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多因素耦合作用下黄土植被坡面水沙养分流失模拟 认领
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作者 高爽 吴磊 +1 位作者 迟宇博 李蕊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期104-111,共8页
采用人工模拟降雨试验研究不同雨强(60,90,120 mm/h)、不同坡度(10°,15°,20°)、不同生物炭含量(0,3%,6%)等多因素耦合作用下黄土植被坡面水沙及养分流失规律。结果表明:(1)水沙及PO43-—P的流失随着雨强的增大而增大,NO3... 采用人工模拟降雨试验研究不同雨强(60,90,120 mm/h)、不同坡度(10°,15°,20°)、不同生物炭含量(0,3%,6%)等多因素耦合作用下黄土植被坡面水沙及养分流失规律。结果表明:(1)水沙及PO43-—P的流失随着雨强的增大而增大,NO3-—N随雨强的增大呈先上升后下降的趋势,径流及氮磷与坡度的规律性不明显,雨强坡度与k值(产沙速率系数)变化率的线性关系中,雨强的影响较大。(2)产流产沙过程相似,均随降雨历时先上升后趋于平稳,NO3-—N与降雨历时呈幂函数关系,PO43-—P在流失过程中最大浓度与最小浓度比为1~2,且在侵蚀产沙及NO3-—N的流失过程中,雨强与生物炭相关性极显著。(3)生物炭含量≥3%会增加侵蚀产沙及PO43-—P的流失,雨强为60,90 mm/h时,NO3-—N流失量随生物炭的增多呈先减小后增大的趋势,雨强为120 mm/h时,NO3-—N流失量随生物炭添加量的增大呈上升趋势。研究结果可以为黄土丘陵沟壑区水土资源管理提供科学的指导。 展开更多
关键词 黄土坡面 雨强 坡度 生物炭 土壤养分
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施氮和加气灌溉对黄瓜根区土壤环境及产量的影响 认领
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作者 崔冰晶 牛文全 +1 位作者 杜娅丹 张倩 《节水灌溉》 北大核心 2020年第4期27-32,共6页
为了揭示施氮和加气灌溉对根区土壤环境及黄瓜产量的影响,以期为加气灌溉条件下黄瓜合理施肥、土壤环境改善和作物增产提供一定的理论基础与科学依据。本试验以黄瓜为供试作物,设置0、240、360 kg/hm^23个施氮水平和加气、不加气两种灌... 为了揭示施氮和加气灌溉对根区土壤环境及黄瓜产量的影响,以期为加气灌溉条件下黄瓜合理施肥、土壤环境改善和作物增产提供一定的理论基础与科学依据。本试验以黄瓜为供试作物,设置0、240、360 kg/hm^23个施氮水平和加气、不加气两种灌水模式,共6个处理。结果表明,与不加气地下滴灌相比,加气灌溉下土壤O-2含量提高2.0,土壤温度和充气孔隙度略有增大,土壤呼吸显著提高了25.2(P<0.05),黄瓜的水分利用效率也有所提高,改善了黄瓜根区土壤环境。此外,在施氮量为240 kg/hm^2时进行加气灌溉,为作物根区土壤提供了充足的氮肥供应和良好的水气配合,使土壤中水、肥、气、热达到相对最优平衡状态,对黄瓜土壤呼吸、土壤温度以及水分利用效率的促进作用更为明显,黄瓜产量达到72266 kg/hm^2,显著高于其他处理(P<0.05)。 展开更多
关键词 加气灌溉 土壤环境 施氮 水分利用效率 黄瓜产量
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黄土高原典型区雨水资源化潜力模拟与评价 认领
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作者 高学睿 闫程晟 +3 位作者 王玉宝 赵西宁 赵旗 吴普特 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期275-283,共9页
为充分利用雨水资源应对黄土高原水土流失和干旱缺水的问题,引入分布式水文模拟技术,构建具有物理成因机制的分布式雨水资源化潜力评估模型,解决雨水资源利用的核心问题--评价当地的雨水资源化潜力。通过研究黄土高原典型区域黄河河口... 为充分利用雨水资源应对黄土高原水土流失和干旱缺水的问题,引入分布式水文模拟技术,构建具有物理成因机制的分布式雨水资源化潜力评估模型,解决雨水资源利用的核心问题--评价当地的雨水资源化潜力。通过研究黄土高原典型区域黄河河口镇至龙门段(河龙区间)的雨水资源情况,定量评估该区域雨水资源化潜力,结果表明:在气候变化和人类活动的双重背景下,20世纪80年代后,黄河流域河龙区间的地表径流量、土壤有效水增量和雨水资源化潜力呈现上升趋势;河龙区间大部分地区雨水资源呈增长趋势,雨水资源可基本满足现有条件下区域植被恢复的用水需求。气候变化对雨水资源化潜力起正影响作用,贡献率为63.4%,土地利用/覆盖变化则为负影响,贡献率为-36.6%。人类活动对区域雨水资源利用的影响不容忽视,应大力发展干旱半干旱区降雨-径流调控技术,提高雨水资源化利用率,以保障区域生态-经济协同可持续发展。 展开更多
关键词 黄土高原 雨水利用 退耕还林还草 雨水资源化潜力 分布式水文模型
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基于广义回归神经网络模型模拟夏玉米蒸发蒸腾量 认领
