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施肥对热带砖红壤胶林土壤水分特征曲线的影响及模型优选

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水土保持研究 2024年第1期31卷 105-116页

作者：林晓燕王晶晶吴炳孙宁松瑞王紫璇邱偲雨吴耀华海南大学热带农林学院海口570228 海南五指山森林生态系统国家定位观测研究站海南五指山572299 中国热带农业科学院橡胶研究所海口571101 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

[目的]探明热带橡胶林施肥措施对土壤持水能力及孔隙特征的影响,并优选描述砖红壤胶林土壤水分特征曲线的模拟模型。[方法]采用沙箱排水法结合压力膜仪法测定砖红壤橡胶林5种施肥处理(有机肥混施化肥(H)、施化肥(C)、种植绿肥(G)、施专... 详细信息

[目的]探明热带橡胶林施肥措施对土壤持水能力及孔隙特征的影响,并优选描述砖红壤胶林土壤水分特征曲线的模拟模型。[方法]采用沙箱排水法结合压力膜仪法测定砖红壤橡胶林5种施肥处理(有机肥混施化肥(H)、施化肥(C)、种植绿肥(G)、施专用肥(S)及不施肥(CK))的全吸力段土壤水分特征曲线,应用Brooks-Corey(BC)、van Genuchten(VG)、Gardner和Log-Normal Distribution(LND)4种经验模型拟合,分析了不同模型的适用性及拟合精度。[结果]0—5 cm土层,在低吸力段(pF≤3.01)C处理降幅最大(0.44 cm^(3)/cm^(3));在高吸力阶段(3.01

关键词：土壤有效含水率吸湿水沙箱排水法比水容量土壤孔隙分布持水能力

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生物菌肥下小麦苗期生长及土壤微生物的特征

湖北农业科学 2024年第4期63卷 24-29页

作者：孙萌宁松瑞颜安杨利卢前成左筱筱李靖言范君新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学计算机与信息工程学院乌鲁木齐830052 西安理工大学/省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为了探究不同生物菌肥对小麦生长、土壤肥力及微生物数量的影响,采用盆栽试验,以小麦(Triticum aestivum L.)为试验对象,不施肥为对照(CK),设置水溶性盐碱地复合菌(A)、不溶性盐碱地复合菌(B)、枯草芽孢杆菌(C)、解淀粉芽孢杆菌(D)4种... 详细信息

为了探究不同生物菌肥对小麦生长、土壤肥力及微生物数量的影响,采用盆栽试验,以小麦(Triticum aestivum L.)为试验对象,不施肥为对照(CK),设置水溶性盐碱地复合菌(A)、不溶性盐碱地复合菌(B)、枯草芽孢杆菌(C)、解淀粉芽孢杆菌(D)4种生物菌肥及3个施用量梯度,并测定小麦苗期生长指标、土壤理化性质及土壤微生物数量。结果表明,施用4种生物菌肥处理的小麦苗期株高、叶绿素SPAD及地上部干物质质量均高于CK,且各处理小麦苗期生长指标随着生物菌肥用量的增加而提高;施用4种生物菌肥处理的土壤有机质、全量养分(全氮、全磷、全钾)和速效养分(碱解氮、速效磷、速效钾)含量均高于CK;各生物菌肥处理盆栽小麦土壤可培养细菌数量和放线菌数量均高于CK,而真菌数量均低于CK。通过主成分分析可知,枯草芽孢杆菌在施用量为0.80 g/kg时对土壤的改善效果最佳。

关键词：生物菌肥小麦(Triticum aestivum L.) 苗期生长土壤养分土壤微生物主成分分析

膜下滴灌棉花地上干物质积累与分配特征的模拟

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灌溉排水学报 2022年第10期41卷 10-18页

作者：宁松瑞颜安柳维扬西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300

【目的】模拟和分析不同追肥处理对膜下滴灌棉花地上干物质积累与分配特征的影响。【方法】在南疆盐胁迫棉田设7个氮磷钾追肥处理:CK(0∶0∶0,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O),A(1∶1∶1),B(1∶0.25∶1.25),C(1∶0.4∶0.27),D(1∶0.23∶0.20),E(... 详细信息

