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基于改进YOLOv8模型的冬小麦穗识别技术
1
作者 宫志宏 闫锦涛 +3 位作者 于红 刘涛 刘布春 李树岩 《中国农业气象》 2026年第1期133-142,共10页
针对大田环境中麦穗目标较小、分布稠密及重叠遮挡等问题,以无人机拍摄冬小麦为研究对象,基于YOLOv8模型提出一种改进的冬小麦穗检测方法,在Neck(颈部网络)增加SimAM注意力机制,融合GhostNetV2模块至Neck的C2f模块中,在增强空间和通道... 针对大田环境中麦穗目标较小、分布稠密及重叠遮挡等问题,以无人机拍摄冬小麦为研究对象,基于YOLOv8模型提出一种改进的冬小麦穗检测方法,在Neck(颈部网络)增加SimAM注意力机制,融合GhostNetV2模块至Neck的C2f模块中,在增强空间和通道特征表达能力、保证特征融合效率的基础上实现了模型轻量化,使得检测网络更适应复杂的大田环境下麦穗检测,同时,设置输入图像分辨率为1280px×1280px,最大限度地保留麦穗图像中关键特征信息。结果表明:改进后的YOLOv8模型平均精度和F1分数分别为93.1%和90.5%,权重文件仅占18.3MB,参数量9.4M,平均精度和F1分数较标准YOLOv8提高0.5个和0.8个百分点,权重文件大小和参数量分别降低3.3MB和1.7M,模型更加轻量化,整体性能优于原始YOLOv8模型,实现了复杂环境下小目标、高重叠度的麦穗数量检测。 展开更多
关键词 麦穗 YOLOv8 模型轻量化 目标检测 注意力机制
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冬小麦田间温湿度特征及其模拟模型构建
2
作者 马美娟 陈永清 +1 位作者 胡莉婷 余卫东 《中国农业气象》 2026年第1期119-132,共14页
为研究冬小麦田间温湿度变化及其与临近气象观测站温湿度的定量关系,2022年10月−2023年5月在商丘农业气象观测站冬小麦试验田10cm、30cm、50cm、70cm、150cm高度处安装温湿度记录仪,研究不同生长阶段和不同天气类型冬小麦田间温湿度时... 为研究冬小麦田间温湿度变化及其与临近气象观测站温湿度的定量关系,2022年10月−2023年5月在商丘农业气象观测站冬小麦试验田10cm、30cm、50cm、70cm、150cm高度处安装温湿度记录仪,研究不同生长阶段和不同天气类型冬小麦田间温湿度时空特征。采用线性回归方法,分别建立冬小麦全生育期和不同天气类型下田间温湿度与百叶箱温湿度的关系模型,并进行检验,以期为冬小麦气象服务提供数据支撑,提高农业气象服务水平。结果表明:(1)冬小麦分蘖−越冬期、返青−抽穗期、开花−成熟期田间各高度气温与百叶箱气温日变化特征一致,且3个生长阶段田间各高度气温7:00−16:00均高于百叶箱气温0.1~4.1℃,其余时段均低于百叶箱气温0.1~3.7℃。3个生长阶段田间各高度日最高气温出现时间较百叶箱温度偏早1~2h,最低气温较百叶箱偏早0~1h。(2)除冬小麦开花−成熟期50−150cm处上午某些时刻田间空气相对湿度低于百叶箱0.1~3.7个百分点,其他生长阶段、高度和时次均高于百叶箱0.6~26.8个百分点。3个生长阶段百叶箱空气相对湿度最小值出现时间比田间晚1~2h。(3)田间和百叶箱温湿度的日变化幅度大小依次为晴天>多云>阴天。晴天百叶箱与田间10−150cm气温差的平均值分别较多云和阴天高0.4℃和0.5℃,晴天百叶箱与田间10−150cm空气相对湿度差平均值分别较多云和阴天高1.8个和2.1个百分点。(4)全生育期和不同天气类型不同时间尺度田间各高度温湿度模拟模型均通过了0.01水平的显著性检验,且日尺度模拟效果优于小时尺度模型,气温模拟效果优于空气相对湿度,所有模型的模拟精度随田间监测高度增加逐渐升高。不同天气类型下,田间各高度温湿度模拟效果阴天>多云>晴天。 展开更多
关键词 冬小麦 田间 百叶箱 观测站 时间尺度
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风向与种植行向耦合对河南冬小麦农田小气候的影响
3
作者 黄怡陶 胡程达 薛昌颖 《中国农业气象》 2026年第1期157-168,共12页
基于2020−2023年河南41个高标准农田小气候监测站的风速风向数据、田间30cm高处温湿度数据以及农田种植行向实景监测图,结合其邻近的41个国家气象站气象数据,系统分析河南省高标准农田冬小麦拔节−成熟期,不同种植行向与风向耦合对农田... 基于2020−2023年河南41个高标准农田小气候监测站的风速风向数据、田间30cm高处温湿度数据以及农田种植行向实景监测图,结合其邻近的41个国家气象站气象数据,系统分析河南省高标准农田冬小麦拔节−成熟期,不同种植行向与风向耦合对农田温湿度的影响。结果表明:(1)2020−2023年河南省高标准农田冬小麦拔节−成熟期平均风速呈自西向东逐渐减小的趋势,豫西三门峡平均风速较豫东商丘高0.6m·s^(−1),豫北鹤壁、豫西洛阳和三门峡、豫中郑州等地5级及以上风出现频率较高(40%~51%)。大风主要出现在冬小麦拔节−抽穗期或抽穗−开花期。(2)豫北地区以东西行向种植为主,普遍对应偏南风;豫南地区东西行向种植田块多对应偏东风,南北行向对应西北风;豫东、豫中地区南北行向种植田块主导风向多为偏南、偏北风,种植行向与当地主导风向较为一致。(3)种植行向与风向对田间温湿度影响明显,纬度相近的农田,东西行向种植的冬小麦田间温度普遍高于南北行向种植的农田;当风向与种植行向一致时,田间温度和湿度均有一定程度降低。 展开更多
关键词 冬小麦 拔节−成熟期 种植行向 主导风向 田间温湿度
