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基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度模型构建与产量预测 被引量：8
1
作者 付江鹏 贾彪 +1 位作者 魏雪 兰宇 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1703-1713,共11页
【目的】依据临界氮浓度稀释原理,构建基于冠层覆盖度的覆膜滴灌玉米植株临界氮浓度稀释曲线,并通过氮营养指数和氮累积亏缺量模型对玉米氮营养状况进行诊断和评价,以期达到基于该模型的玉米产量预测。【方法】于2019—2020年,在宁夏引... 【目的】依据临界氮浓度稀释原理,构建基于冠层覆盖度的覆膜滴灌玉米植株临界氮浓度稀释曲线,并通过氮营养指数和氮累积亏缺量模型对玉米氮营养状况进行诊断和评价,以期达到基于该模型的玉米产量预测。【方法】于2019—2020年,在宁夏引黄灌区开展了4个氮肥用量(0、120、240、360 kg/hm^(2))田间试验,采用滴灌水肥一体化技术,氮肥按照苗期10%、拔节—大喇叭口期45%、抽雄—吐丝期20%和灌浆期25%的比例分8次随水追肥。在玉米关键生育时期测定农学参数和图像参数,分别测定了地上部生物量、植株氮浓度和产量,建立和验证基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度经验模型。【结果】基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度、最大氮浓度和最小氮浓度模型R_(2)分别为0.917、0.843、0.873。临界氮浓度模型检验参数RMSE和n-RMES分别为0.242和11.753%。以冠层覆盖度为基础的氮营养指数和氮累积亏缺量推算出玉米最佳施氮处理为240 kg/hm^(2)。不同生育时期氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量的关系极显著,R_(2)均不小于0.922,且大喇叭口期和抽雄期R_(2)值最高。采用独立试验验证表明,在大喇叭口期和抽雄期表现出稳定的模型性能,R_(2)值≥0.944,n-RMSE均≤9.089%。在大喇叭口期和抽雄期,氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量呈极显著相关,能准确地解释受氮素限制和不受氮素限制生长条件下相对产量的变化。【结论】基于冠层覆盖度构建的植株临界氮浓度稀释曲线可准确判断和评价玉米拔节期至吐丝期的氮素营养状况,依据氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量所构建的关系模型可对玉米产量进行准确估计,其为玉米生长过程中氮肥的精确管理和产量预测提供了一种简便的新方法。 展开更多
关键词 玉米 冠层覆盖度 植株临界氮稀释曲线 大喇叭口期 抽雄期 氮素营养诊断 施氮量
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AquaCrop模型对不同灌溉定额下盐碱地青贮玉米生长模拟及适用性评价 被引量：1
2
作者 张萌 田军仓 《节水灌溉》 北大核心 2024年第11期10-17,共8页
为探明宁夏引黄灌区盐碱地青贮玉米生长适宜的灌水量及AquaCrop模型在引黄灌区的适应性。以当地农业公司灌溉定额的95%为高水平,设置3个不同处理:低水平280.5 mm(W1)、中水平382.5 mm(W2)、高水平484.5 mm(W3),研究不同灌溉定额对青贮... 为探明宁夏引黄灌区盐碱地青贮玉米生长适宜的灌水量及AquaCrop模型在引黄灌区的适应性。以当地农业公司灌溉定额的95%为高水平,设置3个不同处理:低水平280.5 mm(W1)、中水平382.5 mm(W2)、高水平484.5 mm(W3),研究不同灌溉定额对青贮玉米的效应,并基于2 a的试验数据对AquaCrop模型进行率定、验证,以水分利用效率最大为目标确定出较优的灌溉方案。2023年W3处理下的0~40 cm土层土壤含水率(SWC)均高于W1处理和W2处理;各处理在生物量平均值和产量表现为W3处理>W2处理>W1处理。