【目的】模拟和分析不同追肥处理对膜下滴灌棉花地上干物质积累与分配特征的影响。【方法】在南疆盐胁迫棉田设7个氮磷钾追肥处理:CK(0∶0∶0,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O),A(1∶1∶1),B(1∶0.25∶1.25),C(1∶0.4∶0.27),D(1∶0.23∶0.20),E(1∶0.34∶0.23)和F(1∶0.17∶0),分析棉花地上干物质积累及各器官(叶、茎、蕾铃)分配动态,建立棉花地上干物质积累及各器官分配模型并分析其特征,明确最佳追肥处理。【结果】随生长时间延长,棉花地上干物质积累呈先增后降、叶分配指数呈先增后降、茎分配指数呈下降趋势、蕾铃分配指数呈增加趋势;筛选、建立了基于相对生长时间的棉花地上干物质积累模型和各器官分配模型并确定了参数值。文献数据检验表明2个模型及其参数的普适性及模拟精度(R^(2)为0.7755~0.9928)均较高。利用棉花地上干物质积累模型计算生长特征参数,以地上干物质积累最大速率(V_(m))和快增期持续时长(T_(2))为指标分析棉花干物质积累速率和时间;与CK相比,A、B、C、D、E、F处理的V_(m)增加11.21%、11.32%、13.22%、4.22%、14.30%和10.05%,T_(2)减少4.98%、3.09%、3.66%、2.07%、4.97%和3.85%。棉花产量、肥料农学利用效率分别与V_(m)正相关、与T_(2)负相关。【结论】追肥比例为1∶0.34∶0.23(E处理)促进了快增期的提前、减小了T_(2)并增大了V_(m),利于膜下滴灌棉花地上干物质积累与各器官干物质的合理分配,是南疆棉田最佳的追肥处理。

关键词：棉花归一化方法干物质积累生长模拟肥料效率

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脱硫石膏改良盐碱土壤综合效果评价研究

土壤学报 2023年

作者：姜展博宁松瑞王全九西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室

为探究区域脱硫石膏改良盐碱土壤的综合效果，通过文献调研统计分析了施加量在0～60 t·hm-2范围内的脱硫石膏，对土壤pH、交换性钠百分率、浸提液电导率和作物产量的变化特征。基于灰色关联分析法和熵权法建立了以脱硫石膏施加量为自... 详细信息

为探究区域脱硫石膏改良盐碱土壤的综合效果，通过文献调研统计分析了施加量在0～60 t·hm-2范围内的脱硫石膏，对土壤pH、交换性钠百分率、浸提液电导率和作物产量的变化特征。基于灰色关联分析法和熵权法建立了以脱硫石膏施加量为自变量的盐碱土壤综合改良评价模型。结果表明：施用脱硫石膏可降低土壤pH和交换性钠百分率，提高作物产量(油葵、苜蓿、玉米、水稻、小麦、枸杞和甜高粱)，但增加了土壤浸提液的电导率值。随着脱硫石膏施加量的增加，土壤pH和交换性钠百分率的降低率及作物产量的增加率呈先增加后减少的趋势，而土壤浸提液电导率的增加率呈增加的趋势。在中度或重度盐碱土壤为获得作物高产，脱硫石膏施加量不宜超过30 t·hm-2。为综合分析脱硫石膏改良盐碱土壤的效果，本文基于熵权—灰色关联度评价模型，分析脱硫石膏最佳施加量。轻、中度盐碱土施加18～22 t·hm-2的脱硫石膏；重度盐碱土施加23～29 t·hm-2的脱硫石膏可取得良好的改土增产效果。研究成果为脱硫石膏改良盐碱土壤提供参考依据。

关键词：土壤改良作物产量 pH 交换性钠百分率土壤电导率

盐胁迫膜下滴灌棉花生长及产量对氮磷钾追施配比的响应分析

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水资源与水工程学报 2022年第5期33卷 208-215页

作者：宁松瑞颜安柳维扬西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300

为探讨氮、磷、钾追施配比对盐胁迫膜下滴灌棉花生长、地上生物量累积与分配特征及产量的影响并优化追肥配比,在南疆棉田设7个追施配比(N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O)处理:CK(0∶0∶0)、A(1∶1∶1)、B(1∶0.25∶1.25)、C(1∶0.4∶0.27)、D(1∶... 详细信息

为探讨氮、磷、钾追施配比对盐胁迫膜下滴灌棉花生长、地上生物量累积与分配特征及产量的影响并优化追肥配比,在南疆棉田设7个追施配比(N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O)处理:CK(0∶0∶0)、A(1∶1∶1)、B(1∶0.25∶1.25)、C(1∶0.4∶0.27)、D(1∶0.23∶0.20)、E(1∶0.34∶0.23)和F(1∶0.17∶0),测定棉花地上部干物质积累及分配、产量和收获指数。结果表明:与CK的棉花生长期群体生长率均值相比,C、E、A、B、D、F处理分别增加了19.56%、18.17%、15.65%、13.50%、10.55%和8.68%;与CK的棉花生长期平均相对生长率均值相比,B、C、A、E、D处理分别增加了6.46%、4.51%、3.36%、2.53%、2.47%,而F处理下降了0.67%;与CK的棉花不同生育期地上部生物量增长率均值相比,B、C、A、D、E处理分别增加了29.69%、19.20%、17.94%、12.38%、11.67%,而F处理下降了2.28%。不同处理对棉花茎重的影响最大,对铃重的影响最小;对棉花生殖分配的影响最大,对蕾重比的影响最小。通径分析表明单铃重和总铃数对棉花产量具有重要作用;主成分分析表明A处理得分最高,E处理次之,CK处理最低。研究成果可为盐胁迫棉田合理追肥提供参考依据。

