高光谱技术结合CARS算法预测土壤水分含量

高光谱技术已成为预测土壤含水量(soil moisture content,SMC)的重要方法,但因土壤高光谱中包含了大量冗余信息和无效信息,不仅导致SMC的高光谱估算模型复杂度高,而且影响了模型的预测精度。因此,该研究在室内设计SMC梯度试验,测定土壤高光谱反射率,经Savitzky-Golay平滑(Savitzky-Golay smoothing,SG)和连续统去除(continuum removal,CR)预处理后,基于竞争适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)方法分别优选出土壤在全部SMC的水分敏感波长变量,确定适用于土壤在全部SMC的共性波长变量,以其为优选变量集,采用偏最小二乘(partial least squares regression,PLSR)回归方法建立模型并进行验证。结果表明,SG和CR预处理后的光谱曲线在450、1 400、1 900、2 200 nm附近吸收峰的形状特征凸显;基于CARS方法对土壤在不同SMC的光谱曲线进行变量优选后,得出优选变量集为443~449、1 408~1 456、1 916~1 943、2 209~2 225 nm;CARS-PLSR模型性能优于全波段PLSR模型,模型预测R2、均方根误差、相对分析误差分别为0.983、0.0144、8.36,不仅提升了预测精度和预测能力,而且降低了变量维度和模型复杂度。该文通过优选土壤水分的敏感波段,有效提高了SMC预测模型的鲁棒性,为快速准确评估农田墒情提供了新途径,为开发田间SMC测定传感器提供了理论依据。     

静态顶空气相色谱法快速测定葡萄中乙醇和乙醛含量的研究

介绍了建立静态顶空气相色谱法测定贮藏后玫瑰香葡萄中乙醇、乙醛含量的方法。对顶空进样条件进行了优化,顶空温度65℃,恒温加热时间为35min最优。此方法的乙醇、乙醛检测限分别达到0.02mg/kg和0.03mg/kg,其回收率分别为98.7%和95.6%,与其它测定方法相比具有操作简单,分析快速,结果准确等优点。     

小麦籽粒灌浆与脱水特性

【目的】研究小麦品种籽粒灌浆与脱水特性,为培育灌浆快、脱水快的少（免）晾晒小麦品种提供选择方法和理论依据。【方法】2015—2016年以长江中下游地区7个主推小麦品种为试验材料,采用Logistic方程拟合、多重比较及相关分析等方法,测定灌浆与脱水指标,生理成熟期及收获期籽粒含水率等。【结果】籽粒灌浆呈“S”型“慢-快-慢”的增长趋势,但不同品种最大灌浆速率、平均灌浆速率及灌浆持续时间差异显著,扬麦11、扬麦158、扬麦16最大灌浆速率及平均灌浆速率较大,花后30 d籽粒干重均达35 g以上,灌浆持续期较短;扬麦15灌浆速率仅次于上述3个品种,但灌浆持续期最长;宁麦13、扬麦20、扬麦22灌浆速率较小。最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期的灌浆速率均与千粒重极显著正相关,3个灌浆时期灌浆速率R2>R1>R3,花后30 d灌浆基本完成。籽粒灌浆完成后进入脱水阶段,生理成熟期和收获期籽粒含水率、生理成熟后籽粒脱水速率品种间差异显著,扬麦11、扬麦158、扬麦16生理成熟后籽粒脱水速率较高,扬麦15最低。收获期籽粒含水率与生理成熟期籽粒含水率、籽粒平均脱水速率、生理成熟后2 d籽粒脱水速率显著或极显著相关。【结论】扬麦11、扬麦158、扬麦16灌浆速率大,灌浆完成早,籽粒脱水快。花后30 d粒重>35 g可作为育种材料灌浆快慢的选择指标,生理成熟期后籽粒平均脱水速率可作为衡量小麦品种脱水快慢的选择指标。     

山东省白马河沿岸耕地表层及剖面重金属和碳、氮含量的空间分布及风险评价

本试验以山东省白马河沿岸耕地为研究对象,调查分析各耕地表层及剖面中重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)含量与碳氮含量的空间分布特征,并采用单因子污染指数(Ei)和潜在生态风险指数(RI)对其进行风险评价。研究结果显示,该区耕地土壤Cr、Cu、Ni、Pb元素含量均低于国家土壤环境质量标准二级标准限制值,有个别剖面Zn元素含量略高,Mn元素低于《农用地土壤环境质量标准(征求意见稿)》标准值;耕地剖面潜在生态风险指数平均值范围在12.97~20.59之间,整体基本处于轻微生态风险水平;耕作层有机碳含量较小,碳氮比介于0.90~12.64范围内且多数在10以下,表明土壤矿化作用强。在治理耕地土壤重金属污染的同时,应注意土壤中各元素含量的均衡,提高耕地土壤生产能力。     

