玛河流域石河子绿洲农业生态系统整体功能对比分析

本研究以新疆玛河流域石河子绿洲为例,采用三维立体容积法衡量其农业生态系统整体功能状况,并与新疆、全国进行对比分析,结果表明:石河子、新疆、全国农业系统综合效益分别为2.06、1、2.87。石河子绿洲虽然在资源开发维上有一定优势,但在生产功能维、经济增值维方面均处于劣势,而只有三维之间协同作用才能创造最佳的总体功能。今后该区域应该立足资源优势,在结构调整及经济转化方面得以加强。

石河子灰漠土硼素生物有效性影响因素研究

[目的]研究新疆灰漠土硼的生物有效性，为揭示灰漠土地区土壤硼生物有效性的影响因素提供依据。[方法]通过田间小区试验、野外土壤调查及分析进行研究。[结果]标杂Al较新陆早26对硼吸收量多1．48倍，随着灌水量的增加，植株体内硼含量增加；随着施用磷量增加，植株对于硼的吸收量增加；土壤有机质越高，硼有效性越低；电导率〈0．7mS／cm或者pH值在8．1～8．5的灰漠土，有效硼含量低于临界指标。[结论]灰漠土硼生物有效性受多种因素的影响，同类作物不同基因类型会影响土壤硼的生物有效性，高产品种对硼的需求量较大；灌水量越大，施磷量越高，灰漠土土壤硼的生物有效性越好；有机质会降低硼生物有效性。

SPAD值与棉花叶绿素和含氮量关系的研究

通过田间试验,利用叶绿素仪测定了不同氮素水平及不同生育时期棉花(新陆早13号及10号)功能叶片的SPAD值、叶绿素含量及植株全氮含量,在此基础上分析了棉花叶片SPAD值与叶绿素含量及全氮含量的关系。结果表明:棉花叶片的叶绿素含量与SPAD值呈线性相关;在不同生育期棉花的功能叶SPAD值与植株全氮有较好的线性相关;在相同时期不同品种间的SPAD值有显著性差异。应用SPAD值能够迅速准确地预测棉花的氮素营养状况,为确定棉花合理的施肥时期及施肥量提供理论依据,是一项前景很广的农业技术。

膜下滴灌棉花干物质积累与耗水量关系研究

选用农八师试验区目前三个主栽棉花品种，进行膜下滴灌棉花各生育时期干物质积累与耗水量关系的研究，分析干物质积累、水分消耗的变化规律和二者之间的相关性。研究结果表明，各生育时期干物质积累和水分消耗变化趋势符合“S”型变化规律，干物质积累、水分消耗最大值均出现在花铃期，其日积累量和消耗量分别为1.52—2．95g和6．84—7．14mm。从各生育时期干物质日积累和日耗水量拟合结果来看，其R^2值均大于0．95，F检验值达到显著水平，说明干物质的积累量和水分的消耗具有极显著的相关性。

基于遥感的玛河流域绿洲土地资源利用状况分析

遥感数据的现势、实时特点在土地资源动态监测中有无可替代的优势。研究以玛纳斯河流域为试验区,利用ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件,对玛纳斯河流域绿洲不同时期(1976、19892、000年)遥感影像进行分析,探讨利用ERDAS IMAGINE对该区TM影像进行监督分类的方法,并进一步分析其土地利用的演变过程。不同时相的卫星影像反映出:随着年代的推近,未利用地面积明显增加;耕地扩张很快,而土壤盐渍化面积仍然居高不下。土壤资源呈现出“开垦—弃耕—开垦”的反复局面。林地、居民地以及水域面积有不同程度的增加,草地面积则出现明显的下降趋势。

《资源遥感与信息技术》课程教学中的体会与探索

遥感作为21世纪信息技术的重要组成之一,在当前我国农业发展中发挥出不可估量的作用,《资源遥感与信息技术》课程是农业资源与环境专业的必修课程,本文主要从该课程的授课内容、多媒体教学方法、遥感影像数据库收集和实践教学方面,谈了对该课程的一些教学体会和探索。

