多源异构数据和注意力门控机制的小麦产量预测

针对传统的单模态数据预测小麦产量存在精度不高的问题,提出一种结合多源异构数据和注意力门控机制的小麦产量预测方法。首先引入了特征级的门控策略,来捕获每个模态内部特征的信息变化;然后利用神经网络评估每个模态内的置信度分数,并构建模态间的有效信息获取模块;最后设计了基于Transformer的空间和通道注意力门控机制模块,将不同模态之间的有效信息进行充分的融合,从而获得最佳的预测特征表示。实验结果表明,所提方法与传统方法相比具有更高的预测精准度,RMSE和MAE分别仅为809kg/hm^(2)和522kg/hm^(2),R^(2)则达到了0.806,通过对河南省近10年的小麦产量进行预测,得到的三项评价指标均相对稳定,且展现出了较强的鲁棒性。消融实验也验证了该方法中的不同组件均能有效提高小麦产量的预测精度,可为相关部门制定保障粮食安全管理决策提供有力的数据支持。

芸苔素内酯与吡唑醚菌酯协同使用对提高盐碱地小麦产量效果初探

在盐分质量分数为3‰的滨海盐碱地,以捷麦19、济麦22、京麦188为试验品种,在小麦返青拔节期、孕穗期、灌浆期分别施用1次芸苔素内酯+吡唑醚菌酯药剂组合,研究药剂施用对盐碱地小麦产量的影响。试验结果表明:施用药剂后小麦产量平均提升11.2%,穗粒数和千粒质量分别提高5.19%和6.17%,一定程度上增加了小麦的生物量和抗病性。药剂对不同试验品种产量提升效果济麦22高于京麦188高于捷麦19,这与品种自身抗性和产量水平有关。

秸秆与有机无机肥配施对潮土关键微生物及小麦产量的影响

秸秆与化肥和鸡粪配施改变了土壤微生物群落结构及微生物间的相互作用关系,但这种变化与小麦产量间的关系尚不清楚。依托7年长期定位试验,选取5个施肥处理:不施化肥+秸秆离田(N0S0)、不施化肥+秸秆还田(N0S)、常规施化肥+秸秆离田(NS0)、常规施化肥+秸秆还田(NS)和施化肥+秸秆还田+鸡粪替代20%氮肥(NSM),研究不同施肥方式对细菌-真菌共现网络中微生物组成的影响,以及关键微生物与小麦产量间的相关关系。结果表明,与N0S0处理相比,NS0、NS和NSM处理的小麦籽粒产量分别提升539.20%、611.56%和676.56%,而N0S处理无显著变化。细菌和真菌群落组成均可分成显著不同的3组,分别为N0S0+N0S、NS0以及NS+NSM,即微生物群落组成在是否施用化肥之间显著不同;相同施用化肥情况下,在是否有施用有机物料之间显著不同。将重要性由高到低排序,导致不同处理细菌群落结构变化的主要土壤理化性质是有效磷(AP)、电导率(EC)、微生物生物量氮(MBN)、土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)和颗粒有机碳(POC),导致不同处理真菌群落结构变化的主要土壤理化性质是EC、MBN、ROC、POC、AP和SOC。细菌-真菌共现网络中,两个关键模块(模块1和模块4)与小麦产量变化显著相关。NS+NSM处理提升了模块4中与小麦产量正相关的类诺卡氏菌属(Nocardioides)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、Pir4_lineage、金孢子菌属(Chrysosporium)、无茎真菌属(Acaulium)和裂壳菌属(Schizothecium)等有益菌的相对丰度,它们可降解纤维素和木质素、促进养分转化和循环或抑制病原菌生长;并显著降低了模块1中与小麦产量负相关的葡萄穗霉属(Stachybotrys)、无色穗孢属(Achroiostachys)和Fusicolla的相对丰度,它们为不利于土壤健康和作物生长的植物病原真菌。因此,化肥配施秸秆及化肥配施秸秆和鸡粪利于关键有益微生物增加及病原真菌减少,关键微生物的功能和相对丰度对小麦产量具有影响。