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基于大田试验的冬小麦气象服务效益定量评估初探
4
作者 郭康军 姬兴杰 董宛麟 《中国农业气象》 2026年第1期7-19,F0002,共14页
2023年10月在河南省新乡市高标准农田设置完全响应区、部分响应区和不响应区,并在部分响应区随机布设仅不开展赤霉病防控和仅不开展干热风防控两种处理,共5个试验处理。试验期间按照2期河南省农业气象灾害预警信息(干热风、赤霉病)和2... 2023年10月在河南省新乡市高标准农田设置完全响应区、部分响应区和不响应区,并在部分响应区随机布设仅不开展赤霉病防控和仅不开展干热风防控两种处理,共5个试验处理。试验期间按照2期河南省农业气象灾害预警信息(干热风、赤霉病)和2期河南省农业气象服务周报建议,于试验点开展2次灌溉(返青期、拔节期)、赤霉病防控(抽穗期)和干热风防控(灌浆期)处理,并结合其他调查及观测结果,定量分析农业气象服务信息不同响应处理对冬小麦主要生长要素及经济效益的影响。结果表明:(1)及时响应(1~14d)冬小麦赤霉病和干热风灾害预警信息,并进行相关防控,可有效减轻危害,部分响应区赤霉病防控地块冬小麦赤霉病病穗率降低1.50个百分点,部分响应区干热风防控地块千粒重提高1.42g,灌浆速率提高0.12g·d^(−1)。(2)冬小麦抽穗期和灌浆期不同响应处理下,主要生长要素差异显著。完全响应处理下抽穗期平均穗、茎和叶干重分别为2.73g、6.57g和2.74g,整体高于部分响应处理;灌浆期平均穗、叶干重和穗粒数分别为21.34g、2.15g和41.93个,整体呈完全响应处理>部分响应处理>不响应处理的趋势。(3)对农业气象服务信息及时响应,可显著增产增收。完全响应处理较部分响应处理每公顷冬小麦可增产666.67kg,增收1690.00元,较不响应处理每公顷增产2310.81kg,增收4435.95元;部分响应处理较不响应处理每公顷可增产1644.14kg,增收2745.95.元。通过对农业气象服务信息不同响应处理产生的效益进行定量评估,对提升冬小麦单产具有重要科技支撑和生产指导意义。 展开更多
关键词 河南 冬小麦 气象服务效益 高标准农田
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新疆高标准农田冬小麦小气候站与邻近国家气象站的热量资源差异
5
作者 简咏梅 刘海红 《中国农业气象》 2026年第1期109-118,共10页
为充分利用新疆高标准农田小气候观测数据,定量评价其与国家气象站观测数据差异,为因地制宜利用热量资源,调整种植制度和作物布局提供参考,选取2015-2024年南疆和北疆高标准农田农业小气候观测站和邻近国家气象站逐日气温观测数据,采用... 为充分利用新疆高标准农田小气候观测数据,定量评价其与国家气象站观测数据差异,为因地制宜利用热量资源,调整种植制度和作物布局提供参考,选取2015-2024年南疆和北疆高标准农田农业小气候观测站和邻近国家气象站逐日气温观测数据,采用散点图、线性回归等数理统计分析方法,明确新疆高标准农田冬小麦生长季热量资源特征及其与国家气象站的异同。结果表明:(1)南、北疆农业小气候观测站与国家气象站日平均气温、最高气温、最低气温相关系数在0.997~1.000(P<0.001),具有较好的一致性。高标准农田冬小麦不同生育阶段较对应气象站日平均气温偏低0.4~2.1℃,日最低气温偏低0.8~3.2℃,日最高气温普遍偏高0~0.7℃;冬小麦播种出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗开花期、灌浆成熟期气温差值较大,最大差值3.2℃,冬小麦越冬期、返青期差值较小,最大差值1.6℃;(2)与对应的国家气象站相比,南、北疆高标准农田小气候观测站冬小麦生长季年平均≥0℃活动积温偏少8.0~61.0℃·d、≥10℃活动积温偏少0~59.3℃·d,年平均<0℃活动积温在越冬期偏多26.7~96.0℃·d、返青期偏少0.2~1.6℃·d;(3)与对应的国家气象站相比,南疆高标准农田农业小气候观测站极端最高气温偏高0.4℃、最低气温偏低0.1℃。北疆高标准农田农业小气候观测站极端最高、最低气温分别偏低0.5℃、0.2℃,且极端气温出现的日期不一致。南疆高标准农田农业小气候观测站冬小麦抽穗开花期、灌浆成熟期年平均≥35℃高温日数偏多0.7d,北疆偏少3.4d。南、北疆农业小气候观测站冬小麦返青期年平均≤-3℃低温日数偏多1.8d和1.0d。高标准农田小气候站冬小麦生长季热量资源与邻近国家站高度相关,受作物生长环境及下垫面影响,二者具有一定差异,其差值规律可为利用国家气象站开展冬小麦气象服务提供技术支撑。 展开更多
关键词 高标准农田 冬小麦 热量资源 差值
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干旱胁迫对旱地冬小麦产量及其抗旱相关基因表达的影响 被引量：3
6
作者 杨虓 陈德来 +3 位作者 刘自成 李静 施万喜 孟建军 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期69-75,共7页