水肥一体化施磷对滴灌玉米产量、磷素营养及磷肥利用效率的影响

【目的】在新疆大规模的节水滴灌农业生产中,根据作物不同生育阶段对磷素营养吸收特性,按比例通过水肥一体化以水施磷是满足作物磷素营养需求、减少磷的固定及提高磷肥利用效率的有效途径。【方法】本文在田间条件下设置不施磷(CK)、固体磷酸二铵60%基施+40%追施(T1)、液体磷酸60%基施+40%追施(T2)、液体磷酸全部追施(T3)处理,研究了不同磷肥及施肥方式对滴灌玉米磷素吸收、产量及磷肥利用率的影响。【结果】液体磷酸全部追施处理可显著提高玉米的生物量、穗粒数和千粒重(P【0.05),玉米产量达20622 kg/hm2,其产量比CK、磷酸二铵60%基施+40%追施和液体磷酸60%基施+40%追施处理分别提高了37%、25%、10%;在抽雄期和成熟期不施磷对照、T1、T2、T3处理的玉米吸磷量分别为14.0、22.7、21.0、18.3 kg/hm2和68.4、77.8、87.2、91.9kg/hm2,在成熟期全部追肥处理植株的吸磷量显著高于其它处理,说明磷肥随水追施可显著改善玉米磷素营养(P【0.05);T1、T2、T3处理磷肥利用率(REP)和农学效率(AEP)分别为16.6%、32.6%、40.6%和7.9 kg/kg、22.7kg/kg、40.6 kg/kg,T3处理的REP和AEP分别比其它处理提高了8个百分点~24个百分点和17.9~32.7 kg/kg,液体磷酸全追可显著提高磷肥利用效率(P【0.05)。【结论】液体磷肥100%以追肥的方式随水滴施可显著改善玉米生育中后期的磷素营养并提高产量。提高石灰性土壤玉米对磷肥的吸收利用效率,磷肥利用率可达40.6%。

膜下滴灌棉花水氮耦合对其干物质和水分利用效率的影响

在膜下滴灌条件下,设置不同水、氮用量,测定不同生育期各处理的植物干物质积累和土壤水分含量,结合试验区详细的气象资料,计算棉田各处理水分利用效率。结果表明,随着氮肥用量的增加,棉花干物质积累的快速增长期推迟,最大积累速率增加,棉花干物质的快速增长期在初花-盛铃期,持续45 d左右,棉花总干物质随氮肥用量的增加而增加,灌水量对干物质积累也表现出同样的趋势。干物质水分利用率(WUE)随着灌溉水量、施氮量的增加呈现先增加而后降低的趋势。试验中最优水氮组合为灌水4 800 m3/hm2、施氮肥300 kg/hm2。在这个组合下,棉花干物质积累、水分利用效率和产量均达到最大。

不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究

在不同取样尺度下采集了农田土壤样品并测定土壤有机质、全N和有效P含量,研究不同尺度下地统计学方法对土壤养分空间变异分析的适用性和空间插值质量.研究结果表明,大比例尺下土壤有机质含量、有效P含量、全N含量的分布呈正态分布,在中小比例尺下呈现轻微偏态分布.各养分空间变异系数存在明显空间变异(C.V.介于17%～27%之间),大比例尺下,空间变异较小;中小比例尺下,空间变异程度大(C.V和峰度值较小).在各种尺度下,土壤养分均存在典型的半方差结构,表明在各种取样比例尺下采用地统计学方法进行土壤养分空间变异分析都是可行的.在大中比例尺下,各养分块金系数介于0.28～0.38之间,表明土壤养分具有明显空间自相关;而在小比例尺下,块金系数介于0～0.17之间,表明土壤养分具有强烈空间自相关,其中有机质含量具有恒定的空间自相关(块金系数为0),有效P含量的空间自相关程度相对较弱;空间插值和交互检验结果表明,球状模型空间插值结果与实测结果符合性很好,交互检验均达到极显著水平.在小比例尺下其估计比大比例尺下精度更高.不同养分的空间预测结果质量不尽相同,土壤有机质含量空间预测符合度最高.

石灰性土壤硒含量与小麦籽粒硒相关性研究

对新疆不同地区的39个小麦田耕层土壤及籽粒进行调查取样,研究土壤的全硒、有效硒含量与小麦籽粒硒含量的相关性及土壤硒含量的影响因素。结果表明：土壤全硒含量在0.144~1.153 mg·kg-1之间,其中10%属于少硒土壤（0.125~0.175 mg·kg-1）,49%属于足硒土壤（0.175~0.450 mg·kg-1）,41%属于富硒土壤（0.450~2.000 mg·kg-1）,土壤硒的活化率平均为25.11%;小麦籽粒全硒含量在0.004~0.055 mg·kg-1之间,达到国家谷物类食品富硒标准（0.040~3.000 mg·kg-1）的仅有8%,92%小麦籽粒硒含量低于国家谷物类食品富硒标准,由此可知土壤全硒含量与小麦籽粒硒含量无相关性,而土壤有效硒与籽粒硒含量呈极显著正相关,所以要充分利用富硒土壤生产富硒小麦就必须提高土壤中硒的有效性;土壤有效硒与土壤p H值呈极显著正相关,因此在实际生产中可以通过改善土壤条件的方法来提高土壤硒的有效性,从而提高小麦籽粒中硒的含量;土壤全硒含量随土壤质地粘重程度的增加而增加。

