基于茎直径变化的甘蔗水分亏缺诊断指标确定 被引量：7

1

作者 陈海波 李就好 +1 位作者 余长洪 张连宽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期115-122,共8页

为了确定甘蔗水分亏缺诊断指标及其临界值，该文以新台糖22号为试验材料，通过盆栽和大田试验研究了水分胁迫下甘蔗全生育期植株茎直径变化特征，然后利用盆栽试验数据分析了盆栽甘蔗的茎直径变化指标日最大收缩量（maximum daily shrin... 为了确定甘蔗水分亏缺诊断指标及其临界值，该文以新台糖22号为试验材料，通过盆栽和大田试验研究了水分胁迫下甘蔗全生育期植株茎直径变化特征，然后利用盆栽试验数据分析了盆栽甘蔗的茎直径变化指标日最大收缩量（maximum daily shrinkage，MDS）、日增长量（dailyincrease，DI）和土壤水分的关系，回归建立了基于MDS和DI的甘蔗水分亏缺诊断模型。大田和盆栽试验均表明，甘蔗处于苗期、分蘖期和伸长期的茎生长阶段，土壤水分差异导致的茎生长差异显著（P＜0.01）。盆栽试验表明60%以下田间持水率的水分胁迫（中度及重度干旱）在茎生长阶段均可使甘蔗茎直径增长总量降低约41.7%～100%，且对甘蔗茎直径增长的影响以伸长期最大，分蘖期次之，苗期最小；在甘蔗成熟期，16个观测日正常、轻、中和重旱茎直径总增长量分别为0.049、0.055、0.048和0.033mm，该阶段茎秆基本停止生长，土壤水分差异导致的茎生长差异不显著（P＞0.05），成熟期对水分亏缺最不敏感。对各生育期的MDS和DI与土壤含水率的回归分析结果表明，除成熟期DI指标外，其他各生育期的MDS和DI均与土壤含水率显著线性相关，决定系数在0.501～0.765之间。苗期MDS、分蘖期和伸长期的DI能更好地诊断水分亏缺。所建立的模型可较好的诊断甘蔗水分亏缺，研究结果可为利用茎直径变化指导甘蔗灌溉提供理论依据。 展开更多

关键词 土壤 水分 诊断 甘蔗 茎直径变化 日最大收缩量 日增长量 水分亏缺

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充分灌溉条件下桃树茎直径最大日收缩量模拟 被引量：13

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作者 张平 汪有科 +1 位作者 湛景武 张陆军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期38-43,共6页

该文以6年生大田"仕女红"桃树为试验材料,研究了在充分灌溉条件下茎直径最大日收缩量(MDS)的变化规律、MDS与参考作物蒸发蒸散量、太阳净辐射量、水汽压亏缺日均值、正午水汽压亏缺值、气温日均值、正午气温的关系,目的在于建... 该文以6年生大田"仕女红"桃树为试验材料,研究了在充分灌溉条件下茎直径最大日收缩量(MDS)的变化规律、MDS与参考作物蒸发蒸散量、太阳净辐射量、水汽压亏缺日均值、正午水汽压亏缺值、气温日均值、正午气温的关系,目的在于建立MDS模拟方程,为现代节水灌溉提供精确决策指标。结果表明:试验期间桃树MDS与各个气象要素具有相似的变化规律,但是各个气象要素对桃树MDS的影响程度不同,经通径分析得出正午气温和太阳净辐射对MDS的直接作用、总作用和决策系数均高于其他气象要素,参考作物蒸发蒸散量、水汽压亏缺日均值、正午水汽压亏缺值、气温日均值通过正午气温和太阳净辐射对MDS起间接作用,所以正午气温和太阳净辐射量是影响MDS最主要的因子。在此基础上建立了MDS模拟方程,用此方程计算的MDS值与实测的MDS值间无显著差异。因此,该方程确定的MDS值可以作为桃树灌溉的参考值,将实测的MDS标准化后可为桃树精确灌溉提供技术支撑。 展开更多

关键词 灌溉 收缩 模型 蒸散 桃树 茎直径最大日收缩量 气象因子

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桃树茎直径微变化与土壤水势及气象因子的关系 被引量：18

3

作者 湛景武 汪有科 +2 位作者 张陆军 张平 贺军奇 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期489-494,共6页

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土... 通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土壤水势降低,桃树茎直径MDS和RT呈增大趋势,DI呈下降趋势并由正值变为负值;气象因子对桃树茎直径变化影响显著,太阳辐射(Rn)和空气相对湿度(RH)对MDS影响最强烈,连续降雨对DI和RT影响显著。DI受土壤水势影响产生变化的趋势明显并受气象因子影响较小,是最理想的灌溉控制指标,可将DI=0作为灌溉控制临界值;MDS受气象因子影响强烈,变异性较大,且需要充分灌溉条件下的MDS作为参考,RT与土壤水势的相关性不高,因此均不适合单独作为灌溉控制指标。 展开更多

