基于无线传感器网的茶园环境监测系统设计与实现

为方便茶园管理和辅助科学试验袁设计了一套基于无线传感器网的茶园环境监测系统袁实现了茶园光照度尧空气温湿度尧土壤温湿度的自动采集遥无线数据采集节点通过Zigbee网络向网关传输数据袁网关通过GPRS网络远程传输数据遥实现了可自由增加节点和太阳能供电袁有利于扩大监测范围和克服茶园布设电线成本高尧维护难等问题遥     

不同种植密度条件下两种穗型冬小麦品种根际土壤酶活性的动态变化

在大田试验条件下，研究了2种穗型冬小麦品种在不同种植密度条件下根际土壤酶活性的动态变化。结果表明，随着生育时期的推进，两种穗型冬小麦品种根际土壤蛋白酶、过氧化氢酶和脲酶活性均呈先增高后降低的单峰曲线变化，拔节期和抽穗期活性较高，返青期和开花期活性则较低。不同种植密度条件下，豫麦49—198系根际土壤蛋白酶、脲酶活性均随密度增加呈先增高后降低的变化趋势，而过氧化氢酶活性表现不明显；兰考矮早八3种根际土壤酶活性随密度增加呈先降低后增高的变化趋势。不同密度水平下3种酶活性的方差分析表明，蛋白酶、脲酶差异达到显著水平，过氧化氢酶差异不显著。     

小麦穗发芽与籽粒内可溶性糖和α-淀粉酶活性的品种差异

为了探索不同小麦品种潜在穗发芽能力存在的差异,分别对豫麦34、豫麦18、豫麦70和豫麦49等4个河南主栽小麦品种在籽粒发育后期的潜在发芽势、可溶性糖含量和α-淀粉酶活性进行了测定,结果表明,①所有品种在开花20 d后均有一定的发芽能力,其中豫麦34潜在发芽能力明显高于其他几个参试品种;②豫麦34籽粒可溶性糖含量相对较高,而豫麦18最低,且4个品种在花后20 d的可溶性糖含量都略有升高的趋势,而在花后25~30 d又开始下降;③α-淀粉酶活性与可溶性糖含量的变化规律在整个籽粒发育过程中大体呈一致趋势;④穗发芽率与籽粒可溶性糖含量及α-淀粉酶活性呈正相关关系,豫麦34和豫麦49的籽粒可溶性糖含量与α-淀粉酶活性达极显著正相关。因此,小麦穗发芽现象与籽粒内较长时间维持高的可溶性糖的含量和α-淀粉酶活性有密切关系。     

潮土累积磷的供磷能力及其有效磷消耗特征

  【目的】  长期过量施肥极大地提升了土壤中磷的累积量。研究土壤累积磷的有效性及其消耗特征,可为发掘土壤中的磷资源,保持土壤磷肥力的可持续性提供理论基础。  【方法】  依托“国家潮土肥力与肥料效益长期监测站”26年的长期定位试验,从中选取5个磷地力水平地块,其土壤基础Olsen-P含量分别为1.2、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg,依次记为L1、L2、L3、L4、L5,设置微区试验。从2016年6月开始,只施用氮、钾肥,不施磷肥,连续进行了3年6季玉米小麦轮作种植。调查6季作物产量、土壤供磷能力,分析Olsen-P的消耗量及变化规律。  【结果】  潮土磷地力水平从L1提高到L2和L3时玉米和小麦产量快速增加,超过相应磷地力水平后,继续提升磷地力水平对增产贡献不大,L1、L2、L4、L5地块6季总产量分别是L3地块的37.4%、82.8%、104.7%和102.3%。相比玉米,小麦对土壤磷的需求更高。保障小麦-玉米高产所需的年供磷 (P) 量为203.2 kg/hm2;供磷能力低的L1、L2、L3地块总供磷量分别是高产所需供磷量的19.2%、65.4%和94.9%。基础磷地力超过L3地块水平,基本可保障小麦-玉米连续6季获得较高产量的供磷能力。每生产100 kg小麦籽粒和玉米籽粒作物吸磷 (P) 量分别为0.48和0.34 kg。在小麦玉米轮作体系下,Olsen-P的季消耗速率与土壤Olsen-P含量呈极显著线性关系 (y = 0.1219x?0.1557,R2 = 0.9894**),L5、L4、L3、L2磷地力水平地块每季Olsen-P的消耗量分别为8.37、7.06、3.03、1.59 mg/kg,消耗速率符合指数下降模型Y = 69.642e–0.169x,每季消耗基础Olsen-P的15.5%。  【结论】  长期大量施用磷肥可以快速提升潮土有效磷含量至很高水平,但是土壤的磷地力产量达到一定水平后,作物产量不再提高。停止施磷肥后,土壤的有效磷水平呈指数下降,下降至农学阈值仅需约9.1季。停施磷肥后,土壤的供磷能力下降也很快,小麦产量在第二年 (第三季) 即显著降低。因此,持续合理的磷肥施用量是维持潮土适宜的磷地力水平,提高磷肥利用率的有效手段。     

石家庄市新型职业农民培育工程的探索与实践

阐述了新型职业农民的概念、特征及分类,分析了当前现代农业发展对新型职业农民培育的迫切需求,提出探索构建新型职业农民培育体系的思路,从6个方面对新型职业农民培育的实施进行了探讨,旨在为今后更好地进行新型职业农民培育提供有意义的借鉴.     