基于模糊聚类的棉田土壤养分管理分区研究

以新疆绿洲滴灌棉田为研究对象,基于100个耕层土壤(0～30cm)有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量的分析数据,应用模糊K-均值算法进行了连续分类。研究结果表明:研究区最佳分区数为4个,混乱度指数平均值为0.23,地理空间上土壤的隶属关系相对明确;各管理分区土壤养分的变异系数都较分区前全研究区有所减小,分区间土壤养分差异显著。因此,基于模糊集理论的土壤养分预测方法可获得较好的分区结果,可用于实施变量投入和精确施肥推荐,为棉田土壤养分管理提供科学的理论依据。

膜下滴灌棉田不同土层盐分变化及其对棉花生长的影响

研究选择两种不同盐分含量土壤（中度盐渍化EC25：4-7 dS.m-1和轻度盐渍化EC25：1-4 dS.m-1）,通过对棉田整个生育期的土壤盐分含量测定,研究棉田不同土层盐分变化及其对棉花生长的影响。结果表明：两种不同盐分含量土壤,盐分降幅较大的在0-20、40-80 cm土层为膜下滴灌棉田盐分积聚区。整个生育期土壤盐分变化趋势相似,都表现为土壤盐分前期（现蕾期）快速下降后期有所增加;中度盐渍化和轻度盐渍化棉田的单株干物质积累量差异不显著,单位面积的干物质积累和籽棉产量差异显著,其主要原因是两种盐分土壤棉花的成活率差异较大。

水磷一体化对磷素有效性与磷肥利用率的影响

水肥一体化是发挥水肥耦合效应提高养分效率的重要途径,然水磷一体化研究较少。本文在模拟滴灌条件下研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥(TSP)及其不同施用方法对土壤磷移动性、各形态无机磷含量动态变化的影响,比较了玉米磷素营养与磷肥利用率对不同磷源及其施用方式的响应,旨在提出滴灌条件下磷肥高效利用的最优策略。研究结果表明:1)与TSP肥料分次施用相比,液体磷肥分次施用更能提高土壤磷素有效性,在各土层Ca2-P与树脂磷(resin-P)平均含量分别提高12.4%与21.6%,且可显著提高磷在土壤中的移动性(P<0.05),resin-P含量的垂直下降幅度降低56.5%;2)与TSP分次施用相比,液体磷肥分次施用的土壤中高活性无机磷含量(Ca2-P、resin-P及Na HCO3-P之和)占无机磷总量的比例提高21.0%,而低活性无机磷含量(Ca10-P与residue-P之和)占无机磷总量的比例则下降10.1%,说明液体磷肥分次施用可减小磷肥在土壤中的固定转化;3)玉米地上部干物质、叶片吸磷量和植株磷素累积吸收量均对不同磷源与施用方式有明显响应(P<0.05),液体磷肥分次处理的玉米生物量、吸磷量及肥料利用率分别比TSP肥料分次处理提高27.1%、34.6%及61.4%。水磷一体化施用可提高磷在土壤中的移动性和有效性,减少磷的固定转化,显著改善玉米磷素营养,并明显提高磷肥利用率。

膜下滴灌条件下水磷效应对棉花产量和水分利用率的影响

通过田间实验设计磷(P)和水(W)两个因素,研究膜下滴灌棉花不同水磷处理对其产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同水、磷用量处理间棉花产量差异显著,棉花籽棉产量随着灌水量和施磷量的增加都呈现先增加而后降低的趋势。棉花水分利用效率的最大值出现在P2W2(P2O5120 kg/hm2;灌水量4800 m3/hm2)处理,干物质和籽棉的水分利用效率分别为41.46和13.95 kg/(hm2.mm),这表明合理的水、磷配比有利于棉田水分利用效率的提高。

绿洲滴灌棉田土壤水盐动态变化研究

采用田间试验对盐渍化棉田不同生育时期、不同深层土壤盐分的动态变化进行了研究，结果表明；膜下滴灌在连续的滴水作用下可在一定时间内降低土壤盐分，并不能从根本上减少土壤盐分；滴水开始后，水平方向上距离滴头越近土壤盐分积累越少，垂直方向盐分的积累主要在40～60cm土层，60～100cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小；不同土壤深层间、不同生育期间土壤盐分变化都达到了极显著水平。