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作者 冉梽乂 肖璐 +3 位作者 崔宁博 张志亮 蔡焕杰 张宝忠 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第2期93-99,104共8页
作物蒸发蒸腾(ET)是农业水管理的关键技术参数,ET的准确估算对精准灌溉管理的实现及区域水资源配置均具有重要意义。为有效提高西北地区夏玉米ET预报精度,利用2011-2013年夏玉米作物指数与气象因子,基于广义回归神经网络(GRNN)构建西北... 作物蒸发蒸腾(ET)是农业水管理的关键技术参数,ET的准确估算对精准灌溉管理的实现及区域水资源配置均具有重要意义。为有效提高西北地区夏玉米ET预报精度,利用2011-2013年夏玉米作物指数与气象因子,基于广义回归神经网络(GRNN)构建西北地区夏玉米蒸发蒸腾量估算模型,并与Shuttleworth-Wallace(S-W)物理模型估算结果进行比较。结果表明,与大型蒸渗仪实测夏玉米不同时段ET相比,GRNN对夏玉米各生育期及全生育期ET的模拟效果更优。夏玉米全生育期ET最优模拟模型为M12(输入T、n、LAI),其MAE、NSE、R2、MRE、RRMSE和GPI排名分别为0.9252 mm/d、0.5500、0.5536、0.8368、0.4307和4;夏玉米出苗-抽雄期ET模拟最优模型为MⅠ-14(输入fc、H),其MAE、NSE、R2、MRE、RRMSE和GPI排名分别为0.8660 mm/d、0.3917、0.4252、0.3606、0.3990和2;抽雄-灌浆期最优模型为MⅡ-9(输入n、T、RH、LAI),其MAE、NSE、R2、MRE、RRMSE和GPI排名分别为0.5933 mm/d、0.7537、0.7601、0.2299、0.2840和1;灌浆-收获期最优模型MⅢ-11(输入RH、n、T),其相关参数分别为0.3258 mm/d、0.8570、0.8852、0.2112、0.2155和2;同时GRNN模型模拟值较S-W模型模拟值精确度明显更高。因此,基于广义回归神经网络的蒸发蒸腾量估算模型可用于较少输入参数下西北地区夏玉米不同生育期蒸发蒸腾量精准模拟。 展开更多
关键词 蒸发蒸腾量模拟 夏玉米 广义回归神经网络 Shuttleworth-Wallace模型
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坡面薄层水流滚波水力参数影响因素 认领
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作者 孟鹤 张宽地 王静雯 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期102-111,共10页
为探明滚波的演变过程及产生机理,采用定床阻力试验和超声波测量技术,研究了5种糙度、5种能坡、8种单宽流量下滚波水力参数的变化规律。结果表明:在固定断面,波速随单宽流量增加呈幂函数关系增大,相对波速反之,波高与相对波高先增大后减... 为探明滚波的演变过程及产生机理,采用定床阻力试验和超声波测量技术,研究了5种糙度、5种能坡、8种单宽流量下滚波水力参数的变化规律。结果表明:在固定断面,波速随单宽流量增加呈幂函数关系增大,相对波速反之,波高与相对波高先增大后减小;随糙度增加,波速减小,相对波速增大,波高及相对波高均减小;能坡对滚波的影响也与糙度有关,小糙度下,波速随能坡增加呈幂函数关系增大,相对波速反之,波高先增大后减小,相对波高持续增大;而大糙度下,随能坡增加,相对波速增加,波高整体不变,相对波高增加趋势变缓甚至有所减小。分析可知,相对波速、相对波高考虑了平均水力参数的变化,可以更好地反映各因素对滚波演变过程的影响。 展开更多
关键词 坡面流 滚波 相对波速 相对波高 演变过程
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不同氮肥条件下补充灌溉对冬小麦生长、产量和WUE的影响 认领
6
作者 呼红伟 蔡焕杰 +2 位作者 王鑫宇 孙亚楠 王云霏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期51-59,共9页
【目的】促进农业用水施肥增效,初步探索出适宜于陕西关中地区干旱年冬小麦高产的合理水肥区间。【方法】设置灌水次数和施氮量2个因素,灌水次数分别为全生育期不灌水(I0)、拔节期灌1次(I1)、抽穗期灌1次(I2)、拔节期和抽穗期各灌1次(I... 【目的】促进农业用水施肥增效,初步探索出适宜于陕西关中地区干旱年冬小麦高产的合理水肥区间。【方法】设置灌水次数和施氮量2个因素,灌水次数分别为全生育期不灌水(I0)、拔节期灌1次(I1)、抽穗期灌1次(I2)、拔节期和抽穗期各灌1次(I3),拔节期、抽穗期和成熟期各灌1次(I4),施氮量设置为75 kg/hm2(F1)、150 kg/hm2(F2)、300 kg/hm2(F3),研究了冬小麦生长指标、产量和水分利用效率。【结果】①随着灌水量的增加而增加,旱作雨养种植增加了作物对土壤储水量的吸收利用,在收获后腾出了相应的土壤水分库容。土壤水分的消耗量随施氮量的增加而略有增加。②在同一水分处理下,冬小麦地上部干物质量各生育期均呈高肥>中肥>低肥,增施氮肥能够显著增加地上部干物质量,同一氮肥水平处理下,各生育期的干物质量均随灌水量的增加而增加,且补灌拔节水对增加干物质量有着显著正效应。③灌水对产量有着极显著影响,对水分利用效率无显著性影响;施肥对产量无显著影响,与水分利用效率有着极显著的正相关关系。F1I0处理产量最低3728.00 kg/hm2,F3I4处理产量最大5905.90 kg/hm2,高出F1I0处理58.42%。F2I1处理WUE为1.88 kg/m3,产量为5377.1 kg/hm2,比F1I0处理WUE高出48.77%,比F1I0处理产量高出44.24%。【结论】在干旱年条件下,施氮量150 kg/hm2和在拔节期补灌1次(F2I1)为陕西关中地区较为适宜的高效水肥管理措施。 展开更多
