基于无人机航拍的苎麻倒伏信息解译研究

茎杆倒伏是苎麻三麻培育中最常见的灾害,传统的监测方法具有耗时耗力、不及时等局限性。提出了一种基于无人机航拍获取苎麻倒伏信息的方法,首先利用Pix4D Mapper软件生成苎麻的冠层正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),基于正射影像提取苎麻光谱、纹理及形状特征,基于DSM提取苎麻株高指标,最后结合3种机器学习算法构建正常/倒伏苎麻分类模型。结果表明,基于DSM提取的株高信息可以有效代替大田实测株高,模型R²为0.899。倒伏和正常苎麻在光谱、纹理、形状及株高特征上具有差异。在3种机器学习算法中,支持向量机和决策树模型的性能最好,准确率达到99%,能够高效地识别苎麻倒伏地块。以上研究结果为准确、快速评估作物倒伏情况提供了技术支撑。     

湖南东西部地区青贮玉米生产性能比较研究

为筛选出适合在湖南东西部地区推广应用的青贮玉米(Zea mays L.)品种,本试验利用灰色关联度法对湘东试验站和湘西试验站8个青贮玉米品种的6个农艺性状指标进行综合评价。结果表明：不同品种间‘先玉30T60’的株高、叶片数、穗位高、鲜草和干草产量(217.49 cm、10.49片·株^-1、113.71 cm、56.10和18.59 t·hm^-2)均最高,而倒伏率(0.37%)最低,‘屯玉7969’的茎粗(20.12 mm)最高,‘屯玉899’的空杆率(0.67%)最低;试点×品种互作间湘西试验站的‘先玉30T60’株高、叶片数、穗位高、鲜草和干草产量均最高,而倒伏率最低,湘西试验站的‘屯玉7969’茎粗最高,湘东试验站的‘屯玉899’空杆率最低;不同试验点间湘西试验站的株高、茎粗、叶片数、穗位高、鲜草和干草产量均较高,而倒伏率和空杆率均较低。综合评价结果显示,‘先玉30T60’表现最优,生产性能最好,‘屯玉168’表现较优,生产性能较好,适宜在湖南东西部地区推广应用。     

洞庭湖区播种期、耕作方式和施肥对大麦农艺性状的影响

为了推进湖南饲用大麦(Hordeum vulgare L.)的种植,对冬闲稻田进行有效开发,探索环洞庭湖区大麦栽培抗倒高产节本的栽培措施。本研究使用裂裂区设计的田间试验方法调查不同播种期、不同耕作方式和施肥对大麦产量构成因子如有效穗数、穗粒数和千粒重等的影响。结果表明：洞庭湖区冬闲田种植大麦,不同播种期、耕作方式和施肥对大麦的农艺性状和产量有显著的影响(P<0.05)。在不影响双季稻生产的情况下,播种期最好不要超过11月4日,且翻耕可以显著提高大麦产量(P<0.05),而施肥对大麦产量影响较小,可以考虑不施肥。总体来看,‘华大麦4号’的小区种子产量最高达到9.5 kg每小区,适合洞庭湖区种植并可进行进一步栽培研究。     

苎麻体细胞植株再生体系优化研究

旨在探索苎麻体细胞植株再生体系的优化方案,为苎麻组织培养及品种改良提供理论与技术依据。本试验以‘湘苎3号’为试材,优化苎麻愈伤诱导植株再生体系,再将此优化的再生体系应用于其他4个种质材料,得出5个种质的愈伤诱导率、芽诱导率、再生苗生根率,来比较不同基因型之间的体细胞植株再生率差异。结果表明,‘湘苎3号’最佳愈伤诱导培养基为附加2,4-D (0.1 mg/L)和6-BA (2.5 mg/L)的MS培养基;‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的愈伤诱导率分别是：83.3%、80.0%、76.7%、70.0%、53.3%。‘湘苎3号’最佳芽诱导培养基为附加TDZ (0.5 mg/L）、2,4-D (0.02 mg/L)和IAA (0.03 mg/L)的1/2MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的芽诱导率分别是：28.4%、21.2%、12.8%、8.9%、4.9%。‘湘苎3号’最佳生根培养基为附加TDZ (0.02 mg/L)+NAA (0.05 mg/L)+IAA (0.02 mg/L)的MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的生根率都是100%。     

