无膜浅埋滴灌栽培模式玉米新品种比较试验

本研究引进中玉303、中单909、陕单609、瑞普9013、忻玉109号、长单551、潞玉1820共7个玉米品种,在新疆生产建设兵团第六师开展无膜浅埋滴灌下新品种的特征特性表现鉴定试验,以期筛选出适合在当地种植的玉米新品种。试验结果表明:引进的7个玉米品种667米2产量为1076.38~1127.12千克,与对照相比,增产率在4.05%~8.95%,其中,陕单609、瑞普9013和潞玉1820较对照增产幅度超过8%,适宜无膜浅埋滴灌栽培,植株抗倒伏能力强,综合表现较佳,适宜在当地种植。

奇台垦区玉米高产栽培要点

近年来第六师五家渠市充分利用奇台农场丰富的光温资源和灌溉条件,,通过滴灌水肥一体化技术实施精准调控密植栽培,实现了玉米全国小面积超高产和大面积增产增效。本文从品种选择、精细整地、株行距配置、滴水齐苗、化控、病虫草害防治、水肥管理和适时收获等生产环节对奇台垦区玉米高产栽培要点进行论述,以期为当地玉米高产高效生产提供理论指导。

基于宽范围动态植被指数的棉花冠层覆盖度监测

旨在利用宽范围动态植被指数对棉花冠层覆盖度进行监测,解决传统的利用归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题。采用高光谱仪获取棉花不同时期不同覆盖度的冠层光谱反射率,通过对构成归一化差值植被指数的近红外波段反射率引入系数α来提高修正后的植被指数随棉花覆盖度变化的动态范围。当利用权重系数0.1≤α≤0.2对近红外波段反射率调整之后,新形成的宽范围动态植被指数用于监测不同覆盖度棉花时未出现"饱和"现象。利用宽范围动态植被指数建立的棉花覆盖度监测模型的决定系数r2>0.948,对棉花冠层覆盖度进行监测,可以解决传统的归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题,提高了植被指数对棉花冠层覆盖度监测的精度。

基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析。利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率。结果表明,694 nm和1099 nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态植被指数和比值植被指数与叶面积指数的拟合效果最好,估测模型的决定系数(r2)分别为0.8375和0.8324;此外,比值植被指数对棉花叶面积指数变化的敏感性大于宽范围动态植被指数。

兵团第二师且若垦区春播玉米高产品种筛选

为了解决第二师且若垦区春播玉米种植面积大,但品种适应性弱、产量偏低的生产难题,本研究通过引进新玉67号、JFY5398、诚信1号、惠民207号、鑫研218号、新玉63号、新玉21号、新玉104号、先玉1611、先玉1619等10个玉米品种,以科禾24号为对照,在第二师且若垦区开展春播玉米品种筛选试验,研究表明,相同栽培措施、理论种植密度8888株/667 m^(2)的条件下,惠民207号产量最高,平均产量1029.69 kg/667 m^(2),比当地年主栽品种科禾24号平均产量423.92 kg/667 m^(2)高605.77 kg/667 m^(2)。

冬小麦品种比较试验

2022年在奇台农场开展冬小麦品种比较试验,对引进的6个冬小麦品种的生育期、农艺性状、产量及其相关性状进行比较,结果表明:冬小麦品种马兰一号产量最高,667米2产量达到860.4千克,可进行小面积生产试验;轮选103、众信麦998、丰德存麦20号等品种需下年继续进行品种比较试验,以进一步了解这些品种的特征特性。

病害胁迫对棉叶光谱反射率和叶绿素荧光特性的影响

研究病害胁迫对棉叶光谱反射率和叶绿素荧光特性的影响,以期为利用光谱和叶绿素荧光技术监测棉花黄萎病提供新的技术和方法。通过田间黄萎病接种处理,诱导发病后测定病害棉叶理化参数,光谱及叶绿素荧光参数,并对三者进行分析。结果表明,随着病害严重度增加,棉叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶片含水率、叶片全氮质量分数均减少,类胡萝卜素含量先降后增;不同生育期和不同品种的病害棉叶光谱反射率在可见光到短波红外区域(400～2 500 nm)均呈现逐渐上升的趋势;病叶光谱指数红边位置、优化土壤调节植被指数、生理反射植被指数、绿度归一化植被指数、红谷位置、672nm处的归一化吸收深度和吸收面积均逐渐减少,R550、R680、R1200、R1685、转换叶绿素吸收反射指数、红边宽度和672nm处的归一化的吸收宽度均逐渐增加;病叶叶绿素荧光参数可变荧光、最大荧光、光系统Ⅱ最大光化学效率、光系统Ⅱ的潜在活性、最大荧光与最小荧光比、光系统Ⅱ的量子产额均减小,而初始荧光增加。相关分析后发现,病害棉叶严重度SL与除了类胡萝卜素之外的所有理化参数、光谱和叶绿素荧光参数间均达到显著相关水平,与光谱特征参数的相关性最好,与理化参数的相关性次之,与叶绿素荧光参数的相关性较好。说明病害胁迫对棉叶光谱及叶绿素荧光特征均产生了一定的影响,用光谱和叶绿素荧光监测棉花病害是可行的。

