水盐处理对小桐子生长和水分利用的影响

为研究盐胁迫下小桐子的生长和水分利用,通过水盐处理种植小桐子进行试验.研究采用盆栽试验,共设3种盐分处理(风干土中分别加入NaCl分析纯的质量比为S0:0 g/kg;S1:2.5 g/kg;S2:5g/kg)和3种灌水处理(W1:0.9 L;W2:1.8 L;W3:2.4 L)对小桐子进行63 d的试验处理.结果表明:施盐分处理相同时,与W1和W2水平相比,W3水平小桐子的株高、茎粗、壮苗指数、干物质量和水分利用效率均显著提高(P<0.05).因此,试验中小桐子最优的灌水量为W3.当灌水量为W3时,与W3相比较,处理W3S1促进小桐子的干物质量及水分利用效率显著提高,而处理W3S2的小桐子的干物质量及水分利用效率下降甚微(P>0.05).可见,土壤含盐量较低时,适宜的土壤水分调控有助于提高小桐子的生长和水分利用效率;土壤含盐量较高时,适宜的土壤水分调控有助于提高小桐子的抗盐胁迫能力.     

灌水周期和保水剂用法对小桐子水分利用的影响

为探明小桐子幼树水分高效利用管理模式,通过盆栽试验,研究了3种灌水周期(5,10,15 d)和3种保水剂用法(环施、半环施、穴施)对小桐子幼树生长和水分利用效率的影响.结果表明:灌水周期相同时,保水剂环施的水分利用效率最大,半环施的次之,穴施的最小;保水剂用法相同时,灌水周期为10 d的水分利用效率最大,5 d的次之,15 d的最小.保水剂环施时,与灌溉周期为5 d和15 d相比,灌溉周期为10 d能明显降低蒸散量,增加根区土壤含水量,同时显著促进植株生长,增加总干物质累积量分别为12.89%和51.83%,同时提高总水分利用效率分别为51.81%和58.28%.因此,在本试验条件下保水剂环施和灌水周期为10 d组合具有促进小桐子幼树生长和提高水分利用的作用.     

基于改进SSD算法的轻量化三七病害检测

【目的】针对目前三七Panax notoginseng病害识别模型结构复杂、参数庞大,难以实现在移动设备上部署的问题,提出一种基于SSD(Single shot multibox detector)目标检测的改进模型,以期实现三七病害检测的便捷化、快速化与精准化。【方法】基于SSD模型架构,采用轻量化卷积神经网络(MobileNet)替换原始特征提取网络(VGG16),降低主干网络的参数量与计算量,同时根据人类视觉皮层中群智感受野(pRF)的大小与其视网膜图中偏心率之间的函数关系,构建RFB模块,用该模块替换原SSD模型框架顶部卷积层,从而增强网络深层特征,提高轻量化模型的检测精度与检测速度,实现多尺度三七病害检测。【结果】与SSD模型相比,RFBMobileNet-SSD模型网络参数量和参数计算量分别降低了96.67%和96.10%。在不同天气条件下应用模型对4种不同病害数据进行验证发现,改进模型的准确率提高了4.6个百分点,召回率提高了6.1个百分点,F1精度提高了5.4个百分点,单幅图像检测时间由SSD模型的0.073 s缩短为0.020 s,尺寸仅为SSD模型的54.6%。【结...     

玉米叶绿素、脯氛酸、根系活力对调亏灌溉和氮肥处理的响应

通过玉米盆栽试验,研究了调亏时期、施氮量和灌水水平对玉米生理指标的影响.结果表明,不同生育阶段的水分亏缺和施氮量对叶绿素、脯氨酸、根系活力影响显著.水分亏缺导致了叶绿素含量降低,施氮量和叶绿素含量呈正相关.叶绿素在拔节后期达到最大值,抽穗期开始降低.调亏灌溉会使玉米叶片脯氨酸含量增加,苗期增加较小,抽穗期达到最大.施氮会调亏灌溉的脯氨酸含量略有减少.持续干旱导致在抽穗期的脯氨酸含量增长受到限制.玉米根系活力随着生育时期进程先增后减.在水分亏缺条件下,根系活力降低,覆水后根系活力补偿效应明显;在相同水分条件下,施氮处理的根系活力较大.最佳的水氮组合为苗期亏水高氮处理.     

肥液浓度和生物质掺混量对微润灌溉入渗特性的影响

为了探明肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉土壤水分入渗特性的影响,采用室内土箱模拟试验的方法,设置3个肥液质量浓度水平(清水F₀:0 mg/L,低浓度F_L:200 mg/L,高浓度F_H:400 mg/L)和4个生物质掺混质量比水平(自然风干土B₀:0 g/kg,低掺混量B_L:15 g/kg,中掺混量B_M:30 g/kg,高掺混量B_H:45 g/kg),以发酵腐熟花生壳粉末为掺混生物质,研究微润灌溉的水分入渗速率、累积入渗量、湿润体体积以及湿润体质量含水率的分布特征.试验结果表明:肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉的初始入渗速率、稳定入渗速率、累积入渗量和湿润体质量含水率均值影响均具有统计学意义.与水平F₀B₀相比,增加肥液质量浓度和生物质掺混质量比可提高初始入渗速率13.02%~44.85%、稳定入渗速率13.50%~48.78%、累积入渗量5.65%~56.62%和湿润体质量含水率均值6.62%~30.09%;不同入渗时间内的累积入渗量符合Kostiakov模型;湿润体体积随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大,且湿润体体积与入渗时间呈二次多项式关系;湿润体剖面面积和灌水均匀系数随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大.     

