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减缓滴头堵塞风险的毛管首次冲洗时间及周期的确定 预览
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作者 张文倩 牛文全 +3 位作者 李学凯 吕敏 杨小坤 温圣林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期70-77,共8页
为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相对流量有极显著影响,... 为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相对流量有极显著影响,在浑水滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高14.29%~47.77%(P<0.05),在浑水+尿素滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高12.89%~126.67%(P<0.05)。按照毛管冲洗对滴头流量的保持能力可将滴灌系统运行为3个阶段:冲洗钝感期、冲洗敏感期和冲洗无效期,首次冲洗应在冲洗钝感期结束前进行。宁夏中卫段黄河水浑水滴灌和浑水+尿素滴灌后的首次冲洗应该分别在第2灌水和第9次灌水后进行,适宜的毛管冲洗周期分别为5和7d。研究结果可为宁夏中卫段黄河水滴灌区采取适宜的抗堵塞措施提供参考。 展开更多
关键词 滴头 堵塞 泥沙 引黄滴灌 毛管冲洗周期
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陕西关中冬油菜生长发育不同模型模拟精度研究 预览
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作者 毛鑫 杨建利 +3 位作者 朱晓华 何川 冯浩 何建强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期306-314,共9页
在陕西关中地区进行了连续6年(2009年9月-2015年5月)的冬油菜非充分灌溉试验,利用STICS、DSSAT和APSIM3种不同模型对冬油菜物候期和产量等进行模拟,比较了3种不同模型的模拟精度。结果表明,3种模型中STICS模拟精度最高,平均RARE为3.24%,... 在陕西关中地区进行了连续6年(2009年9月-2015年5月)的冬油菜非充分灌溉试验,利用STICS、DSSAT和APSIM3种不同模型对冬油菜物候期和产量等进行模拟,比较了3种不同模型的模拟精度。结果表明,3种模型中STICS模拟精度最高,平均RARE为3.24%,APSIM模型次之,平均RARE为8.79%,DSSAT模型最差,平均RARE为11.38%。其中STICS模型对物候期和产量的模拟精度均为最高,DSSAT模型对物候期的模拟精度高于APSIM模型,而APSIM模型对产量相关指标的模拟精度高于DSSAT模型。由于2012—2013年生育期内降水量较低,3种模型的模拟精度均较低,说明3个模型对干旱胁迫条件下的作物生长模拟均存在一定不足。综合比较,STICS模型的模拟精度高于DSSAT和APSIM模型,因此推荐STICS模型为关中地区冬油菜生长发育和产量形成模拟的适宜模型。 展开更多
关键词 冬油菜 作物模型 生长发育 STICS模型 DSSAT模型 APSIM模型
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基于结构方程模型的油菜性状和产量关系研究 预览
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作者 毛鑫 杨建利 +4 位作者 周翔 王乃江 姬祥祥 冯浩 何建强 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期33-39,共7页
为量化描述和分析甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种植结构的调整以及相关性状变化对产量的影响,本研究利用结构方程模型对连续10年品种选育所得的168组产量和相关性状等数据进行分析,并对不同密度下相关性状和产量数据进行显著性分析。... 为量化描述和分析甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种植结构的调整以及相关性状变化对产量的影响,本研究利用结构方程模型对连续10年品种选育所得的168组产量和相关性状等数据进行分析,并对不同密度下相关性状和产量数据进行显著性分析。结果显示,在本实验密度范围内随着种植密度的增加,单株产量显著降低,且主要通过单株有效角果数影响单株产量,但总产量呈上升的趋势。研究所选各个性状对单株产量的总效应为:单株有效角果数>分枝数>千粒重>主花序有效角数>主花序有效长>每果粒数。因此,在培育更具有耐密性和对环境适用性的品种的同时,要选育拥有更多单株有效角果数和分枝数的品种以稳定单株产量,综合提高油菜总产量。 展开更多
关键词 油菜 产量 性状 种植密度 结构方程模型 单株有效角果数
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基于响应面和遗传算法的尾座式无人机结构参数优化 预览
