新疆典型覆膜地区地膜覆盖技术应用及贡献分析

[目的]为明确新疆地膜覆盖栽培技术的应用及贡献情况。[方法]查询2000—2018年《新疆生产建设兵团统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》及1990—2021年的相关文献。[结果]地膜覆盖在新疆农业生产中具有重要贡献,2000—2018年间,地膜的使用量总体呈现逐年增长的趋势。地膜覆盖变化率与主要作物单位面积变化率呈正相关,覆膜变化率从2002年的0.127增加到2018年的1.893,相应的单产变化率从0.270增加到2.112。此外,地膜覆盖面积同化学除草、病虫害防治面积相比,对产量的贡献率达到了0.534 8,仅次于化学除草面积,表明地膜覆盖对产量的提高有积极的作用。在农资投入方面,与众多农资投入指标相比,地膜投入费用与主要作物产量的关联度位居第二,达到了0.426 4。[结论]综上所述,地膜覆盖对新疆作物生产的贡献明显,研究其具体贡献状况有助于对新疆地膜覆盖栽培技术应用提供理论依据。

基于无人机多光谱影像特征估算棉花生物量

【目的】基于植被指数(Vegetation Indexes,VIs)与机器学习算法估算棉花地上部生物量(Aboveground Biomass,AGB),并评价其适用性和准确性,为丰富棉花生物量的遥感监测技术、提升生产的精准化管理水平提供科学依据。【方法】设计施氮量与密度互作试验,同步采集主要生育时期的棉田实测AGB数据与无人机多光谱遥感影像数据,计算得到8种VIs,并引入其中与AGB相关系数最高的3种VIs,构建基于机器学习算法的支持向量回归(Support Vactor Regression,SVR)、偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)和深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)等AGB估算模型,评估不同VIs和模型的适用性和估算精度。【结果】8种VIs与AGB均呈显著相关,其中NGBDI、NDREI和EXG的相关系数绝对值|r|达到0.659~0.788,且与棉花生物量之间显著相关。三种回归模型中,SVR模型的估算效果最好,模型验证精度为R 2=0.89,RMSE=2.30,rRMSE=0.20。【结论】相较于PLSR和DNN估算模型,SVR模型更适合估算棉花生物量。

深松深度对棉花冠层光合特征及产量的影响

【目的】在新疆自然生态条件下,研究深松深度对棉花冠层光合特征及产量的影响,为进一步分析深松对棉花产量的调节作用提供理论依据。【方法】以新陆中88号为材料,在常年翻耕棉田设置不深松(CK)、深松30 cm(S 1)、深松40 cm(S 2)、深松50 cm(S 3)4个处理,研究不同深松深度对棉花关键生育期冠层结构、光合特征及干物质积累和产量的影响。【结果】棉花叶面积指数生育期呈单峰曲线,盛花期叶面积指数达到峰值,深松处理较CK增加0.92%~12.94%。叶倾角和冠层开度变化趋势与叶面积指数相反,盛花期为最小值,深松较CK叶倾角增加1.86%~5.29%,冠层开度降低32.7%~59.1%。初花期净光合速率随深松深度增加呈增大趋势,而蒸腾速率和气孔导度则以S 2最高,盛花期和盛铃期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别以S 2、S 3最高,但S 2和S 3差异不显著(P>0.05)。深松处理干物质快速积累起始期较CK提前1~3 d,持续期延长2~4 d,最大积累速率提高2.18%~18.01%,单铃重增加3.58%~9.12%,籽棉产量增加11.02%~21.93%,其中以深松40 cm最高。【结论】深松40 cm(S 2)结合常规翻耕措施,可有效改善棉花冠层结构,促进叶片光合作用,提高干物质积累强度,提升籽棉产量。

地膜类型对棉花生长的影响及自身降解和回收特性分析

【目的】评价不同类型地膜对棉花长势的影响及自身降解和回收特性的分析。【方法】以聚乙烯地膜(CK)为对照,设置全回收高强度地膜(G)和4种可降解地膜(J 1、J 2、J 3和J 4)处理,对比分析地膜类型对棉花长势和产量的影响及地膜回收效果和田间降解情况,筛选出综合性能优异的棉田绿色生产地膜。【结果】CK处理蕾期和花期株高茎粗分别是62.08、7.36和103.75、10.36 cm。降解地膜处理株高较CK显著降低4.66%~13.21%,G处理株高和茎粗较CK无显著差异;CK处理蕾期、花期和铃期地上部生物量分别是17.77、43.36和744.97 g/株。G处理在各生育时期较CK显著提高7.45%~19.90%,且均显著高于降解地膜。CK处理单株成铃数、单铃重和籽棉产量分别为5.37个/株、5.18 g/个和5642.14 kg/hm^(2)。G处理单铃重较CK显著降低0.23 g/个,但单株成铃数显著提高0.94个/株,产量显著提高620.91 kg/hm^(2),增幅11.00%。降解地膜处理单株成铃数、单铃重和产量处理间差异均不显著,但均较CK分别显著降低0.22~0.47个/株、0.15~0.30 g/个和8.75%~15.22%。G和CK处理回收率为82.81%和92.16%,但G处理较CK显著提高9.35%。J 2处理降解率较高为89.49%,较CK残留率降低6.67%。【结论】降解地膜处理较聚乙烯地膜产量更低。全回收高强度地膜增产620.91 kg/hm^(2),增幅11.00%,回收率提高9.35%,覆膜应用潜力较好。