为研究陇东旱地育成冬小麦品系的抗旱性与抗旱功能基因的关系,以6个旱地冬小麦新品系为试验材料,于2021—2022年、2022—2023年2个生长季在陇东学院西峰旱作农业试验站设置雨养无灌溉(CK)、旱棚防雨(干旱胁迫)和调控灌溉3个水分处理,测... 为研究陇东旱地育成冬小麦品系的抗旱性与抗旱功能基因的关系,以6个旱地冬小麦新品系为试验材料,于2021—2022年、2022—2023年2个生长季在陇东学院西峰旱作农业试验站设置雨养无灌溉(CK)、旱棚防雨(干旱胁迫)和调控灌溉3个水分处理,测定各品系冬小麦产量,评价其抗旱性,并分析了抗旱相关功能基因的相对表达量。结果表明,在水分胁迫和供水充足(含水量为70%田间持水量)情况下,6个小麦品系产量差值变化不一致,品系C(‘1576-2-0-2’)和品系D(‘15119-1-0-2’)两年试验结果的差值均最小,其余4个品系差值均超过平均差值。由雨养无灌溉试验结果可知,2022年为大旱年份,品系C、D的产量在6个供试品系中分别位居第1和第3,抗旱系数分别为0.89和1.02;2023年为相对丰水年,品系C、D的抗旱系数分别为0.77和1.12,说明这两个品系对气候异常不敏感,抗旱性良好。通过荧光定量PCR技术分析6个小麦品系在灌浆期干旱胁迫下旗叶中的相对表达量,结果显示TaCRT-D基因在6个品系中的表达水平最高,Wdreb2、XTH-7A、WIip19、TaCRT-D在品系C、D中的表达量高于其他品系。田间试验结果与PEG-6000高渗溶液模拟发芽期和苗期干旱胁迫的鉴定结果相一致,表明6个品系中‘1576-2-0-2’和‘15119-1-0-2’品系抗旱性强,且干旱胁迫下灌浆期旗叶中抗旱功能基因TaCRT-D的表达量可以作为冬小麦早期世代抗旱选择参考指标。 展开更多
关键词 旱地冬小麦 早期世代 干旱胁迫 抗旱基因 育种筛选
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安徽省不同生态区冬小麦产量及土壤肥力评价 被引量：2
7
作者 李玮 乔玉强 +6 位作者 曹承富 丁永刚 陈欢 赵竹 杜世州 张向前 尚云秋 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第2期242-252,共11页
为明确安徽省不同生态区土壤肥力特征及影响小麦高产的土壤肥力限制因子,于2023年小麦收获期开展田间调查和土壤样品采集,分析比较不同生态区小麦产量和土壤肥力差异以及影响小麦高产的主要土壤肥力因子,同时运用经验权重、综合权重以... 为明确安徽省不同生态区土壤肥力特征及影响小麦高产的土壤肥力限制因子,于2023年小麦收获期开展田间调查和土壤样品采集,分析比较不同生态区小麦产量和土壤肥力差异以及影响小麦高产的主要土壤肥力因子,同时运用经验权重、综合权重以及内梅罗指数法对土壤质量进行评价。结果表明:不同生态区小麦产量表现为淮北>沿淮>江淮>沿江。小麦产量与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)含量呈极显著正相关关系,与速效钾(AK)含量呈显著正相关关系,与土壤容重(BD)呈极显著负相关关系。影响小麦产量的土壤肥力因子重要性排序为SOM>AP>TN>TP>AN>TK>pH>BD>AK,除TK、AK和AN以外,其他土壤养分指标间存在着显著正相关关系,土壤pH值和BD与SOM和AN存在显著负相关关系。综合权重法得出的土壤肥力指数(SFI)范围为0.58~0.89,小麦产量与其SFI极显著相关。沿淮和淮北生态区旱茬小麦产量分别达到9.00 t·hm^(-2)和11.25 t·hm^(-2)的土壤肥力等级为Ⅰ级,江淮和沿江生态区稻茬小麦产量达到7.5、6.00 t·hm^(-2)的土壤肥力等级分别为Ⅱ级和Ⅲ级。沿江生态区小麦高产的土壤肥力限制因子为AP和SOM,江淮生态区主要限制因子为BD和AP,沿淮生态区主要限制因子为TP和pH,淮北生态区主要限制因子为土壤pH、AP和BD。 展开更多
关键词 冬小麦 产量 土壤肥力 生态区 安徽省
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基于多源遥感NDVI时序曲线特征的田区尺度冬小麦物候期提取 被引量：6
8
作者 张晓春 况梦柯 +2 位作者 史良胜 钟立傲 易鸣 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期181-191,共11页
冬小麦是中国北方地区主要的粮食作物。物候是随季节变化的特定生命周期事件,准确获取区域冬小麦物候期对指导粮食作物生产具有重要意义。传统的物候期监测方法主要基于野外实地观测,在时间和空间范围上存在局限性。遥感技术的发展使得... 冬小麦是中国北方地区主要的粮食作物。物候是随季节变化的特定生命周期事件,准确获取区域冬小麦物候期对指导粮食作物生产具有重要意义。传统的物候期监测方法主要基于野外实地观测,在时间和空间范围上存在局限性。遥感技术的发展使得长时间、大范围的冬小麦物候监测成为可能。目前遥感物候监测结果是以像元为单位空间分辨率较低的栅格影像,而以田区地块为单元的物候期图更符合实际作物生长状况。为了提高物候期分布图的空间分辨率和精度,并获取田区尺度冬小麦物候期图,该研究首先基于多源高时空分辨率遥感数据建立时间上非均匀的NDVI影像数据集(2017年9月—2023年7月),然后基于插值法获取均匀的每日NDVI数据集,并通过SG滤波重构获取能够反映冬小麦真实生长状态的NDVI时序曲线。最后基于冬小麦NDVI时序曲线特征与物候特征对应关系,采用极值法和动态阈值法提取了生长季开始期(播种)、峰值期(抽穗)、成熟期和结束期4种物候期的栅格影像,并将像元尺度的物候期结果转为田区尺度。结果显示:2017—2018年度冬小麦播种期晚于其他5年;2019—2020年度和2020—2021年度抽穗期明显早于其他4年;2019—2020年度冬小麦成熟时间早于其他5年,同时该年度生长季结束期也早于其他5年。通过验证对比发现遥感物候期结果与田间数据和其他物候研究结果一致,满足物候期县域田区尺度提取的需求。进一步讨论冬小麦遥感抽穗期结果与气候变化响应,发现抽穗期与当年气温、降水量和日照时数关系密切。研究综合运用高分一号、环境二号、Landsat-8和哨兵二号多源光学遥感影像,准确提取了6年冬小麦田区尺度物候期的空间分布图,可为监测冬小麦生长发育状态提供科学依据。 展开更多
