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微咸水滴灌对绿洲棉田水盐运移特征及棉花产量的影响

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水土保持学报 2017年第1期31卷 211-216页

作者：郭仁松林涛徐海江崔建平马君刘志清田立文新疆农业科学院经济作物研究所农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091

在南疆绿洲棉田,以河水为对照(CK),利用咸水与河水混合方式,设置矿化度为3,5g/L的微咸水,研究微咸水滴灌对棉田水盐运移特征及棉花产量的影响。结果表明:矿化度为3,5g/L处理的土壤含水量、含盐量在整个生育期呈上升趋势,且随矿化度增加... 详细信息

在南疆绿洲棉田,以河水为对照(CK),利用咸水与河水混合方式,设置矿化度为3,5g/L的微咸水,研究微咸水滴灌对棉田水盐运移特征及棉花产量的影响。结果表明:矿化度为3,5g/L处理的土壤含水量、含盐量在整个生育期呈上升趋势,且随矿化度增加而增大,盛花期(7月21日)前土壤含水量差异不显著,CK的土壤含盐量最高,盛花期后土壤含盐量5g/L>3g/L>CK,差异显著(p<0.05)。垂直方向,土壤深度增加土壤含水量增大,且随着微咸水矿化度增加土壤含水量呈增大趋势,不同处理在盛花期以后差异显著;随土壤深度的增加土壤含盐量呈下降趋势,滴灌次数越多处理间差异越大,至盛铃期(8月4日)达显著水平。水平方向,距离滴头越远土壤含水量越小,且随着矿化度增加土壤含水量逐渐增大;3,5g/L土壤含盐量在盛花期前低于CK,盛花期后距离滴头越远土壤含盐量下降越小,且与矿化度呈正相关。与CK相比,3g/L皮棉产量下降2.1%,差异不显著,5g/L则下降9.6%,差异显著,产量下降主要原因是单株结铃数和单铃重显著下降,而对衣分影响不显著。因此,棉花盛花期前可利用微咸水进行滴灌,且微咸水矿化度不宜超过3g/L。

关键词：微咸水水盐运移产量棉花南疆

深松耕作对新疆绿洲棉田土壤特性及产量形成的影响

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西北农业学报 2021年第12期30卷 1804-1811页

作者：郭仁松王亮崔建平林涛郑子漂玛依拉·玉素音田立文新疆农业科学院经济作物研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091

为探讨深松耕作对新疆绿洲棉田土壤特性及产量形成的影响,在秸秆还田和常规翻耕条件下,以不深松棉田为对照(SST0),设置深松30 cm(SST1)、40 cm(SST2)、50 cm(SST3)处理,研究不同深松深度下棉花关键生育期土壤指标变化及其产量形成特征... 详细信息

为探讨深松耕作对新疆绿洲棉田土壤特性及产量形成的影响,在秸秆还田和常规翻耕条件下,以不深松棉田为对照(SST0),设置深松30 cm(SST1)、40 cm(SST2)、50 cm(SST3)处理,研究不同深松深度下棉花关键生育期土壤指标变化及其产量形成特征。结果表明:深松能降低棉花生育期土壤体积质量、土壤紧实度,增加土壤含水率,同时使耕层土壤含盐量减小。与SST0相比,SST1、SST2、SST3处理0~60 cm土层平均土壤体积质量降低0.84%、3.94%、4.78%,土壤紧实度降低1.84%、9.49%、16.57%。蕾期、花铃期0~30 cm土层土壤含水率以SST2最高,较SST0增加31.00%、64.50%,而土壤含盐量变化则与之相反,以SST2最低,较SST0下降11.10%、19.10%。深松显著促进了棉花中后期干物质积累,深松深度为40 cm时,干物质最大积累速率V_(m)和生长特征值GT达到峰值,SST1、SST2、SST3产量较SST0提高0.26%、18.20%、2.45%。综上所述,深松40 cm时效果较好,对新疆棉田土壤特性改善和产量提高有积极作用。

关键词：深松土壤特性产量棉花

调亏灌溉对海岛棉花铃期光合及叶绿素荧光特性的影响

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干旱地区农业研究 2015年第2期33卷 130-134页

作者：郭仁松林涛田立文崔建平徐海江新疆农业科学院经济作物研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆乌鲁木齐830091

在新疆自然生态条件下，利用膜下滴灌技术，以正常灌溉量（CK）为对照，设正常灌溉量的75％、50％、25％三个处理，研究调亏灌溉对海岛棉花铃期光合及叶绿素荧光特性的影响，旨在为新疆海岛棉节水灌溉技术的发展提供理论依据。结果表明... 详细信息

