚,作物成熟度和产量均较高,但遭受了局地干旱、暴雨洪涝、阶段性阴雨寡照等农业气象灾害,造成一定产量损失。与2022年相比,2023年气象条件利多弊少,吉林省粮食总产量明显高于2022年,农业为丰收年景。

施氮与种间距离下大豆/玉米带状套作作物生长特性及其对产量形成的影响

为明确施氮和种间距离下套作作物生长特性及其对产量形成的影响。本文以大豆/玉米带状套作系统为研究主体,探究不同氮水平(施氮与不施氮)与种间距离(玉豆间距30、45、60和75 cm、单作100 cm)下作物生长率、干物质积累与分配及产量差异,并对作物干物质积累过程进行拟合,综合分析作物生长规律和产量效益。结果表明:玉米生长率在抽雄期至乳熟期达最大,不施氮下以间距30 cm(MS30)最高,较玉米单作(MM100)高出34.99%。套作大豆生长率在初花期前显著低于单作(SS100),而初花期后高于SS100,以间距60cm(MS60)最高,盛花期—盛荚期在不施氮下较SS100高出78.91%。Logistic方程可较好的拟合玉米、大豆的干物质积累过程,且R2均在0.95以上。与不施氮相比,施氮推迟了玉米干物质积累高峰,提高了干物质积累量;套作大豆生育前期干物质积累慢于单作,而生育后期间距45cm(MS45)、MS60干物质积累逐渐与单作持平甚至超过单作。施氮提高了玉米籽粒干物质分配率而显著提高产量,2年间玉米产量分别提高10.05%、40.90%。随种间距离增加套作大豆产量呈先增后减趋势,以MS60最高,MS30最低,MS60两年间在不施氮与施氮下较MS30分别平均高出23.88%、31.77%。套作下土地当量比均在1.35以上,其中以施氮下MS60最大(1.89)。适宜的种间距离(间距60 cm)可实现套作下玉米和大豆协同生长,提高作物生长率、促进干物质积累与分配、提高系统产量和土地当量比。

基于卫星遥感技术的作物生长动态监测系统的研究

利用遥感卫星数据,结合遥感与GIS地理空间技术,集成人工智能算法KNeighborsDist、LightGBMXT、LightGBM、RandomForestMSE、CatBoost、NeuralNetFastAI、XGBoost、NeuralNetTorch、LightGBMLarge、ExtraTreesMSE、KNeighborsUnif等12种智能算法进行数据建模,通过人工与物联网设备物联网系统获取基础数据集,结合主流java技术,使用geoserver自动发布遥感服务,建设卫星遥感技术的作物生长动态监测系统。

作物生长模型研究现状与展望

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用因子和人为因子驱动3类并分别进行了归纳阐述;然后对典型的模型分别从模型模块、时空尺度、可模拟的作物类型等方面进行列表式对比;并对作物生长模型在气候变化评估、生产管理决策支持、资源管理优化等方面的应用,以及面临的极端条件、复杂农业景观和模型复杂度等挑战进行了总结,在此基础上认为遥感数据同化和孪生农场是其发展方向。

不同矿化度水源膜下滴灌棉田土壤水盐动态和作物生长模拟

为构建适用于干旱区膜下滴灌条件的土壤水盐动态分布和棉花生长模型,基于2020—2021年的田间试验,经过对SWAP模型的土壤、土壤水力功能和作物生长等模块进行率定和验证,对灌溉水矿化度为1、2、3、4、5、6 g·L^(-1)时的土壤水盐分布特征、作物生长过程和干物质累积分配进行数值模拟。结果表明:(1)土壤含水率与土壤含盐量的模拟精度以20~100 cm土层较好,0~20 cm土层模拟精度较差,其中土壤含水量的模拟效果优于土壤含盐量;随着灌溉水源矿化度的增加,土壤含水率和含盐量的模拟误差逐渐变小。(2)不同矿化度水源膜下滴灌棉花叶面积指数模拟效果较好(R2=90.72%,RMSE=0.35 cm^(2)·cm^(-2),NRMSE=8.73%,IOA=0.98)。(3)不同矿化度水源膜下滴灌棉花茎干物质累积量模拟效果较好(R2=89.08%,RMSE=6.12 g,NRMSE=23.16%,IOA=0.96)。研究结果表明,SWAP模型可以较好地对不同矿化度水源膜下滴灌的土壤水盐动态分布和棉花生长过程进行模拟。