关键词 归一化植被指数 遥感 物候期 冬小麦 多源遥感影像 田区尺度
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炭基肥对麦⁃玉轮作农田土壤酶活性和真菌群落及作物产量的影响 被引量：2
9
作者 骆晓声 寇长林 +2 位作者 张济世 吕金岭 李太魁 《环境科学》 北大核心 2025年第6期3965-3974,共10页
研究生物炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化,为炭基肥的田间应用提供评价依据.在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区,通过田间定位试验设置不施肥(CK)、高量施氮(N1)、优化施氮(N2)和生物炭基肥(... 研究生物炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化,为炭基肥的田间应用提供评价依据.在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区,通过田间定位试验设置不施肥(CK)、高量施氮(N1)、优化施氮(N2)和生物炭基肥(TF)这4个处理,采用高通量测序技术,研究炭基肥长期施用土壤真菌群落组成的变化及其与土壤理化性质、酶活性和作物产量的关系.结果表明,生物炭基肥连续施用比优化施氮显著提高土壤有机碳含量10.9%,提高土壤全氮含量8%.炭基肥施用比优化施氮分别提高土壤脲酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性31.5%、13.9%和12.6%.TF处理较N1和N2处理提高了子囊菌门相对丰度6.78%和0.6%,降低担子菌门相对丰度30.0%和8.88%.TF处理较N2处理提高了被孢霉门和壶菌门相对丰度16.3%和7.0%.在属水平上,施用炭基肥比优化施氮降低了瓶毛壳属相对丰度,提高了小孢拟棘壳孢属相对丰度.N2处理和TF处理镰刀菌属相对丰度分别比N1处理降低35.7%和14.5%.子囊菌门与土壤蔗糖酶存在显著正相关;被孢霉门与土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶存在显著正相关.冗余分析表明,土壤有机碳、全氮和硝态氮是影响土壤真菌群落的主要环境因子.随机森林结果表明,土壤真菌Simpson指数和土壤脲酶活性对作物产量的重要性高.综上所述,炭基肥施用提高了华北冬小麦和夏玉米轮作农田土壤有机碳和全氮含量,提高了土壤酶活性和多数优势真菌门类相对丰度,对作物产量的提高有积极作用. 展开更多
关键词 生物炭基肥 冬小麦夏玉米轮作 土壤养分 土壤酶 真菌群落
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掺混尿素配施有机肥对冬小麦氮肥利用率、产量及土壤供氮性能的影响 被引量：2
10
作者 李常英 安静 +2 位作者 窦京海 丁美丽 杜娇娇 《山东农业科学》 北大核心 2025年第2期105-113,共9页
本试验以‘泰农18’为供试小麦品种,进行2年(2022、2023年)的田间肥料试验。基于普通尿素与控释尿素7∶3掺混,设置无氮对照(CK)、普通尿素处理(CU)以及有机肥(F)替代掺混尿素(M)比例分别为0、25%、50%、75%、100%处理(分别记为M100F0、M... 本试验以‘泰农18’为供试小麦品种,进行2年(2022、2023年)的田间肥料试验。基于普通尿素与控释尿素7∶3掺混,设置无氮对照(CK)、普通尿素处理(CU)以及有机肥(F)替代掺混尿素(M)比例分别为0、25%、50%、75%、100%处理(分别记为M100F0、M75F25、M50F50、M25F75、M0F100),共7个处理,研究等氮条件下有机肥不同比例替代掺混尿素一次性施用对冬小麦氮素吸收利用、产量以及土壤供氮性能的影响。结果表明,普通尿素处理(CU)提高了冬小麦生育前期表层(0~30 cm)土壤硝态氮与铵态氮含量,使得该阶段小麦长势较佳,但硝态氮与铵态氮淋溶量也较高,导致此后土壤有效氮含量迅速下降,因此冬小麦氮肥利用率(NUE)、产量均较低。与CU相比,掺混尿素配施有机肥处理延长土壤氮素的供应周期,降低氮素淋溶及提高土壤酶活性,促进土壤腐植酸组分转化,提高小麦干物质积累、氮肥利用率及产量。2年NUE平均以M50 F50处理最高,2022、2023年较其他施肥处理NUE分别增加1.51%~21.48%、8.90%~22.64%。综上,本试验条件下采用50%有机肥替代掺混尿素可提高土壤供氮性能,从而提高冬小麦产量和氮肥利用效率,为最佳有机肥替代处理。 展开更多
关键词 掺混尿素 有机肥 冬小麦 氮肥利用率 产量
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河南省冬小麦田杂草群落分布现状及其变化原因分析 被引量：1
11
作者 高兴祥 孔媛 +8 位作者 张耀中 李美 李健 金岩 张国福 刘帅帅 刘明平 曾艳 柏连阳 《中国农业科学》 北大核心 2025年第1期91-100,共10页
