基于知识模型的棉花管理决策支持系统

通过对棉花栽培研究资料和专家知识的总结归纳,运用系统学方法和结构化途径,建立了基于知识模型的棉花管理决策支持系统(KMDSSCM)。它由数据库、知识模型库、专家咨询库和人机界面等部分组成;可以实现栽培方案设计、适宜生育指标确定、适时苗情调控、专家知识咨询和系统维护等功能,具有普适性强,独立性好等特点。实例分析结果表明,系统可以根据决策点的基础农情条件,设计出适宜的综合性栽培管理方案和生育指标动态。     

应用叶绿素计诊断烤烟氮素营养状况

为探讨叶绿素计在估测烤烟叶绿素和氮浓度上的应用价值,进行了3个田间试验。即:郑州点2003年设施N.51.0.kg/hm2与4个品种NC89、RG17、85048、541;2004年设5个氮肥用量:N.30.04、0.5、51.0、61.5、75.0.kg/hm2与2个品种中烟101、云烟85;玉溪点于2005年设5个氮肥用量:N.02、7.0、54.5、81.8、109.0.kg/hm2与K326品种的试验。测定了不同试验条件下烤烟叶片的叶绿素计(SPAD-502和CCM-200)值和实际叶绿素浓度、全氮浓度,并进行了三者关系分析。结果表明,应用叶绿素计监测烤烟叶片最佳测定部位为完全展开叶的中部。叶绿素计测定值因年份、地点、氮肥水平、叶位、同一叶片不同的部位而异。叶绿素计值与叶绿素浓度、叶片全氮浓度之间有稳定的极显著相关性。叶绿素计SPAD-502的SPAD值和CCM-200的CCI值与叶绿素浓度之间的决定系数分别为0.8755(P0.001)和0.9499(P0.001)。SPAD计值(SPAD)与全氮浓度(N)之间回归方程为N=0.0265SPAD+0.9601(R2=0.7649,P0.001),经检验该模型具有较好的精确性和普适性,利用叶绿素计进行烤烟氮素营养监测是可行的。     

软构件技术在作物管理智能决策系统设计中的应用

基于知识模型和生长模型的作物管理智能决策系统是一个综合了多领域的作物信息和专家知识，集成了多方面相关支持技术的决策系统。因此，如何设计好系统中的各功能模块，使其便于非系统开发者对其精华部分的学习和理解，同时又能即插即用，利于系统的维护，是系统成功与否的关键。以小麦作物为例，论述基于软构件技术的作物管理智能决策系统设计中软件平台的选用、系统的构件化结构设计与实现过程以及数组在接口上的传递等关键技术，从而为农业管理决策系统的开发提供一种构件化的基础框架。     

不同降雨年型下水分处理对大穗型小麦品种籽粒灌浆及产量的影响

在大田条件下，探讨了不同降水年型不同水分处理条件下大穗型小麦品种籽粒灌浆及产量的变化。结果表明：通过用不同方程对籽粒生长动态进行拟合，Cubic方程最精确。2000～2001干早年型W和Ws与两个灌浆持续期参数(Se、S)相关性显著．2001～2002丰雨年型W和Ws与3个灌浆速率参数(V、Vs、Vmax)间相关性达显著水平。两年度相比，2000～2001年度籽粒灌浆持续期短，灌浆速率小，导致粒重降低。灌水对灌浆参数的效应年际间存在差异，2000～2001年度随灌水次数增多，S和Se延长，灌浆速率降低；而2001～2002年度随灌水次数增多，S和Se缩短，灌浆速率以灌—水处理最小．灌两水处理最高。灌水对产量的影响，2000～2001年度显著增产，2001～2002年度处理间无显著差异，灌三水处理较灌两水处理反而减产。     

烤烟成熟鲜烟叶生化组分高光谱估算方法筛选

为实现实时无损快速预测鲜烟叶的品质生化组分、筛选估算生化组分最佳的方法，使用ASD Fieldspec FR2500对烤烟成熟鲜烟叶进行了反射率、透射率光谱测定和常规生化组分分析。对可见近红外波段(350～1650 nm)单波段光谱和选用已有100种光谱指数共两类光谱参量进行了与生化组分之间线性函数、幂函数、指数函数共3种形式相关分析和基于决定系数的筛选。结果表明，对于叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、钾估算方法分别是Gitelson and Merzlyak2(GM₂) (R²=0.81)、光化学指数2(PRI₂) (R²=0.80)、Gitelson and Merzlyak2(GM₂) (R²=0.83)、1420 nm吸收峰开始位置(λs₁₄₂₀) (R²=0.67)的线性拟合最优。对于总糖、比叶重、氮、烟碱最优方法分别是在532 nm反射率一阶微分线性拟合(R²=0.54)、在1423 nm透射率线性拟合(R²=0.45)、在666 nm反射率倒数对数一阶微分的幂函数拟合(R²=0.44)，在1135 nm反射率倒数对数二阶微分的线性拟合(R²=0.20)。通过筛选的光谱方法可以评估烟叶的品质状况。     