关键词 桃树 干旱胁迫 茎直径 日最大收缩量 日增长量 土壤水势 气象因子 灌溉指标

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番茄果实及茎秆微变化对分根区交替灌溉的响应 被引量：15

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作者 胡笑涛 王振昌 马黎华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期87-95,共9页

研究日光温室番茄果实直径以及茎秆直径微变化在不同天气状况的变化规律以及其与分根区交替灌溉(alternate partial rootzone irrigation,APRI)以及固定部分根区滴灌(fixed root-zone drip irrigation,FDI)条件下不同根区土壤含水量的关... 研究日光温室番茄果实直径以及茎秆直径微变化在不同天气状况的变化规律以及其与分根区交替灌溉(alternate partial rootzone irrigation,APRI)以及固定部分根区滴灌(fixed root-zone drip irrigation,FDI)条件下不同根区土壤含水量的关系,可为根据茎秆直径和果实直径微变化指导部分根区灌溉决策提供理论依据。该研究利用LPS-05MD植物生理监测系统对日光温室APRI和FDI处理下盛果期的果实直径与茎秆直径的微变化进行了连续观测。结果表明:晴天番茄果实直径以及茎秆直径微变化幅度较阴天显著(P<0.05)。在盛果期,番茄果实直径日增长量(maximum daily increase of fruit diameter,MDIFD)与土壤水分含量关系不密切(R2=0.30,P=0.164),然而MDIFD随着日平均太阳辐射强度的增加而显著增大(R2=0.64,P=0.018);盛果期APRI和FDI处理下茎秆直径日最大收缩量(maximum daily stem shrinkage,MDS)与参考作物蒸发蒸腾量(ET0)存在显著线性正相关(R2=0.38,P<0.0001);APRI处理MDS与ET0比值(MDS/ET0)随着根区平均土壤含水量的增加而线性增加,并且MDS/ET0与干燥侧(R2=0.59,P<0.01)以及湿润侧土壤含水量(R2=0.88,P<0.001)均呈现极显著线性相关关系(P<0.01),且以湿润侧的关系极显著(P<0.001);FDI处理下,MDS与ET0比值(MDS/ET0)随着湿润侧根区平均土壤含水量的增加而显著线性增加(R2=0.61,P<0.001),而MDS/ET0与干燥侧土壤含水量无显著线性相关关系(R2=0.02,P=0.64)。该研究揭示了APRI以及FDI处理下日光温室条件下果实直径和茎秆直径微变化的机制,可为该灌溉方式下科学灌溉制度的建立提供依据。 展开更多

关键词 土壤 含水量 灌溉 分根区交替灌溉 日最大收缩量 番茄

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桃树茎直径变化及其与气象因子关系 被引量：5

5

作者 湛景武 汪星 +2 位作者 汪有科 贺军奇 张平 《生态经济》 CSSCI 北大核心 2009年第5期28-32,36,共6页

用线性差分径向变化仪连续监测充分灌溉条件下的仕女红桃树茎直径变化,结合同步观测的气象因子数据,分析2007年3月中旬～10月下旬的仕女红桃树茎直径变化规律,为基于果树直径变化的灌溉管理提供基础依据。结果表明:仕女红桃树茎直径具... 用线性差分径向变化仪连续监测充分灌溉条件下的仕女红桃树茎直径变化,结合同步观测的气象因子数据,分析2007年3月中旬～10月下旬的仕女红桃树茎直径变化规律,为基于果树直径变化的灌溉管理提供基础依据。结果表明:仕女红桃树茎直径具有很好的时间变化规律,日变化曲线呈均匀"U"型,日最大值出现在黎明前后,日最小值出现在下午4时左右;季节变化方面,MDS呈低—高—低变化规律,从萌芽—开花期到果实成熟期的不同生长阶段,MDS平均值依次为87μm、200.84μm、253.75μm、171.67μm、138.67μm和94.34μm,坐果—展叶期和第一次果实膨大期MDS值居全生育期最高,需水量最大。桃树直径生长呈慢—快—慢变化规律,3月中下旬,开始生长,平均日生长量从12.68μm逐渐增加大36.84μm,7月24日～8月23日之间生长最快,平均日生长量达73.67μm,然后迅速下降,到生长末期平均日生长量仅为7.36μm。3～5月和7～9月可分别采用DI和MDS作为灌溉控制指标。茎直径变化与气象因子响应强烈,但不同生长阶段对茎直径变化产生主要影响的气象因子不同,对MDS产生主要影响的气象因子依次为:Rn、Tmax、Tmax、Tmax、RH和Rn,对SCG产生主要影响的气象因子依次为:Tmax、Ta、Tmin、RH、Ta和Ta。全生育期内温度是对直径变化产生影响的最主要气象因子,太阳辐射在全生育期内均与MDS有显著相关性。 展开更多