利用数码相机和成像光谱仪估测棉花叶片叶绿素和氮素含量

实时、无损监测棉花叶片的叶绿素和氮素含量对诊断棉花生理状况和氮肥精确管理具有重要意义。本研究基于MSI200成像光谱仪和数码相机2种可见光传感器,分析和比较了光谱和颜色参数与叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的关系,并且确立了其定量预测模型。结果表明,不同传感器对叶绿素和氮素最敏感的波段分别为R710和R;光谱指数与叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的相关性比原始光谱好,而且以蓝光和红光波段组成的差值指数(DI和R-B)的预测能力最佳;DI所建棉花叶片Chla+b、Chla、Chlb、N和SPAD读数的预测模型的预测误差分别为0.0058、0.0050、0.0018和2.3002mgg-1和4.9736(分别为均值的18.39%、19.47%、30.33%、11.69%和8.45%),预测精度R2分别为0.7965、0.7582、0.6608、0.7019和0.7338;R-B所建模型的预测性比DI差,对Chla+b的预测精度最高(R2=0.7400),而预测Chlb的精度最低(R2=0.5653)。基于CIE1976L*a*b*颜色模型的颜色参数b*和HSI颜色模型的S是2种传感器与叶绿素、氮素浓度和叶色关系较好的颜色参数;b*对叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的预测能力稍逊于DI,预测误差和精度都与DI的比较接近;而饱和度S值的预测RRMSE最大,整体预测精度小于0.62。因此,可以利用可见光成像传感器的光谱和颜色参数估测棉花叶片叶绿素和氮素含量。

不同施氮量棉花冠层高光谱特征研究

棉花精准生产对于无损、快速的植株氮含量监测技术有迫切需求。研究棉花冠层光谱特征及其与植株氮含量间的定量关系,可以实现棉株氮素的无损监测。通过连续两年不同施氮量试验,采集棉花冠层高光谱数据并同步测定冠层植株氮含量,分析不同氮肥处理下棉花冠层高光谱特征及其与棉株氮含量间的关系。结果表明：不同时期棉株氮含量与光谱反射率在可见光波段（400-700 nm）显著负相关,在近红外700-1 300 nm波段显著正相关,而在短波红外1 300-1 800 nm波段的相关性较为复杂。冠层尺度下,在棉花整个生育阶段,可见光波段均为棉株氮含量的敏感波段,而近红外波段仅在盛铃期是棉株氮含量的敏感波段;短波红外波段仅在盛蕾期是棉株氮含量的敏感波段。利用不同时期棉株氮素敏感波段可以构建棉株氮素监测指标。

利用数字图像估测棉花叶面积指数

通过3a不同种植密度、品种、施氮量和灌水量的田间试验,在棉花不同的生育期用数码相机、LAI-2000冠层仪和线性光量子传感器采集数据并进行破坏性取样测定,分析图像透光率的有效性和建立LAI估测模型,进而对图像方法、LAI-2000和破坏性取样方法进行比较和分析。结果表明:(1)在太阳高度角最大且变化最小的正午时段,数码相机测量的图像透光率与线性光量子传感器测量的冠层透光率较一致且相对稳定。(2)图像透光率能反映除吐絮期以外各时期的冠层透光状况,但是当LAI大于5时图像透光率出现饱和。(3)综合分析2009和2010年数据,建立了图像透光率估测LAI的模型(R2=0.8438,SE=0.5605);利用2007年独立试验资料检验估测模型的性能,模型检验的拟合度较高(R2=0.8767)且预测误差较小(RMSE=0.4305),当LAI>5时模型的预测能力降低。(4)数字图像、LAI-2000和破坏性取样3种方法测量的LAI值之间均呈现显著的线性相关(R2>0.85),但是图像透光率的饱和性致使当LAI>5时明显低估叶面积指数。