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作者 刘文帅 姚小敏 +3 位作者 李超群 张梦飞 淡煦珈 韩文霆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期88-95,共8页
设计了一种垂直起降尾座式无人机,利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计,构建了25组样本点。利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟,通过Design-Expert软件建... 设计了一种垂直起降尾座式无人机,利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计,构建了25组样本点。利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟,通过Design-Expert软件建立无人机结构参数与升阻比、阻力的响应面模型,其中升阻比随着翼展长和小翼高的增加而增大,后掠角和小翼高对升阻比的影响较小,当攻角为4°~8°时,升阻比随小翼厚的增加而减小,当攻角为10°~12°时,升阻比随小翼厚的增加而增大;阻力随着翼展长和小翼厚的增加而增大,随小翼高的增加而减小,随后掠角的增加先增大后减小。以升阻比最大和阻力最小为优化目标,采用多目标遗传算法进行结构参数优化,得到最优结构参数为:翼展长1 123 mm、后掠角34°、小翼高39 mm、小翼厚3 mm,与原始样机相比升阻比提高了12.4%,阻力降低了5.3%。采用风洞试验对响应面模型进行了验证,其中升阻比和阻力的数值模拟相对误差小于8.0%,响应面模型相对误差小于3%,表明响应面模型具有较高的精度和良好的通用性,可用于垂直起降尾座式无人机的优化设计。 展开更多
关键词 尾座式无人机 结构优化 遗传算法 响应面
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不同斥水程度黏壤土一维入渗特性试验研究 预览
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作者 柴红阳 陈俊英 +2 位作者 张林 王嘉瑞 刘畅 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期632-638,共7页
采用人工配置的5种斥水程度等级的黏壤土,通过室内一维积水入渗试验,探究了斥水程度对黏壤土湿润锋运移、累积入渗量、入渗率、土壤剖面含水率以及水分再分布的影响,分析了不同斥水程度土壤入渗条件下入渗模型的适用性.结果表明:随着斥... 采用人工配置的5种斥水程度等级的黏壤土,通过室内一维积水入渗试验,探究了斥水程度对黏壤土湿润锋运移、累积入渗量、入渗率、土壤剖面含水率以及水分再分布的影响,分析了不同斥水程度土壤入渗条件下入渗模型的适用性.结果表明:随着斥水程度增大,土壤入渗率变慢,湿润锋运移相同距离所需要的时间显著增加,其中运移到40cm时,强斥水土壤比亲水土壤的运移时间增加了63%;随着斥水程度增大,累积入渗量减小,入渗结束时强斥水土壤比亲水土壤的累积入渗量减小了27%;土壤的入渗率也随着斥水程度增大而逐渐减小,强斥水土壤的稳定入渗率为亲水土壤的37%;随着斥水程度增大,土壤剖面含水率减小,且经过相同时间的水分再分布,土壤剖面含水率的变化量也随之减小;幂函数可以很好地模拟湿润锋运移距离和累积入渗量随时间的变化过程;对弱斥水土壤而言,Philip模型和Kostiakov模型对入渗率与时间的关系有较高的拟合度,而强斥水土壤则Kostiakov模型更为适用.研究可为斥水土壤的入渗提供理论基础. 展开更多
关键词 斥水程度 土壤水分入渗 水分再分布 入渗模型
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覆盖度对无人机热红外遥感反演玉米土壤含水率的影响 预览
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作者 张智韬 许崇豪 +2 位作者 谭丞轩 边江 韩文霆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期213-225,共13页
为提高基于冠层温度信息反演土壤含水率的精度,以不同水分处理的拔节期大田玉米为研究对象,采用无人机热红外和可见光相机获取试验区遥感图像,通过不同图像分类方法剔除土壤背景,提取玉米植被覆盖度(Corn vegetation coverage,Vc)及冠... 为提高基于冠层温度信息反演土壤含水率的精度,以不同水分处理的拔节期大田玉米为研究对象,采用无人机热红外和可见光相机获取试验区遥感图像,通过不同图像分类方法剔除土壤背景,提取玉米植被覆盖度(Corn vegetation coverage,Vc)及冠层温度(Canopy temperature,Tc),并计算冠气温差(Tca)和冠气温差与覆盖度的比值,分析这两种指数与土壤含水率(Soil moisture content,Smc)之间的关系。