秸秆与有机无机肥配施对不同质地潮土土壤质量和小麦产量的影响

秸秆与化肥和粪肥配施是改善土壤质量的有效措施,但其在不同质地潮土中对小麦产量的影响及影响机制尚不清楚。本研究基于中国科学院封丘农业生态实验站设置的7年长期定位试验,选取砂质、壤质和黏质3种质地潮土(下文分别简称砂土、壤土和黏土),每种质地潮土均包含5个处理:不施化肥+秸秆离田(N0S0)、不施化肥+秸秆还田(N0S)、常规施化肥+秸秆离田(NS0)、常规施化肥+秸秆还田(NS)和施化肥+秸秆还田+鸡粪替代20%氮肥(NSM),研究了不同施肥模式在不同质地潮土中对土壤质量和小麦产量的影响。结果表明,在砂土、壤土和黏土中,与N0S0处理相比,NS处理的籽粒产量分别增加611.56%、440.00%和403.55%,NSM处理的籽粒产量分别增加676.56%、546.67%和492.86%。在砂土、壤土和黏土中,与N0S0处理相比,N0S和NS0处理的土壤质量指数(SQI)显著提升,NS处理则进一步提升。NSM处理在砂土中SQI优于NS处理,但在壤土和黏土中与NS处理无显著差异。随机森林分析表明,砂土中,pH、碱解氮(AHN)、可溶性有机氮(DON)、有效磷(AP)、有机碳(SOC)和速效钾(AK)是影响籽粒产量的关键土壤性质;壤土中,AP、pH、AK、AHN、微生物生物量碳(MBC)和SOC是影响籽粒产量的关键土壤性质;黏土中,AP、DON、AHN和pH是影响籽粒产量的关键土壤性质。偏最小二乘路径模型表明,在砂土、壤土和黏土中,影响小麦产量的关键土壤性质均受施肥模式显著调控,且均对SQI具有显著影响,而SQI均对小麦籽粒产量具有直接显著影响,影响小麦产量的关键土壤性质可以作为监测土壤质量和小麦产量变化的指标以指导优化施肥。此外,在壤土中,SQI还通过影响小麦产量构成因素而间接影响籽粒产量。因此,秸秆与化肥和鸡粪配施改善了土壤质量,并在不同质地潮土中通过不同作用方式直接或间接影响了小麦产量。

沼液替代化肥对冬小麦田节肢动物群落结构与小麦产量的影响

为了研究等氮条件下沼液按不同比例替代化肥对冬小麦产量和麦田节肢动物群落结构的影响,2021—2022年在安徽农业大学农萃园设置大田试验,试验共设置5个处理:单施化肥、沼液替代20%、50%、80%和100%化肥,分别分析小麦产量和三类节肢动物的变化。结果显示:随着沼液替代化肥量的增多,害虫数量呈现减少趋势,天敌数量呈现先增后减的趋势。当沼液替代20%化肥时,土壤节肢动物密度最高。当沼液替代50%化肥时,多样性指数、均匀度指数以及天敌优势集中性指数最高。当沼液替代化肥达50%及以上时,小麦各产量指标均显著低于单施化肥。结论表明改厕沼液替代化肥比例宜控制在50%到20%之间,可为改厕沼液科学比例替代化肥提供理论参考。

江苏沿海滩涂垦区不同播种量对小麦产量的影响及小麦生长季土壤因子变化动态

利用供试品种小麦扬麦16在江苏南通沿海滩涂围垦区开展3个播种量水平处理的小麦种植试验,旨在研究不同播种量水平对沿海滩涂小麦产量及其构成因素的影响,明确滩涂小麦生长期间土壤盐分、pH值、土壤水分和土壤温度的变化动态。结果表明:1)沿海滩涂小麦种植过程中,0~20 cm和20~40 cm土壤盐分(电导率)变化幅度分别为0.258~0.478 dS/m和0.258~0.496 dS/m,且各处理土壤盐分表现为12月至翌年3月底处于稳定期,4月上旬开始出现土壤返盐状态;2)不同播种量处理下土壤pH值和土壤水分均具有一致的季节性变化特征,且各处理下0~20 cm和20~40 cm土壤pH值变化幅度分别在7.80~8.55、8.52~9.37,各处理下0~20 cm和20~40 cm土壤水分变化幅度分别在19.35%~24.13%、21.51%~23.66%;3)不同播种量水平处理下各土层温度(0、5、10、15 cm)与大气温度变化均表现出相似的季节性变化规律,且各土层温度与大气温度之间均具有极显著的正相关关系(P<0.01);4)沿海滩涂种植小麦过程中,D2(225.0 kg/hm^(2))和D3(262.5 kg/hm^(2))处理相比D1(187.5 kg/hm^(2))处理小麦产量分别显著提高了5.74%、5.06%(P<0.05),穗数显著提高了9.68%、10.54%(P<0.05),且D2和D3处理之间滩涂小麦产量和穗数差异均无统计学意义;同时,D1、D2和D3处理下滩涂小麦的穗粒数和千粒质量差异均无统计学意义。因此,本试验条件下,滩涂小麦种植过程中不同播种量水平没有明显改变土壤盐分等指标的变化动态,滩涂小麦产量的提高主要是因穗数增加引起的。综合考虑经济效益,播种量225.0 kg/hm^(2)是滩涂小麦比较适宜的播种量水平。