设施蔬菜栽培智能管理平台在提高作物生长质量中的作用

在农业生产中,设施蔬菜栽培智能管理平台可以提供实时监测和精准调控的功能,对提高作物生长质量具有重要作用。该文基于实际工作,研究了设施蔬菜栽培智能管理平台在作物生长质量中的作用,并结合实际案例进行了分析。通过引入智能化监测装置和数据分析算法,实现了对温湿度、光照、CO_(2)浓度等重要环境参数的实时监测和调控。实例分析表明,该平台可以提高作物生长质量、节约资源,为农业生产带来良好效益。

大田作物生长过程中不同灌溉方案对土壤水分的影响研究

探讨了大田作物生长过程中不同灌溉方案对土壤水分的影响及其对作物生长的影响。研究结果表明,不同灌溉方案对土壤水分的影响存在显著差异,而且不同作物对灌溉方案的适应性也不同。在实际生产中,应根据不同作物的需求和土壤水分状况选择合适的灌溉方案,以提高作物产量和质量。

基于多源信息融合的农作物生长信息监测系统

由于现行系统在农作物生长信息监测中应用效果不佳,不仅监测误差比较大,而且系统响应时间比较长,无法达到预期的监测效果,提出基于多传感器信息融合的农作物生长信息监测系统。在系统硬件方面对无线传感器与主控制器选型与设计,利用主控制器控制多种传感器采集到农作物生长温度、湿度、光照强度以及二氧化碳浓度信息;在系统软件方面,利用Allan方差法识别信息误差,并对其修正处理,通过对多传感器信息融合,提取到农作物生长特征,对农作物生长质量量化,生成生长信息监测报告,以此完成基于多传感器信息融合的农作物生长信息监测系统设计。经实验证明,设计系统监测误差小于1%,响应时间在1000ms以内,可以实现对农作物生长信息快速精准监测。

地块选择与土壤改良对园艺作物生长的影响分析

本研究旨在探讨地块选择与土壤改良在园艺作物生长中的重要性及其相互作用。通过对不同地块上园艺作物的生长情况进行系统分析,并对土壤改良措施的效果进行评估,本研究揭示了地块选择对园艺作物生长环境的影响,以及土壤改良在提高作物产量和质量方面的作用。研究采用了随机区组设计方法,选取了不同地理位置、土壤类型和微气候条件下的地块进行实验。通过对比分析改良前后的土壤物理化学性质,以及对照组和实验组作物的生长状况,结果表明,合理的地块选择与科学的土壤改良措施能够显著提高园艺作物的生长速度、提升产量和果实品质。此外,土壤改良不仅改善了土壤结构,还增加了土壤中有益微生物的数量,进一步促进了植物的健康成长。本研究为园艺作物的地块选择和土壤管理提供了科学依据,对提高农业生产效率和可持续性具有重要意义。

加气灌溉技术对土壤及作物生长影响的研究

传统灌溉会导致土壤水气不平衡,造成作物根区低氧胁迫,而运用加气灌溉技术可以有效改善土壤的通气性能,农作物的产量与质量都有所提高。为此,主要对根区低氧胁迫的机理进行分析与阐述,基于CiteSpace综合整理了加气灌溉技术相关参数及应用现状,系统论述了加气灌溉技术在改善土壤环境和提高作物产量方面的研究进展与发展难点;同时,深入分析了该技术在改善土壤环境及作物生长等方面取得的成效和存在的问题,针对目前存在的技术缺陷进行探讨;最后,分析了加气灌溉技术的未来发展趋势与研究方向,为加气灌溉技术的推广应用提供理论参考与技术借鉴。

