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黑土区玉米秸秆还田条件下作物信息的空间变异性研究

虞鹏  
【摘要】:东北黑土区土壤退化严重,土壤养分与蓄水能力下降,不利于农业生产发展。秸秆还田技术有助于保护环境,改善土壤理化性质。作物信息的空间变异性研究是精准农业的重要基础,可以为合理安排农业生产提供理论依据。因此,本文以黑土区农田为例,运用地统计学和多重分形研究秸秆还田条件下作物信息的空间变异性,运用联合多重分形研究玉米穗质量构成要素与其他作物信息的多尺度相关特征,结果表明:(1)玉米株高的平均值随着生育时期先增加后基本保持不变,茎粗、叶绿素含量和叶面积平均值随着生育时期均表现为先增加后减小。株高和茎粗的变异强度随生育时期均逐渐降低,叶绿素含量和叶面积的变异强度先降低后增加,穗粗的变异强度属于弱变异,其他玉米穗质量构成要素均为中等变异。(2)玉米苗期至成熟期株高的空间相关范围先增加后保持不变,茎粗和叶面积的空间相关范围逐渐增加,叶绿素含量的空间相关范围先增加后降低。玉米苗期和拔节期株高、苗期和成熟期茎粗、拔节期至灌浆期叶绿素含量、苗期叶面积、行粒数和穗粒数具有强烈的空间相关性,其他生育时期作物信息均为中等空间相关性。(3)作物信息均具有多重分形特征,穗粗空间变异性主要由其高值引起,其他作物信息的空间变异性主要由其低值引起。(4)玉米穗质量构成要素与不同生育期株高的单一尺度与多尺度相关程度均逐渐增大;玉米穗质量构成要素与茎粗的单一尺度相关程度随生育时期逐渐增大,而多尺度上的相关程度表现为先增大后减小;玉米玉米穗质量构成要素与苗期至成熟期叶绿素含量和叶面积的单一尺度和多尺度相关程度均表现为先增大后减小。玉米穗质量构成要素与苗期叶绿素含量,灌浆期至成熟期叶面积的多尺度相关程度有所降低,其他生育时期玉米穗质量构成要素与其他作物信息的多尺度相关程度均明显大于单一尺度上的相关程度。


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