一种基于图像分析提取作物冠层生物学参数的方法与验证

利用图像分析方法,通过准确识别冠层和背景像素进行棉花冠层生物学产量和叶面积系数估测。采用Olympus C740 Ultra Zoom数码相机拍摄棉花不同生育期冠层图像,在棉花冠层数码照片特征分析的基础上提出了棉花冠层图片计算机自动判读的方法,即混合采用图像色度(H)、绿光(G)、红光(R)灰度值构造提取条件,通过多重判断识别棉花冠层和背景,并编写了相应的计算机程序。利用该程序分析棉花不同施氮量下、不同生育期提取地面覆盖度参数与棉花生物学产量、叶面积系数间的关系,发现棉花冠层地面覆盖度指标可以有效预测棉花生物学产量和叶面积系数,二者间指数相关系数达到r=0.97以上,为极显著相关。

图像分析在大田作物生长监测中的应用进展

数码影像分析技术已经发展成为廉价、快速的作物生长监测技术手段之一,综述了利用数码照片分析技术进行作物生长监测的研究进展,包括以下三个部分的内容:(1)图像分析进行作物生长监测的光学原理;(2)图像分析中经常采用的光学参数和计算方法;(3)图像分析技术用于作物生长监测的方法和研究进展。对采用图像分析进行作物生长监测的发展方向进行了展望,认为建立特异性的作物生长参数识别光谱学参数、具有人工智能和自学习功能的图像分析方法是采用图像分析进行作物生长监测的未来重要研究方向。提出获取定点多时相照片是提高图像分析准确性的重要手段。

棉花膜下滴灌水氮耦合的初步研究

采用田间单因素和复因素试验研究了棉花膜下滴灌耗水和氮素养分吸收的规律 ,并建立棉花膜下滴灌水氮耦合方程。研究结果表明 ,现蕾前吸收的氮素养分不到总量的 5 % ,盛花到吐絮期吸收养分的比例最大 ,超过6 0 % ,棉花膜下滴灌将大部分氮肥以追肥分配给棉花是符合棉花养分需求的生理规律的。膜下滴灌棉花全生育期耗水量在北疆石河子地区 ,苗期平均耗水量为 4 4mm ,蕾期平均耗水量为 1 1 3mm ,开花 盛铃期平均耗水量为 1 82mm ,盛铃期 -吐絮期平均耗水量为 98mm ,总耗水量为 4 3 7mm ,随着灌溉量的增加 ,棉花耗水量也逐渐增加。建立了棉花水氮耦合回归方程 ,据此计算最高产量灌溉量为 4 1 89.5m3/hm2 ,最高产量施N量为 2 2 3 .5kg/hm2 。采用“空间寻址法”计算最佳水肥耦合组合 ,发现棉花产量在 4 5 6 0～ 5 0 4 0kg/hm2 的频率最大 ,相应的最佳灌溉量、施氮量分别为4 1 2 5m3/hm2 、2 0 5 .5kg/hm2 以及 4 1 70m3/hm2 、2 2 3 .5kg/hm2 。因此建议施氮量 2 1 4 .5kg/hm2 ,灌溉量 4 1 2 5m3/hm2

不同地理尺度下综合施肥模型的建模与验证

在新疆北疆采用包含正交设计的方案进行了多点肥料试验,建立了不同地理尺度下的综合施肥模型和肥料效应函数方程,通过校验试验对综合施肥模型与肥料效应函数方程施肥推荐施肥效果进行了比较研究。试验采用相同的试验设计在2000-2002年间进行,每年试验点数为31个。研究结果表明,通过趋势系数可以建立包括地点变量的综合肥料效应方程,回归方程各参数有明确的肥料学意义。不同地理尺度下建立的综合施肥模型都可以有效地进行施肥推荐。和传统的肥料效应函数方程相比,综合施肥模型的氮素推荐量与土壤碱解氮或有机质含量呈显著负相关,表明方程可以根据土壤供氮能力调节施氮量,在小尺度下尤其如此。综合施肥模型磷肥推荐量显著低于肥料效应函数方程推荐量,其推荐质量高于肥料效应函数方程。小尺度下综合施肥模型的推荐量比大尺度下综合施肥模型精确度更高,但两种施肥模型都优于肥料效应函数方程。

施肥量对奶花芸豆产量效应和养分吸收的影响

用正交回归旋转组合设计,研究了密度及N、P(P2O5)、K(K2O)施用量对奶花芸豆产量的影响;通过田间试验测定参数,利用计算机技术对试验数据进行处理,建立了产量函数模型;经计算机模拟寻优,筛选出了产量的最佳田间施肥方案。在试验条件下,当奶花芸豆栽培密度为167000株/hm2,施N量300kg/hm2,施P(P2O5)量200kg/hm2,施K(K2O)量47kg/hm2组合时,产量可达到3825kg/hm2。施肥能够提高奶花芸豆对N、P、K养分的吸收。