关键词 灌溉 产量 水分利用效率 生物量 冬小麦
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基于SOA优化PID控制参数的智能灌溉控制策略研究 认领
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作者 许景辉 王雷 +3 位作者 谭小强 王一琛 赵钟声 邵明烨 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期261-267,共7页
为解决智能灌溉系统中水泵运行的不稳定问题,基于人群搜索优化算法(Seeker optimization algorithm,SOA)实现了PID(Proportion integration differentiation)参数的自动优化。该优化算法能够有效解决智能灌溉系统水泵控制中的非线性、... 为解决智能灌溉系统中水泵运行的不稳定问题,基于人群搜索优化算法(Seeker optimization algorithm,SOA)实现了PID(Proportion integration differentiation)参数的自动优化。该优化算法能够有效解决智能灌溉系统水泵控制中的非线性、时变性和滞后性等问题。为验证SOA优化PID控制的实际效果,与PSO(Particle swarm optimization)算法和GA(Genetic algorithms)算法优化的PID控制进行比较。仿真实验结果表明,基于SOA优化的PID控制响应时间短、超调量小,稳态过程没有振荡。因此,适用于智能灌溉系统中的水泵控制。 展开更多
关键词 智能灌溉 PID控制 SOA优化算法 水泵控制
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基于无人机热红外遥感的玉米地土壤含水率诊断方法 认领
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作者 张智韬 许崇豪 +2 位作者 谭丞轩 李宇 宁纪锋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期180-190,共11页
为使热红外遥感诊断土壤含水率更加准确、高效,以不同水分处理的大田玉米为研究对象,借助无人机可见光图像,对热红外图像进行植土分离,并提取玉米冠层温度和地表土壤温度。通过剔除温度直方图两端1%的温度像元对温度信息进行优化,进而... 为使热红外遥感诊断土壤含水率更加准确、高效,以不同水分处理的大田玉米为研究对象,借助无人机可见光图像,对热红外图像进行植土分离,并提取玉米冠层温度和地表土壤温度。通过剔除温度直方图两端1%的温度像元对温度信息进行优化,进而计算作物水分胁迫指数(Crop water stress index,CWSI)、冠层相对温差(Canopy relative temperature difference,CRTD)、地表相对温差(Surface relative temperature difference,SRTD),利用三者之和求得水分温度综合指数(Water-temperature composite index,WTCI),并用于诊断不同深度的土壤含水率。结果表明,剔除温度直方图两端1%温度像元的玉米冠层温度与实测冠层温度的相关性更高(4次试验的R2由0.823、0.886、0.899、0.876提高至0.906、0.938、0.944、0.922),剔除温度直方图前端1%温度像元的地表土壤温度与实测地表温度的相关性也更高(2次试验的R2由0.841、0.875提高至0.908、0.925),即通过直方图法优化的温度更接近实测温度;在拔节前期,CWSI、WTCI诊断0~20 cm土壤含水率效果较优,而拔节后期、抽雄吐丝期、乳熟期诊断0~40 cm土壤含水率效果较优;在半覆盖条件下,包含冠层温度信息(CWSI、CRTD)和土壤温度信息(SRTD)的WTCI1与土壤含水率的相关性更高(0~40cm:决定系数为0.500、0.821,高于0.463、0.748);在全覆盖状态下,包含冠层相对温差(CRTD)的WTCI2与土壤含水率的相关性更高(0~40 cm:决定系数为0.809、0.729,高于0.721、0.656),表明WTCI是诊断土壤含水率效果较优的指标。 展开更多
关键词 玉米 土壤含水率 热红外遥感 冠层温度 作物水分胁迫指数 水分温度综合指数
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新疆水-能源-粮食系统安全综合评价 认领
9
作者 王玉宝 蒲傲婷 +1 位作者 闫星 孙敬新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期264-272,共9页