结果表明,不同分类方法提取的玉米覆盖度以及冠层温度均存在差异,由灰度分割法、RGRI指数法、GBRI指数法3种分类方法剔除土壤背景后计算的冠气温差、冠气温差与覆盖度之比与土壤含水率均呈线性关系,并且冠气温差、冠气温差与覆盖度之比两种指数反演0~30 cm玉米根域深度的土壤含水率效果较好;其中,未剔除土壤背景的冠气温差反演土壤含水率效果较差,GBRI指数分类法剔除土壤背景的冠气温差反演土壤含水率效果有所提高(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm深度的R^2由0.255、0.360、0.131提高至0.425、0.538、0.258);而冠气温差与覆盖度的比值反演土壤含水率相比于冠气温差精度明显提高,0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm深度建模集R^2高达0.488、0.600、0.290,P<0.001,验证集R^2达0.714、0.773、0.446,表明冠气温差与覆盖度之比是反演玉米根域深度土壤含水率效果更优的指标。 展开更多
关键词 玉米 土壤含水率 覆盖度 热红外遥感 可见光 冠层温度
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基于不同ELM的西北旱区参考作物蒸散量模拟模型 预览
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作者 徐颖 张皓杰 +3 位作者 崔宁博 冯禹 胡笑涛 龚道枝 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第1期6-12,共7页
参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的精准模拟是智慧灌溉、农田水分高效利用及水资源优化调度的重要依据。为有效提高气象资料缺乏情况下对西北旱区ET0的模拟精度,在西北旱区选取4个代表性站点,并以FAO 56 Penman-... 参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的精准模拟是智慧灌溉、农田水分高效利用及水资源优化调度的重要依据。为有效提高气象资料缺乏情况下对西北旱区ET0的模拟精度,在西北旱区选取4个代表性站点,并以FAO 56 Penman-Monteith(P-M)模型的ET0计算结果为标准值,基于"sin"、"radbas"和"hardlim"3种激活函数构建27种极限学习机模型(extreme learning machine,ELM,分别记为ELM-sini、ELM-radj、ELM-hardk),并将其模拟结果与Hargreaves-Samani(H-S)、Makkink(MK)、Irmark-Allen(I-A)模型进行比较。结果表明:ELM-sin7(输入u2、Tmax和Tmin)的R2和NSE均大于0.96,RMSE小于0.35 mm/d,其GPI排名第4,模型模拟精度较高;ELM-rad5(输入Tmax、Tmin和n)和ELM-sin8(输入Tmax和Tmin)的R2和NSE分别大于0.78和0.76,RMSE小于0.93 mm/d;H-S、MK和I-A模型的R2和NSE分别小于0.77和0.63,RMSE大于1.00 mm/d,可见ELM-rad5和ELM-sin8模型精度明显高于相同输入下的其他物理模型;基于ELM-sin7探究隐含层节点数对模型精度的影响发现隐含层节点数为60~100时模型精度最高;基于ELMsin7模型进行可移植性分析发现,ELM-sin7在西北旱区内各训练站点和模拟站点组合下模拟精度较高。因此,在相同气象因子组合输入下,ELM-sini和ELM-radj模型模拟精度明显高于ELM-hardk,其中ELM-sin7模拟精度较高适用于西北旱区气象因子较少时的ET0模拟;而较传统物理模型,仅有温度和日照时数时ELM-rad5模型在西北旱区适用性更好,仅有温度时ELM-sin8模型在西北旱区适用性更强。 展开更多
关键词 ET0 ELM 激活函数 隐含层节点数 中国西北旱区
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不同灌水量对滴灌猕猴桃光合、产量与水分利用效率的影响 预览
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作者 张效星 樊毅 +3 位作者 崔宁博 李晨 胡笑涛 龚道枝 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-7,共7页
【目的】揭示不同灌水量对滴灌猕猴桃生长、产量及水分利用效率的调控效应。【方法】以7 a生'金艳'猕猴桃为试材,在果实膨大期(Ⅲ期)、果实成熟期(Ⅳ期)各设置1个对照(CK)和4个灌水处理,即高水(HW)、中水(MW-1)、偏低水(MW-2)... 【目的】揭示不同灌水量对滴灌猕猴桃生长、产量及水分利用效率的调控效应。【方法】以7 a生'金艳'猕猴桃为试材,在果实膨大期(Ⅲ期)、果实成熟期(Ⅳ期)各设置1个对照(CK)和4个灌水处理,即高水(HW)、中水(MW-1)、偏低水(MW-2)和低水处理(LW),灌水量分别为CK的55%、65%、75%和85%。【结果】猕猴桃叶片光合特性因生育期和灌水量的不同而呈现明显差异,其光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(gs)均随灌水量的减小而减小,但Ⅲ-HW、Ⅳ-HW处理的Pn与CK差异不显著(P>0.05),Ⅲ-HW和Ⅳ-MW-2处理的瞬时水分利用效率较CK分别显著提高了2.70%、5.41%(P<0.05);各处理猕猴桃产量较CK仅下降0.09%~6.24%,产量水分利用效率(WUEy)则提高了2.82%~23.16%,其中Ⅲ-HW、Ⅳ-MW-1处理产量仅下降了0.09%、2.45%,而WUEy提高了2.82%、10.73%。【结论】滴灌猕猴桃果实膨大期高水处理、果实成熟期中水处理保持产量无明显下降,有效提高WUEy,并节水2.50%、11.62%(分别节水156、726 m3/hm~2),具有较好的节水稳产效果。 展开更多