氮肥用量对小麦子粒产量和品质的影响

1984—1986年在淮北采用淮麦11号和郑州743品种,以亩产400—500公斤高产栽培施肥模式,研究了施氮量对产量和子粒品质的效应。结果表明:(1)玉米、稻茬麦亩施氮17.5—20公斤和22.5公斤,产量构成三因素组合最佳,产量最高,分别达450—533公斤和401公斤。施氮量与产量呈二次曲线关系,并求得最高产量施氮量为20—21公斤,最经济施氮量为17—18公斤。(2)本试验采用的推广品种和施肥模式,亩施氮量适当增加至17.5—22.5公斤,较不施氮处理提高子粒蛋白质含量2—3％,亩蛋白质和湿面筋产量分别增加1.29—2.16倍和1.75—2.9倍,同时子粒产量可提高77—158％。     

小麦抽穗后生理发育时间的计算与生育期的预测

采用每日热效应和基本灌浆期因子计算生长后期生理发育时间,并预测抽穗、开花和成熟等生育期。每日热效应是指受每日温度和品种温度敏感性影响的生育促进因子,其中温度效应用正弦函数来表达,而曲线的陡度用温度敏感性来调节。基本灌浆期因子是指小麦在最适条件下由灌浆至成熟所需的相对时间长短。通过调节品种的温度敏感性和基本灌浆期因子来统一不同小麦品种到达抽穗、开花和成熟的生理发育时间。结果表明,生理发育时间恒定的原     

作物遥感估产的现状及其展望

 总结了国内外作物遥感估产的状况，并对作物遥感的技术集成和便利化服务、数据处理、农业标准化、农学机理、扩大用户需求共4个方面作了展望。     

氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础

 在大田高产条件下研究了氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础。结果表明 ,适当提高氮素水平既能增加小麦籽粒产量又能提高蛋白质含量 ,使籽粒产量和蛋白质含量达到同步增加 ,氮素水平过高虽能够提高籽粒蛋白质含量 ,但籽粒产量下降。适当提高氮素水平可以提高源器官碳素同化能力和氮素同化能力 ,又能够促进开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中运转 ,增加籽粒中淀粉合成有关酶和氮素同化酶的活性 ,从而导致小麦籽粒产量和蛋白质含量同步增加。氮素水平过高 ,虽能促进源器官和籽粒中的氮素同化能力 ,但由于碳素同化酶和籽粒淀粉合成酶活性降低和开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中的运转效率降低 ,而导致小麦籽粒蛋白质含量提高 ,产量下降。     

基于植被指数时序动态的冬小麦氮素营养诊断方法

为构建冬小麦冠层临界植被指数时序模型,探究实时、无损诊断冬小麦全生育期氮素营养状况的可能性,基于冬小麦不同生育时期氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)与相对产量的关系确定NNI临界值,并利用归一化红边植被指数(normalized difference red edge,NDRE)与NNI的定量关系确定临界NDRE值,进而以累积生长度日为时间驱动因子,利用双Logistic函数构建临界NDRE时序模型并用于诊断,且对诊断结果进行了验证。结果表明,NNI与冬小麦相对产量在不同生育时期均呈现明显的线性加平台关系(R²在0.76以上),在开花—灌浆期表现最好;NNI与NDRE呈显著的幂函数关系(R2在0.76以上),在孕穗—开花期表现最好;临界NDRE时序诊断模型在拔节后期、孕穗期、开花期的诊断精度较高;适期播种时冬小麦在180 kg·hm^-2施氮水平下整个生育期均处于轻微氮亏缺或氮适宜状态,为较优施氮量。适期播种时冬小麦氮素营养状况主要受施氮水平的制约;过晚播时受播期的影响,不同施氮水平下冬小麦全生育期均处于氮亏缺状态。综上,依据氮营养指数与相对产量所构建的临界NDRE时序模型能够较准确地实时诊断冬小麦不同生育时期的氮素营养状况,并为作物氮肥精确管理提供技术方法。