酸性硫酸盐土壤水稻轻简化施肥技术研究

通过开展酸性硫酸盐土壤下不同土壤改良措施及不同施肥措施配合试验,研究了不同轻简化施肥技术对水稻生长的影响。结果表明,酸性硫酸盐土壤早稻以施用改良剂及钙镁磷肥的酸性改良效果最佳,平均增产率6.4%-6.7%,晚稻则以施用有机肥的酸性改良效果最佳,平均增产5.4%。采用一次性施肥的缓/控释肥处理基础养分供应较充分,可以促使水稻早发快发分蘖,并保持对水稻的持续养分供应。早稻缓释肥产量最高,较常规施肥平均增产4.1%,晚稻控释BB肥处理产量最高,较常规施肥平均增产4.2%。最优轻简化施肥技术为一次性施用高磷缓释肥配施有机肥。     

施用碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响

【目的】广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域化肥施用量高，土壤酸化严重，耕地质量下降风险高。研究了碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响，为该区域耕地土壤肥力和作物产量提升提供理论和技术支撑。【方法】2015—2017 年在广东省台山市开展田间试验，试验设施用熟石灰（Lime）、酸性土壤调理剂（ASC）和常规施肥对照 3 个处理。分析不同处理对作物养分含量、产量和土壤肥力等指标的影响。【结果】ASC 处理周年产量最高，其次是 Lime 处理，对照最低。Lime 处理和 ASC 处理冬种四季豆较对照增产较大，而早、晚稻的产量基本一致。Lime 处理和 ASC 处理早、晚稻有效分蘖数高于对照，但差异不显著。在冬种蔬菜季，Lime 处理和 ASC 处理作物磷含量较对照有一定的提高趋势。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理显著提高土壤 pH 值，其中 Lime 处理在冬种蔬菜季、早稻季和晚稻季的增幅均达到显著水平，而 ASC 处理仅在早稻季达到显著水平。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理土壤有效磷和有机碳含量有一定的提高趋势，其中冬种蔬菜季的增幅较大；但对土壤容重、碱解氮和速效钾含量没有影响。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理可有效提高土壤酸性磷酸酶活性，其中冬种蔬菜季的增幅达到显著水平。【结论】在稻 - 稻 - 菜三熟种植系统中，施用石灰和酸性土壤调理剂均可达到改酸效果，有效提高土壤有效磷含量和酸性磷酸酶活性，提高冬种四季豆、早稻和晚稻的产量，其中冬种蔬菜季对碱性物料的响应更显著。在本试验条件下，施用石灰和酸性土壤改良剂可作为广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域酸化土壤改良的有效措施，其中石灰的改酸效果更优。     

水稻冠层图像分割方法对比研究

水稻冠层信息在自动化管理上具有重要指导意义,但田间多变光照强度环境显著降低了水稻冠层图像分割和信息提取的精度。为降低光照强度的干扰,本文基于RGB、CIEL~*a~*b~*、HSV色彩空间和多色彩空间(包括RGB、CIEL~*a~*b~*和HSV色彩空间)构建水稻冠层图像的色彩特征组合,然后通过支持向量机(SVM)的线性核函数对水稻冠层图像进行分类识别,其分割方法分别定义为rgb-SVM、lab-SVM、hsv-SVM和Multi-SVM。同时,利用此方法对不同光照强度下的水稻冠层图像进行分割,并与常用的Ex GOtsu分割方法进行对比,比较不同方法的分割效果和光强稳健性。结果表明,rgb-SVM的分割效果优于Ex GOtsu方法,但对晴天条件下获取的水稻冠层图像的分割误差仍较大,光强稳健性低;lab-SVM和hsv-SVM分割方法的分割精确度较低,存在一定的欠分割现象;基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法的分割效果最佳,该方法对不同光强下获取的水稻冠层图像的分割误差均控制在4.00%以内,具有较好的光强稳健性。因此,基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法能够相对准确地将水稻像元从水稻冠层图像中分割出来,且对田间多变光强条件具有一定的稳健性,可为田间水稻生长发育监测和自动化管理提供一定的技术支持。     