关键词 滴灌 不同灌水量 猕猴桃 光合特性 产量 产量水分利用效率
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基于无人机多光谱遥感的玉米根域土壤含水率研究 预览
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作者 张智韬 谭丞轩 +3 位作者 许崇豪 陈硕博 韩文霆 李宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期246-257,共12页
及时获取农田作物根域土壤墒情是实现精准灌溉的基础和关键。以内蒙古自治区达拉特旗昭君镇试验站大田玉米为研究对象,利用无人机遥感系统,分别在玉米营养生长期(Vegetative stage,V期)、生殖期(Reproductive stage,R期)和成熟期(Matura... 及时获取农田作物根域土壤墒情是实现精准灌溉的基础和关键。以内蒙古自治区达拉特旗昭君镇试验站大田玉米为研究对象,利用无人机遥感系统,分别在玉米营养生长期(Vegetative stage,V期)、生殖期(Reproductive stage,R期)和成熟期(Maturation stage,M期)获得7次玉米冠层多光谱正射影像,并同步采集玉米根域不同深度土壤含水率(Soil moisture content,SMC);然后,采用灰色关联法对提取的多种植被指数(Vegetation index,VI)进行筛选,选取与土壤含水率敏感的植被指数;最后,分别采用多元混合线性回归(Cubist)、反向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)和支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)等机器学习方法,构建不同生育期的敏感植被指数与土壤含水率的关系模型。结果表明,3种机器学习方法中SVR模型在各生育期的建模与预测精度均最优,BPNN模型次之,Cubist模型最差;其中SVR模型在M期效果最优,其建模集和验证集R^2分别为0.851和0.875,均方根误差(Root mean square error,RMSE)均为0.7%,标准均方根误差(Normalized root mean square error,nRMSE)分别为8.17%和8.32%,R期效果最差,其建模集和验证集R^2分别为0.619和0.517。 展开更多
关键词 玉米 土壤含水率 无人机遥感 植被指数 机器学习
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基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析 预览
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作者 李亮 Pich Linvolak 蔡焕杰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期256-266,共11页
为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分... 为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法,对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明:在年际变化趋势方面,甘肃省干旱情势为由干变湿再变干,近年干旱趋势逐渐加重;四季均呈现由干变湿然后变干的趋势,近年春季变干趋势显著;干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级,并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面,甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度,但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面,甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势;春季干旱加剧最明显,冬季次之,夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部(Ⅰ区)、西北地区(Ⅱ区)、中部地区(Ⅲ区)和东南地区西部(Ⅳ区),其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势,其他地区基本呈干旱加剧的趋势。 展开更多
关键词 干旱 标准化降水蒸散指数(SPEI) 时空特性 经验正交函数 旋转经验正交函数 甘肃省
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基于LM算法的土壤表层含水率遥感监测 预览
