科研产出
基于APSIM模型的低纬高原蔗区甘蔗生产潜力
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对中国（云南）低纬高原蔗区甘蔗产业高质量发展受限于不同生态条件下的甘蔗生产潜力缺乏系统评估的问题，该研究基于低纬高原不同生态蔗区17个代表站点1981–2010年的气象资料，采用大田试验数据统计结合APSIM（agricultural production systems simulator）作物模型模拟的方法，分析了典型播期充分灌溉和雨养条件下甘蔗主栽品种的蔗茎产量和糖分差异，并对不同水平的甘蔗生产潜力进行了系统评估。结果表明，无论在灌溉模式还是雨养模式下，不同生态蔗区的甘蔗生产潜力和产量差均存在差异，特别是半湿润蔗区的灌溉模式与雨养模式之间产量差异显著（P＜0.05），增产潜力大；典型春播种植模式下，湿润区的潜在产量为123.1～134.6 t/hm~2，半湿润区的潜在产量为99.3～132.7 t/hm~2，当前农户平均单产已达72.0 t/hm~2，仍有25.2%～45.4%的蔗茎增产潜力，7.4%～11.1%的糖分增产潜力，以及25.5%～49.7%的蔗糖增产潜力。蔗区生态气候、播期水氮管理优化和良种推广是影响和提升甘蔗生产潜力的重要因素。在生态气候上，湿润蔗区降雨充足，灌溉模式与雨养模式之间的潜在产量差小，进行补充灌溉对蔗茎产量的增产效果不明显，还会降低蔗茎糖分，适合采用雨养模式为主，注重高产稳产的种植策略；半湿润蔗区降雨不足，灌溉模式与雨养模式之间的潜在产量差大，灌溉模式较雨养模式增产增糖效果明显，适合采用节水灌溉为主，注重高糖高效的种植策略。在播期和水氮优化上，春植蔗生育期长度适中（360 d），水氮需求适中（施氮120 kg/hm~2，湿润区灌水656 mm，半湿润区灌水970 mm），远低于秋植蔗的生育期时间（480 d）和水氮需求（施氮240 kg/hm~2，湿润区灌水964 mm，半湿润区灌水1 342 mm），但仍可获得较高的产量（122～133t/hm~2），因此，以春植蔗为主的播期和水氮优化种植模式在低纬高原蔗区被广泛接受，是促进甘蔗产业提质增效的有效措施。在良种推广上，云蔗05-51产量表现突出，在湿润蔗区和半湿润蔗区均可作为主推品种；桂柳05-136糖分表现突出，可作为湿润蔗区的主推品种。研究结果为低纬高原蔗区甘蔗产业可持续发展特别是节水抗旱栽培提供依据。
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不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响
《土壤通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了探讨苕子-玉米轮作模式下不同水肥管理对苕子养分累积量及玉米季土壤含水量、水分特征曲线、水稳性团聚体组成、有机质、玉米籽粒产量的影响。【方法】于2017年在云南省农业科学院嵩明县试验基地布置苕子-玉米轮作大田试验。将玉米季部分肥料前移至绿肥季、在绿肥季设置灌溉处理作为调控措施，设10个处理。于苕子盛花期采样测定苕子养分累积量，于玉米生长时期实时监测土壤温度和含水量，于玉米收获期采样测定各处理的玉米产量、土壤有机质、水分特征曲线和团聚体组分等指标。【结果】绿肥季施氮磷肥和灌溉处理玉米籽粒产量最高。整个玉米季，冬闲处理土壤含水量总体最低，绿肥季施氮磷肥处理土壤含水量总体较高。冬闲处理土壤饱和含水量最低，各种绿肥季施肥处理土壤饱和含水量和田间持水量较对照处理均有提高。绿肥季灌溉和施肥措施不同程度的增加了土壤＞ 2 mm团聚体含量，减少了0.25～2 mm和＜0.053 mm团聚体含量。绿肥季不施肥，进行灌溉处理的＞ 0.25 mm水稳性团聚体含量(WSAC0.25)、几何平均直径（GMD）和团聚体系数(KCTP)较对照处理分别降低了9.10%、17.52%和33.25%，其中WSAC0.25降幅显著。【结论】玉米季肥料前移至绿肥季不仅不影响玉米籽粒产量，绿肥季进行施肥灌溉还可有效增加后茬玉米籽粒产量。种植绿肥可以提升土壤持水能力，绿肥季施肥或灌溉处理可在土壤低吸力范围内进一步优化土壤持水性能。绿肥季施肥处理可通过较大幅度增加土壤中＞ 2 mm团聚体含量来提高水稳性团聚体的稳定性，而绿肥季不施肥，进行灌溉处理则是通过更大幅度减少0.25～2 mm团聚体含量来降低水稳性团聚体的稳定性。
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水肥耦合对干热河谷冬春番茄产量及其品质的影响
《热带作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：干热河谷等"热区"以其充足的光照及相对较高的温度为冬春季蔬菜生产提供了重要条件,合理的水肥管理是保障区域蔬菜产业可持续发展及农业环境安全的重要举措。为提高西南热区特色作物水肥管理能力,巩固北方冬春蔬菜供应链,设置不同灌溉量（4469.10、2253.60、1806.70 m3/hm2）和施氮量（240、210、180、150 kg/hm2）2个因子,在元谋干热河谷开展冬春季节番茄大田试验,分析比较不同水氮处理对番茄产量、品质及其水肥利用效率的影响。结果表明:（1）降低灌溉定额后,番茄单果重显著增加（P<0.05）,总产量无显著差异（P>0.05）,番茄果横径和果梗洼大小显著增加（P<0.05）,糖含量和番茄红素显著降低（P<0.05）,水分利用效率显著提高（P<0.05）;（2）氮肥施用量显著影响番茄果梗洼大小（P<0.05）;（3）水氮耦合作用显著影响糖含量和番茄红素（P<0.05）,番茄产量和品质更易受水分供应限制,而受氮肥影响较小。结果显示元谋冬春茬番茄传统种植模式存在过量灌溉和过量施肥的现象,选择低水（灌溉定额1806.70 m3/hm2）中氮（180 kg N/hm2）的水肥管理策略,保产的同时能有效提高番茄水分利用效率,能产出品质较好的番茄,同时减小环境污染风险。