甘肃白银农作物生长期降水量时空变化及干旱风险评估

为更好地分析甘肃白银农作物生长期降水量时空变化特征,利用白银市4个国家气象站1961-2022年和37个区域气象站点1994-2022年降水日资料,并采用经验正交函数分解(EOF)、小波分析、Mann-KendaⅡ法及目估适配线法等方法,着重对农作物生长期降水量的空间异常特征、周期性、突变性及干旱风险进行讨论和评估。结果表明:农作物生长期降水量从南向北递减。受地形影响,高值区位于南部地区最南端,低值区位于北部地区呈“钳形状”干舌当中,空间异常形态主要表现为3种形式:一致型、南北相反型、地形型;年际变化北部地区有增加趋势且不显著,南部地区有减少趋势且显著,存在30 a、10~15 a的年代际周期变化,目前均处于相对偏少期;用pearson-Ⅲ分布较好地拟合白银市农作物生长期不同保证率下的降水值,并以此为依据,将研究区按农作物生长期的降水量划分为4个区:可用区、短缺区、紧缺区、稀有区,其干旱风险分别为20%、35%、65%、90%。

基于SPI的1961—2020年昌吉地区作物生长季气象干旱时空特征研究

基于昌吉地区1961—2020年的气象资料分析作物生长季标准化降水指数(SPI-7)的年际和年代际变化特征,揭示作物生长季干旱发生频率和强度。结果表明:1961—2020年昌吉地区作物生长季水分呈增加趋势,标准化降水指数以0.08/10 a的速率增加。气象干旱呈干—湿—干的年代际变化趋势,其中在1981年发生突变。干旱强度呈增加趋势,干旱发生面积呈弱减少趋势。东部地区是干旱高发区,但以轻旱为主;西部地区则是中旱、重旱和特旱高发区。昌吉地区的气象干旱存在6、9、16 a的周期震荡,与历史灾情具有很好的吻合性。

中药渣有机肥对作物生长、土壤化学性状及酶活性的Meta分析

以中药渣有机肥为研究对象,采用Meta分析的方法,共筛选出32篇文献,包含388组相对独立的数据,研究了中药渣有机肥对作物生长发育和土壤化学性质及酶活性影响的综合效应,以期为实现我国中药渣资源的合理利用与绿色低碳发展提供参考依据。结果表明:施用中药渣有机肥能够显著促进作物产量、叶绿素含量和土壤pH、土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性等指标,比不施肥分别增加了15.30%、25.90%、14.50%、40.70%和14.80%;随着施用中药渣有机肥时间的延长,植物总生物量呈逐渐增长的趋势(P<0.01),但土壤脲酶的效应值则呈先增加后降低的趋势;中药渣有机肥对药用植物土壤性状的正效应要优于农作物和蔬菜。综上,合理地施用中药渣有机肥能较显著促进植物生长发育并改善土壤理化性状。

生物炭对喀斯特黄壤地区施用除草剂土壤养分及作物生长的影响

生物炭可增强土壤对有机污染物的吸附和固持能力,有效降低除草剂残留量,同时增加土壤营养成分,增强土壤保水能力。以典型喀斯特黄壤地区坡耕地为研究对象,通过在野外设计施加复合肥、复合肥+除草剂、复合肥+除草剂+生物炭、复合肥+生物炭4组对照试验,分析生物炭、除草剂配施对土壤化学性质、作物生长性状及产量的影响,结果表明:①生物炭的添加显著提高了土壤pH值和全钾、速效磷含量,显著减少了土壤有机碳、全氮、速效氮、速效钾含量,对黄壤中全磷含量影响较小;②生物炭的添加可以促进玉米生长,尤其复合肥+除草剂+生物炭配施对玉米生长和株数、穗数提高的促进效果最佳,对其他作物产量指标的影响较不显著,有待长期观测进行深入研究;③通过土壤化学性质、作物生长性状及产量指标的相关性分析,发现喀斯特黄壤地区土壤的养分含量对作物生长性状和产量的影响较大。

