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构建节水抑盐土体构型 促进南疆农业持续高质量发展
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作者 龙怀玉 黄元仿 +1 位作者 盛建东 冀宏杰 《中国农业综合开发》 2023年第11期12-15,共4页
新疆的南部(以下简称南疆)光热资源丰富,但因水资源匮乏、土壤含盐分高等因素限制南疆农业生产发展和生态建设,阻碍了南疆经济社会高质量发展。结合新一轮千亿斤粮食产能提升行动和新疆实际,国家开展了塔里木河流域土地开发与农业资源调... 新疆的南部(以下简称南疆)光热资源丰富,但因水资源匮乏、土壤含盐分高等因素限制南疆农业生产发展和生态建设,阻碍了南疆经济社会高质量发展。结合新一轮千亿斤粮食产能提升行动和新疆实际,国家开展了塔里木河流域土地开发与农业资源调查,调查研究认为:南疆农业生产必须解决好农业节水和土壤盐分问题,控制土壤盐分是个长期的基础性工作,通过空间调控,把盐分滞留在耕作层以下是控制南疆土壤盐分危害的基本方法。土体构型对土壤水分、盐分的剖面运动有着显著的影响,合理的土体构型不但可以高效率排盐、抑制盐分向根区运动,而且可以降低渗漏、抑制土壤蒸发、保水保墒,从而提高耕地产能。南疆现在的大多数土体构型的节水保水抑盐性能非常微弱,通过重建土体构型,预期可以降低土壤盐分的作物危害风险80%以上,单位耕地面积农业用水量降低30%~40%,作物产能提升10%~20%,为南疆农业持续高质量发展提供坚实的物质基础。 展开更多
关键词 节水抑盐土体构型 农业 高质量发展 科考 南疆
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基于无人机高光谱影像的稻谷氮含量估算研究
2
作者 范耀冰 吴尚蓉 +3 位作者 匡炜 陈友兴 方宝华 任建强 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期332-343,423,共13页
水稻稻谷氮含量直接影响其营养状况和作物品质,本文基于高光谱特征与植株氮含量间关系开展稻谷氮含量估算研究。获取了水稻拔节期、扬花期和完熟期无人机高光谱遥感影像,在获取窄波段归一化差值植被指数(N-NDVI)与水稻植株氮含量敏感波... 水稻稻谷氮含量直接影响其营养状况和作物品质,本文基于高光谱特征与植株氮含量间关系开展稻谷氮含量估算研究。获取了水稻拔节期、扬花期和完熟期无人机高光谱遥感影像,在获取窄波段归一化差值植被指数(N-NDVI)与水稻植株氮含量敏感波段中心波长以及极大值区域Ω的基础上,通过构建内接矩形自动确定了水稻植株氮含量估算的最优敏感波段宽度,并建立了植株氮含量与稻谷氮含量的相关关系;基于最优波宽构建N-NDVI实现了稻谷氮含量估算,并进行了精度验证。结果表明,利用内接矩形自动筛选出的N-NDVI植株氮含量最优敏感波段宽度在各时期水稻植株氮含量和稻谷氮含量反演中均取得较高精度。在稻谷氮含量反演精度验证中,稻谷氮含量实测值和稻谷氮含量预测值之间的决定系数R2为0.4109~0.6106,归一化均方根误差NRMSE为11.33%~16.85%,平均相对误差MRE为9.53%~13.24%,各生育期预测精度从大到小排序为完熟期、拔节期、扬花期。在完熟期,敏感波段中心波长为629.85/701.93 nm,对应高光谱最优波宽±6 nm构建的N-NDVI估算稻谷氮含量的精度最高(R2=0.5900,NRMSE为14.06%,MRE为11.59%)。本文提出的稻谷氮含量反演方法具有一定可行性,为禾本科谷类作物预测籽粒氮含量提供了参考。 展开更多
关键词 水稻 稻谷氮含量 植株氮含量 无人机 高光谱影像
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融合作物类型的土壤盐分遥感反演方法研究 被引量：2
3
作者 张胜男 陆苗 +4 位作者 温彩运 宋英强 康璐 沈军辉 杨民志 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-7,共7页