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香蕉树中度荫蔽下充分灌水提高干热区咖啡产量及品质
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究香蕉荫蔽栽培下灌溉对干热区小粒咖啡产量和品质的影响,以5 a生小粒咖啡为研究对象,通过大田试验,设3个灌水水平:充分灌水(FI)、轻度亏缺灌水(DIL:75%FI)和重度亏缺灌水(DIS:50%FI),4个荫蔽栽培模式:无荫蔽(S0:单作咖啡)、轻度荫蔽(SL:4行咖啡间作1行香蕉)、中度荫蔽(SM:3行咖啡间作1行香蕉)、重度荫蔽(SS:2行咖啡间作1行香蕉),并运用主成分分析和TOPSIS法对生豆营养品质(总糖、蛋白质、脂肪、咖啡因、绿原酸、粗纤维和水浸出物)进行综合评价。结果表明:小粒咖啡干豆产量受荫蔽栽培模式和灌水水平极显著的影响(P<0.01),其中FISM处理的干豆产量最高(5 854.34 kg/hm2),且百粒干质量最大,而该处理的百粒体积和百粒鲜质量与各处理中的最大值相比差异不显著(P>0.05)。小粒咖啡大多生豆营养品质在不同荫蔽栽培模式和灌水水平下差异显著(P<0.05),蛋白质、脂肪、绿原酸和水浸出物含量间呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析法和TOPSIS法均表明,FISS处理的综合品质最优,其次是FISM处理,而DISS0处理的最差。与FIS0相比,FISM处理的产量增加14.32%,而FISS处理减少15.69%。从小粒咖啡提质增产的综合效益考虑,建议干热区小粒咖啡灌水处理和香蕉荫蔽栽培模式的最佳组合选用中度荫蔽栽培下充分灌水,该结果可为干热区小粒咖啡水光管理提供理论依据和实践参考。
关键词： 灌溉 品质 主成分分析 咖啡豆 荫蔽模式 产量 TOPSIS法
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不同水肥管理对番茄品质和产量的影响
《农学学报 》 2019
摘要：为提高水肥利用效率,合理降低氮肥施用量,研究不同水肥模式条件对番茄质量、产量的影响。结果表明:土壤含水率为田持的55%～90%的灌溉方式(灌溉定额为3771.98 m~3/hm~2)产出的番茄亮度和可溶性糖含量适中,产量较高;150 kg/hm~2的施氮量就能保证番茄具有较好的品质和产量;"保持土壤含水量为田持55%～90%的灌溉方式+150 kg/hm~2施氮量"是最佳的水肥组合方式,在保证番茄良好品质的同时,还可以产出较多的果实总数和成熟果实数,形成的单果大小适中,并且在各生产时期产量均衡,最终大幅度提升总产量;水肥的交互效应未对番茄的品质、产量产生显著性影响(P>0.05),但是水分对番茄的品质和产量的影响大于氮肥的影响。在元谋干热河谷气候条件下,番茄采收前期选择中水灌溉可以提高番茄的产量,采收后期在合理控制水分的同时适当增加追肥量可以增加后期采收量。
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保水剂和灌水对小粒咖啡苗木的节水调控效应
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨热带特色作物小粒咖啡的高效节水模式,研究3个保水剂水平(高保、低保和无保)和3个灌水水平(高水、中水和低水)对小粒咖啡苗木生理、生长、干物质及水分利用的影响.结果表明:与无保相比,低保分别提高叶绿素、类胡萝卜素和根系活力11.8%、13.4%和52.2%,而分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸24.9%、24.3%和55.8%,同时提高总干物质和水分利用效率31.0%和35.9%;而高保分别降低叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛和根系活力3.1%、2.4%、13.5%和6.3%,提高叶片可溶性糖和脯氨酸3.7%和75.1%,降低总干物质21.3%,提高水分利用效率8.6%.与低水相比,中水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率89.8%、44.5%和33.2%,高水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率172.8%、104.8%和34.0%.和无保低水相比,低保中水的水分利用效率增幅最大为112.7%,同时提高总干物质158.9%,分别提高叶片相对含水率、叶绿素、类胡萝卜素和根系活力24.4%、19.5%、25.8%和149.9%,分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸38.3%、36.4%和68.7%.从高效节水的角度考虑,低保中水为最适宜的搭配方式.