关键词 茎直径变化 日最大收缩量 气象因子

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基于茎秆直径微变化信号强度监测交替沟灌玉米水分状况 被引量：4

6

作者 杜斌 冉辉 +2 位作者 胡笑涛 王文娥 周始威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期98-106,共9页

为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase,DI)与土... 为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase,DI)与土壤含水率的关系,探讨了以信号强度(指标实测值与参考值的比值)诊断玉米水分状况的可行性,并通过"信噪比"结合水分敏感性对各生育期内MDS信号值(signal MDS,SIMDS)与DI信号值(signal DI,SIDI)适宜性进行评价。结果表明:MDS和DI在不同生育期表现出显著差异(P<0.01),易受到气象因素影响,对土壤含水率变化的响应较弱。信号强度可排除气象因素干扰,各水分处理信号值呈现出不同规律,交替沟灌玉米信号值高于常规处理信号值。不同生育期内信号强度与水分敏感性表现出显著差异,拔节期内3组处理SIDI信噪比平均值大于SIMDS,且复水后SIDI信号强度降低幅度平均值(51.44%)大于SIMDS(30.55%),因此SIDI是更适宜的拔节期水分诊断指标;抽穗期内2种指标敏感性和信噪比相差不大,SIMDS与土壤含水率相关性更好,抽穗期应选择SIMDS作为水分亏缺诊断指标。成熟期SIMDS信噪比平均值大于SIDI,复水后信号强度降低幅度平均值(65.12%)大于SIDI(52.78%),SIMDS更适宜作为玉米水分状况诊断指标。该研究可为监测交替沟灌玉米水分技术提供技术支撑。 展开更多

关键词 信号分析 灌溉 水分 日最大收缩量 日增长量

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基于茎干直径微变化制定苹果灌溉制度 被引量：7

7

作者 刘春伟 康绍忠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第14期4754-4762,共9页

茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境... 茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境因素的响应,为茎干直径微变化用于指导精确灌溉提供科学依据。实验结果表明,晴天或多云天气下,苹果树茎干直径在每天的7:00或8:00时刻达到一天最大值,在16:00左右达到一天的最小值,茎干直径年增长量与果实产量成反比例关系。整个生育期MXTD呈先快速增加后平稳的变化特征。2010年MDS与茎干水势(φstem)呈显著负相关关系(r2=0.76***,n=14),这表明MDS可以反映苹果树的水势状况。生育后期的MDS对环境因素响应比生育前期敏感,全生育期MDS与气象因素的决定系数大小顺序为日最大水汽压差(VPDmax)>日最高温度(Tmax)>净辐射(Rn)。茎干直径微变化规律可以反映西北旱区盛果期果树的水分状况,可以为果园灌溉制度的确定提供科学依据。 展开更多

关键词 茎干直径微变化 茎干直径日最大收缩量 苹果树 环境因子 灌溉制度

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水分胁迫条件下甘蔗茎直径变化机理和监测方法 被引量：2

8

作者 陈海波 李就好 余长洪 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第1期68-70,共3页

以新台糖22号为试验材料,以盆栽的试验方法,对甘蔗植株茎直径变化的机理和不同节位的茎直径变化规律进行了研究。试验结果表明,甘蔗茎秆木质部和韧皮部都有直径方向的收缩、膨胀变化,但是木质部的直径方向的变化幅度比韧皮部分大,收缩... 以新台糖22号为试验材料,以盆栽的试验方法,对甘蔗植株茎直径变化的机理和不同节位的茎直径变化规律进行了研究。试验结果表明,甘蔗茎秆木质部和韧皮部都有直径方向的收缩、膨胀变化,但是木质部的直径方向的变化幅度比韧皮部分大,收缩要明显的多;甘蔗茎收缩过程是由韧皮部及木质部收缩同步构成的,而茎恢复过程可能是不同步的,韧皮部恢复在先而木质部恢复在后,木质部补水恢复到原先厚度的时间较长。在茎生长阶段,甘蔗茎秆直径的增长是由下而上的,在水分充足的条件下上下节位的茎直径增长量保持较大的差异;在茎成熟阶段,蔗茎下节位基本停止生长而上节位还保持着微弱的生长态势。 展开更多