不同耕作方式下有机肥施用量对华北潮土性质及作物产量的影响

探讨不同耕作方式下有机肥施用量对华北潮土理化特性和作物产量的影响,为该区域土壤培肥及作物增产提供科学依据。以华北冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象,试验采用裂区设计,以耕作方式为主区,有机肥施用量为副区。耕作方式设深翻和旋耕2个水平(分别以DT和RT表示);有机肥施用量设0、7.5、15和22.5 t/hm~24个水平(分别以M_0、M_(7.5)、M_(15)、M_(22.5)表示)。在作物成熟期采集0～20 cm土壤样品并进行产量测定,采用常规方法进行土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)的测定。结果表明,深翻条件下,不同施肥量下土壤SOM、TN、AP、AK和NH_4~+-N含量均无显著差异;DT-M_(15)和DT-M-22.5处理的土壤NO_3~-N含量最高,分别为125.28和137.7 mg/kg,显著高于DT-M_0处理和DT-M_(7.5)处理(P0.05)。旋耕条件下,与RT-M_0相比,RT-M7.5处理下土壤SOM、AK和NH_4~+-N含量,分别显著提高了15.26%、52.70%和119.19%。深翻条件下,DT-M_(15)和DT-M_(22.5)处理的小麦和玉米产量最高,分别比DT-M_0的小麦产量显著高14.1%和19.0%,比DT-M_0的玉米产量显著高19.9%和23.5%。在旋耕条件下,RT-M_(7.5)处理的小麦产量最高,分别比RT-M_0处理和RT-M_(15)的小麦产量显著高22.6%和21.4%;旋耕条件下的玉米产量在不同有机肥施用量之间无显著差异。综上所述,在华北潮土区,深翻-中量有机肥(15 t/hm~2)和旋耕-低量有机肥(7.5 t/hm~2)是提升土壤肥力、提高小麦玉米产量较为理想的耕作与施肥方式,但其作用机理及长期效果还需进一步试验研究。     

不同耕作和有机培肥措施对土壤理化性质及小麦产量的影响

为探索黄淮海潮土区小麦最佳耕作和施肥模式,以河南省夏邑县潮土试验基地为平台设置了2种耕作方式（深耕和旋耕）和5种施肥模式（不施肥、单施化肥及3种化肥配施有机肥）,测定不同耕作和培肥措施下土壤理化性质、植株和籽粒氮、磷、钾含量及产量。结果表明,增施有机肥显著提高了表土层和犁底层土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量;旋耕条件下土壤表层养分高于深耕。旋耕增施有机肥促进了植株和籽粒氮、磷、钾含量,籽粒氮和植株氮在化肥配施有机肥22 500kg/hm²时效果最佳;籽粒磷和植株磷含量在化肥配施有机肥7 500kg/hm²时效果最佳。深耕增施有机肥明显提高了小麦产量,最佳有机肥施用量为化肥配施有机肥15 280kg/hm²。     

基于冠层反射光谱的小麦白粉病严重度估测

明确小麦白粉病冠层光谱敏感波段并估算病情严重度,是大面积高空遥感监测小麦白粉病、实现精确防控的基础。采用人工诱发的大田、盆栽和病圃试验,测量不同生育时期对不同发病等级的小麦白粉病冠层光谱,并同步调查发病严重度。结果表明,可见光350~710 nm光谱反射率随病情加重呈上升趋势,580~710 nm为遥感监测白粉病的敏感波段,近红外波段光谱反射率在病害处理间变幅较大,且与病情严重度相关性较差。修正型病情指数较常规病情指数与对应光谱反射率的相关性显著提高。利用高光谱特征参数与白粉病严重度间的相关回归分析,红边宽度最适宜指示白粉病发生及发展态势,拟合精度(R²)为0.811,检验相对误差(RE)为17.7%,而mND705、SIPI、CTR2和TSAVI在相关分析中也表现相对较好(r>0.6),但由于试验间兼容性差, 不宜建立统一回归方程。以相对光谱指数ΔMSAVI和ΔmND705与白粉病严重度建立的模型决定系数较高(R²>0.76),RE分别为18.4%和19.4%,可较好反演冠层尺度病情严重度。可见,小麦白粉病冠层光谱特征明显,建立的病害反演模型精度高,对精确防控具有应用价值。