在新疆自然生态条件下，利用膜下滴灌技术，以正常灌溉量（CK）为对照，设正常灌溉量的75％、50％、25％三个处理，研究调亏灌溉对海岛棉花铃期光合及叶绿素荧光特性的影响，旨在为新疆海岛棉节水灌溉技术的发展提供理论依据。结果表明，花后30 d 海岛棉出现光合作用的高峰，此时随着调亏程度的增加蒸腾速率（Tr）显著降低，轻度调亏（W1）的净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）下降不显著，但中度（W2）、重度调亏（W3）则显著下降。海岛棉开花后10～30 d 实际光量子产量（ΦPS Ⅱ ）、光化学猝灭系数（qP）显著增大，随着调亏程度增大，最大光化学效率（Fv／Fm）、ΦPS Ⅱ显著下降。 W1在开花30 d 后，与 CK 相比 Fv／Fm 、ΦPS Ⅱ、qP 、NPQ 下降不明显，而 W2、W3显著下降。因此，分析认为在海岛棉开花后30 d 内，不宜进行调亏灌溉，而30 d 后可轻度调亏灌溉。

关键词：调亏灌溉海岛棉光合性能荧光特性新疆

配置模式对枣棉间作棉花光合及干物质积累特征的影响

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干旱地区农业研究 2013年第6期31卷 34-38,43页

作者：郭仁松林涛崔建平徐海江汤秋香张巨松田立文新疆农业科学院经济作物研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆乌鲁木齐830091 新疆农业大学新疆乌鲁木齐830052

在新疆自然生态条件下,研究了不同密度下宽窄行(45 cm+15 cm)和等行距(30 cm)配置模式对枣棉间作棉花光合及干物质积累特征的影响。结果表明:枣棉间作条件下,不同配置模式棉花在盛花期以前LAI、SPAD及Pn差异未达显著水平,盛花期后差异... 详细信息

在新疆自然生态条件下,研究了不同密度下宽窄行(45 cm+15 cm)和等行距(30 cm)配置模式对枣棉间作棉花光合及干物质积累特征的影响。结果表明:枣棉间作条件下,不同配置模式棉花在盛花期以前LAI、SPAD及Pn差异未达显著水平,盛花期后差异显著。棉花Pn全生育期呈抛物线形态变化,蕾期以低密度等行距较高,随密度增大各处理Pn呈下降趋势,Pn在盛花期达到峰值,中密度宽窄行最高,为34μmol·m-2·s-1,盛铃期、吐絮期以高密度宽窄行最高,各时期均以冠外区高于冠下区。高密度种植利于降低宽窄行t0,提高Vm,Vm最大值为269.8 kg·d-1,分别比中、低密度高11%、52.8%,而中、低密度等行距Vm高于宽窄行,高密度反之。■t、t1、t2表现为高密度>中密度>低密度。因此,枣棉间作棉花适宜宽窄行、高密度种植。

关键词：枣棉间作行距配置模式密度光合特征干物质积累新疆

深松条件下灌溉频次对棉花水分利用效率及产量的影响

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灌溉排水学报 2019年第7期38卷 17-22页

作者：郭仁松陈平程强林涛王亮郑子漂徐海江田立文崔建平新疆农业科学院经济作物研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 阿瓦提县气象局新疆阿瓦提843200

【目的】探讨深松条件下灌溉频次对棉花水分利用效率及产量的影响。【方法】2016—2017年,在深松后相同灌溉量下,设置3个灌溉周期为4、7、10d,对应灌溉次数为17、10、7次,分别以D4、D7、D10表示,研究了灌溉期土壤水分、干物质积累、耗... 详细信息

【目的】探讨深松条件下灌溉频次对棉花水分利用效率及产量的影响。【方法】2016—2017年,在深松后相同灌溉量下,设置3个灌溉周期为4、7、10d,对应灌溉次数为17、10、7次,分别以D4、D7、D10表示,研究了灌溉期土壤水分、干物质积累、耗水量、水分利用效率(WUE)及产量的变化特征。【结果】深松条件下,适中的灌溉频次(D7)显著增加了0~20cm土壤含水率,促进棉花干物质向蕾铃器官分配,提高WUE,2016年和2017年D7处理比D4、D10处理分别提高15.5%、16.5%和10.5%、9.2%。而过高(D4)或过低(D10)的灌溉频次降低了土壤含水率,高频灌溉促进了棉花营养生长,但向蕾铃器官分配比例降低,而低频灌溉干物质积累总量显著降低,土壤贮水减少量和总耗水量显著增加。过高或过低的灌溉频次均导致产量降低,D7处理的籽棉产量比D4、D10处理在2016年提高13.8%、17.3%,2017年提高7.0%、6.1%,而产量提高的主要原因是单株铃数和单铃质量的增加。【结论】深松后灌溉频次应以1次/7d,可有效促进棉花营养与生殖器官干物质协调增长,提高生殖器官干物质分配比例,有利于棉花产量及水分利用效率的协同提高。