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作者 许景辉 王雷 +2 位作者 王一琛 赵钟声 韩文霆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期233-240,共8页
为探讨数据挖掘技术中LM(Levenberg-Marquardt)算法在土壤表层(约1 cm)含水率遥感监测中的应用,选取黄绵土、粘黄土、红土为试验材料,配制含水率分别为0、6%、10%、14%、18%、22%的土壤样本,在09:00—10:00和15:00—16:00时间段进行可... 为探讨数据挖掘技术中LM(Levenberg-Marquardt)算法在土壤表层(约1 cm)含水率遥感监测中的应用,选取黄绵土、粘黄土、红土为试验材料,配制含水率分别为0、6%、10%、14%、18%、22%的土壤样本,在09:00—10:00和15:00—16:00时间段进行可见光采样,并对图像亮度进行梯度处理,以此模拟全天光线变化。采用样本实测含水率及图像RGB三阶颜色矩数据作为数据集,对上午、下午样本和两时间段混合样本采用LM算法建立含水率回归模型,并与BP(Back propagation)算法和分类回归树(Classification and regression trees,CART)算法进行比较。结果表明,基于土壤表层RGB颜色矩的LM算法具有较好的应用效果,混合样本不同土样回归模型决定系数 R^2分别为0.958、0.943、0.949,均方根误差(RMSE)分别为1.6%、2.0%、1.9%,相对分析误差(RPD)分别为4.873、4.183、4.440。不同光照时的混合样品分析结果表明,LM算法适用于不同光线采集样品的土壤含水率监测,适用于土壤表层(约1 cm)含水率的监测。 展开更多
关键词 土壤含水率 数据挖掘 LM算法 遥感 监测
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亏缺灌溉对冬小麦农田温室气体排放的影响
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作者 王晓云 蔡焕杰 +2 位作者 李亮 徐家屯 陈慧 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2413-2425,共13页
为研究不同时期亏水量对冬小麦农田土壤温室气体排放的影响,优化灌溉管理措施,试验采用静态箱-气相色谱法对关中平原冬小麦(2016年10月~2017年6月)农田温室气体(CO2、N2O和CH4)排放通量进行了监测研究.试验在冬小麦3个生育期(越冬期、... 为研究不同时期亏水量对冬小麦农田土壤温室气体排放的影响,优化灌溉管理措施,试验采用静态箱-气相色谱法对关中平原冬小麦(2016年10月~2017年6月)农田温室气体(CO2、N2O和CH4)排放通量进行了监测研究.试验在冬小麦3个生育期(越冬期、拔节至抽穗期、抽穗至灌浆期)各设置3个灌水水平(充分灌溉,100%;轻度水分亏缺,80%;重度水分亏缺,60%),共6个处理(CK、T1、T2、T3、T4、T5,其中CK处理为充分灌溉处理,其它处理均为不同程度的水分亏缺处理).阐述了3种气体(CO2、N2O和CH4)在全生育期的动态变化特征,并用作物产量、长远增温效应(net GWPL)和当季增温效应(net GWPS)这3个指标综合评估不同生育期亏水水平对关中平原小麦经济效应和生态效应的影响.结果表明,生育期灌溉后CO2、N2O排放通量基本上呈增加趋势,以CK处理最高,而灌溉后土壤CH4吸收通量迅速减小,高水分处理甚至出现排放特征.与CK处理相比,T1、T2、T3、T4和T5处理下小麦季CO2排放总量分别显著降低了13. 32%、25. 98%、5. 55%、15. 47%和17. 52%(P <0. 05),N2O排放总量分别显著降低了12. 20%、18. 00%、5. 63%、11. 54%和13. 53%(P <0. 05),CH4吸收总量分别显著增加了46. 47%、75. 78%、19. 47%、53. 40%和62. 33%(P <0. 05);T1、T2、T3、T4和T5处理net GWPL较CK处理分别显著降低了10. 07%、12. 77%、6. 50%、6. 81%和11. 53%(P <0. 05);除T3处理外,其他处理较CK处理net GWPS分别显著降低了13. 21%、37. 65%、24. 60%和19. 86%(P <0. 05);T1、T2、T3、T4和T5处理小麦产量较CK处理分别显著减少了12. 56%、32. 53%、2. 25%、20. 93%和18. 14%(P <0. 05),T3处理较CK处理减产2. 25%,但无显著性差异(P> 0. 05).亏缺灌溉显著降低了小麦地温室气体的排放,但会造成不同程度的减产,综合考虑不同生育期亏水水平处理下小麦地的经济效应和生态效应,T3处理更有利于关中平原冬小麦的保产节水减排. 展开更多
关键词 亏缺灌溉 冬小麦农田 温室气体(GHG) 净增温潜势(NGWP) 产量
垄膜沟灌对旱区农田土壤盐分及硝态氮运移特征的影响 预览
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作者 李成 冯浩 +3 位作者 罗帅 王乃江 罗晓琦 董勤各 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期268-275,共8页