关键词：水肥一体化养分配比膜下滴灌产量通径分析主成分分析棉花

西北旱区农业高质量发展体系的生态农业内涵与路径

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农业工程学报 2023年第20期39卷 221-232页

作者：陶汪海邓铭江王全九苏李君马昌坤宁松瑞西安理工大学西安710048 西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 寒旱区水资源与生态水利工程研究中心乌鲁木齐830099

西北旱区自然条件恶劣,水土资源不匹配,农业发展受到诸多障碍。为探索一条突破环境制约,且资源集约高效利用的现代农业发展道路,该文系统分析了国内外农业发展沿革与趋势,明晰了西北旱区农业发展面临的问题与挑战,构建了针对西北旱区的... 详细信息

西北旱区自然条件恶劣,水土资源不匹配,农业发展受到诸多障碍。为探索一条突破环境制约,且资源集约高效利用的现代农业发展道路,该文系统分析了国内外农业发展沿革与趋势,明晰了西北旱区农业发展面临的问题与挑战,构建了针对西北旱区的生态农业发展理论框架,提出了西北旱区多业态生态农业结构与提质增效途径。研究发现,生态农业是通过现代科学技术与生态工程原理,形成产供销全链条绿色循环且生态功能持续提升的一种农业体系。生态农业应具备农业资源集约化、生产过程生态化、农业经营产业化、农业管理智能化、农业功能多元化五大基本特征。该文构建了以高效益、高效率、高品质、高素质为目标的生态农业高质量发展体系,提出了集优质棉业、精品果业、优质粮草、生态养殖、特色小镇、地理产品为一体的西北旱区多业态生态农业结构,阐明了以节水控盐协同模式、生境智能管控模式、“园机”一体化模式、循环经济发展模式、城乡统筹发展模式、“三产”一体化模式为核心的西北旱区生态农业提质增效技术体系,明确了以农业高效用水和生态功能提升为核心的关键途径。同时实践经验显示,绿色可持续的生态农业发展理念对促进区域经济水平与生态环境建设效果显著,如陕西眉县绿色林果业品牌入选中欧地理标志产品名单、综合产值达58.5亿元,甘肃广河县和宁夏青铜峡市畜禽粪污资源化率超90%,新疆生产建设兵团七十七团通过秸秆资源化技术单产增加8%、土壤有机质达21.2%,内蒙古科尔沁旗通过优质牧草种植、良种培育的生态畜牧业实现了规模生产与草场保护的双赢。

关键词：生态农业理论体系西北旱区高质量发展

西北现代生态灌区建设理论与技术保障体系构建

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农业机械学报 2022年第8期53卷 1-13页

作者：邓铭江陶汪海王全九苏李君马昌坤宁松瑞西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 寒旱区水资源与生态水利工程研究中心乌鲁木齐830000

灌区是我国粮食安全和现代农业发展的基础保障,同时也是区域经济发展和生态环境保护的重要基石。然而西北地区独特的气候、地貌及社会经济状况导致了灌区生产能力和生态服务功能难以满足现代生态农业发展的需求。通过系统分析西北灌溉... 详细信息

灌区是我国粮食安全和现代农业发展的基础保障,同时也是区域经济发展和生态环境保护的重要基石。然而西北地区独特的气候、地貌及社会经济状况导致了灌区生产能力和生态服务功能难以满足现代生态农业发展的需求。通过系统分析西北灌溉农业发展中面临的水资源过度开发、土壤盐碱化严重、生态环境功能低下等方面的问题,阐述了西北现代生态灌区的内涵与特征,并基于农业生产“功能水分”来源,将西北灌区划分成了灌溉依赖型灌区、灌溉主导型灌区、灌溉补充型灌区和灌溉提质型灌区4类。以灌区农业生产系统、物能输配系统、生态环境系统为建设对象,提出了灌区生态服务功能优化配置、灌区农田物能调控和灌区生态系统安全评估三大核心理论,构建了灌区系统控污与景观价值提升技术、灌排系统管控技术、作物生境要素综合调控技术三大关键技术,从而形成了西北现代生态灌区理论与技术保障体系,为我国西北灌溉农业高质量可持续发展提供理论与技术指导。