关键词：深松灌溉频次水分利用效率产量棉花

融合无人机光谱信息与纹理特征的棉花叶面积指数估测

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农业机械学报 2023年第6期54卷 186-196页

作者：邵亚杰汤秋香崔建平李晓娟王亮林涛新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091 农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830046

农田尺度下作物叶面积指数(Leaf area index,LAI)的精准监测,对于研究群体结构对产量和管理措施的响应具有重要意义。目前普遍采用无人机光谱特征反演作物的LAI指数,作为长势和冠层结构诊断的重要依据,其估测精度的准确性是否可以提高... 详细信息

农田尺度下作物叶面积指数(Leaf area index,LAI)的精准监测,对于研究群体结构对产量和管理措施的响应具有重要意义。目前普遍采用无人机光谱特征反演作物的LAI指数,作为长势和冠层结构诊断的重要依据,其估测精度的准确性是否可以提高仍有待研究。作物表面特征,如灰度和颜色,在不同生育阶段会发生变化。为此,本研究考虑到LAI的影响因素,设置不同的种植密度和氮素水平营造差异化的冠层结构,利用搭载多光谱传感器的无人机获取主要生育时期棉花的冠层图像得到植被指数(Vegetation indexs,VIs),基于二阶概率统计滤波(Co-occurrence measures)方法获取均值(MEA)、方差(VAR)、协同性(HOM)、对比度(CON)、相异性(DIS)、信息熵(ENT)、二阶矩(SEM)和相关性(COR)等8个纹理特征值(Texture features,TFs)。最后,采用支持向量机回归(SVR)、偏最小二乘法(PLSR)、深度神经网络(DNN)分别建立基于光谱特征、纹理特征以及二者结合的棉花LAI的估算模型,并比较差异。试验结果表明:VI((nir/green))、VI((nir/red))、GNDVI、OSAVI和均值与LAI具有较高的相关性;采用SVR建立的LAI估测精度最高(R2=0.78,RMSE为0.22,RRMSE为0.10);在3种估算模型中,植被指数与纹理特征相结合的SVR模型,较VIs、TFs模型精度分别提高7.89%和32.26%。因此,融合无人机光谱信息和图像纹理的LAI估算模型为密植作物棉花冠层结构的诊断提供了一种可行、准确的方法。

关键词：棉花叶面积指数无人机多光谱纹理特征机器学习

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深松下滴灌周期对棉花农艺性状及产量的影响

节水灌溉 2020年第12期 28-31页

作者：刘忠山李春平地里夏提·艾合买提徐海江张大伟魏鑫崔建平新疆农业科学院经济作物研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆农业大学乌鲁木齐843200

在深松40 cm条件下,设置4、7、10 d/次3个滴灌周期,灌溉总量均为3600 m3/hm2,分析了不同滴灌周期对棉花农艺性状、蕾铃动态分布、干物质积累分配及产量构成的调节效应。结果表明:深松条件下滴灌周期7 d处理有利于提高棉花株高、主茎叶... 详细信息

在深松40 cm条件下,设置4、7、10 d/次3个滴灌周期,灌溉总量均为3600 m3/hm2,分析了不同滴灌周期对棉花农艺性状、蕾铃动态分布、干物质积累分配及产量构成的调节效应。结果表明:深松条件下滴灌周期7 d处理有利于提高棉花株高、主茎叶片数、蕾数及铃数,且促进营养器官干物质积累转向生殖器官,提高单株结铃数、单铃重,较4、10 d分别增加8.53、4.98、9.31、8.38,最终使籽棉产量及水分利用率提高了15.72、16.50、17.48、18.38。因此,深松40 cm条件下滴灌周期为7 d有利于农艺性状和产量提高。

关键词：深松滴灌周期农艺性状产量棉花

遮阴和种植密度对南疆滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响

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麦类作物学报 2018年第11期38卷 1352-1358页