耕作措施与秸秆还田对麦田土壤腐殖质、铁氧化物及小麦产量的影响研究

探究耕作措施与秸秆还田对土壤腐殖质、铁氧化物及小麦产量的影响。试验在保护性耕作长期定位试验地进行,采用裂区设计。主区设免耕、深松两种耕作措施,副区设秸秆全量还田、秸秆不还田两种水平。共设计免耕秸秆还田(NTs)、免耕秸秆不还田(NT0)、深松秸秆还田(STs)和深松秸秆不还田(ST0)4种处理。采用冬小麦(济麦22)—夏玉米(郑单958)一年两熟种植制度。结果表明,深松秸秆还田增加了土壤有机质的含量、小麦穗数及千粒质量,提高了腐殖质富里酸的含量及小麦产量,减少了游离态铁氧化物的含量,增强了对土壤有机碳的固定。

不同播期对豫东地区小麦产量性状的影响

为进一步明确小麦产量及其相关性状与播期的关系,选育适播期广的小麦新品种,为豫东地区小麦生产提供保障。研究选择了6个小麦品种,分别在2020~2021年和2021~2022年在商丘市农林科学院双八基地进行了为期两年的播期对小麦产量及其产量性状影响的试验。研究发现播期和品种对小麦产量具有显著影响。播期对株高、最高群体、667 m2穗数、成穗率和千粒重也有显著影响;千粒重和产量均在T2播期(10月15日)达到最高,且显著高于其它播期。6个参试品种中,尚农6在不同播期下其株高、667 m2穗数、千粒重成穗率和产量均表现最好。

复合肥配施黄腐酸微生物菌剂对小麦产量、土壤理化及微生物性质的影响

为了明确复合肥配施黄腐酸微生物菌剂对小麦产量、土壤理化性质与微生物群落的影响,于2021—2022、2022—2023年在山东东营地区开展不同施肥试验,设置不施肥(CK)、施氮磷钾复合肥(DFH)、施黄腐酸菌剂(DHF)、氮磷钾复合肥与黄腐酸菌剂配施(FHHF)4个处理,测定2年小麦产量及第二年土壤理化与微生物等指标。结果表明,连续2年FHHF处理产量均为最高,其次为DHF、DFH和CK,且不同施肥处理产量显著高于CK;不同施肥处理可有效提升土壤养分含量,其中FHHF、DFH提升效果最为明显,DHF次之;FHHF、DHF处理下土壤细菌和真菌数量、平均吸光度值和微生物呼吸强度均显著高于CK,而DFH最低,微生物多样性指标也呈现相同变化趋势。综上所述,施加黄腐酸肥料能够提高作物产量,且与氮磷钾复合肥配施时效果更好,这与其改善土壤理化性质,提高土壤微生物数量和多样性有关,在生产中可作为绿色生产技术推广。

不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响

【目的】探究长期不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响,为合理施氮提供理论依据。【方法】基于设置在河南省许昌市张潘镇4个不同施氮水平11年定位试验,施氮量分别为0(N0)、180 kg·hm^(-2)(N1)、240 kg·hm^(-2)(N2)及300 kg·hm^(-2)(N3),分析不同处理土壤碳氮含量、团聚体分布及其碳氮含量的变化,并探寻长期施氮对小麦产量及其构成的调控路径。【结果】随着施氮量增加,各土层土壤团聚体分布呈现大团聚体(>0.25 mm)向微团聚体(0.053—0.25 mm)和粉黏粒组分(<0.053 mm)转化的趋势,显著降低了团聚体平均重量直径(MWD)。土壤碳、氮含量在0—20cm土层随施氮量增加而逐渐上升,20—40 cm土层呈先升高后降低趋势。与N0相比,0—20 cm土层各施氮处理土壤有机碳和全氮含量的平均增幅分别为13.1%—37.2%和19.4%—29.4%;20—40 cm土层的平均增幅分别为15.3%—32.2%和6.1%—29.3%。长期施氮处理显著提高了各粒级团聚体有机碳含量,与N0相比,施氮处理大团聚体有机碳平均含量提高31.6%—62.0%,微团聚体提高8.7%—61.2%,粉黏粒提高14.0%—81.7%。在0—20 cm土层,各粒级团聚体全氮含量亦随施氮量增加而增加,各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒中全氮含量平均增幅分别为32.6%—51.0%、25.7%—35.9%和3.2%—9.7%,且均以N3处理最高。在20—40 cm土层,各粒级团聚体全氮含量随施氮量增加呈先升高后降低趋势,各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒全氮含量平均增幅分别为17.6%—35.2%、11.7%—24.0%和1.1%—12.9%,且均以N1处理最高。研究结果还表明,长期施氮显著增加了小麦成穗数和穗粒数,进而提高了产量。与N0相比,N1、N2和N3处理分别提高小麦产量188.1%、177.3%和173.2%。相关分析与结构方程模型分析表明,小麦产量与土壤碳、氮含量及团聚体中碳、氮含量均呈显著正相关,长期施氮通过改变土壤及团聚体中碳、氮含量进而影响小麦产量。【结论】综上,长期合理施氮提高了土壤及团聚体中碳、氮含量,提升了土壤肥力,促进小麦增产。在本试验条件下以施氮量180 kg·hm^(-2)时最优。