【目的】过去10年,河南省6个冬小麦种植区杂草群落结构发生了明显变化,明确河南省6大冬小麦种植区域杂草群落演替规律,并分析其演替原因,为制定冬小麦田杂草精准防控策略提供理论依据。【方法】于2023年11—12月,采用倒“W”型九点取样... 【目的】过去10年,河南省6个冬小麦种植区杂草群落结构发生了明显变化,明确河南省6大冬小麦种植区域杂草群落演替规律,并分析其演替原因,为制定冬小麦田杂草精准防控策略提供理论依据。【方法】于2023年11—12月,采用倒“W”型九点取样法,调查河南省17市共计378个地块的冬小麦田杂草种类和株数,明确河南省6大冬小麦种植区杂草群落现状,并与2013年调查结果比较,分析10年来的杂草群落变化规律。【结果】河南省冬小麦田杂草群落现状及变化有以下特点:(1)禾本科杂草发展迅速,节节麦(Aegilops tauschii)、多花黑麦草(Lolium multiflorum)、雀麦(Bromus japonicus)和大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)从局部区域逐步向全省扩散蔓延,目前几乎覆盖全省的各大种植区域,其中节节麦和雀麦主要发生在旱茬麦田。2013年这4种杂草的相对优势度排序分别是第14、15、27和35位,2023年相对优势度分别位居第2、5、8和15位。(2)猪殃殃(Galium aparine)和波斯婆婆纳(Veronica persica)是河南省冬小麦田主要的阔叶杂草,2023年相对优势度分别高达26.89%和10.68%。其中猪殃殃相对优势度10年来均居于第1位,且在旱茬麦田和稻茬麦田均能造成巨大危害,波斯婆婆纳从第6位上升为第3位。(3)猪殃殃、节节麦、波斯婆婆纳和播娘蒿(Descurainia sophia)目前成为河南省冬小麦田的绝对优势杂草。2013年相对优势度超过10%的只有猪殃殃和荠菜(Capsella bursa-pastoris),分别为17.38%和10.92%;2023年相对优势度超过10%的有猪殃殃、节节麦、波斯婆婆纳和播娘蒿,分别为26.89%、13.45%、10.68%和10.65%。(4)宝盖草(Lamium amplexicaule)、野芥菜(Raphanus raphanistrum)、牛繁缕(Malachium aquaticum)、泽漆(Euphorbia helioscopia)、麦家公(Lithospermum arvense)、野老鹳草(Geranium carolinianum)等杂草在局部区域危害大,此外稻槎菜(Lapsana apogonoides)、通泉草(Mazus japonicus)、看麦娘(Alopecurus aequalis)等区域性危害杂草主要分布于稻茬麦田。【结论】耕作制度变化、恶性杂草传播入侵和杂草抗药性发展是造成河南省冬小麦田杂草群落变化的主要因素,联合收割机跨区作业和人类无意识携带传播也是推动杂草群落变化的重要因素。在河南省冬小麦田杂草防控中,应推广土壤封闭处理除草剂和苗后茎叶处理除草剂与农艺措施相结合、根据不同种植区域田间草相精准选择除草剂以及不同机理除草剂轮换使用等区域杂草综合防控策略。 展开更多
关键词 河南省 杂草群落 冬小麦田 群落演替
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缓释氮肥对滴灌冬小麦产量及土壤硝/铵态氮的影响 被引量：1
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作者 吕彩霞 李永福 +4 位作者 信会男 李娜 赖宁 耿庆龙 陈署晃 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第8期179-186,共8页
过量施用普通氮肥造成作物效益低及土壤环境污染已成为普遍共识,调控硝化过程是保障作物稳产、减少化肥用量及土壤氮素损失的有效途径。在磷、钾肥用量相同的基础上设置6个氮肥梯度:不施氮肥(N0)、农户施肥(N130)、优化施肥(N100)、优... 过量施用普通氮肥造成作物效益低及土壤环境污染已成为普遍共识,调控硝化过程是保障作物稳产、减少化肥用量及土壤氮素损失的有效途径。在磷、钾肥用量相同的基础上设置6个氮肥梯度:不施氮肥(N0)、农户施肥(N130)、优化施肥(N100)、优化减施普通氮肥20%(N80)、优化减施缓释氮肥25%(N_(45)75)、优化减施缓释氮肥40%(N_(45)60),分析在减少普通氮肥情况下施用缓释氮肥对滴灌冬小麦产量及土壤硝/铵态氮含量的影响。结果表明,在减少总氮投入的情况下施用缓释氮肥,冬小麦的有效穗数、穗粒数与千粒重未显著下降且产量仍较高,N4575处理的氮肥农学效率高于其他处理,较N130处理提高44.57%。优化减施处理的氮素偏生产力均高于N130处理,并且施用缓释氮肥处理的氮素偏生产力均高于施用普通氮肥处理,其中N_(45)60和N_(45)75处理较N130处理分别提高79.08%和63.32%。减氮处理均提高了氮肥利用率,其中N4575处理氮肥利用率最高,较N130处理提高29.53%。合理施用缓释氮肥会降低土壤深层硝/铵态氮的含量,从而减少氮素向土层深处淋溶的风险。因此,合理施用缓释氮肥可以作为一种既稳定滴灌冬小麦产量又减少环境污染的有效选择。以上研究结果为滴灌冬小麦合理施肥提供了理论支撑,对提升冬小麦生产能力、保障环境安全具有重要意义。 展开更多
关键词 缓释氮肥 冬小麦 产量 硝/铵态氮
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基于水热耦合的冬小麦-夏玉米产量响应与变化预测 被引量：1
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作者 任贺靖 路凯超 +1 位作者 蔡甲冰 侯立柱 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期429-443,484,共16页