引黄水量的执行性削减加剧了河套灌区农业水资源的紧缺程度及土壤次生盐渍化问题。采取合理的节水灌溉模式对缓解河套灌区农业用水紧张、改良盐渍化土壤、营造适宜作物生长的土壤环境具有重要意义。为明晰垄膜沟灌对河套灌区土壤盐分及... 引黄水量的执行性削减加剧了河套灌区农业水资源的紧缺程度及土壤次生盐渍化问题。采取合理的节水灌溉模式对缓解河套灌区农业用水紧张、改良盐渍化土壤、营造适宜作物生长的土壤环境具有重要意义。为明晰垄膜沟灌对河套灌区土壤盐分及硝态氮运移特征的影响及调控效果,通过4次田间沟灌试验,对比研究了高水、中水、低水及高肥、低肥6个组合处理条件下土壤盐分以及土壤硝态氮的变化特征。结果表明:垄膜沟灌条件下灌水量对土壤全盐量的影响高于施肥量,中水处理土壤全盐量始终维持在一个适宜且稳定的水平。灌水量和施肥量对土壤硝态氮含量均有不同程度的影响,中、低水处理后期硝态氮的淋溶显著低于高水处理。垄膜沟灌种植模式下中水低肥处理增加了土壤水分的有效性,抑制了土壤反盐,减少了垄上硝态氮的淋溶,在节水节肥的基础上为作物的生长发育提供了一个适宜的土壤环境,利于生物量的累积及最终产量的形成,在一定程度上解决了河套灌区引黄灌溉配额减少与漫灌洗盐方式严重浪费水资源之间的矛盾,为当地垄膜沟灌技术的推广提供了一定的理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 垄膜沟灌 土壤 盐分运移 硝态氮运移
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加气灌溉对不同施氮水平的设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的影响
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作者 张倩 牛文全 +1 位作者 杜娅丹 崔冰晶 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1319-1326,共8页
为探讨不同加气灌溉施氮模式下设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的动态变化规律及其与土壤温度、湿度的关系,本研究采用密闭静态箱-气相色谱法对加气灌溉不同施氮水平下土壤CO2和N2O排放进行监测,并分析了加气灌溉对不同施氮量下土壤CO2和N2O... 为探讨不同加气灌溉施氮模式下设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的动态变化规律及其与土壤温度、湿度的关系,本研究采用密闭静态箱-气相色谱法对加气灌溉不同施氮水平下土壤CO2和N2O排放进行监测,并分析了加气灌溉对不同施氮量下土壤CO2和N2O排放的影响.试验采用加气灌溉(AI)和不加气灌溉(CK)两种灌溉方式,施氮量设不施氮(N1)、传统施氮量的2/3(150 kg·hm-2,N2)和传统施氮量(225 kg·hm-2,N3)3个施氮水平.结果表明:加气灌溉土壤CO2和N2O排放量高于不加气灌溉处理,但是差异不显著;相同灌溉模式下,CO2和N2O排放量随施氮量的增加而显著增加,施氮量是土壤CO2和N2O排放的主要影响因素.加气灌溉条件下,不同施氮处理N2O排放通量与土壤温度和湿度呈显著正相关,CO2排放通量与土壤温度呈显著正相关.加气减氮处理在氮肥减少1/3的情况下,甜瓜产量提高了6.9%,温室气体排放引起的增温潜势值从9544.82 kg·hm-2下降到9340.72 kg·hm-2.综上,通过加气灌溉减少氮肥施用量来抑制农业生产系统中温室气体排放是可行的. 展开更多
关键词 加气灌溉 土壤 CO2 N2O 排放控制 氮水平
覆膜和控/缓释肥互作对春玉米生长与氮素利用的影响 预览
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作者 周翔 陈上 +3 位作者 何川 徐芳 冯浩 何建强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期321-330,共10页
在陕西渭北旱塬地区永寿和长武试验站分别布设田间试验,研究地膜覆盖和控/缓释肥互作对玉米生长和氮素吸收利用的影响。设置了2种栽培方式(双垄沟覆膜、平作)和3种肥料类型(尿素、包膜控释肥和尿素配施双氰胺硝化抑制剂(DCD)缓释肥),共... 在陕西渭北旱塬地区永寿和长武试验站分别布设田间试验,研究地膜覆盖和控/缓释肥互作对玉米生长和氮素吸收利用的影响。设置了2种栽培方式(双垄沟覆膜、平作)和3种肥料类型(尿素、包膜控释肥和尿素配施双氰胺硝化抑制剂(DCD)缓释肥),共6个处理。通过对比分析不同处理春玉米叶面积指数(LAI)、干物质累积量、产量和氮素利用效率,评价不同互作方式对春玉米生长的影响。结果表明:覆膜可提高玉米产量14.0%~34.2%,减少土壤氮素的淋失,并且增加了0~40 cm土壤硝态氮含量,氮素利用效率和氮肥利用效率高于平作处理9.5%~23.7%。覆膜条件下,尿素基施处理的叶面积衰减速率分别高于包膜控释肥处理和尿素加施DCD处理42.0%~51.6%和55.4%~66.3%,开花期到成熟期干物质积累速率分别低于包膜控释肥处理和尿素加施DCD处理112.7%~155.2%和30.3%~44.7%。控/缓释肥延缓了覆膜条件下春玉米叶片的衰老速率和衰老时间,加快了玉米生育后期干物质积累速率,营养器官氮素转运量和转运效率均高于尿素基施处理4.2%~78.1%,并且氮素吸收效率和氮肥利用效率高于尿素基施处理6.6%~24.2%。因此,覆膜和控/缓释肥互作可以在一定程度上缓解覆膜条件下春玉米生长的早衰现象,促进玉米生长发育,提高氮肥利用效率,可以作为渭北旱塬春玉米增产的一项有效措施。 展开更多