在沿海平原地区,土壤盐度是制约作物生长的非生物胁迫之一,也是作物种植的重要依据,作物类型能够间接反映土壤盐渍化程度,因此本文提出了一种融合作物类型信息的土壤盐分反演方法。以黄河三角洲典型滨海盐渍土地区为例,基于Sentinel-2 ... 在沿海平原地区,土壤盐度是制约作物生长的非生物胁迫之一,也是作物种植的重要依据,作物类型能够间接反映土壤盐渍化程度,因此本文提出了一种融合作物类型信息的土壤盐分反演方法。以黄河三角洲典型滨海盐渍土地区为例,基于Sentinel-2 MSI影像,首先采用随机森林分类提取作物类型信息,并基于OneHot方式将作物类型信息编码;然后融合作物类型信息,结合环境协变量数据、地面实测盐分数据,采用自适应增强决策树模型(AB-DT)进行盐分反演;最后与其他机器学习方法,如支持向量机、随机森林、K最邻近和决策树进行盐分反演精度的对比。结果表明:①加入作物类型信息能够提高土壤盐分反演模型精度,所有模型中,融合作物类型变量的AB-DT反演模型精度最高,建模集R 2为0.86,测试集R 2为0.61;②加入作物类型信息能够修正误判的盐渍土级别,并使土壤盐分反演结果的地块边缘更加清晰。综上所述,加入作物类型信息,能够提高土壤盐分反演的准确性,为农田管理和农业决策提供更可靠的依据。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 多光谱遥感反演 机器学习
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油料作物产量监测中的研究进展与挑战 被引量：5
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作者 马宇靖 吴尚蓉 +3 位作者 杨鹏 曹红 谭杰扬 赵荣坤 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2023年第3期1-16,共16页
[目的/意义]油料作物是粮食供应和非粮食供应的重要组成部分,也是食用植物油和植物蛋白的重要来源。实时、动态、大范围的油料作物生长监测对指导农业生产、维持粮油市场稳定、确保国民生命健康具有重大意义。遥感技术因其覆盖范围广、... [目的/意义]油料作物是粮食供应和非粮食供应的重要组成部分,也是食用植物油和植物蛋白的重要来源。实时、动态、大范围的油料作物生长监测对指导农业生产、维持粮油市场稳定、确保国民生命健康具有重大意义。遥感技术因其覆盖范围广、获取信息及时、快速等优势被广泛应用于区域作物产量监测研究和应用中。[进展]本文首先介绍了利用遥感技术对油料作物进行估产的相关背景;其次,从遥感参数反演、面积监测及估产研究三个方面综述了基于遥感技术的油料作物监测研究现状,指出数据同化技术在油料作物估产方面具有极大潜力,并从同化方法、网格选取两方面进行详细阐述。[结论/展望]指出了遥感技术在油料作物监测中的机遇,提出了基于遥感技术的油料作物估产在作物特征选取、空间尺度确定以及遥感数据选择等方面存在的一些问题和挑战,并对未来油料作物估产研究的发展趋势进行了展望。本文可为油料作物的区域估产及生长监测的深入研究提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 遥感 产量模拟 数据同化 油料作物 产量监测 参数反演
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气候、植被及土壤因素交互作用对宁夏土壤有机碳的影响机制 被引量：11
5
作者 高琳 张登山 +3 位作者 龙怀玉 陈晓远 林昌华 周涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第24期10081-10091,共11页
基于宁夏全区121个土壤剖面样点,研究不同深度(0—30、30—80、80—120cm)土壤有机碳的空间分布特征,通过相关性、方差分解和构建结构方程模型,分析气候、植被和土壤因素对宁夏不同深度土壤有机碳的影响及其作用途径。结果表明:(1)宁夏... 基于宁夏全区121个土壤剖面样点,研究不同深度(0—30、30—80、80—120cm)土壤有机碳的空间分布特征,通过相关性、方差分解和构建结构方程模型,分析气候、植被和土壤因素对宁夏不同深度土壤有机碳的影响及其作用途径。结果表明:(1)宁夏不同深度土壤有机碳含量均呈现中间低南北高的空间分布趋势,0—120cm剖面土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而降低,土壤有机碳含量均值为5.49g/kg,变异系数达90.71%,含量偏低且空间异质性强。(2)各土层土壤有机碳与年均气温、干燥度、碳酸钙、pH均呈现极显著的负相关性(P<0.01),与年均降水量、相对湿度、植被净初级生产力、全氮、全磷、全钾、钙离子、阳离子交换量、粘粒含量均呈现极显著的正相关性(P<0.01)。(3)各因素对不同土层土壤有机碳的作用方式和影响程度有差异。土壤全氮、全磷、碳酸钙、阳离子交换量均能直接影响土壤有机碳,年均气温和植被净初级生产力对土壤有机碳的直接影响效应不显著,主要通过土壤属性间接影响土壤有机碳含量。随着土层深度的增加,气候和植被因素作用明显减弱,土壤因素作用增强并成为主要影响因素。该结果有助于宁夏土壤有机碳含量预测与评估的指标筛选,为区域生态系统环境因素与土壤碳循环的关系提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤有机碳 环境因素 影响机制 宁夏