全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stew... 全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stewart型、Jensen型、Minhas型4种经典的水分生产函数,构建冬小麦-夏玉米生育期内各阶段积温、耗水量和产量之间的水热生产函数;在此基础上,利用第六次国际耦合模式比较计划CMIP6中海-气耦合全球气候MIROC6模式数据来考虑未来气候变化情景,对低强迫排放情景(SSP1-RCP2.6和SSP4-RCP3.4)、中等强迫排放情景(SSP2-RCP4.5)、中等至高强迫排放情景(SSP3-RCP7.0)和高强迫排放情景(SSP5-RCP8.5)等5种未来气候变化情景的逐日降雨量与气温数据进行降尺度分析,并结合构建的水热生产函数对冬小麦-夏玉米产量变化进行分析和预测。结果表明:经多年灌溉试验数据校核后的AquaCrop模型可以较好地模拟该地区冬小麦-夏玉米生长过程,夏玉米产量模拟值与实测值间的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、标准化均方根误差(NRMSE)和一致性系数(d)分别为0.91、0.58 t/hm^(2)、0.06、0.97,冬小麦分别为0.80、0.42 t/hm^(2)、0.10、0.94。通过AquaCrop模型模拟的多年数据构建了4种水热生产函数,其中Jensen型生产函数效果最好;冬小麦在抽穗-灌浆期对水分最敏感,返青-拔节期积温对产量影响效应最明显,而夏玉米在拔节-抽穗期对水分最敏感,本阶段积温对产量的影响效应也最明显。在未来气候变化的5种排放情景下,冬小麦潜在产量呈波动趋势,但均高于当前时期的多年平均潜在产量,在SSP3-RCP7.0情景更适合生长发育;夏玉米潜在产量整体呈上升趋势,在SSP1-RCP2.6情景更适合生长发育。在未来5种气候情景下,仅考虑水热条件补充灌溉对冬小麦潜在产量的贡献率为70%左右;生育期降雨量对夏玉米潜在产量的贡献率为94%左右。研究结果可评估未来气候变化下粮食作物产量变化情况,为保障国家粮食安全战略提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 积温 产量 AquaCrop模型 水热耦合 CMIP6
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不同施氮水平下调亏灌溉对冬小麦叶片光合与水氮利用效率的影响 被引量：1
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作者 吴晓磊 刘俊明 +3 位作者 曹辉 付媛媛 黄超 高阳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期618-627,共10页
为研究冬小麦在不同施氮水平下的调亏灌溉效应,于2021—2022年在黄淮海平原的河南省新乡县开展大田试验,设置3个施氮水平:N1(120 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))和N3(360 kg/hm^(2)),在拔节-抽穗期设置3个调亏水平:中度调亏(灌水量18 mm... 为研究冬小麦在不同施氮水平下的调亏灌溉效应,于2021—2022年在黄淮海平原的河南省新乡县开展大田试验,设置3个施氮水平:N1(120 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))和N3(360 kg/hm^(2)),在拔节-抽穗期设置3个调亏水平:中度调亏(灌水量18 mm,M)、轻度调亏(灌水量24 mm,L)和对照(灌水量30 mm,CK)。结果表明:冬小麦旗叶净光合速率(P_(n))受到调亏和施氮水平的显著影响,复水后各处理P_(n)均表现出不同程度的补偿增长效应,补偿效应随施氮量增加而增强,N3M、N3L处理表现出超级补偿效应,与复水前相比分别增长42.5%和32.4%。花期地上部干物质量、成熟期地上部营养器官干物质量均随施氮量增加而增大,成熟期地上部营养器官干物质量随灌水量增加而增大。而轻度调亏能够促进花期地上部干物质积累和干物质向籽粒方向转移,促进植株氮素、穗氮素积累,进而提高冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP);运用Mintab 15.1软件建立冬小麦产量、WUE、NPFP与施氮量、灌水量的二次回归方程,计算得出当施氮量为214.6 kg/hm^(2)、灌水量为166.6 mm时,冬小麦产量为10973.1 kg/hm^(2),WUE为2.7 kg/m^(3),NPFP为52 kg/kg,复合合意性最高为0.7,综合效益符合预期目标。因此,施氮量214.6 kg/hm^(2)结合拔节-抽穗期进行轻度水分调亏,能使冬小麦保持较高产量和水氮利用效率,可作为该地区适宜的冬小麦调亏灌溉模式。 展开更多
关键词 冬小麦 调亏灌溉 复水 净光合速率 补偿效应 水氮利用效率
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堆肥替代化肥对冬小麦产量、农学及环境效益的影响 被引量：1
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作者 徐晓峰 田燕娇 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期80-87,M0006,M0007,共10页