针对水-能源-粮食(WEF)系统纽带关系复杂,系统安全性的定量评价存在不足的问题,在分析WEF系统协同竞争机制的基础上,构建了系统安全评价指标体系和评价方法,以新疆各市域为例进行定量评价。结果表明:1997—2016年,新疆WEF系统安全等级... 针对水-能源-粮食(WEF)系统纽带关系复杂,系统安全性的定量评价存在不足的问题,在分析WEF系统协同竞争机制的基础上,构建了系统安全评价指标体系和评价方法,以新疆各市域为例进行定量评价。结果表明:1997—2016年,新疆WEF系统安全等级整体呈上升趋势;各市域WEF系统安全变化趋势呈现为2个阶段:1997—2009年,除克拉玛依市和乌鲁木齐市外,其余市域系统安全等级均呈增加趋势,安全等级空间差异明显;2010—2016年,一半市域系统安全等级呈下降趋势,安全等级空间差异减小。随着政策导向的变化和技术的不断进步,能碳强度始终是影响新疆WEF系统安全的重要因素,其他主要影响因素由农业用水和用能方面转变为可再生能源自给率和水资源安全,进而导致前后两阶段WEF系统安全空间格局差异明显。各市域子系统投影值排名反映出各市域驱动机制的差异,应结合各市域主要影响因素和区域特点,因地制宜采取有效措施,以提高各市域WEF系统的安全。 展开更多
关键词 能源 粮食 安全 新疆
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基于迁移学习的卷积神经网络玉米病害图像识别 认领 被引量:3
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作者 许景辉 邵明烨 +1 位作者 王一琛 韩文霆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期230-236,253共8页
为实现小数据样本复杂田间背景下的玉米病害图像识别,提出了一种基于迁移学习的卷积神经网络玉米病害图像识别模型。在VGG-16模型的基础上,设计了全新的全连接层模块,并将VGG-16模型在ImageNet图像数据集训练好的卷积层迁移到本模型中... 为实现小数据样本复杂田间背景下的玉米病害图像识别,提出了一种基于迁移学习的卷积神经网络玉米病害图像识别模型。在VGG-16模型的基础上,设计了全新的全连接层模块,并将VGG-16模型在ImageNet图像数据集训练好的卷积层迁移到本模型中。将收集到的玉米病害图像数据集按3∶1的比例分为训练集与测试集。为扩充图像数据,对训练集原图进行了旋转、翻转等操作。基于扩充前后的训练集,对只训练模型的全连接层和训练模型的全部层(卷积层+全连接层)两种迁移学习方式进行了试验,结果表明,数据扩充和训练模型的全部层能够提高模型的识别能力。在训练模型全部层和训练集数据扩充的条件下,对玉米健康叶、大斑病叶、锈病叶图像的平均识别准确率为95.33%。与全新学习相比,迁移学习能够明显提高模型的收敛速度与识别能力。将训练好的模型用Python开发为图形用户界面,可实现田间复杂背景下玉米大斑病与锈病图像的智能识别。 展开更多
关键词 玉米病害 迁移学习 深度学习 图像识别 卷积神经网络
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不同滴头流量和灌水量下农田土壤湿润体特征及其估算模型 认领
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作者 陆军胜 张富仓 +4 位作者 范军亮 邹海洋 严富来 闫世程 胡田田 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期19-26,共8页
为了准确估算滴灌条件下农田土壤湿润体,利用亮蓝染色剂示踪技术分别在陕西杨凌(粘壤土)、甘肃武威(沙壤土)和宁夏盐池(沙土)3个试验站点开展了农田滴灌试验。试验设不同灌水量和滴头流量,研究不同土壤质地条件下灌水量和滴头流量组合... 为了准确估算滴灌条件下农田土壤湿润体,利用亮蓝染色剂示踪技术分别在陕西杨凌(粘壤土)、甘肃武威(沙壤土)和宁夏盐池(沙土)3个试验站点开展了农田滴灌试验。试验设不同灌水量和滴头流量,研究不同土壤质地条件下灌水量和滴头流量组合对农田土壤湿润体的影响,进而探求不同土壤质地的土壤湿润体估算模型。结果表明:在相同的土壤条件下灌水后农田土壤形成的湿润体随灌水量的增加而增大,在相同灌水量下增加滴头流量能够显著增加水平方向的湿润距离,相较于小滴头流量(1.38 L·h^-1)而言,大滴头流量(3.0 L·h^-1)形成宽浅形湿润体。在相同的灌水量和滴头流量下,农田土壤湿润体的垂向湿润距离随土壤饱和导水率(Ks)的增加而增加,随灌水前土壤有效持水能力(Δθ)的增加而减小,而水平方向的湿润距离随土壤饱和导水率(Ks)和有效持水能力(Δθ)的增加而减小。在试验的基础上,利用土壤饱和导水率(Ks)、灌水前土壤有效持水能力(Δθ)、灌水量(v)和滴头流量(q)建立了湿润体垂直和水平方向湿润距离的估算模型(幂函数连乘模型),并结合湿润体形状利用椭圆方程描述湿润体的轮廓形状(湿润体估算模型)。经试验数据验证,农田土壤湿润体估算模型能够很好估算湿润体轮廓,模拟值和试验实测值的决定系数(R^2)在0.93~0.99之间,均方根误差(RMSE)在1.3~4.1 cm之间。 展开更多
关键词 土壤湿润体 灌水量 滴头流量 土壤质地 估算模型
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水肥调控对滴灌马铃薯生长、品质及水肥利用的影响 认领