羊粪与腐殖酸对盐碱土壤改良及小麦产量的影响

【目的】探究增施羊粪与腐殖酸对河北省盐碱地的改良效果。【方法】于河北省临城县开展田间试验,设置不施肥(CK)、单施复合肥(T1)、复合肥+羊粪配施(T2)、复合肥+腐殖酸配施(T3)、复合肥+羊粪+腐殖酸配施(T4)5个处理,分析不同施肥处理对土壤肥力和小麦产量以及土壤物理性质、酶活性、微生物的影响。【结果】相较于CK,各处理可显著提高土壤肥力,T4处理最大增幅为154.81%;小麦产量分别显著增加58.52%、89.25%、83.96%、108.81%(P<0.05),其中,T4处理效果最好;可降低土壤pH值、可溶性盐浓度(EC)、容重,T4处理效果最好,最大降幅分别为6.72%、21.75%、7.75%;可提高土壤孔隙度,T4处理最大增幅为33.94%;可显著提高土壤酶活性(P<0.05),T4处理最大增幅为142.41%;可提高土壤中真菌、细菌、放线菌的数量和微生物总量,T4处理最好,最大增幅分别为158.10%、147.32%、117.99%、145.25%。【结论】增施羊粪和腐殖酸有利于提升盐碱地土壤肥力、增加小麦产量、改善土壤物理性质、提高土壤酶活性和微生物总量,可以作为河北省临城县盐碱土改良的有效手段。

气温和降水变化对甘肃河西春小麦产量的影响及应对

[目的]了解春小麦生长期间气象因子的变化趋势,以及气候变化对春小麦产量的影响。[方法]利用张掖市1993—2021年气象观测资料、春小麦产量观测资料等,分析甘肃河西气候变化对春小麦产量的影响。[结果]近29年中春小麦生长期气温升高、降水量减少,春小麦千粒重下降、理论产量趋于增多;春小麦生育期3—7月平均气温与理论产量为不明显的正相关,降水量则与千粒重和理论产量为负相关,因此气温特高或特低时春小麦均不能获得高产,气温稳定、降水量正常或略偏少是其理论产量达到丰收的必要条件。[结论]要加强气候分析论证,趋利避害,科学种植,以提高气候变化应对能力,达到春小麦稳产高产。

低温天气对邗江区小麦产量的影响

邗江隶属于北亚热带温暖亚带与温和亚带的过渡性地带,具有气候温和、四季分明的特点。据统计,邗江区历年平均气温为15.7℃,年平均降水量为1043.3mm,特殊的地形地貌与气候为小麦的生长发育创造了有利条件。气候是影响农作物品质与产量的关键因素。近年来,随着全球气候异常变化,各地区各种各样的极端天气事件频发,由此对农作物的影响及危害巨大。低温作为扬州市邗江区常见的农业气象灾害之一,轻则影响农作物的正常生长发育,重则影响其品质与产量,导致农作物大幅减产歉收。基于此,本文选取小麦作物为例,重点探讨了邗江区低温天气对小麦产量的影响,以期能够为今后防冻救灾工作提供一定的借鉴与参考。

东北三省干旱时空分布及小麦产量预测

利用中国东北三省90个气象站点1978—2020年的逐日气温数据、相对湿度数据和气象干旱综合指数(MCI)数据,分析东北三省干旱的时空分布、年际变化趋势和空间自相关性。同时,利用东北三省小麦产量数据,分离出气象产量和趋势产量并构建预测小麦产量的多元线性回归模型。结果表明,春末、夏季、秋季是东北三省干旱的多发期,夏季(6—8月)月平均干旱日数约25 d,干旱多发生在辽宁西部地区及黑龙江中部地区。1978—2020年,东北三省地区干旱日数的年际差异大但变化无明显趋势。东北三省年均干旱日数存在显著的空间正相关性。产量预测模型考虑了粮食政策等社会因素及气温和相对湿度两个气象因子对小麦产量的影响,预测模型的各因子均显著,平均预测精度达71.42%。

