摘要:为了进一步挖掘无人机载激光雷达（Light Laser Detection and Ranging，LiDAR）在农作物长势监测方面的潜力，探究机载LiDAR与多光谱遥感数据融合反演冬小麦叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）的效果，本研究以无人机载LiDAR和可见光-近红外多光谱为研究手段，获取试验区冬小麦孕穗期的无人机载LiDAR点云和多光谱数据，从中提取并筛选合适的LiDAR点云结构参数和植被指数，借助多元线性回归法（Multivariable Linear Regression，MLR）和偏最小二乘回归法（Partial Least Squares Regression，PLSR），通过融合LiDAR点云结构参数与植被指数以及单独使用植被指数作为模型输入参数，分别与实测LAI构建了LAI反演模型。用决定系数（Coefficient of Determination，R2）和均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）来评价模型时，结果显示融合LiDAR点云与多光谱数据能够较好地反演冬小麦LAI。而且，无论是利用MLR还是PLSR法，融合LiDAR点云结构参数与植被指数的模型（MLR：R2=0.901，RMSE=0.480；PLSR：R2=0.909，RMSE=0.445（n=16））均优于仅使用植被指数的模型（MLR：R2=0.897，RMSE=0.492；PLSR：R2=0.892，RMSE=0.486（n=16））。因此，加入无人机载LiDAR数据可以一定程度上弥补光谱数据在作物垂直方向上信息提取不足的缺陷，提高冬小麦LAI的反演精度，为冬小麦LAI反演提供了更优的手段。

摘要:为探究适宜于黄淮潮土区的合理氮肥运筹方式，为中国化肥施用量零增长目标提供理论依据和技术支撑，在黄淮潮土农田定位试验地研究了氮肥运筹对冬小麦/夏玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响。试验设置4种氮肥运筹方式：基施控失尿素（T1）、基施普通尿素+追施普通尿素（T2）、基施控失尿素+追施普通尿素（T3）和基施普通尿素+追施控失尿素（T4），各氮肥运筹方式均包含0、80、160和240 kg·hm-2 （以N计，下同）4个施氮水平。结果表明，随施氮量增加，平均单季籽粒产量、周年产值及周年纯效益均表现为先增加后降低趋势，而氮肥利用效率则表现为逐渐降低趋势，其中以160 kg·hm-2 时效果较优。T1处理小麦季籽粒产量、周年产量、周年产值及周年纯经济效益均显著高于其他3个处理。效益分析表明，虽然T1处理在等氮条件下氮肥投入成本相对较高，但其较其他氮肥运筹减少了追肥人工成本，加之该处理产量相对较高，最终该处理纯效益相对较高。结合施氮量与产量曲线方程，在160~173 kg·hm-2 施用范围内一次性基施控失尿素符合当前研究地区农村劳动力缺乏的实际情况，且能保证产量收益。

摘要:针对目前黄淮海平原潮土区普遍实施的覆盖式秸秆还田所存在的主要问题，本研究提出了基于氮肥激发的秸秆深埋还田技术，并通过连续4年（2011—2014）的大田定位试验进行检验。系统比较了秸秆移除、秸秆覆盖还田、激发式秸秆深还（秸秆与无机氮肥或有机氮肥配施进行深埋，并于行间种植作物）的3种秸秆还田方式对土壤养分和冬小麦产量的影响。结果表明：激发式秸秆深还在各项土壤养分指标和冬小麦产量方面均有显著优势，该处理能够显著增加土壤有机质、微生物生物量碳、微生物生物量氮、土壤全氮和土壤硝态氮含量，并显著提升冬小麦产量。其中无机氮肥激发秸秆深还处理能显著增加土壤硝态氮含量和冬小麦有效穗数，从而显著提升冬小麦产量。而有机氮肥激发的秸秆深还处理主要通过提升土壤有机质，增加冬小麦千粒重来增加产量。所有处理中16%无机氮肥激发的秸秆深还冬小麦产量最高。