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作者 毕丽霏 张富仓 +4 位作者 王海东 王英 吴悠 向友珍 范军亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期155-165,共11页
研究生育期土壤水分下限调控和施肥对陕北榆林地区滴灌马铃薯生长、品质和水肥利用的影响,以期探寻马铃薯优质高产的水肥调控模式。以马铃薯紫花白为材料,分别在苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期、成熟期设置3个土壤水分调控... 研究生育期土壤水分下限调控和施肥对陕北榆林地区滴灌马铃薯生长、品质和水肥利用的影响,以期探寻马铃薯优质高产的水肥调控模式。以马铃薯紫花白为材料,分别在苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期、成熟期设置3个土壤水分调控下限水平:W1(55%、60%、65%、55%、55%)、W2(65%、70%、75%、65%、65%)、W3(75%、80%、85%、75%、75%),4个施肥水平N-P 2 O 5-K 2 O(kg·hm^-2)分别为F1(100-40-150 kg·hm^-2)、F2(150-60-225 kg·hm^-2)、F3(200-80-300 kg·hm^-2)、F4(250-100-375 kg·hm^-2),共12个处理,在生育期内对马铃薯生长、产量及品质等指标进行观测,分析马铃薯各指标对水肥的响应机制。结果表明:(1)在同一施肥水平下,W2灌水处理的马铃薯生长、产量、品质、水肥利用效率(WUE)均显著高于W1和W3处理。W2处理的平均产量为43187.15 kg·hm^-2,比W1和W3分别增加了24.59%和5.26%,淀粉和维生素C含量分别增加了15.32%和6.37%,8.04%和4.66%,WUE分别增加了15.53%和7.54%,肥料偏生产力(PFP)分别增加了21.65%和4.41%。(2)在同一灌水水平下,F3施肥处理的马铃薯生长、产量、WUE均显著高于F1、F2和F4处理,淀粉含量和维生素C含量在F2处理最高。F3处理的平均产量为44691.32 kg·hm^-2,比F1、F2和F4处理分别增加了41.79%、10.98%和6.34%。WUE随施肥量的增加均呈抛物线变化趋势,PFP随施肥量增加呈减小趋势,F1处理的PFP平均为108.69 kg·kg^-1,比F2、F3和F4处理分别显著增加了17.41%、41.06%和87.50%。(3)运用主成分分析法评价马铃薯品质表明,F3W2处理排名第一,是榆林地区马铃薯优质高产的最优水肥组合。 展开更多
关键词 马铃薯 滴灌 水肥调控 产量 块茎品质 水肥利用效率
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滴灌水钾一体化对猕猴桃光合特性的影响 认领
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作者 唐凡 崔宁博 +4 位作者 赵璐 郑顺生 龚道枝 胡笑涛 冯禹 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期10-18,共9页
为探明不同滴灌水钾一体化管理对猕猴桃光合特性的影响,以8 a生金艳猕猴桃为试材,设置对照处理CK(在果实膨大期即III期、果实成熟期即IV期灌水量分别为31.2、26.4 m^3·667m^-2,施钾量分别为6.0、7.8 kg·667m^-2),在III、IV期... 为探明不同滴灌水钾一体化管理对猕猴桃光合特性的影响,以8 a生金艳猕猴桃为试材,设置对照处理CK(在果实膨大期即III期、果实成熟期即IV期灌水量分别为31.2、26.4 m^3·667m^-2,施钾量分别为6.0、7.8 kg·667m^-2),在III、IV期分别设置3个亏水水平(即轻度、中度、重度水分亏缺,记为LD、MD、SD,灌水量分别为CK的80%、60%、40%)和2个施钾水平(即低钾、高钾,记为LK、HK,施钾量分别为CK的60%和80%)。结果表明:果实膨大期、果实成熟期不同滴灌水钾一体化处理的光合指标日变化趋势相似;LD处理下叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUEi)、羧化速率(CE)均随施钾量增加而增大,果实膨大期LDHK处理的Pn、CE较LDLK处理分别高15.71%、16.80%,果实成熟期LDHK处理的Pn、Gs较LDLK处理分别高6.07%、12.76%,差异达显著水平(P<0.05);SD处理下,除胞间CO2浓度(Ci)外各光合指标均较CK显著下降(P<0.05);MD处理下,除Ci、WUEi外各光合指标均较CK显著下降(P<0.05);施钾量一定时,除Ci、WUEi外各指标均随灌水量增加而显著增大(P<0.05),增幅为11.42%~64.40%;与CK处理相比,果实膨大期LDHK处理Pn提高11.38%(P<0.05),WUEi提高3.06%,CE提高10.83%;IV-LDHK处理Pn提高0.96%,WUEi提高2.00%。综合比较采用果实膨大期LDHK处理及果实成熟期LDHK处理,可在相应生育期节水节肥20%,日光合能力较强,是猕猴桃较适宜的滴灌水钾一体化管理模式。 展开更多
关键词 猕猴桃 光合日变化 水钾一体化 滴灌 施钾量