七份苎麻野生资源的核型及Giemsa C-带带型研究

本试验采用 F- BSG法制备染色体标本 ,对七份苎麻野生材料进行染色体核型及 Giemsa C-带带型研究。结果表明 :七份材料中 1 - 1、1 - 2的染色体数目众多 ,分别为 5 6和 42 ,其余 5份材料为 2 8,均为近端着丝点型 ,核型公式 1 - 1为 2 n=5 6 =5 6 st,1 - 2为 2 n=42 =42 st,其余 5份材料均为 2 n=2 8=2 8st。臂指数均大于 75 % ,N.F.值与染色体条数相等 ,1 - 1 ,1 - 2 ,1 - 3的染色体长度比大于 2 ,核型属 4B类型 ,2 -1 ,2 - 2 ,2 - 3,2 - 4的染色体长度比小于 2 ,核型属于 4A类型。 Giemsa C-带带型单一 ,长臂均为着丝点带 ,且染色区段较长 ,短臂均为全带。染色体相对长度组成 1 - 1、1- 2、1 - 3的分别为 2 n=5 6 =8L 1 6 M2 2 2 M1 1 0 S、2 n=42 =2 L 2 2 M2 1 4M1 4S、2 n=2 8=2 L 1 4M2 6 M1 6 S,其余 4份材料均为 2 n=2 8=2 L 1 2 M2 1 2 M1 2 S。本文还对苎麻染色体的基数进行了探讨。     

有机肥对苎麻土壤微生物功能多样性及农艺性状的影响

研究商品有机肥对苎麻农艺性状及土壤微生物群落多样性等指标的影响,为苎麻产业可持续发展提供参考依据。2017~2019年于湖南农业大学国家麻类阳光板温室,采用土壤盆栽试验,选取3个苎麻优质品种(多倍体1号、湘苎3号和中苎1号),种植基肥为商品有机肥,共计6个处理(对照组:不施肥+多倍体1号,CT1;不施肥+湘苎3号,CX3;不施肥+中苎1号,CZ1;试验组:有机肥+多倍体1号,YT1;有机肥+湘苎3号,YX3;有机肥+中苎1号,YZ1)。结果表明:有机肥处理下,3个苎麻品种在快速生长期土壤微生物活性显著升高;代表微生物活性平均颜色变化率(AWCD)明显呈现出YT1> YX3> YZ1> CT1> CZ1> CX3的变化趋势;施用有机肥各处理与各对照处理相比,除均匀度指数(E)外,其他4个土壤微生物群落多样性指数均不同程度得到提高;施用有机肥增强了苎麻土壤微生物对6类碳源的利用,其中糖类、氨基酸类、胺类、羧酸类的增强最为明显,达到显著水平(p <0. 05)。主成分分析结果表明:YT1与CT1、YZ1与CZ1相比,YT1和YZ1土壤微生物对碳源的利用和代谢功能均得到增强;YX3与CX3相比,有机肥的施用增强了土壤微生物对第一主因子中碳源的利用,抑制了对第二主因子中碳源的利用;有机肥除对苎麻植株茎粗、株高和单株分株数影响不显著外,对其他各农艺性状指标影响均达到显著水平。相关分析表明:有机肥与AWCD、Mclntosh指数(U)及碳源氨基酸类呈极显著正相关(p <0. 01),与均匀度指数(E)呈极显著负相关(p <0. 01),与丰富度指数及其他5类碳源呈显著相关(p <0. 05);有机肥与苎麻农艺性状呈现一定关系,其中与单株鲜皮厚和单株叶片数达到极显著相关水平(p <0. 01),与单株生物量、单株鲜皮厚和单叶面积达到显著相关水平(p <0. 05)。因此,有机肥有助于提高苎麻土壤微生物多样性指数,增强微生物代谢功能,从而有利于改善苎麻农艺性状,促进增产。     