应用两种近地可见光成像传感器估测棉花冠层叶片氮素状况

作物叶片含氮量是作物长势监测、产量及品质估测的重要依据,实时、无损地监测植株体内氮素营养状况有助于棉花氮肥的正确施用。本研究比较2种近地可见光传感器的光谱和颜色信息用于监测棉花氮素营养的能力,确定MSI200成像光谱仪和数码相机监测棉花冠层叶片氮含量最佳的波段、光谱指数和颜色参数并建立估测模型。结果表明,在可见光波段,冠层反射率随着冠层叶片氮素含量的增加而降低,且叶片含氮量的光谱敏感波段主要位于绿光和红光区域;与棉花冠层叶片含氮量的拟合效果最好的2种传感器的光谱指数为差值指数DI(R580,R680)和G-R,而颜色参数则分别为b*和H,同一传感器以光谱指数的拟合效果优于颜色参数,不同传感器以MSI200数据的拟合效果优于数码相机;利用独立试验资料检验所建模型的估测性能表明,差值指数对棉花冠层叶片氮素的预测能力优于比值指数和归一化差值指数,DI(R580,R680)和G-R所建模型的估测精度最高,分别为0.8131和0.7636。因此,利用数码相机和MSI200型成像光谱仪可以定量估测棉花冠层叶片氮素营养状况。

蚜虫胁迫下棉叶光谱特征及其遥感估测

在棉蚜危害棉花的主要生育期测试蚜害后不同严重度叶片的理化参数和光谱,分析并比较了不同时期、不同品种蚜害棉叶理化参数和光谱反射率特征,确定了蚜害棉叶光谱敏感波段,建立了蚜害棉叶严重度估测模型。结果表明:蚜害棉叶的理化参数和光谱特征明显,蚜害棉叶平均厚度,含水量,温度和叶片CHL.b均增加,叶片而平均CHL.a,CHL.a+b和Cars含量减少。不同时期、不同品种蚜害棉叶光谱反射率在可见光均表现先升后降的特征,但不同品种蚜害棉叶在近红外波段反射率不同。434～727和648nm可分别作为蚜害棉叶的光谱敏感波段和最佳波段。基于敏感波段建立的蚜害棉叶遥感估测模型均达到显著相关,其中以(R1589-R648)/(R1589+R648)为自变量建立的估算模型精度最高,相对误差最小(0.128),可作为蚜害棉叶严重度最佳识别模型。该研究为遥感大面积监测棉花蚜虫提供了理论依据及参考。

基于TM影像光谱指数的棉花病害严重度估测

通过获取多时相试验区TM影像和大田同步调查棉花黄萎病,将TM影像光谱指数与病害严重度进行相关分析,建立棉花病害严重度估测模型.结果表明:随着病害严重度的增加,TM影像光谱指数B2,B4,SATVI,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI逐渐减小,B1,B3,B7和RI逐渐增加,NDGI呈现先增后降的趋势,而B5呈现先降后增的趋势.病害严重度与TM影像光谱指数B1,B3和RI均呈极显著正相关,与B4,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,NDGI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI均呈极显著负相关,与SATVI呈显著负相关,与B2,B5和B7均未达显著相关.建立的8个TM影像光谱指数估算棉花黄萎病模型均通过显著性检验,且以DVI和DNSIb为自变量的线性模型精度最高,表明利用多时相TM卫星影像光谱指数进行棉田病害定量诊断是可行的.

基于高光谱特征参数的棉花长势参数监测

通过小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期生物量和LAI(叶面积指数)与高光谱特征参数的相关性,建立棉花生物量和LAI光谱估算模型。选取的所有植被指数与棉花LAI和生物量相关性均达到极显著水平,其中光谱参量NDVI(890,670)与LAI的相关性和光谱参量Height(920)与生物量相关性最好,用这2个参量与生物量建立棉花长势估测模型,其决定系数分别为0.804 0和0.760 9,均方根误差分别为0.191 5和0.315 2,利用光谱特征参数可以有效地监测棉花整个生育期的长势变化。

棉花黄萎病疑似病田的卫星遥感监测——以TM卫星影像为例

研究TM卫星影像最佳时相(单一时相)对黄萎病疑似病害棉田诊断和分类的技术与方法,为棉花生产提供具有针对性的管理方案,对促进棉田均衡增产、增效具有重要的意义。本研究通过分析试验区多时相卫星影像及准同步地面调查数据,从中优选病害棉田卫星影像诊断的最佳波段和时相,对黄萎病疑似病害棉田分类并地面验证。结果表明,棉花的关键生育期,健康与病害棉田在TM影像上明显不同,由此建立病害棉田解译标志是可行的,TM4波段可作为病害棉田卫星监测的最佳波段,棉花盛铃期(7月下旬至8月中旬)可作为黄萎病卫星监测的最佳时相。基于上述分析,在病害发生的最佳时相,利用平行六面体监督分类方法将示范区黄萎病疑似病害棉田划分为健康、轻病和重病棉田,其中2年病害棉田的面积分别占29%和23%。2年黄萎病疑似病害棉田分类结果的总体精度和Kappa系数均高于85%。进一步制作的棉花病田专题图也很好地反映了棉田内部的病害情况。因此,可利用多时相遥感数据进行棉花黄萎病疑似病田的诊断。