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水氮互作对宁夏沙土春玉米产量与氮素吸收利用的影响 认领
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作者 严富来 张富仓 +3 位作者 范兴科 王英 郭金金 张晨阳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期283-293,共11页
为探明滴灌不同水氮调控对宁夏沙土地区春玉米生长、产量、氮素吸收和根区土壤硝态氮分布及残留量的影响,设计灌水和施氮2因素、3个灌水量水平(W0.6,0.6KcET0;W0.8,0.8KcET0;W1.0,KcET0,Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量)和4个施... 为探明滴灌不同水氮调控对宁夏沙土地区春玉米生长、产量、氮素吸收和根区土壤硝态氮分布及残留量的影响,设计灌水和施氮2因素、3个灌水量水平(W0.6,0.6KcET0;W0.8,0.8KcET0;W1.0,KcET0,Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量)和4个施氮量水平(N150,150 kg/hm^2;N225,225 kg/hm^2;N300,300 kg/hm^2;N375,375 kg/hm^2),进行了大田试验。结果表明:相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积速率和氮素累积速率(W0.8灌水水平除外)均随施氮量的增加先增加后减小。快增期内,W1.0N300处理的春玉米地上部干物质平均累积速率和W0.8N375处理的氮素平均累积速率最大,分别为513.71、2.75 kg/(hm^2·d)。春玉米地上部干物质累积量(W0.8N375除外)和产量随施氮量的增加先增加后减小,其中W0.8N300处理的产量最大,为16387 kg/hm^2。相比其他灌水处理,W0.8灌水水平下的营养器官氮素转运量较大,最大为41.14 kg/hm^2。随着灌水量和施氮量的增加,60~100 cm土层硝态氮累积量所占的比例逐渐增加,其中,W0.6灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0~60 cm土层中,W0.8灌水水平下,土壤残留的硝态氮主要聚集在0~90 cm土层中。考虑试验区年际降雨量分布不均,选取灌水量与有效降雨量之和为532 mm、施氮量300 kg/hm^2为宁夏沙土地区适宜的滴灌灌水施肥制度。 展开更多
关键词 春玉米 沙土地区 水氮互作 氮素累积 土壤硝态氮 滴灌
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基于评价模型的宁夏沙土春玉米最佳灌水施氮量研究 认领
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作者 严富来 张富仓 +3 位作者 范兴科 王英 侯翔皓 何琼 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期258-265,共8页
为分析不同水氮供应对宁夏沙土春玉米主要评价指标的影响,采用灌水和施氮2因素交互设计,灌水量设置3个水平(W0.6(0.6KcET0)、W0.8(0.8KcET0)和W1.0(KcET0),Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量),施氮量设量4个水平:N150(150 kg/hm^2)... 为分析不同水氮供应对宁夏沙土春玉米主要评价指标的影响,采用灌水和施氮2因素交互设计,灌水量设置3个水平(W0.6(0.6KcET0)、W0.8(0.8KcET0)和W1.0(KcET0),Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量),施氮量设量4个水平:N150(150 kg/hm^2)、N225(225 kg/hm^2)、N300(300 kg/hm^2)和N375(375 kg/hm^2),进行了大田试验。结果表明:灌水量和施氮量的交互作用对产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFPN)有极显著影响,对地上部干物质累积量和籽粒氮素累积量有显著影响;在相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积量、产量、WUE均随施氮量的增加先增加后减小。主成分分析法、隶属函数分析法、灰色关联度分析法与基于组合赋权的TOPSIS模型两两之间具有良好的相关性,各模型之间相关系数均值为0.465~0.787;基于整体差异组合评价模型得出W0.8N300评价值最高。考虑试验区年际降雨量分布不均,经回归分析拟合得出,当春玉米生育期内灌水量与有效降雨量之和为544 mm、施氮量为260 kg/hm^2时,春玉米综合指标评价值最高(1.47),为适宜的春玉米滴灌灌水施肥量。本研究可为沙土地区春玉米滴灌施肥过程中水氮科学管理提供指导依据。 展开更多
关键词 春玉米 沙土地区 滴灌施肥 水氮互作 整体差异组合评价模型
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浑水滴灌过程中不同类型滴头堵塞的动态变化特征 认领