洞庭湖区滩地及稻田洼地资源分布研究

洞庭湖是我国第二大淡水湖,也是承接湘、资、沅、澧四水和吞吐长江洪道调蓄型湖泊。随着三峡的建成,以及全球气候的变化,湖区受到洪水及干旱季节交替变化,呈现涨水为湖,落水为洲的变化规律,稻田洼地及滩地的面积伴随着改变。但是对于其时空分布规律、与水位变化的关系及资源总量没有确切的数据。而系统地掌握其演替规律,对洞庭湖生态经济区的建设与发展意义重大。因此,本研究利用1996—2016年的18期Landsat TM遥感影像数据,提取三峡建成前后,洞庭湖区滩地及稻田洼地面积,结合城陵矶水文及气象数据,分析洞庭湖区水面、水陆交错带滩地及稻田洼地资源的时空演变规律。结果显示：湖区滩地平均面积为21.93×10⁴ hm²,空间上呈聚集型分布与湖堤内、湖岸带及三口四水的河堤内,三峡蓄水前（23.27×10⁴ hm²）较蓄水后（21.26×10⁴ hm²）减幅达8.62%,面积东洞庭（12.43× 10⁴ hm²）>南洞庭（5.71×10⁴ hm²）>西洞庭（3.80×10⁴ hm²）,与行政区划面积正相关,年际变化与湖区水位变化呈负相关的变化规律;稻田洼地平均面积为4.75×10⁴ hm²,空间上呈随机且较均匀斑块分布于湖区围湖造田后形成的堤垸及三口四水冲积而成的湖盆地内,远离湖心的区域,蓄水前（5.14×10⁴ hm²）较蓄水后（4.56×10⁴ hm²）减幅达11.34%,面积岳阳市（2.29×10⁴ hm²）>常德市（1.61×10⁴ hm²）>益阳市（0.85×10⁴ hm²）。各县级行政区划的滩地及稻田洼地在三峡建成前后减幅明显;采用Pearson相关性分析及主成分分析可知,影响滩地及稻田洼地分布因子可分为2个主成分,第一主成分为“枯水期”性状,包括冬季月平均温度、冬季水位、冬季降雨量、稻田洼地面积及冬季流量等指标;第二主成分可称“丰水期”性状,包括夏季月平均温度、夏季流量、夏季水位、滩地面积、夏季降雨量等指标,构建的分析模型较可靠,能为湖区滩地及稻田洼地综合利用提供较好的理论基础。     

苎麻品种抗旱性早期鉴定研究

本文首次用抗旱指数（ Ｒ Ｉ） 等指标对苎麻基因型抗旱性进行了鉴定。结果表明：圆叶青、沅江黄壳早和沅江稀节巴为抗旱性较强的基因型, 抗旱性较弱的基因型包括资兴绿麻和新宁箭杆麻。苎麻抗旱性早期鉴定的途径和指标的研究结果表明： Ｒ Ｗ Ｃ（ 相对含水量） 、 Ｐ Ｏ Ｄ（ 过氧化物酶） 、 Ｐｒｏｉｎｅ（ 脯氨酸） 与抗旱指数呈正相关, 而 Ｒ Ｐ Ｐ（ 细胞膜透性） 、 Ｍ Ｄ Ａ（ 丙二醛） 则与抗旱指数呈负相关。苎麻扦插（４５ 天） 苗在渗透胁迫４ 小时测定相关生理生化指标,其中 Ｒ Ｗ Ｃ 、 Ｐｒｏｌｉｎｅ 和 Ｐ Ｏ Ｄ 活性与抗旱指数呈正相关,而 Ｒ Ｐ Ｐ 和 Ｍ Ｄ Ａ 则与抗旱指数呈负相关, 采用模糊隶属法用上述五种生理生化指标对１３ 个基因型抗旱性进行了早期鉴定,此法简便有效,准确性高。     

苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应(英文)

[目的]对苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应进行研究。[方法]以"湘苎三号"、"中苎一号"2个苎麻品种为材料,研究在湖南浏阳七宝山矿区土壤中生长的植株重金属含量以及2个苎麻品种对Cu、Pb、Cd、Zn4种重金属的富集和转移特征。[结果]中一苎麻各部位单位重量中Cu的含量趋势为:根>皮>叶>骨;Pb含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨,Cd的含量的总体趋势为:根>皮>骨>叶;Zn含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨。重金属含量较低的A田每平方米耕作层土壤上种植的中一对Cu的迁移总量为3404.44mg,将土壤修复到国家标准土壤环境质量三级标准水平年限为8.59年;对Pb的迁移总量为3638.5mg,修复年限为13.52年;对Cd的迁移总量为720.48mg,修复年限为1.49年;对Zn的迁移总量为37324.8mg,修复年限为0.67年。[结论]在污染矿区种植中苎一号可较快修复矿区受Cu、Pb、Cd、Zn污染的土壤。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅱ. 苎麻胶质及其组分含量时空变化的品种间差异

为了揭示苎麻基因型之间胶质及其组分的时空变化规律,促进苎麻高产优质低胶育种与栽培,对25个苎麻品种不同季别、不同部位的原麻胶质含量及其组分的测定结果表明,苎麻胶质及其组分存在明显的时空差异.不同季别的总胶质、果胶质、半纤维素的含量均以头麻最高,二麻次之,三麻最低;水溶物、木质素的含量大小恰好相反.不同部位的总胶质、水溶物、果胶质、半纤维素的含量均以梢部最高,基部次之,中部最低;木质素的含量则以基部最高,中部次之,梢部最低.苎麻胶质及其组分时空差异的大小又因品种而异:苎麻总胶质以竹子麻、大庸黄壳麻、青壳麻、四川珙县圆麻、湘潭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青、湘苎三号等6个品种的变异幅度较小,在1.00%～1.99%之间.