基于棉花冠层光谱的土壤氮素监测研究

通过连续2年小区氮肥试验,在棉花不同生育期采集冠层高光谱数据并同步测定土壤氮含量,分析棉花冠层高光谱参数与土壤氮含量间的关系,建立基于植株冠层光谱的土壤氮含量估算模型。结果表明:土壤全氮含量随着施氮水平的增加而增加,且差异显著;基于棉花不同时期冠层光谱构建的14种光谱参量与土壤氮含量间的相关性有显著差异。其中,利用冠层光谱参数P_Area1100、Depth980、Area672、PPR(550,540)建立的土壤氮含量监测模型分别在蕾期、花期、铃期、吐絮期4个关键生育期对土壤氮含量的预测均达到了较高的精度,能够很好地反映棉花土壤氮素营养状况。利用植株冠层光谱参数可以很好地监测土壤氮素营养,说明利用植株冠层光谱方法监测土壤氮含量是可行的。

基于不同植被指数的棉花光合有效辐射吸收分量估算研究

通过开展小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期光合有效辐射吸收分量(FPAR)与光谱反射率的相关关系,建立棉花FPAR光谱估算模型。结果表明,棉花FPAR与选取的所有植被指数均呈极显著相关,其中绿度植被指数(GREENNDVI)和反射率比值(GMI)与FPAR的相关性最好,相关系数(r)分别为0.794和0.765。分别用GREENNDVI和GMI建立棉花FPAR的估算模型,其决定系数(r2)分别为0.657和0.633,均方根误差(RMSE)分别为0.089和0.093。研究表明,利用光谱特征参数可以有效地估算棉花整个生育期的FPAR。

高密度栽培条件下磷肥用量对滴灌玉米干物质积累和产量的影响

【目的】研究不同磷肥用量对高密度栽培条件下玉米产量、各生育阶段干物质积累与分配的影响。【方法】采用裂区实验设计,测量P_2O_5不同用量下玉米干物质和产量,对滴灌玉米在高密度栽培条件下产量与最佳施磷量之间的关系进行了探索。【结果】随着磷肥用量的增加,玉米产量、茎粗呈抛物线变化趋势。随着玉米生育进程的推进,各处理玉米干物质积累量均随生长发育进程而增加,拔节期到大喇叭口期积累缓慢,从大喇叭口期开始迅速增长。各个生育时期施磷量187.5 kg/hm^2处理的叶面积指数、叶片SPAD值最大,拔节期、大喇叭口期、抽雄吐丝期施磷量187.5 kg/hm^2处理的叶面积指数均显著高于其他处理。随着施磷量的增加玉米的株高增加,二者符合指数函数。【结论】研究区理论施磷量为213.8 kg/hm^2,可获得的最高产量为16021.61 kg/hm^2。

从引进试验看新疆春播适宜种植的玉米品种

科技援疆是国家的一项重大战略决策。为促进新疆玉米科研发展并探索引种经验和高产经验,提高玉米的经济效益,山西玉米所2013年开始进行玉米新品种在当地的引种试验。通过引种山西近年育成的42个玉米品种,采用设置对照,间比排列试验,进行田间精细管理,并调查了各农艺性状等。从试验结果可以看出环境改变和密度增加、覆膜栽培对株高、穗位、生育期产生了影响,大部分品种不能适应新疆气候,但仍有部分品种生育期适中,农艺性状优良,抗性优良,产量超过对照,说明山西育成的部分品种对新疆的气候和栽培模式有较好的适应性,可以筛选利用。因此,笔者认为适宜新疆春播种植的玉米品种应具有高的产量潜力,耐密植栽培,生育期适中,抗倒能力强和适合机械化作业等特性。

冬小麦新冬52号滴灌高产栽培技术

为了提高兵团第六师垦区滴灌冬小麦生产水平,提升经济效益,本文结合多年生产实践,从播前准备、播种质量、田间管理、病虫草害综合防治等方面,探讨总结了兵团第六师垦区滴灌冬小麦新冬52号高产栽培技术,以期为当地冬小麦生产提供技术支持。