青枣荫蔽栽培下微润灌溉对小粒咖啡生长和水光利用的影响

为探索小粒咖啡幼树的水光耦合模式,通过小区试验研究青枣荫蔽栽培条件下微润灌溉压力水头对小粒咖啡根区土壤水分分布、生长和光合特性的影响.设置3个压力水头:低水头(H_1.0:1.0 m)、中水头(H_1.5:1.5 m)和高水头(H_2.0:2.0 m);3个青枣荫蔽栽培程度:无荫蔽(S₀:100%自然光照)、轻度荫蔽(S₁:65%~75%自然光照)、重度荫蔽(S₂:45%~55%自然光照).研究结果表明:微润灌溉压力水头和荫蔽栽培水平对小粒咖啡根区土壤湿润体内水分含量均值影响显著,湿润体剖面面积随着压力水头的增大而增大,而随着荫蔽程度的增大略有减小;压力水头增大,微润灌湿润体内含水率均值与均匀度显著增大,荫蔽程度增大,湿润体及体内含水率均值与均匀度略有减小;与S₀相比,S₁的小粒咖啡株高、茎粗、冠幅和叶片数分别增大20.31%,12.44%,24.45%和52.00%;与H_1.0相比,增加微润灌压力水头使小粒咖啡叶片日均净光合速率、蒸腾速率、光能利用效率和瞬时水分利用效率分别增大22.10%~60.75%,28.02%~70.49%,35.51%~81.65%和26.42%~39.61%,而叶片胞间CO₂浓度减少14.16%~31.32%;与S₀相比,增大荫蔽栽培程度,日均净光合速率和蒸腾速率分别增大12.20%~26.10%和5.37%~26.28%,胞间CO₂浓度减小5.88%~11.97%;S₁下表观光能利用效率和瞬时水分利用效率分别增大15.02%和15.53%,而S₂下分别减小5.88%和11.97%;H_2.0S₁处理的小粒咖啡幼树生长、净光合速率、瞬时水分利用效率和表观光能利用效率显著提高,为适宜的灌溉和青枣荫蔽栽培耦合模式.     

元谋干热河谷区近60年干湿状况和气温变化特征分析

为了探寻近60 a来干热河谷区干(平均湿度、相对湿度指数)热(气温)状况的变化特征,选取干热河谷区有代表性的元谋气象站采集的温度、湿度等微气象数据计算该地区参考作物腾发量和相对湿润指数,利用线性倾向估计法、Mann-Kendall法和滑动t检验法进行趋势和突变分析.结果表明:在年和四季尺度上,平均湿度呈上升趋势,四季平均湿度从大到小依次为夏季、秋季、冬季、春季,气候倾向率从大到小依次为冬季(1.99%/10 a)、春季(1.43%/10 a)、秋季(1.21%/10 a)、夏季(0.93%/10 a);四季平均气温和最低气温均呈现下降趋势,气温关系从高到低均为夏季、春季、秋季、冬季,气候倾向率关系从大到小均为春季、冬季、夏季、秋季;最高气温在春季最大且呈现微弱下降的趋势,年尺度和其他季度尺度上呈现上升趋势,冬季上升幅度最大.元谋干热河谷区朝着湿润降温的方向发展,干旱状况虽有所缓解,但依然严峻,冬季和春季是元谋抗旱的关键阶段.     

基于温度植被干旱指数法(TVDI)的朝阳县干旱监测

利用Landsat 8数据,将归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)结合建立二维特征空间,依据二维特征空间分布图拟合干、湿边方程,进而计算温度植被干旱指数(TVDI),并对旱情分布进行分析和评价。利用土壤含水率实测值与反演的地表温度建立模型,并通过模型反演出土壤含水率与实测值进行精度检验。结果表明,随着归一化植被指数的增加,最大地表温度(Tsmax)随之减小,最小地表温度(Tsmin)基本上随之增大,Tsmin和Tsmax的趋势线交汇于一点组合成近似的三角形形状;2016年5—8月,朝阳县全县范围内基本都存在不同程度的旱情,其中6月份旱情最为严重;TVDI与不同深度的土壤含水率的相关性显著,可以较好的实现对旱情的监测。     

改进YOLOv3算法检测三七叶片病害

为了解决三七叶片密集病害和小区域病害检测不准确的问题,该研究提出了一种改进的YOLOv3(You Only Look Once v3)目标检测算法(AD-YOLOv3)对三七叶片各种病害进行检测.AD-YOLOv3使用注意力特征金字塔(Attention Feature Pyramid,AFP)替代YOLOv3中的原始...     

基于病害高发期气象因子的三七病害发生率预测

准确预报病害发生率是提前应对三七病害、提高产量和品质的重要基础。该研究利用2018－2019年云南红河州三七种植基地内田间气象数据和病害发生率资料，采用主效应分析（Principal Components Analysis, PCA）来避免多元共线性的发生。以2018年和2019年的5－9月气象数据集作为训练集与验证集，以随机森林（Random Forest, RF）算法作为基础学习机构建初步预测模型，最后通过梯度下降算法（Gradient Descent, GD）进行优化。结果表明，通过主效应分析可知土壤温度与棚内湿度的皮尔逊相关系数在0.25～0.75之间，棚内土壤热通量和三七冠层上方土壤热通量与病害发生率呈负相关，其皮尔逊相关系数在-0.75～-0.25之间；通过随机森林获得的模型的均方根误差为0.23；通过梯度下降优化，代价函数收敛时值为241.003，并获得各个气象因子对三七病害高发期的病害发生率影响的权重，其中土壤温度正相关程度最大，权重为21.686，三七冠层上方的土壤热通量负相关程度最大，权重为-13.834。该研究结果在通过田间气象因子预测三七病害高发期的病害发生率上具备可靠的预测能力，可为降低三七病害的设施环境调控和智能化管理提供理论依据和技术支持。