关键词：现代生态灌区生态景观生态功能灌排系统物能调控生境要素

PEG-6000干旱胁迫下18种牧草种子萌发特性与响应机制

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江苏农业科学 2023年第22期51卷 180-190页

作者：卢前成宁松瑞颜安孙萌左筱筱新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

为探索干旱胁迫对牧草种子萌发与抗旱能力的影响,采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,测定18种牧草种子的发芽势、发芽率、相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、萌发指数、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数指标,并采用隶属函数法综... 详细信息

为探索干旱胁迫对牧草种子萌发与抗旱能力的影响,采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,测定18种牧草种子的发芽势、发芽率、相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、萌发指数、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数指标,并采用隶属函数法综合评价18种牧草的抗旱性。结果表明,随干旱胁迫程度增加,18种牧草种子的各指标总体均呈下降趋势,种类间差异较大。5%PEG胁迫处理下禾本科的无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)、甜高粱(Sorghum bicolor)、紫羊茅(Festuca rubra L.)和豆科的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的发芽率高于CK处理;10%PEG胁迫处理下禾本科高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)、甜高粱和豆科的紫花苜蓿的发芽势均高于CK处理;15%PEG和20%PEG胁迫处理下,各草种的指标与其CK处理差异显著(P<0.05),呈下降趋势。采用隶属函数法对18种牧草的抗旱性进行综合评价,由强到弱排序为:黑麦草(Lolium perenne)、紫花苜蓿、甜高粱、无芒雀麦、高丹草、绢蒿(Seriphidium)、百脉根(Lotus corniculatus)、糜子(Panicum miliaceum L.)、羊茅(Festuca ovina L.)、早熟禾(Poa pratensis)、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)、扁穗冰草[Agropyron cristatum(L.) Gaertn.]、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)、紫羊茅、甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、苏丹草[Sorghum sudanense(Piper) Stapf.]、红豆草(Onobrychis viciaefolia)、高冰草(Thinopyrum ponticum)。研究结果可为旱区退化草地生态修复等提供参考。

关键词：种子萌发紫花苜蓿禾本科隶属函数抗旱性

基于高光谱植被指数的春小麦LAI和SPAD值及产量反演模型研究

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江苏农业科学 2023年第20期51卷 201-210页

作者：李靖言颜安宁松瑞孙萌范君左筱筱新疆农业大学计算机与信息工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

快速、准确地获取春小麦生长特征及产量对科学施肥有重要意义。为探索高光谱估测不同施肥处理春小麦叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD值)和产量的方法,本研究采用盆栽试验,以不施肥(CK)和常规施肥(CF,常规施氮量120 kg/hm2)处理为... 详细信息

快速、准确地获取春小麦生长特征及产量对科学施肥有重要意义。为探索高光谱估测不同施肥处理春小麦叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD值)和产量的方法,本研究采用盆栽试验,以不施肥(CK)和常规施肥(CF,常规施氮量120 kg/hm2)处理为对照,设置常规施肥减氮处理(N1,常规施氮量减少15%;N2,常规施氮量减少30%)与生物有机肥处理(2种类型:A和B,2个施量:1 125、2 250 kg/hm2)配施试验,分析春小麦LAI、SPAD值和产量及其冠层高光谱特征。主要结论:(1)B处理春小麦LAI、SPAD值的平均值和产量均高于A处理,N2B1处理的春小麦LAI、SPAD值及产量均最高。(2)在可见光波段下,施生物有机肥处理的“绿峰”和“红谷”特征差异比CK显著增强。随施氮量、生物有机肥施量的升高,近红外波段下春小麦冠层高光谱反射率也随之升高;建议用500~550 nm和670~800 nm波段的春小麦冠层一阶微分高光谱特征识别春小麦的LAI和SPAD值。(3)优选与春小麦LAI、SPAD值指标较为敏感的不同植被指数构建4种[决策树回归(decision tree regression)、随机森林回归(random forest regression)、梯度提升回归(gradient boosting regression)以及线性支持向量机回归(Linear SVR)]机器学习模型,结果表明,采用线性支持向量机回归模型反演春小麦叶面积指数的效果最好(r2=0.723 3,RMSE=0.256 9),采用梯度提升回归模型反演春小麦SPAD值的效果最好(r2=0.759 4,RMSE=2.332 9),采用决策树回归模型反演春小麦产量的效果最好(r2=0.809 8,RMSE=597.842 4 kg/hm2)。

关键词：春小麦生物有机肥氮肥减施高光谱特征机器学习