提高小麦产量的土肥管理技术研究

随着人口的不断增长,对于粮食需求日益增加,而小麦作为主要粮食作物,其生产效率以及产量的提升是人们关注的重要问题.但是,当前在生产种植工作进行时,面对气候变化、土地资源有限以及土壤退化等多重挑战.因此,提高小麦产量成为农业科研和生产中的重要任务.土壤肥力是影响小麦生长和产量的关键因素之一.土壤中的养分状况、结构及其与作物根系的关系,直接决定了小麦生长发育质量还有最终的产量.所以,当前应加强提高小麦产量的土肥管理技术研究,发挥技术优势,提高小麦产量.本文对提高小麦产量的土肥管理技术进行了分析和探究,旨在通过探究,能够为相关生产种植工作的进行起到一定参考作用.

秸秆还田量对土壤肥力及冬小麦产量的影响

秸秆还田是一种重要的农业实践,通过将作物残留物返回土壤,旨在提升土壤肥力和促进农作物增产。该研究聚焦于秸秆还田量对土壤肥力及冬小麦产量的具体影响。通过实验设置不同的秸秆还田量,观察土壤理化性质的变化、微生物活性的差异及冬小麦的生长表现。研究结果有望揭示秸秆还田对改善土壤结构、增加土壤有机质含量和提高冬小麦产量的效果,为实现农业可持续发展提供科学依据。通过合理的秸秆还田策略,不仅能有效提升土壤肥力,还有助于农业废弃物的资源化利用,减少环境污染,促进生态农业的发展。

不同施磷量和磷肥品种对濮阳市小麦产量的影响

磷素作为作物所需的重要营养元素,对植物的生长发育促进作用明显。施用磷肥可提高土壤的供磷能力,提高作物产量。濮阳市是粮食生产大市,2023年小麦播种面积23.68万hm^(2),总产量171.9万t。为探索磷肥对濮阳市小麦产量的影响,掌握磷肥用量和品种对小麦增产的效果。

小麦育种技术与优质小麦产量相关性研究

本研究探讨了小麦育种技术与优质小麦产量之间的相关性。通过分析传统育种方法与现代生物技术的应用,本文强调了育种技术在提高小麦产量和品质中的关键作用。考虑到影响小麦品质的多种因素,如气候变化、土壤质量、病虫害抵抗力和营养物质供应情况,本研究采用统计分析方法来揭示育种技术与优质小麦产量之间的联系。研究结果表明,现代育种技术对提高抗逆性、增加产量和改善品质具有显著影响。

精准施肥技术对小麦产量和质量的影响研究

通过实地试验发现精准施肥技术可以显著提高小麦产量,并对小麦的品质提升产生积极影响。具体来说,通过调整施肥方案,精准施肥技术可以提高氮、磷、钾肥利用率,提高小麦籽粒产量和品质。基于此,分析了精准施肥技术的含义,研究了精准施肥技术在小麦生产中的应用效果,以期为提高小麦产量和质量提供科学依据。

陇东塬区春季气候变化对冬小麦产量的影响评估

为研究世界最大黄土塬面“董志塬”腹地的陇东塬区典型代表区域——庆阳市西峰区春季气候变化对冬小麦产量形成的影响,利用1985—2020年春季平均气温、降水量、日照时数距平和冬小麦产量资料,分析了春季气候变化特征及其对冬小麦产量形成的丰歉及利弊影响。结果表明,春季平均气温距平随年代增加呈极显著上升趋势,上升速率为1.04℃/10a,增温幅度远高于全球和全国平均水平;降水量距平百分率呈波动减少趋势,减少速率为2.72 mm/10a;日照时数距平百分率呈增加趋势,增加速率为2.45 h/10a;冬小麦产量呈增加趋势,增加速率每10 a为470.14 kg/hm^(2)。用气候产量的丰歉反映冬小麦关键生育期气候资源与其产量形成的匹配程度,36年来匹配较好的丰产年占58%,歉产年占42%;气象条件有利于冬小麦产量形成的年份占53%,不利年份占47%。研究结果可以根据气候变化指导该地区作物布局及农业生产,趋利避害,对促进冬小麦提质增产具有一定的积极作用。