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作者 温圣林 牛文全 +3 位作者 邬梦龙 张文倩 李学凯 杨小坤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期287-294,共8页
为了研究滴头类型对浑水滴灌滴头堵塞的影响过程,选取7种滴头、配置2种浑水进行周期性间歇灌水试验,提出了滴头结构系数指标,对比分析了不同类型滴头的堵塞状况。结果表明:滴头类型是影响滴头堵塞的重要因素,滴头结构系数可作为衡量不... 为了研究滴头类型对浑水滴灌滴头堵塞的影响过程,选取7种滴头、配置2种浑水进行周期性间歇灌水试验,提出了滴头结构系数指标,对比分析了不同类型滴头的堵塞状况。结果表明:滴头类型是影响滴头堵塞的重要因素,滴头结构系数可作为衡量不同类型滴头抗堵塞性能的重要指标,滴头抗堵塞性能随着结构系数增大而提高。结构系数相同的2种不同浑水试验后,圆柱滴头的平均相对流量均大于片式滴头,当结构系数为2%时,2种浑水试验后,圆柱滴头的平均相对流量分别为91.66%和79.63%,而片式滴头的平均相对流量仅为75.84%和65.08%;随着灌水次数的增加,片式滴头比圆柱滴头更容易发生大部分滴头整体堵塞现象;不同类型滴头堵塞物质量随着结构系数增大而减小,圆柱滴头和片式滴头结构系数由大到小依次为E1、E2、E3和E4、E5、E7、E6,2种浑水试验后,滴头堵塞物质量由大到小依次为E3、E2、E1和E6、E7、E5、E4。 展开更多
关键词 滴头 浑水 堵塞 滴头类型 结构系数
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农田表层土壤养分空间变异特性研究 认领
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作者 王婕 牛文全 +3 位作者 张文倩 李国春 孙军 王彦邦 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期37-46,共10页
为给田间养分监测设施布设方法提供依据,在陕西杨凌选取2块农田,采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法,采集表层土壤(0~20 cm)养分数据,运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法,分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明:... 为给田间养分监测设施布设方法提供依据,在陕西杨凌选取2块农田,采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法,采集表层土壤(0~20 cm)养分数据,运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法,分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明:冬小麦抽穗期与成熟期农田表层土壤全氮(TN)变异系数<10%,为弱变异,土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)变异系数介于10%与100%之间,为中等变异,有效钾(AK)和铵态氮(NH_4~+-N)变异系数>100%,为强变异,成熟期硝态氮(NO_3~--N)由强变异转为中等变异。土壤养分最优半方差模型为球状模型,作物不同生育阶段,土壤养分空间相关性存在一定的差异,土壤SOM、TN块金系数<25%,空间相关性强烈,以结构性因素为主导;冬小麦抽穗期速效态养分块金系数介于25%与75%之间,空间相关性中等,随机性因素主导,成熟期<25%,空间相关性增强。采样密度由6 m×6 m变为12 m×12 m时,变异程度保持不变,土壤养分空间变异系数差值在0.04%~59.48%范围内,成熟期2号样地的AK除外,块金系数差值在0.065%~34.177%范围内,2种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致,建议选用12 m×12 m网格。 展开更多
关键词 土壤 养分 空间变异 地统计学 采样网格间距
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西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应 认领
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作者 邓鑫 冉辉 +3 位作者 于庭高 彭雪莲 纪莎莎 胡笑涛 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期253-258,共6页