基于IRIV算法优选大豆叶片高光谱特征波长变量估测SPAD值

在植物叶绿素特征波长变量筛选过程中,与叶绿素关系较弱的波长变量极易被忽略,导致这些弱信息变量包含叶绿素的有效信息丢失,因此,确定叶片光谱中弱信息变量对揭示叶绿素高光谱响应规律具有重要意义。该研究以江汉平原大豆鼓粒期的叶片为研究对象,采集80组大豆叶片高光谱和SPAD(soil and plant analyzer development)值,分析SPAD值与大豆叶片反射率相关关系和光谱波长变量自相关关系,基于迭代和保留信息变量法(iteratively retains informative variables,IRIV)筛选大豆叶片的特征波长变量,建立偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和支持向量机(support vector machine,SVM)模型估测SPAD值。结果表明,大豆叶片SPAD值与光谱反射率在可见光波段具有极显著负相关,在近红外波段存在不显著的正相关性(P0.01);可见光、近红外2波段的波长变量之间相关性较弱,但2波段内变量之间的相关性较强;基于IRIV算法确定了大豆叶绿素的特征波长变量,利用特征波长变量建立的估测模型的估测能力高于仅利用强信息波长变量建立的估测模型,表明弱信息变量对估测叶片SPAD值具有重要意义;IRIV-SVM模型估测能力最优,验证集R2和相对分析误差(RPD)分别为0.73、1.82。该文尝试证明了光谱中弱信息变量的重要性,为揭示叶片高光谱响应机理提供了理论依据。     

江淮分水岭区农作物干旱时空变化特征

利用江淮分水岭区17个市、县气象台站1980—2009年降水数据,基于改进的无有效降水连续日数干旱评估指标,分析农作物干旱时空变化特征。结果表明:(1)春播夏收型农作物在寿县、长丰、定远、明光一带以北地区易发生春旱;夏播秋收型农作物在寿县、淮南、长丰、定远、凤阳一线多形成夏秋旱,西南和东北地区也较易发生夏秋旱;春播秋收型农作物生长期内大部分地区秋旱多发,其中寿县、肥东东南部和全椒西南部部分为秋旱高发地区;越冬型作物在明光北部、来安北部、淮南西南部以及寿县北部等地多生秋冬春旱,其他地区也易发生秋冬春旱,且持续时间均较长。(2)从年际演变趋势看,夏播秋收型、越冬型农作物干旱范围和强度均略有增长,春播秋收型农作物干旱强度微增长、范围略减小;春播夏收型农作物干旱强度和范围均呈微减的趋势。总体上,研究区域干旱强度略有上升,且北部高于南部,越冬型作物高于其他类型农作物,研究结果可为区域农业生产防旱提供科学依据。     

不同收获期对新单29产量的影响

本试验以新单29为试验材料,于9月5日、10日、15日、20日、25日、30日共分6个时期进行收获,研究了不同收获期对新单29产量的影响。结果表明,在豫北地区小麦、玉米一年两熟种植制度下,新单29的最佳收获时期应在9月20日至25日,此时期收获玉米比当地习惯收获期(9月10日-15日)平均可增产11.3%。     

巧做生意六招

<正>1.选择熟悉的行业。最直接的方式是选择与过去工作经历、所学内容或生活背景有关联性的行业。一方面是熟悉该行业的"行情",能降低经营风险;另一     

基于农用地分等成果的耕地占补平衡按等折算

中国近十年来,随着社会经济的全面发展,城市化进程加快,耕地保护的形势不容乐观,在耕地占补工作中存在“占多补少、占优补劣”的现象。为确保补充耕地面积,提高补充耕地质量,解决国家粮食安全问题,进行农用地分等成果在补充耕地数量质量按等级折算中的应用研究。本文选择湖北省为研究区域,以湖北省农用地自然质量等成果作为研究数据源,采用分层抽样的方法从数据源中选取适量的具有代表性的样本,以这些样本的农用地自然质量等指数和面积数据等相关信息建立基础数据库。在此基础上,开展补充耕地数量质量按等级折算技术方法研究：首先,采用面积加权平均模型计算得到各自然质量等别的平均自然质量等指数;然后,构建按等折算系数计算模型;最终建立各等别间折算关系表。通过本研究得到省级耕地占补平衡等级折算系数表,为严格土地管理和耕地占补平衡的贯彻落实提供理论依据。     

抚仙湖流域砾质土有机及常规肥料淋溶模拟研究

利用不同高度土柱进行模拟淋溶试验.比较研究了抚仙湖流域砾质土壤有机及常规肥料N、P流失规律及水体污染风险.试验结果表明:随着灌溉次数的增加,有机肥料淋洗液中 TDN (可溶性总N)浓度先升后降,而常规肥料则持续下降;除20 cm高度土柱常规肥料TDP(可溶性总 P )浓度快速下降外,其余各淋洗液中TDP浓度变化幅度很小.有机及常规肥料土壤N、P淋溶均以NO3--N和P04-P形态为主.不同高度土柱TDN、TDP的淋失总量平均值,常规肥料分别为有机肥料的1 57%、52%,可见常规肥料N素淋溶风险大于有机肥料,而P素淋溶风险则相反.