各处理SWC模拟值与实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.73~0.79、0.67~0.75、0.35%~2.40%;冠层覆盖度模拟值和实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.90~0.96、0.98~0.99、2.38%~8.00%;生物量模拟值和实测值的R^(2)、EF分别为0.91~0.95、0.97~0.99,RMSE为2.03~2.05 t/hm^(2);产量模拟值和实测值的RE为1.40%~2.46%,R^(2)为0.98,水分利用效率模拟值和实测值的RE为0.73%~3.94%,R^(2)为0.97。说明AquaCrop模型能较好地模拟宁夏引黄灌区青贮玉米的生长过程;以节水增产为目标,灌溉定额为382.5 mm时,青贮玉米水分利用效率较优。 展开更多
关键词 AquaCrop模型 青贮玉米 冠层覆盖度 生物量和产量 WUE 灌溉定额
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金丝小枣蒸散和作物系数变化规律研究 被引量：3
3
作者 苗文芳 刘秀位 +2 位作者 邵立威 孙宏勇 张喜英 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期77-81,共5页
采用Probe12植物茎液流计和小型蒸发器分别测定了金丝小枣生长期间的日蒸腾和棵间蒸发。蒸腾存在日变化和季节性变化,果实膨大期蒸腾的日变化呈双峰曲线,萌芽展叶期、开花坐果期、果实成熟期和落叶期的日变化呈单峰曲线;萌芽展叶期、开... 采用Probe12植物茎液流计和小型蒸发器分别测定了金丝小枣生长期间的日蒸腾和棵间蒸发。蒸腾存在日变化和季节性变化,果实膨大期蒸腾的日变化呈双峰曲线,萌芽展叶期、开花坐果期、果实成熟期和落叶期的日变化呈单峰曲线;萌芽展叶期、开花坐果期、果实膨大期、果实成熟期和落叶期的蒸腾量分别占生长季总耗水量的12.2%、16.5%、48.1%、13.2%、10.1%,金丝小枣生育期总蒸腾量346.8 mm,棵间蒸发231.7 mm,总蒸散578.5mm;棵间蒸发占总蒸散量的40.1%。枣树的作物系数随生育期变化从前期的0.27,到中期0.92,后期0.71,作物系数与冠层覆盖度呈显著正相关关系,决定系数为R2=0.758 6(P<0.01)。 展开更多
关键词 金丝小枣 蒸腾 蒸发 作物系数 冠层覆盖度
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马铃薯品种抗旱性鉴定研究 被引量：3
4
作者 杜培兵 杜珍 +3 位作者 白小东 齐海英 张永福 王利琴 《现代农业科技》 2012年第5期136-137,共2页
通过对马铃薯品种同薯20号和晋薯15号的根系拉力与冠层覆盖度测试,以及在旱作生态区的适应性试验,对上述2个品种的抗旱性进行了鉴定,结果表明,同薯20号与晋薯15号在干旱胁迫下根系拉力强、冠层覆盖度大、产量水平高、适应性强,是很好的... 通过对马铃薯品种同薯20号和晋薯15号的根系拉力与冠层覆盖度测试,以及在旱作生态区的适应性试验,对上述2个品种的抗旱性进行了鉴定,结果表明,同薯20号与晋薯15号在干旱胁迫下根系拉力强、冠层覆盖度大、产量水平高、适应性强,是很好的抗旱性品种,可以在全国一季作区及各旱作生态区推广应用。 展开更多
关键词 马铃薯 根系拉力 冠层覆盖度 旱作生态区 抗旱性
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基于光学遥感的稀疏乔灌木地上部分生物量反演方法 被引量：5
5
作者 石永磊 王志慧 +4 位作者 李世明 李春意 肖培青 张攀 常晓格 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期13-22,共10页
