基于GIS的土壤氮素分区管理与施肥模型建立研究

发布时间：2020-12-28 06:28

　　本文针对新疆棉花生产具有农田面积广大,机械化程度高、组织管理较为统一、连片农田土壤养分差异性较强等特点,综合运用GIS、分区管理、营养诊断等技术,结合地统计学和多元统计分析等学科,探索了不同采样方式、采样间距及空间插值方法对滴灌棉田土壤氮素分区的影响,并在掌握土壤氮素养分含量状况、分布规律的基础上,开展土壤氮素分区精度影响研究,确定了拟合棉田氮素实际分布状况的最优采样方式、采样间距及空间插值方法;综合运用土壤氮素管理分区优化方法、地统计空间分析等,将研究区氮素状况划分为低、中、高三个区域,在此基础上开展不同氮素水平的施肥试验,分别以土壤碱解氮和棉花NDVI为诊断指标,建立了基肥和追肥的分区推荐施肥模型;通过基于基肥推荐模型的变量施肥技术应用研究,对比了变量施肥与传统施肥在土壤氮素变化、棉花生长、产量等指标的差异,验证了变量施肥效果;通过监测不同分区棉花叶片NDVI值的变化情况,以NDVI指标开展了滴灌棉花追肥推荐,并通过大田应用效果进行了模型验证。综上,本文较系统的开展了基于氮素分区管理与施肥模型的建立、验证和应用,为我国因土施肥、土壤质量改善与提升、耕地生态优化等提供基础依据,为进一... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
符号列表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外的研究进展
        1.2.1 GIS在精准农业中的应用
        1.2.2 土壤养分精准管理区划研究
        1.2.3 施肥模型的研究进展
        1.2.4 变量施肥技术
        1.2.5 科学问题的提出
第二章 研究内容与技术路线
    2.1 研究目的
    2.2 研究内容
        2.2.1 土壤氮素养分管理分区方法的优化研究
        2.2.2 棉田氮素管理分区图与施肥模型建立研究
        2.2.3 基于氮素养分分区的基肥变量施肥技术研究
        2.2.4 滴灌棉田氮素分区追肥模型验证与应用
    2.3 技术路线
第三章 土壤氮素养分管理分区方法优化研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 研究区概况
        3.1.2 试验设计
        3.1.3 测定项目与方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 土壤养分空间插值方法优化研究
        3.2.2 土壤养分空间插值方法优化
        3.2.3 土壤信息采样方式优化研究
        3.2.4 土壤信息采样间距优化研究
    3.3 小结
第四章 滴灌棉田氮素分区与施肥模型建立研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 研究区概况
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 测定项目与方法
        4.1.4 数据分析与模型检验
    4.2 结果与分析
        4.2.1 滴灌棉田氮素分区建立研究
        4.2.2 基于氮素养分分区的施肥模型建立研究
        4.2.3 不同分区的追肥施肥模型的建立
    4.3 小结
第五章 基于氮素养分分区的基肥变量施肥技术研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验区概况
        5.1.2 变量施肥试验设计
        5.1.3 变量施肥效果验证试验
        5.1.4 测定项目及方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 氮肥推荐播施量与实际播施量对比研究
        5.2.2 变量施肥应用效果研究
    5.3 小结
第六章 滴灌棉田氮素分区追肥模型验证与应用
    6.1 材料与方法
        6.1.1 试验区概况
        6.1.2 试验设计
        6.1.3 测试项目及方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 滴灌棉花分区追肥应用效果研究
            6.2.1.1 滴灌棉花分区追肥条件下NDVI值的变化特征
            6.2.1.2 滴灌棉花分区追肥条件下LAI值的变化特征
            6.2.1.3 滴灌棉花分区追肥条件下LNA的变化特征
            6.2.1.4 滴灌棉花分区追肥条件下追肥量与产量的变化特征
            6.2.1.5 不同分区下氮肥利用率和农学效率的分析
        6.2.2 基于GIS的滴灌棉田土壤氮素分区施肥技术方法建立
    6.3 小结
第七章 结论、创新与展望
    7.1 研究结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
作者简介
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]膜下滴灌条件下不同品种棉花干物质积累变化研究[J]. 王海江,崔静,侯振安,龚江,吕新.  新疆农业科学. 2010(09)
[2]基于中分辨率影像的农田管理单元自动提取研究[J]. 张竞成,顾晓鹤,王纪华,黄文江,何馨,罗菊花.  中国农业科学. 2010(17)
[3]基于CPLD的变量施肥控制系统开发与应用[J]. 张书慧,齐江涛,廖宗建,徐岩.  农业工程学报. 2010(08)
[4]智能控制变量施肥机械的试验设计[J]. 杨星钊,杨富营,余泳昌.  广东农业科学. 2010(08)
[5]基于模糊聚类的棉田土壤养分管理分区研究[J]. 王海江,崔静,陈彦,吕新.  棉花学报. 2010(04)
[6]张家口葡萄产区土壤中微量元素空间变异性及对葡萄品质影响[J]. 张铁铮,刘树庆,杨志新.  北方园艺. 2010(04)
[7]电液驱动式变量施肥闭环控制系统研究[J]. 李爱传,王熙,汪志强,高飞.  中国农学通报. 2009(07)
[8]微尺度下烟田铁的空间变异性及其与烟叶铁的相关分析[J]. 陈义强,刘国顺,习红昂.  生态学报. 2009(03)
[9]喀斯特木论自然保护区旱季土壤水分的空间异质性[J]. 宋同清,彭晚霞,曾馥平,欧阳资文,吴海勇.  应用生态学报. 2009(01)
[10]膜下滴灌水氮耦合对棉花生长和产量的影响[J]. 龚江,王海江,谢海霞,侯振安,吕新.  灌溉排水学报. 2008(06)



本文编号：2943288