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后期灌水对蔗田土壤水分及甘蔗产量、品质性状的影响
《干旱地区农业研究 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：以抗旱早熟高糖甘蔗品种云蔗03-194为试验材料,通过大田试验研究了成熟期缺水和灌水对蔗田土壤水分变化及甘蔗品质、产量性状的影响。结果表明:在试验实施期内,0~20 cm土层的土壤含水量灌水处理是未灌水处理的1.05~1.40倍,20~40 cm土层的土壤含水量灌水处理是未灌水处理的1.45~1.58倍;甘蔗株高在试验前期均有增加,40 d后灌水处理的株高继续增加,未灌水处理的几乎不再增加;未灌水处理的绿叶数在整个甘蔗成熟过程中均减少,灌水处理的绿叶数灌水后20 d才开始逐渐减少,至甘蔗收获时灌水处理的绿叶数是未灌水处理的1.6倍;出汁率灌水处理比未灌水处理高出2~5个百分点;两个处理的蔗糖分没有明显的差别;纤维分在0~20 d内灌水处理比未灌水处理高出6个百分点,但至甘蔗收获时,两个处理的甘蔗纤维分的含量差别不大;蔗汁还原糖含量0~20 d内灌水处理呈现上升的趋势,20 d后开始下降,灌水处理是未灌水处理的1.75倍,至甘蔗收获时两个处理的蔗汁还原糖含量差别不大。
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灌溉对柱花草和坚尼草产量与品质的影响
《草业科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：对柱花草(Stylosanthes guianensis)与坚尼草(Panicum maximum CIAT 9)2种热带牧草在旱季进行人工灌溉后刈割,测定灌溉和不灌溉对生物量的影响。分析了2种热带牧草在人工灌溉条件下生物量的变化,结果表明,在人工灌溉条件下生长的2种热带牧草,生长速率快,刈割周期短,其产量和营养价值也有所不同。坚尼草在灌溉条件下其鲜生物量为不灌溉的1.4倍,生长周期缩短34%;柱花草在灌溉条件下其鲜生物量为不灌溉的1.06倍,生长周期缩短27%。
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干热河谷坡地果园灌溉覆盖方式的抗旱节水效应分析
《干旱地区农业研究 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：在金沙江干热河谷坡地青枣果园设置裸地漫灌,直沟和目字沟埋草沟灌,地面秸秆、生物覆盖漫灌以及直沟埋草沟灌加地面秸秆覆盖等6种灌水覆盖实验,研究干热河谷坡地果园覆盖灌水方式的抗旱节水效应,筛选适宜的节水抗旱灌溉技术。结果表明:土壤保水、蓄水能力表现为覆盖漫灌高于开沟埋草沟灌,显著高于裸地漫灌。灌溉水利用率和经济效益则表现为:目字沟、直沟埋草沟灌>地面秸秆、生物覆盖漫灌>裸地漫灌。直沟埋草沟灌加地面秸秆覆盖处理的灌水次数最少,灌水量不到裸地漫灌对照的28.6%,灌溉水利用率是对照的6.7倍。节水效果依此表现为:直沟埋草沟灌+地面秸秆覆盖目字沟埋草沟灌≥地面秸秆覆盖漫灌>直沟埋草沟灌≥地面生物覆盖漫灌裸地漫灌(CK)。经济效益最好的是直沟埋草沟灌+地面秸秆覆盖处理,其次是目字沟埋草沟灌,纯效益分别是裸地漫灌的2.36倍和2.16倍,产投比是对照的1.9倍和1.8倍。结果说明,在干热河谷燥红土果园,开沟埋草沟灌,地面覆盖,使灌溉水渗透土壤,减少地表径流和蒸散损失,提高土壤的保蓄水能力,能有效提高灌溉水的利用率和果园经济效益。
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