【目的】基于无人机数据采用3种分层方案构建冠层盖度-乔灌木地上部分生物量模型以及基于Landsat8 OLI数据采用3种分层方案构建不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型,对比分析不同分层方案的乔灌木地上部分生物量模型精度,以期为基于... 【目的】基于无人机数据采用3种分层方案构建冠层盖度-乔灌木地上部分生物量模型以及基于Landsat8 OLI数据采用3种分层方案构建不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型,对比分析不同分层方案的乔灌木地上部分生物量模型精度,以期为基于遥感数据的干旱区人工林乔灌木地上部分生物量高精度反演提供理论依据。【方法】在毛乌素沙地实地调查102块30 m×30 m样地,基于高分辨率无人机影像,利用面向对象的机器学习算法获取乔灌草植被覆盖度信息,采用3种分层方案(不分层、基于乔木和灌木2种植被类型分层、基于5个树种分层)构建冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型。基于Landsat8 OLI影像,使用6种光谱指数(NDVI、RVI、MSAVI、TCG、NDMI、NIRv),结合无人机影像解译草本植被覆盖度,采用3种分层方案(不分层、有无草本植被样地分层、3个草本植被覆盖度等级样地分层)构建不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型。【结果】不分层的冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型鲁棒性最差(R^(2)=0.22,n=102),且估算精度最低(RMSE=14.98 t·hm^(-2));考虑乔木和灌木2种植被类型分层建模(RMSE=7.44 t·hm^(-2))和5个树种分层建模(RMSE=5.82 t·hm^(-2))的反演误差分别减少了50.32%和61.1%。在光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型中,NIRv反演乔灌木地上部分生物量精度最高(3种分层方案平均RMSE=7.25 t·hm^(-2)),NDVI反演乔灌木地上部分生物量精度最低(3种分层方案平均RMSE=9.43 t·hm^(-2))。不同光谱指数对稀疏乔灌木地上部分生物量变异的解释能力表现为NIRv>NDMI>TCG>MSAVI>RVI>NDVI。木本植被类型对光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型精度的影响小于对冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型精度的影响。考虑草本植被覆盖度背景分层建模可使光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型RMSE减少8.13%~16.62%,不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型精度对草本植被覆盖度背景的敏感性排序为NIRv>TCG>NDVI>MSAVI>RVI>NDMI。【结论】无人机高空间分辨率遥感可用于获取稀疏乔灌混交林树种类型及其草本植被信息等先验知识。在稀疏乔灌混交林区域,木本植被类型对冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型精度影响较大,至少需区分乔木和灌木两类植被才可保证该方法反演精度满足实用需求。基于Landsat-8 OLI卫星数据的考虑草本覆盖度的NIRv-乔灌木地上部分生物量模型分层建模方案适用于大区域稀疏乔灌木地上部分生物量遥感估算。 展开更多
关键词 稀疏乔灌木 地上生物量 分层建模 光谱指数 冠层覆盖度
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膜下滴灌自动化棉田地温探究与预测 被引量：2
6
作者 潘俊杰 阿不都卡依木 +1 位作者 付秋萍 马英杰 《节水灌溉》 北大核心 2018年第10期20-23,共4页
为探究自动化膜下滴灌棉田地温变化规律及其影响因素,开展了大田试验,研究了地温与气象因子、植株覆盖度、土壤含水率、降雨和灌溉的关系。结果表明:在时间上,地温在灌溉期总体上呈现先增大后减小的趋势;太阳辐射、大气压强、相对湿度... 为探究自动化膜下滴灌棉田地温变化规律及其影响因素,开展了大田试验,研究了地温与气象因子、植株覆盖度、土壤含水率、降雨和灌溉的关系。结果表明:在时间上,地温在灌溉期总体上呈现先增大后减小的趋势;太阳辐射、大气压强、相对湿度和大气温度与地温要素的相关性显著,且建立的最小二乘回归方程能较好的模拟日均地温变化情况。在空间上,地温单日变化都可用正弦曲线进行拟合。土壤含水率和覆盖度的增加,能够抑制棉田地温的变化。降雨和灌溉主要通过增加土壤含水率来改变地温。研究表明,通过建立气象因子与日均地温的回归方程和不同土层地温与时间的正弦函数能较好的模拟各土层地温,为根区构造适宜的水热环境。 展开更多