聚脲甲醛缓释氮肥一次性基施在双季稻上的应用效果

【目的】研究聚脲甲醛缓释肥在华南双季稻上的肥料效应,探讨基于聚脲甲醛缓释肥的双季稻一次性施肥技术的可行性,为华南双季稻轻简化、增效减氮施肥技术提供依据。【方法】试验以常规稻品种金香丝苗为供试材料,采用早、晚稻两季作物大田试验,在施氮量为180 kg·hm~(-2)的水平下,依聚脲甲醛的氮利用率相当于普通尿素的1.0、1.3、1.6和1.9倍,设定聚脲甲醛缓释氮肥减氮0、23%、38%、47%(UF1、UF2、UF3、UF4)一次性基施,常规分次施肥处理(CF,基肥50%、返青肥20%、拔节肥30%)和不施氮处理(CK),所有处理磷钾的用量分别为P2O5 55 kg·hm~(-2)、K_2O 130 kg·hm~(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。研究聚脲甲醛一次性基施及减氮处理对双季稻产量、生物量、地上部氮磷钾养分积累量、氮肥利用率、土壤无机态氮含量的影响。【结果】(1)在等氮条件下,聚脲甲醛缓释肥一次性基施处理(UF1)的早、晚稻籽粒产量与常规分次施肥处理(CF)基本持平;聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理(UF2)对早、晚稻的籽粒产量没有显著影响;聚脲甲醛减氮38%一次性基施(UF3处理的早稻籽粒产量显著降低,较CF处理减产7.52%;聚脲甲醛减氮47%一次性基施处理(UF4)的早、晚稻产量均显著低于CF处理,其降幅分别为9.84%和9.75%。(2)UF4处理的早、晚稻有效穗数较CF处理每兜少了0.80和0.39个有效穗,其中早稻的降幅达到显著水平(P0.05),UF1、UF2和UF3处理的早、晚稻有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重与CF处理无显著差异。(3)与常规施肥相比,UF1和UF2处理的早、晚稻氮、磷、钾含量及其吸收累积量均无显著差异,UF3处理的晚稻秸秆氮含量和氮素累积量降低了30.73%、23.60%(P0.05),UF4处理的晚稻稻草和籽粒氮含量显著降低(P0.05),早、晚稻的氮素累积量分别降低22.82%、26.82%(P0.05)。(4)UF2、UF3、UF4处理的氮肥偏生产力高于CF处理,两季平均增幅分别为24.37%、49.24%、70.89%,UF1、UF2、UF3、UF4处理的氮肥农学效率、氮肥利用率(当季回收率)和氮肥生理利用率均较CF处理无显著性差异。(5)收获期UF处理的土壤碱解氮含量较CF处理无显著性差异,其全氮含量稍高于CF处理。因此,聚脲甲醛缓释肥可作为早、晚稻一次性施肥的技术载体。【结论】在早、晚稻生产过程中,聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理均获得了稳定且较高的产量和氮肥利用率,且其施肥成本与常规分次施肥方式持平,可作为早、晚稻轻简化施肥和氮肥减施的有效途径。     

冬瓜施用不同类型配方肥效果研究

通过田间试验,比较了不同类型配方肥对冬瓜产量和品质的影响.结果表明,与常规施肥处理相比,不同配方肥处理显著增加了维生素C含量,干物率、可溶性糖含量有提高趋势,其中,以控释配方肥处理干物率、维生素C、可溶糖含量提高最显著,分别比常规施肥提高23.1%、23.1%、16.1%.控释配方肥和缓释配方肥Ⅱ处理分别增产11.33%、5.31%,每667 m(2)分别增收467.17、361.42元,具有较显著的增产增收效果.     

氧化石墨烯在农业领域的应用研究进展

氧化石墨烯作为一种新型碳质纳米材料,具有生物相容性好、化学性质稳定、分散性高、比表面积大、丰富的含氧官能团等优良特性,是纳米材料领域研究的热点,在航空航天、医药、新能源和生物传感器等领域应用广阔。近年来,氧化石墨烯在现代农业技术领域也得到了广泛的关注和应用,为现代农业的可持续性发展带来新的机遇和挑战。综述了国内外关于氧化石墨烯在农业领域的应用研究进展,包括对农作物生长发育（种子萌发、枝叶生长、根系生长）、提高农作物抗逆性能、产量和品质、开发具有缓控释功能的氧化石墨烯基肥料,实现提高肥料利用率和降低环境风险的功效;作为农药载体及增效剂用于农作物病虫害防控,达到缓控释放、高效利用的目的 ; 探讨氧化石墨烯作为吸附剂或降解细菌固定剂来修复受污染土壤的效果,为污染土壤修复提供新技术、新方法;介绍了氧化石墨烯作为高灵敏度的湿度传感器,可实现土壤墒情实时监测和无损监测植物生长状况;最后探讨了氧化石墨烯在农业领域的未来研究方向。目前,氧化石墨烯技术在农业中的应用仍处于初期阶段,尚不具备大规模商业化应用的条件。随着氧化石墨烯在农业领域的研究深入和应用范围的扩大,有望实现农业生产方式和技术的变革、实现资源高效利用、降低农业生产带来的环境危害,为推进绿色低碳农业的发展助力。     