作者：张永强方辉范贵强赛力汗.赛薛丽华陈兴武雷钧杰新疆农业科学院粮食作物研究所新疆乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆乌鲁木齐830091

为探究人工模拟果树遮阴条件下种植密度对冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,于2015-2016年在大田滴灌条件下,在冬小麦拔节至成熟期遮阴50%(透光率为50%的遮阳网)和自然光照两种光照条件下各设置450万株·hm^(-2)(M1)、525万株·hm^(-2)(... 详细信息

为探究人工模拟果树遮阴条件下种植密度对冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,于2015-2016年在大田滴灌条件下,在冬小麦拔节至成熟期遮阴50%(透光率为50%的遮阳网)和自然光照两种光照条件下各设置450万株·hm^(-2)(M1)、525万株·hm^(-2)(M2)、600万株·hm^(-2)(M3)、675万株·hm^(-2)(M4)和750万株·hm^(-2)(M5)5个种植密度,比较分析了两种光照条件下不同种植密度间冬小麦旗叶SPAD值、叶绿素荧光参数、光合特性及产量的差异。结果表明,两种光照条件下,随着种植密度的增大,小麦叶片的SPAD值、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和产量均呈先升后降的趋势,胞间CO2浓度(Ci)则表现出相反趋势,且遮阴条件下Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs均明显低于自然光照处理。遮阴和自然光照条件下籽粒产量分别以M2和M3处理最高,分别达到5 250.26和9 190.07kg·hm^(-2);与自然光照相比,遮阴下小麦籽粒产量和生物产量分别平均下降45.43%和28.45%,收获指数平均提高了23.68%。综上可知,光照和密度存在互作效应,遮阴下适当降低密度有利于提高Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs;在遮阴条件下,密度为525万株·hm^(-2),冬小麦各生理指标和籽粒产量均表现较好。

关键词：滴灌冬小麦遮阴种植密度光合速率叶绿素荧光参数产量

不同年代培育的棉花品种产量性状及氮利用效率特征

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第6期27卷 880-889页

作者：白灯莎·买买提艾力孙良斌刘忠山冯固新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 中国农业大学资源与环境学院北京100193 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091

棉花品种培育过程与土壤培肥、栽培技术、气候变化等因素密切相关,品种产量性状的选育也与养分吸收利用性状存在协同选择性。为了理解品种选育过程对棉花养分效率的影响,采用单因素随机区组设计,比较了新疆1950s—2013年不同年代培育的2... 详细信息

棉花品种培育过程与土壤培肥、栽培技术、气候变化等因素密切相关,品种产量性状的选育也与养分吸收利用性状存在协同选择性。为了理解品种选育过程对棉花养分效率的影响,采用单因素随机区组设计,比较了新疆1950s—2013年不同年代培育的22个棉花品种(系)的产量性状和氮素利用效率的特征,分析了各棉花品种不同生育期生物量积累规律、产量性状和氮素利用效率的差异。结果表明:不同品种生物量、产量、氮素利用效率和氮素偏生产力差异较大,生物量苗期、蕾期、花铃期和吐絮期分别为2.87~11.67g·株.1、20.8~38.6g·株.1、42.3~88.3g·株.1和58.2~120.4g·株.1,变异系数分别为30.2%、8.2%、5.6%和5.6%。产量构成因素中单株铃数变异系数最大(29.0%),衣分最小(1.0%)。氮素利用效率和氮素偏生产力分别为1.12~4.47kg·kg^-1和2.87~11.67kg·kg^-1,变异系数分别为35.3%和27.6%。氮素偏生产力与生物量、皮棉产量呈极显著正相关。新疆过去60年棉花品种更替过程中,经济系数没有发生明显改变,始终维持在0.20~0.24g·g^-1;棉花皮棉产量性状逐渐提升,由1950s的853.6kg·hm^-2增加到2013年的1569.8kg·hm^-2;氮素偏生产力和氮素利用效率变化较大,分别由4.12kg·kg^-1增加到7.58kg·kg^-1、由2.32kg·kg^-1增加到3.07kg·kg^-1。基于生物量、产量构成因素、氮肥利用效率和氮素偏生产力等性状指标的综合评价和聚类分析,将22个品种分为氮高效型、氮中效型和氮低效型3组,‘新陆早50号’‘新陆早57号’为氮高效型品种。与氮低效型组相比,氮高效型组的品种具有较高的皮棉产量和生物量。通过上述结果可以认为,棉花高产育种过程提高了氮素利用效率和偏生产力。

关键词：棉花育种品种皮棉产量经济系数氮利用效率氮素偏生产力