为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉(FI)与亏缺灌溉(DI)处理,以及施氮(N150)与不施氮(N0)处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明:充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度... 为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉(FI)与亏缺灌溉(DI)处理,以及施氮(N150)与不施氮(N0)处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明:充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔开度提高19.46%,气孔数量增加8.46%;亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%;增加灌水量能极显著增大气孔开度(P<0.05)和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值,促进作物蒸腾作用;FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%,FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%;亏缺灌溉条件下,施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。 展开更多
关键词 水氮胁迫 制种玉米 叶水势 气孔导度 气孔特征
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大田葵花土壤含盐量无人机遥感反演研究 认领
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作者 陈俊英 姚志华 +3 位作者 张智韬 魏广飞 王新涛 韩佳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期178-191,共14页
以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内大田葵花为研究对象,划分4块不同盐分梯度的试验地,利用无人机搭载六波段多光谱相机和热红外成像仪获取遥感数据,并同步采集区域内不同土壤深度处的盐分数据。利用灰色关联法对构建的光谱指数进行筛选,同... 以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内大田葵花为研究对象,划分4块不同盐分梯度的试验地,利用无人机搭载六波段多光谱相机和热红外成像仪获取遥感数据,并同步采集区域内不同土壤深度处的盐分数据。利用灰色关联法对构建的光谱指数进行筛选,同时结合冠层温度数据,采用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)和极限学习机(ELM)4种建模方法构建大田葵花不同生育期、不同土壤深度的盐分反演模型。结果表明,基于葵花现蕾期数据构建的盐分反演模型整体效果优于开花期,以优选盐分指数和光谱指数作为变量组构建的模型效果优于植被指数变量组,盐分反演效果较好的土壤深度为0~20 cm和20~40 cm。不同建模方法对比结果表明,机器学习盐分反演模型的效果优于偏最小二乘回归模型,其中在葵花现蕾期0~20 cm土壤深度处,以光谱指数作为变量组构建的BPNN盐分模型反演效果最好,建模集和验证集R2分别达到0.773和0.718,验证集RMSE、CC分别达到0.062%和0.813。本研究成果可为无人机遥感在大田葵花土壤盐分监测方面的应用及相关研究提供参考。 展开更多
关键词 无人机遥感 葵花 土壤含盐量 光谱指数 冠层温度 灰色关联法
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基于Meta分析的中国灌溉冬小麦产量及水分利用效率影响因素研究 认领
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作者 武亚梅 朱金铤 +1 位作者 朱德兰 李丹 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期84-92,共9页
【目的】目前针对灌溉冬小麦产量与水分利用效率影响因素的研究大多集中于某一特定区域,研究结果零散,针对上述问题,揭示宏观尺度下灌溉冬小麦产量和水分利用效率的影响因素。【方法】综合已发表的田间试验数据,采用Meta分析方法得出灌... 【目的】目前针对灌溉冬小麦产量与水分利用效率影响因素的研究大多集中于某一特定区域,研究结果零散,针对上述问题,揭示宏观尺度下灌溉冬小麦产量和水分利用效率的影响因素。【方法】综合已发表的田间试验数据,采用Meta分析方法得出灌溉在不同地区的增产效应和水分效应,在异质性检验的基础上,通过Meta亚组分析探究灌溉定额、降雨量和平均气温等对冬小麦产量和水分利用效率的影响机制。【结果】与生育期不灌溉相比,灌溉使冬小麦总体增产39.34%,水分利用效率提高3.39%;增产率随灌溉定额的增加而增大,增幅最终趋于稳定,水分利用效率随灌溉定额的增加呈先增加后减少的趋势,当灌溉定额>240 mm时,冬小麦相对水分利用效率变化率显著降低11.29%;随着生育期平均温度上升,灌溉冬小麦增产效应显著提高,生育期均温>9℃时,冬小麦增产率高达45.81%;生育期降雨量对灌溉冬小麦产量影响显著,生育期降雨量处于干旱年份时灌溉增产效应最明显,增产率为72.48%。【结论】灌溉定额为60~120 mm更有利于提高冬小麦产量和水分利用效率。 展开更多
关键词 冬小麦 产量 水分利用效率 META分析 灌溉定额 气象因子
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