关键词 甘蔗 茎直径变化 日最大收缩量 日增长量 水分胁迫

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枣树茎直径日最大收缩量影响因子分析 被引量：1

9

作者 张琳琳 汪有科 +3 位作者 张俊 刘守阳 韩立新 赵英 《中国水土保持科学》 CSCD 2013年第4期104-110,共7页

选取4年生梨枣树(Zizyphus jujuba Mill.),设置4个土壤水分梯度,研究不同水分条件下梨枣树不同生育期茎直径日最大收缩量(DMDS)变化规律,确定DMDS与土壤水分及气象因子(参考作物蒸发蒸散量E、水汽压亏缺日均值V)的关系。结果表明:1)土... 选取4年生梨枣树(Zizyphus jujuba Mill.),设置4个土壤水分梯度,研究不同水分条件下梨枣树不同生育期茎直径日最大收缩量(DMDS)变化规律,确定DMDS与土壤水分及气象因子(参考作物蒸发蒸散量E、水汽压亏缺日均值V)的关系。结果表明:1)土壤水分条件影响梨枣树DMDS对气象变化的敏感度,水分适宜处理梨枣树DMDS对气象变化最为敏感,其余水分处理梨枣树DMDS的变化规律与其一致,但波动幅度较小;2)不同生育期DMDS与气象因子关系存在差异,果实膨大期、果实成熟期与E、V关系均极显著,萌芽展叶期与开花坐果期相关系数较小;3)不同水分处理梨枣不同生育期DMDS与气象因子关系不同,高水分处理(T1)开花坐果期DMDS与V关系显著,与E极显著,其他处理均不显著;4)在不同水分条件下,梨枣全生育期内参考作物蒸发蒸散量E是影响茎直径日最大收缩量的关键因素。 展开更多

关键词 梨枣 土壤水分 茎直径日最大收缩量 气象因子 相关分析

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影响桃树茎干日最大收缩量变化因素分析 被引量：1

10

作者 贺军奇 汪有科 《节水灌溉》 北大核心 2011年第3期18-22,共5页

试验共设计2个处理和1个对照,分别将土壤水势控制在-10～-20 kPa和-40～-60 kPa,对照为自然条件。选取土壤水势、日最高温度、日平均温度、日温差几个因素,分析各因素与桃树茎干日最大收缩量(MDS)之间的相关关系。分析表明,3月份各因子... 试验共设计2个处理和1个对照,分别将土壤水势控制在-10～-20 kPa和-40～-60 kPa,对照为自然条件。选取土壤水势、日最高温度、日平均温度、日温差几个因素,分析各因素与桃树茎干日最大收缩量(MDS)之间的相关关系。分析表明,3月份各因子与MDS变化之间相关性由高到低的顺序为:日温差>日最高温度>日平均温度>土壤水势;4月份为:日温差>日平均温度>日最高温度>土壤水势;5月份为:日最高温度>日平均温度>日温差>土壤水势。结果表明,在一定条件下,土壤水分不是影响桃树茎干日最大收缩量变化的主要因素,MDS不能准确反映土壤的干旱程度以及土壤水分对植物的有效性。因此,以MDS作为灌溉控制指标具有很大的局限性。 展开更多

关键词 桃树 土壤水势 空气温度 茎秆日最大收缩量

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茎变差监测数据标准化处理与转换系统的设计与开发

11

作者 陈智芳 孟兆江 +2 位作者 宋妮 王景雷 刘祖贵 《节水灌溉》 北大核心 2011年第2期62-65,共4页

茎变差监测数据标准化处理与转换系统,是中国农业科学院农田灌溉研究所研制的作物茎直径生长测量仪的配套软件,能将茎变差系统监测到的电信号根据一定的规则和方法,转换为指导作物实时灌溉的指标。开发该系统的目的是指导仪器使用者对... 茎变差监测数据标准化处理与转换系统,是中国农业科学院农田灌溉研究所研制的作物茎直径生长测量仪的配套软件,能将茎变差系统监测到的电信号根据一定的规则和方法,转换为指导作物实时灌溉的指标。开发该系统的目的是指导仪器使用者对监测到的茎变差数据进行标准化处理和转换,以便科学合理地进行灌溉决策。该系统采用B/S开发模式,运用C#语言进行信息录入、查询和管理、数据转换、模型构建和统计分析等模块的开发设计,在保证系统数据安全的同时,实现了茎变差数据的快速分析、标准化处理和转换。该系统将随着茎变差监测技术的发展和更多作物研究成果的涌现,对系统的相关功能模块进行增强和补充完善。 展开更多

关键词 茎变差 日最大收缩量 土壤相对含水量

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