关键词 春玉米 早衰 覆膜 控/缓释肥 氮素吸收利用 渭北旱塬
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有机物料还田对土壤导水导气性的综合影响 预览
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作者 赵丽丽 李陆生 +2 位作者 蔡焕杰 石小虎 薛少平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1045-1057,共13页
【目的】综合分析不同有机物料还田对土壤透水通气能力的影响,对改善作物根区土壤水分和空气环境,提高土壤生产力具有重要意义。【方法】本研究在陕西关中平原?土上开展了2年(2014年6月至2016年6月)田间小区定位试验,以单施化肥为对照,... 【目的】综合分析不同有机物料还田对土壤透水通气能力的影响,对改善作物根区土壤水分和空气环境,提高土壤生产力具有重要意义。【方法】本研究在陕西关中平原?土上开展了2年(2014年6月至2016年6月)田间小区定位试验,以单施化肥为对照,分析不同有机物料(麦秆、麦壳、土粪和生物肥)配施化肥对0—30 cm土层土壤孔隙性、导水性和导气性的影响,并运用主成分分析综合评价土壤导水导气性。【结果】有机物料还田可改善土壤孔隙性,促进土壤已有孔隙向较大孔隙发育,尤其在0—10 cm和20—30 cm土层,土壤大孔隙较对照显著(P<0.05)增加12.3%—136.4%;而在10—20 cm土层仅增施麦秆2年后土壤大孔隙显著(P<0.05)增加。有机物料还田显著(P<0.05)提高了0—10 cm和10—20 cm土壤导水性,增加土壤初渗率、稳渗率、平均入渗率、90 min累积入渗量和饱和导水率,其中增施麦秆在0—10 cm土层增幅最大,较对照增加5.3—8.8倍,增施生物肥在10—20 cm土层增幅最大,较对照增加2.0—4.5倍;增施生物肥也显著改善了20—30 cm土层土壤导水性。在土壤导气性方面,增施麦秆和麦壳较对照显著(P<0.05)提高0—10 cm土层土壤孔隙连通性进而增加土壤导气率;而增施生物肥较对照显著(P<0.05)提高了10—20 cm和20—30 cm土层的土壤导气率。通过主成分分析综合评价0—30 cm土层土壤导水导气性,结果表明0—10 cm土层增施麦秆最优;10—20 cm和20—30 cm土层增施生物肥最优。【结论】综合考虑,增施生物肥是关中平原相对较好的有机物料还田方式,对10—30 cm土层导水导气性的综合改善效果最优,可有效缓解?土亚表层紧实化,改善根区土壤的透水通气效能。 展开更多
关键词 有机物料 孔隙性 入渗性能 饱和导水率 导气率 主成分分析
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基于PenPan模型中国蒸发皿蒸发量的时空变化及成因分析 预览
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作者 朱晓华 徐芳 +4 位作者 姬祥祥 毛鑫 周翔 冯浩 何建强 《节水灌溉》 北大核心 2019年第7期87-94,100共9页
蒸发皿蒸发量是衡量大气蒸发能力的重要指标。为了研究中国地区蒸发皿蒸发量的时空变化规律和成因,利用全国751个站点1961-2017年的逐日气象观测资料(平均温度、风速、相对湿度、日照时数),基于PenPan模型对20cm蒸发皿蒸发量进行估算。... 蒸发皿蒸发量是衡量大气蒸发能力的重要指标。为了研究中国地区蒸发皿蒸发量的时空变化规律和成因,利用全国751个站点1961-2017年的逐日气象观测资料(平均温度、风速、相对湿度、日照时数),基于PenPan模型对20cm蒸发皿蒸发量进行估算。对中国地区57a的气象数据和PenPan模型模拟结果进行趋势分析,探究影响蒸发皿蒸发量的主导气象因素。结果发现:在1961-1993年期间,中国地区存在“蒸发悖论”现象,影响蒸发皿蒸发量的主导气象因素为风速;1994-2017年“蒸发悖论”现象消失,此时主导因素为饱和水汽压差;两阶段相比,空气温度对蒸发的作用增大,而风速的作用减小。春夏秋冬4个季节,蒸发量在空间上差异较大。辐射项蒸发量的夏季最大值在西北地区,其余季节在华南地区;动力项蒸发量冬季最大值在华南地区,其余季节在西北地区;随着季节推移,总蒸发量最大区域由西北转移到华南地区。根据蒸发皿蒸发量的时空变化情况,可以得出西北和华南地区需要根据该地区蒸发量的季节变化合理调配水资源。 展开更多
关键词 气象要素 蒸发皿蒸发量 PenPan模型 时空变化 成因分析
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河套灌区膜下滴灌研究进展 预览
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作者 姬祥祥 张体彬 +4 位作者 朱晓华 周翔 毛鑫 冯浩 何建强 《节水灌溉》 北大核心 2019年第1期92-95,101共5页