微生物肥料对土壤和作物生长的影响

随着经济水平的提高,人们越来越重视健康问题,吃得放心是关系到国计民生的大事。农业农村部高度重视土壤和农产品的安全,为减少化肥农药施用实施了一系列举措。微生物肥料是减少化肥农药施用的重要产品,阐述微生物肥料概念和分类,分析国内外研究现状及发展中存在的问题,研究表明,微生物肥料未来将大有发展。

秸秆粉碎技术对土壤环境及作物生长的提升机理

秸秆粉碎技术是指将农田或农作物种植后残留的秸秆、稻草等植物秸秆进行机械粉碎处理,在有效处理秸秆的同时秸秆中的有机物质和养分为土壤提供营养,有助于改善土壤质量。该文分析了秸秆粉碎对土壤环境的影响,包括改善土壤结构、增加土壤有机质和提高土壤保水保肥能力等方面的正面影响。同时探讨了秸秆粉碎技术可能带来的负面影响,如对土壤微生物和生物多样性的影响等,阐述了秸秆粉碎对作物生长中提供养分、改善土壤温度、减轻土壤压实等方面的作用机理,并结合实际案例和研究成果,总结秸秆粉碎技术在提升土壤环境质量和促进作物生长方面的重要意义和发展趋势,研究内容旨在对农业生产具有重要意义。

垄沟集雨种植改变垄沟结构对作物生长发育影响的研究进展

在干旱半干旱区,降水有限且时空分布不均,作物产量低而不稳定,严重制约着当地农业生产的发展,如何高效利用该地区的水肥光热等资源,实现农业上的高产稳产及可持续发展是当前该农业区面临的重要问题。垄沟集雨种植技术作为一种高效节水栽培措施,可有效缓解当地降水资源利用率低的问题,显著改善作物生长发育过程中所需的水热环境,因而在当地得到了广泛推广与应用。综合国内外垄沟集雨种植模式的研究进展,从土壤水热环境、作物光合特性、作物养分吸收和作物生长发育四个方面进行归纳总结,分析垄沟集雨种植模式下改变垄沟结构对作物生长发育的影响,并对未来干旱半干旱区集雨农业发展作出展望。

磴口县高温干旱天气特征及对农作物生长的影响

高温干旱是磴口县出现几率很高的气象灾害,经常会给磴口县农作物带来不同程度的影响。为此,采取数理统计方法对1991-2021年磴口县高温干旱天气特征进行分析,并阐述了高温干旱对磴口县农作物生长的影响。结果表明:近31年,磴口县≥35℃高温日数大体上呈不断增加变化特征,累计≥35℃的高温日数为252d;磴口县年平均≥35℃高温日数约为8d;磴口县夏季(6-8月)≥35℃的高温占磴口县年高温日数累计值的95.63%;7月为高温高发月份,该月高温日数占磴口县年总数的59.52%。近31年磴口县春旱累计出现10次,夏旱累计18次,秋旱累计2次,未出现冬旱天气。春夏季为磴口县农作物与牧草生长关键阶段,假如发生高温干旱天气,则会影响作物安全生产,还会导致作物产量大幅下降,给农业生产造成巨大的经济损失。针对高温干旱灾害,磴口县应结合高温干旱发生规律,积极采取科学合理的防灾减灾措施,降低高温干旱灾害损失。

不同排水方法对农田土壤湿度和作物生长的影响研究

本研究旨在探讨不同排水方法对农田土壤湿度和作物生长的影响。通过对比分析自然排水、机械排水和生物排水三种不同排水方式在相同土壤和气候条件下的作用效果,研究它们对土壤湿度的调控能力及对作物生长的促进作用。不同的排水方法对土壤湿度有显著影响,进而影响作物的生长状态和产量,机械排水在短时间内有效降低土壤湿度,适合雨季和水淹灾害频发地区;生物排水通过改善土壤结构,长期维持适宜的土壤湿度,有利于作物的根系发展;自然排水依赖地形和土壤自身的排水能力,成本较低,但效果受限于自然条件。不同排水方法研究对提高农田生产力和作物产量具有重要意义。