酸性土壤改良剂与生防制剂协同防控香蕉枯萎病的效果

将酸性土壤改良剂分别与生防制剂结合,通过温室盆栽试验研究其防控香蕉枯萎病的效果。酸性土壤改良剂分别与放线菌菌剂处理(Act A)和生物有机肥处理(BIOA)的协同防效(61.1%和58.3%)均高于单独施用酸性土壤改良剂(ASA)(49.7%)、放线菌菌剂(Act)(55.6%)和生物有机肥(BIO)的处理(52.8%)。至试验结束时,各处理土壤的p H值显著高于对照(CK)(p0.05);Act和BIO处理显著降低了香蕉根际尖孢镰刀菌数量(p0.05);Act A和BIOA处理能显著提高香蕉根际细菌和放线菌数量并降低真菌数量。各处理显著促进香蕉生长,且能提高土壤有机质、有机碳、全氮、速效钾含量和电导率。结果表明,酸性土壤改良剂和生防制剂可有效协同防控香蕉枯萎病。     

水稻硒营养研究进展

硒是人类和动物必需的微量营养元素。目前我国居民的膳食普遍存在硒摄入量不足的现象,因此提高粮食作物中硒的含量,研究水稻硒营养吸收对改善我国居民硒营养状况具有重要意义。在总结相关文献的基础上,概要介绍了稻田土壤硒的赋存形态、有效性及其影响因素,并从水稻体内硒的含量、吸收积累和代谢途径等方面总结水稻体内硒的吸收特性和代谢机制。施硒能促进水稻产量的增加,提升水稻的品质,并能够调节水稻的光合作用,增强其抗氧化能力和抗逆性,从而保护水稻的正常生长发育。虽然目前已有研究在水稻体内硒的吸收、转运及代谢机制等方面取得一定的进展,但有关富硒的调控机制、遗传机制以及硒与其他植物营养元素的互作协同机制同样也值得深入研究,为生产富硒水稻和植物硒资源的开发利用提供理论依据。     

支持向量机和最大类间方差法结合的水稻冠层图像分割方法

针对田间多变光照强度给水稻冠层图像分割带来的难题,探讨了一种基于支持向量机(SVM)和最大类间方差法(OTSU法)相结合的水稻冠层图像分割算法。首先,从不同光强条件下的水稻冠层图像中采集代表性水稻和背景像元构建训练图像S1和S2,通过分析水稻S1和背景S2两类图像在RGB色彩空间中R、G、B色彩特征值的分布频率,rgb(标准化RGB)色彩空间中r、g、b色彩特征值的分布频率,CIE L*a*b*色彩空间中L*、a*、b*色彩特征值的分布频率,以及HSV色彩空间中H、S、V色彩特征值的分布频率,筛选出具有明显双峰特征的g、a*、b*和S作为关键色彩特征;然后,在由g、a*、b*和S色彩特征构成的多维色彩空间中采用支持向量机学习算法获得分隔水稻和背景像元的优化超平面Z(Z=0.421g+0.753 a*+0.152 b*+0.051S+0.085);最后,计算水稻冠层图像中每一像元的Z值,并用最大类间方差法计算分割阈值Z_t,从而实现水稻冠层图像分割。为了评价该分割方法,以90幅不同光强(阴天、多云和晴天)条件下采集到的田间水稻冠层图像作为测试图像,并以常用的ExGOTSU分割方法作为对比,分析该分割方法的分割精度和光强稳健性。结果表明,Ex GOTSU方法的精确度显著受光强条件影响,随着光强强度的提高而显著降低,光强稳健性差;该研究所提分割方法对阴天、多云和晴天条件下水稻冠层图像的分割误差为7.30%、8.72%和8.98%,分割精确度较高,且具有良好的光强稳健性。因此,该基于支持向量机和最大类间方差法相结合的水稻冠层图像分割方法具有较高的分割精度和光强稳健性,可为田间多变光照条件下水稻冠层图像精准分割提供技术参考。     

广东省主流肥料质量与环境风险分析

为了调查当前广东省农资市场上主流肥料产品的分类、流通及质量现状,并评估其环境风险。笔者抽样调查了广东省市场流通中常见肥料的养分含量及其质量。调查结果显示,广东省肥料市场主流商品肥料养分合格率较高,达到了88.9%,其中进口肥料全部合格,且养分超量明显,但平均价格高于国产肥料约20%。复合肥料重金属含量普遍较低,没有超标现象。有机肥料类商品整体价位较高,有机质和水分含量全部达标,重金属超标率较低,仅为7.7%,养分配比差异较大。过磷酸钙和土壤改良剂类商品养分含量偏低,重金属含量偏高,是所有类别商品中品质最不稳定的类型。