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秸秆颗粒不同量还田对设施土壤酶活性的影响 被引量：6
6
作者 王永庆 张莉 +5 位作者 王鑫博 董睿潇 李玉义 张宏媛 逄焕成 王婧 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期30-39,共10页
设施土壤长期存在碳输入不足的问题,秸秆颗粒是实现外源碳大量输入的重要途径之一。采用盆栽试验方式,设置粉碎秸秆、秸秆颗粒两种秸秆类型,4种秸秆还田量水平(干土重的1%、2%、3%、4%),以无秸秆还田为对照(CK),研究秸秆颗粒不同量还田... 设施土壤长期存在碳输入不足的问题,秸秆颗粒是实现外源碳大量输入的重要途径之一。采用盆栽试验方式,设置粉碎秸秆、秸秆颗粒两种秸秆类型,4种秸秆还田量水平(干土重的1%、2%、3%、4%),以无秸秆还田为对照(CK),研究秸秆颗粒不同量还田对设施土壤碳氮循环相关酶活性的影响。结果表明:(1)秸秆颗粒与粉碎秸秆还田均对纤维素酶、β-葡糖苷酶、α-葡糖苷酶、脲酶、亮氨酸氨基肽酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、谷氨酰胺合成酶、酸性磷酸酶的活性有正效应,但对酚氧化酶活性具有负效应。对过氧化氢酶活性表现为少量秸秆还田时是正效应,高量秸秆还田时是负效应;(2)秸秆颗粒与粉碎秸秆处理的土壤酶活性均随还田量的增加呈先增加后降低变化,秸秆颗粒与粉碎秸秆处理的差异主要与还田量水平相关。还田量超过2%达到一定水平后,对酶活性的影响均出现正效应降低的效果。高量还田条件下在3%还田量水平以上时,秸秆颗粒更利于改善土壤碳氮循环相关酶活性;(3)秸秆颗粒大量还田可显著增加土壤养分含量;(4)土壤养分含量与土壤酶活性显著相关,是土壤酶活性变化的主控因子;(5)秸秆颗粒的适宜还田量为3%~4%,而粉碎秸秆的适宜还田量不宜超过2%。总之,秸秆颗粒在3%~4%的高还田量水平下可显著提升土壤养分含量和土壤酶活性,是有效改善碳氮失衡设施土壤的高量碳肥输入方式。 展开更多
关键词 设施土壤 秸秆颗粒 粉碎秸秆 秸秆还田 土壤酶活性
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施氮量与灌水上下限对黄秋葵产量和养分吸收的交互作用 被引量：2
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作者 徐声辉 牛丽 +2 位作者 张认连 黄运湘 龙怀玉 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期165-172,共8页
探讨施氮量与灌水上下限对黄秋葵养分吸收的交互作用,为黄秋葵的水肥管理提供理论及参数依据。采用土壤盆栽试验,设置田间持水量的45%~55%即45%~55%FC(W1)、35%~65%FC(W2)、25%~75%FC(W3)3种灌水上下限及0 kg/hm^(2)(N0)、110 kg/hm^(2)... 探讨施氮量与灌水上下限对黄秋葵养分吸收的交互作用,为黄秋葵的水肥管理提供理论及参数依据。采用土壤盆栽试验,设置田间持水量的45%~55%即45%~55%FC(W1)、35%~65%FC(W2)、25%~75%FC(W3)3种灌水上下限及0 kg/hm^(2)(N0)、110 kg/hm^(2)(N1)、330 kg/hm^(2)(N2)3个氮水平,观测不同施氮量和灌水上下限对黄秋葵生长发育、生理响应及养分吸收的影响。结果表明,相同施氮水平下,黄秋葵不同器官生物量、果实产量、灌溉水分生产率及氮磷钾养分积累量以W1最高。相同灌水上下限,黄秋葵不同器官生物量、果实产量、谷氨酰胺合成酶活性、灌溉水分生产率及氮肥偏生产力以N1最高,各处理之间差异显著。水、氮之间表现显著的互作效应,N1W1处理的黄秋葵总生物量、果实产量、灌溉水分生产率和氮肥偏生产力最高,分别为446.4 g、201.3 g、6.9 g/kg和108.7 kg/kg,显著高于最低处理N2W3(190.3 g、64.9 g、2.4 g/kg和11.7 kg/kg),分别提高了57.4%、67.8%、65.2%和89.2%。综合分析表明,高氮高水处理(N2W3)显著降低黄秋葵产量及水肥利用效率,黄秋葵产量、灌溉水分生产率及养分吸收综合体现的最优模式为110 kg/hm^(2)的施氮量、45%~55%FC的灌水上下限(N1W1),此研究可为丰富黄秋葵高产栽培提供理论依据。 展开更多
关键词 黄秋葵 灌水上下限 施氮量 产量 养分
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