为明确有机肥替代化肥比例对冬小麦产量和效率的影响,大田试验以不施肥为对照(CK),共设置常规施氮即全用化肥(0%OM)、有机肥氮替代20%(质量分数)化肥氮(20%OM)、有机肥氮替代50%化肥氮(50%OM)、有机肥氮替代70%化肥氮(70%OM)共4个堆肥... 为明确有机肥替代化肥比例对冬小麦产量和效率的影响,大田试验以不施肥为对照(CK),共设置常规施氮即全用化肥(0%OM)、有机肥氮替代20%(质量分数)化肥氮(20%OM)、有机肥氮替代50%化肥氮(50%OM)、有机肥氮替代70%化肥氮(70%OM)共4个堆肥替代化肥处理,监测了2021—2024年共3个年度冬小麦的群体动态、花前干物质输出特点、产量及产量构成,并计算了氮肥利用效率、碳减排量及环境和农学综合效益。结果表明:连续3年不施肥和施用全量化肥产量均表现为逐年下降。20%OM处理在第1年的产量低于0%OM处理,但后2年与0%OM处理相比,20%OM处理下小麦产量增加了34%~44%,穗数增加了7%~16%、穗粒数增幅了8%~39%,产量均达到最高。50%OM、70%OM处理在第1年的产量均高于20%OM处理,但后2年的产量均低于20%OM处理,但差异不显著。各堆肥替代率下冬前和拔节期苗数无显著差异,但堆肥替代部分化肥处理的穗数略高于化肥处理。与0%OM处理相比,20%、50%和70%替代率下可分别减少碳排放量82.82 kg/hm^(2)、165.64 kg/hm^(2)和248.46 kg/hm^(2)。综合小麦籽粒产量最高带来的效益,与0%OM处理相比,20%、50%和70%替代率下的综合效益分别为4 157.02元/hm^(2)、3 644.24元/hm^(2)和3 651.32元/hm^(2),而单纯不施化肥因产量损失将导致损失1 022.40元/hm^(2)。堆肥对化肥替代率的选择对冬小麦产量和效益有显著的影响。采用20%的替代率综合效益更好。 展开更多
关键词 堆肥 碳减排 替代率 冬小麦 产量
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气候变化条件下影响河北山前平原区小麦产量的主要气候因素分析 被引量：1
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作者 吕丽华 刘茜 +1 位作者 郑孟静 张经廷 《河北农业科学》 2025年第2期83-92,共10页
近年来气候变化导致气象灾害风险增大,小麦生产系统稳定性受到严峻挑战。明确河北藁城地区影响小麦增产的主要气候因子,可为小麦防灾减灾技术措施的调整提供科学依据。利用河北藁城地区1960-2018年的主要气候因子(降水量、平均气温、最... 近年来气候变化导致气象灾害风险增大,小麦生产系统稳定性受到严峻挑战。明确河北藁城地区影响小麦增产的主要气候因子,可为小麦防灾减灾技术措施的调整提供科学依据。利用河北藁城地区1960-2018年的主要气候因子(降水量、平均气温、最低气温、相对湿度、风速、日照时数)数据以及1994-2018年的小麦产量数据,分析了冬小麦生长季主要气候因子的变化特征,以及关键气候因子变化对小麦产量的影响。结果表明:小麦生长季降水量年际变化幅度较大,但总体呈持平趋势;平均气温和最低气温呈上升趋势,平均每10 a分别上升0.28和0.40℃;相对湿度、风速和日照时数呈下降趋势,平均每10 a分别下降1.02百分点、0.23 m/s和62.4 h。小麦各生长阶段平均气温、最低气温和风速,10-11月和3-4月相对湿度,10-11月、12-2月和5月日照时数均呈显著或极显著变化趋势;12-2月和5月降水量,10-11月、3-4月、5月平均气温和最低气温,3-4月和5月日照时数,5月相对湿度与产量均呈正相关。通过对小麦产量与各气候因子进行回归分析发现,平均气温、最低气温和风速回归系数高,对产量影响较大;相对湿度、日照时数和降水量对产量影响较小。明确了河北山前平原区气候因子的变化趋势,得出了各生长阶段影响小麦产量提高的主要气候因子,为该区域小麦防灾减灾技术措施的调整提供了科学依据。 展开更多
关键词 冬小麦 气候因子 产量
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河北省农业灌溉水资源价值分析——以冬小麦和夏玉米为例 被引量：1
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作者 周淑梅 卢娜 李晶晶 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期277-284,共8页
为提升河北省农业灌溉水资源利用效率,缓解其地下水超采问题,以冬小麦—夏玉米为研究对象,基于C—D生产函数计算河北省农业灌溉用水产出弹性,进一步求解各地市农业灌溉水资源价值,并探析河北省农业灌溉水资源价值的时空变异特征及驱动... 为提升河北省农业灌溉水资源利用效率,缓解其地下水超采问题,以冬小麦—夏玉米为研究对象,基于C—D生产函数计算河北省农业灌溉用水产出弹性,进一步求解各地市农业灌溉水资源价值,并探析河北省农业灌溉水资源价值的时空变异特征及驱动力机制。结果表明:研究区冬小麦和夏玉米灌溉用水产出弹性均大于0,表明灌溉水资源对农业生产起积极作用;研究期间,各市冬小麦灌溉水资源价值时间上呈波动上升态势,空间呈“中部>南部>北部”特征;夏玉米灌溉水资源价值时间上呈“先快速上升,后缓慢下降,再逐渐上升”态势,空间特征表现为“南部>北部>中部”,夏玉米灌溉水资源价值整体高于冬小麦。通过优化生产要素配置、推广节水技术等措施可提高河北省农业用水效率,进一步促进河北省农业水资源可持续利用。 展开更多
关键词 河北省 农业灌溉用水 水资源价值 冬小麦—夏玉米 C—D生产函数 时空变异
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不同类型尿素及施用方式对滴灌冬小麦产量形成和氮肥利用效率的影响
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作者 李杰 徐其江 +5 位作者 张永强 徐文修 吕晓庆 陈传信 聂石辉 雷钧杰 《新疆农业科学》 北大核心 2025年第1期53-59,共7页