摘要:采用大面积土壤养分定位监测和肥料定位试验相结合的方法，研究了太行山山麓平原17个县851个点在1978—2008年的土壤养分动态变化及1996—1999年、2010—2012年两时段土壤供肥能力的变化。研究结果：1978—2008年间，太行山山麓平原冬小麦-夏玉米轮作区土壤有机质、全氮、有效磷的含量分别增加了7.67 g kg-1、0.31 g kg-1、17.77 mg kg-1；其中，1993-2008年间的变化量分别占1978—2008年间变化量总量的70.8%、60.0%、75.5%。土壤速效钾含量在1978—1993年间降低了16.45mg kg-1，而在1993—2008年期间增加了14.40mg kg-1。同时，土壤有机质、有效磷和速效钾含量的空间变异正在逐渐增加，土壤全氮含量的变化在逐渐减小。目前土壤供氮、磷、钾能力在冬小麦茬口分别为89.3%、84.6%、96.6%，较1996—1999年期间分别增加37.9、0.7、2.1个百分点；土壤供氮、磷、钾能力在夏玉米茬口分别为72.8%、90.2%、86.1%，比1996—1999年期间土壤供氮、磷、全钾分别增加18.0、7.1、-4.8个百分点。土壤氮磷钾输入量超过作物需求量从而导致土壤有机质、有效磷和速效钾等肥力指标逐渐升高，作物产量对肥料养分的响应日趋迟钝，肥料利用率逐渐降低。

摘要:为建立关中灌区冬小麦施肥指标体系，对关中灌区2008年95个冬小麦“3414”大田试验数据进行整理、分析，以相对产量70%、80%、90%和95%划分土壤养分丰缺指标，并利用一元二次模型对各试验点施肥量与产量关系进行模拟，确定各试验点最佳经济产量施肥量，最终建立了关中灌区冬小麦基于土壤碱解氮（AN）、有效磷（AP）和速效钾（AK）测定值的氮、磷、钾推荐施肥模型，确定了不同肥力水平下的推荐施肥量：当碱解氮含量处于极低（＜50 mg kg-1）、低（50~80 mg kg-1）、中（80~120 mg kg-1）和高等级（＞120 mg kg-1）时，氮肥（N）施用量分别为190~230 kg hm-2、150~190 kg hm-2、110~150 kg hm-2和0~110 kg hm-2；有效磷含量处于极低（＜10 mg kg-1）、低（10~20 mg kg-1）、中（20~35 mg kg-1）和高等级（＞35 mg kg-1）时，磷肥（P2O5）施用量分别为130~160 kg hm-2、110~130 kg hm-2、90~110 kg hm-2和0~90 kg hm-2；速效钾含量处于低（＜90 mg kg-1）、中（90~150 mg kg-1）、高（150~190 mg kg-1）和极高等级（＞190 mg kg-1）时，钾肥（K2O）施用量分别为120~150 kg hm-2、90~120 kg hm-2、70~90 kg hm-2和0~70 kg hm-2。示范试验证明推荐施肥处理较农民习惯施肥处理平均增产789 kg hm-2，增收1 227 元 hm-2，肥料贡献率提高8.2个百分点，每kg氮磷钾肥小麦增产量提高1.7 kg。

摘要:在陕西渭北旱塬，利用长期定位试验研究了长期不同氮肥用量（0、80、160、240、320 kg hm-2）对旱地冬小麦产量形成，氮素利用，土壤硝态氮残留、夏闲期淋溶和矿化的影响。结果表明：随用量增加，施氮提高旱地小麦产量的效应下降，而土壤硝态氮残留迅速增加。作物生长当季的硝态氮残留主要分布在0～60 cm土层，施氮超过160 kg hm-2时，达56.8～211.7 kg hm-2，来源于当季施用氮肥的残留占64%～90%。夏闲期土壤硝态氮发生淋失的土层深度和硝态氮淋失量均与施氮量呈显著的抛物线关系（r = 0.988 9和0.994 0），施氮量超过160 kg hm-2时，每增加100 kg hm-2的氮肥投入，硝态氮淋失深度和淋失量增加量分别高于27 cm和80.4 kg hm-2。平均每10 mm的夏闲期降水可使离开原土层发生淋溶的硝态氮向下移动2～4 mm。施氮量对硝态氮淋失的深度没有显著影响。夏闲期土壤氮素矿化量、来源于当季施入土壤肥料氮被生物固定后的再矿化量分别为51.8～160.9 kg hm-2和31.6～109.2 kg hm-2。基于本研究，建议渭北旱塬冬小麦施氮量控制在146～163 kg hm-2，以保证旱地小麦高产，防止过量肥料氮残留，减少淋溶风险。