河套灌区是我国3个特大型灌区之一,也是国家重要的商品粮基地。近年来随着灌溉面积的逐年增加和引黄水量的减少,土壤盐渍化和水资源紧缺的矛盾日益突出。膜下滴灌作为一项先进的节水灌溉技术,在我们西北旱区的农业节水和盐碱地治理中发... 河套灌区是我国3个特大型灌区之一,也是国家重要的商品粮基地。近年来随着灌溉面积的逐年增加和引黄水量的减少,土壤盐渍化和水资源紧缺的矛盾日益突出。膜下滴灌作为一项先进的节水灌溉技术,在我们西北旱区的农业节水和盐碱地治理中发挥着重要的作用,然而该技术在河套灌区的应用和研究还相对较少。在分析河套灌区农业节水现状的基础上,综述了膜下滴灌技术在该地区的研究进展,重点探讨了膜下滴灌在河套灌区应用前景和下一步研究重点。 展开更多
关键词 膜下滴灌 河套灌区 灌溉制度 地下水 井渠双灌
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关中平原冬小麦临界氮稀释曲线建模 预览
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作者 强生才 张富仓 +3 位作者 张燕 闫世程 向友珍 李志军 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期83-90,共8页
临界氮稀释曲线可诊断植株氮营养状况,针对国内目前普遍存在的建模品种单一,可能造成模型普适性偏差的问题,以陕西关中平原主栽的6个冬小麦品种为研究对象,分别设置4个(0、105、210 kg·hm^-2 和315 kg·hm ^-2 )施氮量水平,以... 临界氮稀释曲线可诊断植株氮营养状况,针对国内目前普遍存在的建模品种单一,可能造成模型普适性偏差的问题,以陕西关中平原主栽的6个冬小麦品种为研究对象,分别设置4个(0、105、210 kg·hm^-2 和315 kg·hm ^-2 )施氮量水平,以两季4个冬小麦品种田间数据,建立了冬小麦花期前地上部干物质临界氮稀释曲线,曲线服从负幂指数函数;进一步通过另外2个冬小麦品种共计两季数据对模型进行了验证,验证结果表明,采用临界氮稀释曲线可以较好地区分独立样本中的氮营养亏缺和氮营养过剩数据。依据临界氮稀释曲线建立的氮营养指数和累计氮亏缺模型,可分别用于诊断植株的氮营养状况和量化氮素盈亏量,诊断结果表明施氮量为0 kg·hm^-2 和105 kg·hm^-2 条件下植株氮营养亏缺,210 kg·hm ^-2 和315 kg·hm ^-2 条件下小麦氮营养盈余,0~315 kg·hm^-2 施氮量下的累计氮亏缺量-33.2~50.9 kg·hm ^-2 。通过建立氮营养指数与施氮量之间的线性关系,得出关中平原冬小麦适宜施氮量约为162 kg·hm ^-2 。 展开更多
关键词 关中平原 冬小麦 临界氮浓度 氮营养指数 累计氮亏缺
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中国西北地区日参考作物腾发量模型适用性评价 预览
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作者 余婷 崔宁博 +1 位作者 张青雯 胡笑涛 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期710-717,共8页
为推荐适宜中国西北地区参考作物腾发量(ET 0)简化计算模型,应用9个代表性站点近50 a逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算的ET 0为标准值,选取5种基于综合法的Kimberly Penman(K-P),FAO 1979 Penman(PM 17),FAO 24 Penma... 为推荐适宜中国西北地区参考作物腾发量(ET 0)简化计算模型,应用9个代表性站点近50 a逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算的ET 0为标准值,选取5种基于综合法的Kimberly Penman(K-P),FAO 1979 Penman(PM 17),FAO 24 Penman(PM 24),FAO 1948 Penman(PM 48),FAO 79 Penman(PM 79)模型,3种基于温度法的Hargreaves-Samani(H-S),Mc Cloud(M-C),Hargreaves(Har)模型,5种基于辐射法的Priestley-Taylor-1(PT-1),Priestley-Taylor-2(PT-2),FAO-24 Radiation(FAO-Ra),Makkink(Mak),Irmark-Allen(I-A),Irmark(Irm)模型,对其在西北地区ET 0进行适用性评价.结果表明:14种模型在中国西北地区计算精度差异明显.全区模拟精度最高的PM 48(综合法),H-S(温度法),PT-1(辐射法)模型的平均R 2,MAE,RMSE和nRMSE分别为0.978,0.767 3 mm/d,0.842 3 mm/d和25.622%;0.735,0.920 0 mm/d,1.187 0 mm/d和36.556%;0.736,1.392 0 mm/d,1.826 0 mm/d和57.992%. 展开更多
关键词 参考作物腾发量 模型适用性评价 精度评价 中国西北地区
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