【目的】探究不同尿素及施用方式对滴灌冬小麦光合特性、干物质生产、产量及氮肥利用效率的影响。【方法】于2021~2022年在大田滴灌条件下,设置不施尿素(F_(0))、普通尿素(F_(1))、腐殖酸尿素(F_(2))、控释尿素一次基施(F_(3))、控释尿... 【目的】探究不同尿素及施用方式对滴灌冬小麦光合特性、干物质生产、产量及氮肥利用效率的影响。【方法】于2021~2022年在大田滴灌条件下,设置不施尿素(F_(0))、普通尿素(F_(1))、腐殖酸尿素(F_(2))、控释尿素一次基施(F_(3))、控释尿素分次施用(F_(4))共5个处理,研究不同处理滴灌冬小麦产量形成和氮肥利用效率的变化规律。【结果】F_(4)处理的冬小麦叶片SPAD值在各测定期均表现为最高,且在拔节期、开花期和灌浆期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)亦均高于其它处理,其细胞间CO_(2)浓度则最低。各处理在开花期和灌浆期单株干物质积累量均呈F_(4)>F_(2)>F_(3)>F_(1)>F_(0)的变化规律。不同处理滴灌产量以F_(4)处理最高,为9210.95 kg/hm^(2),分别较F_(0)、F_(1)、F_(2)、F_(3)处理产量提高了21.64%、12.52%、8.12%和6.52%;F_(4)处理下冬小麦的氮肥农学利用率(7.28 kg/kg)、氮肥偏生产力(40.93 kg/kg)均最大。【结论】控释尿素分次施用F_(4)处理冬小麦叶片各项光合指标表现较好,籽粒产量较高。 展开更多
关键词 尿素 冬小麦 光合特性 产量 氮肥利用效率
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黄淮海冬小麦干旱指数构建及应用
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作者 杨建莹 霍治国 +4 位作者 王懿 王培娟 张丰寅 邬定荣 马玉平 《应用气象学报》 北大核心 2025年第6期719-730,共12页
构建考虑前效影响的作物逐日干旱指数是研制作物干旱灾变逐日动态监测、预警技术的基础。针对黄淮海平原冬小麦干旱,利用1981—2023年逐日气象数据、冬小麦干旱灾情史料和冬小麦发育期数据,厘定冬小麦不同发育阶段干旱前效影响系数,构... 构建考虑前效影响的作物逐日干旱指数是研制作物干旱灾变逐日动态监测、预警技术的基础。针对黄淮海平原冬小麦干旱,利用1981—2023年逐日气象数据、冬小麦干旱灾情史料和冬小麦发育期数据,厘定冬小麦不同发育阶段干旱前效影响系数,构建能反映冬小麦干旱动态特征的逐日干旱指数,并以2022年冬小麦干旱过程为例,开展基于干旱指数的典型过程追踪应用。结果表明:冬小麦越冬前、越冬期、返青-拔节期、抽穗-灌浆期和乳熟-成熟期干旱前效影响系数分别为0.93、0.88、0.81、0.92和0.95,0.90为冬小麦全生育期的最佳前效影响系数值;在预留独立灾情样本、典型站点(山东济阳站)1981—2023年长序列、典型年份(2014—2015年)区域尺度有效性检验中,构建的逐日干旱指数显示了时间、空间有效性。以2022年4—5月冬小麦干旱为例,干旱指数可有效反演单站点和区域冬小麦干旱灾变逐日动态过程。研究结果可为作物干旱逐日监测、预警及实时动态评估技术的研制提供支撑。 展开更多
关键词 干旱指数 冬小麦 前效影响 灾变过程
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不同尿素类型及施用方式对滴灌冬小麦植株性状及产量构成的影响
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作者 李杰 张永强 +6 位作者 雷钧杰 吕晓庆 陈传信 徐其江 聂石辉 徐文修 常旭虹 《作物杂志》 北大核心 2025年第5期266-271,共6页
本研究分析了不同尿素类型及施用方式对滴灌冬小麦生长及产量的影响,为新疆滴灌冬小麦尿素合理施用提供理论依据。于2021-2022年在大田滴灌条件下,以小麦品种新冬18号为材料,设置不施尿素(F0)、普通尿素(F1)、腐植酸尿素(F2)、控释尿素... 本研究分析了不同尿素类型及施用方式对滴灌冬小麦生长及产量的影响,为新疆滴灌冬小麦尿素合理施用提供理论依据。于2021-2022年在大田滴灌条件下,以小麦品种新冬18号为材料,设置不施尿素(F0)、普通尿素(F1)、腐植酸尿素(F2)、控释尿素一次基施(F3)和控释尿素分次施用(F4)共5个处理,除F0外,每个处理纯氮用量均为225 kg/hm^(2),研究不同处理对滴灌冬小麦株型性状、叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、干物质转运及籽粒产量的影响。结果表明,F1处理相较于F0处理,在测定期可提高滴灌冬小麦的株高、穗长、穗下节和倒二节节间长度;其余尿素处理的株高和各节间长度较F1处理均降低,但穗长则相对增长,其中F4处理表现为株高最短,穗最长。各处理在开花期和灌浆期的LAI均表现为F4>F3>F1>F2>F0,LAD变化规律与LAI相同;控释尿素分次施用可有效促进小麦花后干物质生产并向籽粒运转;不同处理滴灌冬小麦产量以F4处理最高,为9210.95 kg/hm^(2),分别较F0、F1、F2和F3处理提高了21.64%、12.52%、8.12%和6.52%。综合分析得出,在本试验条件下,控释尿素分次施用(F4)处理下冬小麦株型性状相对较好,LAI最大,干物质积累转运效率和对籽粒贡献率较高,籽粒增产幅度较大。 展开更多
关键词 冬小麦 尿素 产量 植株性状 滴灌
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