摘要:在水培条件下，以4种不同基因型冬小麦小偃6号、NR9405、陕229和RB6为试验材料，采用浓度梯度法等研究了小麦幼苗的Na+吸收动力学特征及其与耐盐性的关系。结果表明：冬小麦对Na+的吸收可分为两个阶段，盐浓度在NaCl 50~80 mmol L-1以下（低盐）时，4种冬小麦的Na+吸收动力学参数Vmax和Km分别为Na+ 0.50、0.30、0.58、0.55 mg g-1 h-1 和Na+ 18.50、3.89、70.90、30.68 mmol L-1；在NaCl 50~80 mmol L-1以上（中、高盐）时，4种冬小麦的Vmax和Km分别为1.81、1.56、2.11、2.11 mg g-1 h-1和Na+ 107.20、70.29、121.06、102.67 mmol L-1。在低盐环境中冬小麦对Na+的排斥率为90%左右，而在高盐环境中对Na+的排斥率只有50%～60%。低盐胁迫下小偃6号和NR9405对Na+的吸收速率较陕229和RB6高50%，Na+的排斥率品种间相差不大；在中、高盐胁迫下陕229和RB6对盐分吸收累积速率较小偃6号和NR9405高15%，而后者对Na+的排斥率较前者高10%。高盐胁迫下高的Na+吸收速率和低的Na+排斥效应可能是陕229和RB6不耐盐的重要原因．

摘要:采用土培试验，以 15 氮(N)标记的硫酸铵和兔粪作为无机肥和有机肥氮源，进行交叉标记，研究了当季小麦种植下有机无机肥料配施处理协同氮素在土壤氮库和作物体内的去向。试验共设5个处理：对照无氮处理(CK)，无机氮肥处理(IF)，有机氮肥处理(OF)，有机无机氮肥配施的两个处理，其中一个进行有机肥料的15N标记(IOF1)，另一个进行无机肥料的15N标记(IOF2)。结果表明：1)无论黏壤土还是黏土，IF和IOF处理下小麦籽粒产量最高，且IF与IOF间没有显著差异；2)IOF处理无机肥料氮的存在显著提高了小麦籽粒和植株对有机肥料15N的吸收，黏壤土和黏土上籽粒增幅分别为57.1%和133.3%，植株增幅分别达220%和100%；3)与IF或OF处理相比较，黏壤土上IOF处理增加了无机肥料15N和有机肥料15N在小麦营养器官的积累，而在黏土上增加了无机肥料15N在营养器官、有机肥料15N在生殖器官籽粒的积累；4)与IF或OF相比较，小麦成熟期IOF处理有机肥料氮和无机肥料氮相互协同促进了对方在土壤微生物氮(MBN)库的固持，土壤—作物系统肥料15N回收率显著增加，相应地，有机肥料15N和无机肥料15N损失率显著降低。可见，与传统IF处理相比较，IOF处理取得与之相当的小麦籽粒产量。IOF处理无机肥料氮和有机肥料氮协同促进了肥料氮在土壤—作物系统的回收。

摘要:依托FACE（Free air carbon dioxide enrichment）技术平台，采用稳定13C同位素法，通过将C3作物小麦种植于长期单作玉米的C4土壤上，研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对水稻- 小麦轮作制中冬小麦生长季土壤有机碳更新的影响。结果表明，种植一季小麦后土壤有机碳的δ13C值显著降低，小麦生长改变了土壤有机碳的组成，大气CO2浓度增加促进作物向土壤中输入更多的碳。大气CO2浓度升高增加了麦田土壤有机碳的更新率，使土壤有机碳的更新率由3.61%（施氮量为150 kg hm-2，LN）～4.59%（施氮量为250 kg hm-2，HN）提高至6.72%（LN）～8.55% （HN），分别增加72.7%和86.1%。结果表明，大气CO2浓度升高和提高氮肥用量将加快农田土壤有机碳的更新．

摘要:旱灾是影响我国农业最大的气象灾害。频发的冬春旱尤其是春旱恰逢冬小麦生长的关键阶段，对我国的冬小麦生产造成了严重影响，利用遥感技术实现冬小麦旱情监测成为当前农业旱情管理的一个重要发展方向。采用2005年EOS/MODIS数据产品，对春季不同时段内河北省旱情监测遥感信息模型的互补性进行了研究，得出以下结论：(1)在冬小麦生长的不同时期，ATI模型与TVDI模型之间具有较好的互补性，3月冬小麦旱情遥感监测应选取ATI遥感信息模型；(2)4月~5月表层土壤的RSM-TVDI、RSM-ATI的拟合方程均通过了置信度α＝0.001水平的t检验且相关性较好，TVDI和ATI均可以用来估算4月~5月土壤表层土壤水分；(3)4月~5月RSM-TVDI、RSM-ATI的相关性与误差分析结果表明：4月上旬和4月中旬可选择ATI模型或TVDI模型进行冬小麦旱情遥感监测，但以4月上旬选择ATI模型、4月中旬选择TVDI模型为佳，4月下旬~5月下旬TVDI模型是比较合适的冬小麦旱情遥感监测模型．