Effect of fertigation frequency on soil nitrogen distribution and tomato yield under alternate partial root-zone drip irrigation

Alternate partial root-zone drip fertigation (ADF) is a combination of alternating irrigation and drip fertigation,with the potential to save water and increase nitrogen (N) fertilizer efficiency.A 2-year greenhouse experiment was conducted to evaluate the effect of different fertigation frequencies on the distribution of soil moisture and nutrients and tomato yield under ADF.The treatments included three ADF frequencies with intervals of 3 days (F3),6 days (F6) and 12 days (F12),and conventional drip fertigation as a control (CK),which was fertilized once every 6 days.For the ADF treatments,two drip tapes were placed 10 cm away on each side of the tomato row,and alternate drip irrigation was realized using a manual valve on the distribution tapes.For the CK treatment,a drip tape was located close to the roots of the tomato plants.The total N application rate of all treatments was 180 kg ha^(-1).The total irrigation amounts applied to the CK treatment were450.6 and 446.1 mm in 2019 and 2020,respectively;and the irrigation amounts applied to the ADF treatments were 60%of those of the CK treatment.The F3 treatment resulted in water and N being distributed mainly in the 0–40-cm soil layer with less water and N being distributed in the 40–60-cm soil layer.The F6 treatment led to 21.0 and 29.0%higher 2-year average concentration of mineral N in the 0–20 and 20–40-cm soil layer,respectively and a 23.0%lower N concentration in the 40–60-cm soil layer than in the CK treatment.The 2-year average tomato yields of the F3,F6,F12,and CK treatments were 107.5,102.6,87.2,and 98.7 t ha^(-1),respectively.The tomato yield of F3 was significantly higher (23.3%) than that in the F12 treatment,whereas there was no significant difference between the F3 and F6 treatment.The F6 treatment resulted in yield similar to the CK treatment,indicating that ADF could maintain tomato yield with a 40%saving in water use.Based on the distribution of water and N,and tomato yield,a fertigation frequency of 6 days under ADF should be considered as a water-saving strategy for greenhouse tomato production.

极端气温变化对内蒙古地区榆树物候期的影响

基于1985—2012年内蒙古自治区武川和翁牛特地区榆树物候观测数据及同期极端气温观测资料,采用线性倾向估计法和Pearson相关系数法等方法分析了内蒙古地区榆树物候期的变化特征及极端气温对物候期的影响,本文研究结果对林业生产实践具有重要的指导意义。结果表明:1985—2012年武川和翁牛特地区极端最高气温波动不明显,但极端最低气温变化幅度较大,且两地存在明显差异,武川地区极端最低气温显著增温,气候倾向率为0.617℃/10 a,翁牛特地区极端最低气温显著降温,气候倾向率为-0.678℃/10 a。近28 a来,武川和翁牛特地区榆树花芽开放期均呈显著提前的趋势,而两地榆树落叶末期则分别呈极显著推迟和显著提前的趋势;榆树生长季相对延长,武川和翁牛特地区榆树生长季平均每10 a分别延长了14.14 d、2.37 d。可见,极端最高气温是影响内蒙古地区榆树花芽开放期的关键气象因子,榆树落叶末期对极端最低气温较敏感。

基于源电荷模式的改进型地闪先导在有耗大地情况下电场分布特征

基于源电荷先导模式建立了适用于有耗大地情况下先导电场的计算模型,并利用人工引雷观测数据对模型进行了验证。运用新模型通过对有耗大地情况下地闪先导电场影响因素的模拟分析,结果表明当先导通道电荷密度分别呈线性、均匀和指数分布形式时,其模拟的地闪先导电场幅值都随着先导通道高度的增大而趋于稳定,对先导电场起有效作用的是先导通道贴近地面的一定高度内电荷分布且与离通道的距离有关;先导电荷的传播速度对先导电场波形的半峰值宽度有显著影响,而大地相对介电常数同时影响着先导电场波形的幅值和半峰值宽度,且随着相对介电常数值的增大影响逐渐减小,当相对介电常数为20时与理想情况仅仅相差5%。

内蒙古地形因素对雷电灾害的影响及其权重分析

为了揭示内蒙古地形对雷电灾害的影响规律,基于内蒙古1998-2018年雷电灾害资料和数字高程数据,运用数理统计和熵值法分析了内蒙古地区地形因素对雷电灾害的影响及其权重。结果表明,内蒙古近21年来雷灾点主要分布在高程为200~2 000 m的范围内,高程在2 000 m以上基本没有雷灾发生;雷灾点个数随坡度、地形起伏度的增加呈现指数降低趋势,雷灾点主要分布在坡度小于10°的地区,且多分布在0~75 m的地形起伏度区间内;从坡向上来看,南坡的雷灾点个数最多(占45.53%),北坡的雷灾点个数最少;在地形因子的不同分级中0~500 m的高程、15°~35°的坡度、0~20 m的地形起伏度和西南坡及平地区域发生雷灾的概率较大。运用熵值法分析高程、地形起伏度、坡度和坡向不同地形因素造成雷电灾害权重来看,高程和坡向因素贡献程度较大。该研究结果对于雷电灾害的风险区划及防御规划有一定指导意义。

基于Faster R-CNN的野外环境中蝗虫快速识别

蝗虫是常见的害虫之一,对农作物和生态系统具有很大的危害,采用常规的方法对蝗虫进行监测存在一定局限性,为了有效应用海量野外影像数据实现对蝗虫实时监测,本文建立了一种基于深度学习网络的蝗虫自动识别模型。利用手机模拟摄像头获取的内蒙古锡林浩特附近草原的280张蝗虫的RGB图像,采用深度学习算法中的Faster R-CNN(Faster Region-based Convolutional Neural Network)网络结构建立了蝗虫识别模型。经验证该模型的精确度为0.756,可以较准确地将蝗虫从野外复杂环境中识别出来,与以往同类研究相比,在识别结果和实用性方面均有较大的进步。该模型是建立蝗虫实时监测系统的基础,可以为蝗虫的防治提供辅助信息,同时该网络结构还可以应用于其他害虫的识别,具有较强的推广性,拓宽了深度学习算法的应用领域。

分根区交替灌溉对土壤水分养分条件及作物生长的影响

分根区交替灌溉技术可充分利用生物学特性,调节作物自身生理活动,降低作物耗水量,达到节约灌水量和提高水分利用效率的目的。综合国内外研究成果,从土壤水分、土壤养分(氮素)、作物生长、产量、品质等方面,论述了分根区交替灌溉提高农田水肥利用效率的机理及其对作物生长的影响,并对将来需要重点研究的方向作了展望,以期为进一步发展和丰富分根区交替灌溉理论和技术提供科学支撑。