关键词 地温 气象因子 土壤含水率 降雨和灌溉 冠层覆盖度
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不同灌溉方式和灌水定额对夏玉米生长的影响及AquaCrop模型的适应性研究 被引量：4
7
作者 常梅 周青云 尹林萍 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期32-39,共8页
【目的】探明不同灌溉方式和灌水定额对夏玉米生长的影响及AquaCrop模型的适应性。【方法】设置4个试验处理:常规滴灌10 mm(N1)、常规滴灌20 mm(N2)、膜下滴灌10 mm(M1)和膜下滴灌20 mm(M2),研究不同灌溉方式和灌水定额对夏玉米生长的影... 【目的】探明不同灌溉方式和灌水定额对夏玉米生长的影响及AquaCrop模型的适应性。【方法】设置4个试验处理:常规滴灌10 mm(N1)、常规滴灌20 mm(N2)、膜下滴灌10 mm(M1)和膜下滴灌20 mm(M2),研究不同灌溉方式和灌水定额对夏玉米生长的影响,并基于2 a的试验数据对AquaCrop模型进行率定、验证,利用率定、验证后的模型预测平水年不同灌溉方案下的夏玉米产量,以产量最大为目标筛选最优的灌溉方案。【结果】N2处理下的0~40 cm土层土壤含水率(SWC)均高于N1处理和M2处理;各处理的生物量平均值和产量表现为:M2处理>M1处理>N2处理>N1处理。各处理SWC模拟值与实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.645~0.907、0.461~0.779和0.021~0.034,冠层覆盖度模拟值与实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.942~0.992、0.964~0.990和0.463~0.781,生物量模拟值与实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.959~0.984、0.969~0.986和0.507~0.614 t/hm^(2),产量模拟值与实测值的RMSE为0.180~0.890 t/hm^(2),水分利用效率模拟值与实测值的RMSE为0.001~0.003 t/(hm^(2)·mm)。【结论】常规滴灌下高水相比低水处理可提高0~40 cm土层SWC,灌水20 mm条件下,常规滴灌处理在0~40 cm土层的SWC高于膜下滴灌处理;覆膜与提高灌水量均能提高夏玉米的生物量和产量,AquaCrop模型能较好地模拟天津市夏玉米的生长过程;夏玉米最优灌溉方案为苗期灌溉20 mm、抽穗期和灌浆期各灌溉10 mm。 展开更多
关键词 AquaCrop模型 夏玉米 土壤含水率 冠层覆盖度 生物量和产量 WUE
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基于IMS的多面域棉花种植参数监测分析
8
作者 曹勇 《农机化研究》 北大核心 2022年第12期207-211,256,共6页
为了实现棉花生长监控,基于图像处理技术设计了棉花种植监测系统。系统需要摄像头采集棉花冠层图像,叶面积仪检测叶面积指数,光谱仪检测归一化植被指数值NDVI和植被指数RVI,由于数据种类不同,基于IMS建立输出传输系统。采用图像处理方法... 为了实现棉花生长监控,基于图像处理技术设计了棉花种植监测系统。系统需要摄像头采集棉花冠层图像,叶面积仪检测叶面积指数,光谱仪检测归一化植被指数值NDVI和植被指数RVI,由于数据种类不同,基于IMS建立输出传输系统。采用图像处理方法,计算冠层覆盖度,冠层覆盖度与NDVI和RVI呈线性关系。分别建立地表植株N含量、叶面积指数、地表上植株干物质累计量和冠层覆盖度模型呈指数关系。该模型的线性系数k和指数系数b随着氮肥用量的增加而升高。同时,在不同氮肥用量下拟合决定系数保持较高水平。利用系统实际检测棉田,具有良好精度。 展开更多
关键词 棉花生长模型 冠层覆盖度 IMS传输网络
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