基于遗传算法的波长选择方法对土壤有机碳预测模型影响

以黑龙江农田黑土为研究对象,利用遗传算法(GA)波长选择结合偏最小二乘法(PLS)回归建立土壤有机碳(SOC)的预测模型。通过设定以下GA参数:波长选择数量上限k、初始种群大小P及迭代次数N,采用单点优化方式逐一确定各参数。结果表明,在主成份数为7的情况下,当GA的参数取N=300、P=300、k=50时,GA模型最优;模型的校正决定系数R2=0.922、校正均方根误差RMSEC=1.74、交叉检验均方根误差RMSECV=1.80;模型的预测决定系数R2=0.931、预测均方根误差RMSEP=1.84、预测相对误差RPD=3.81。与原始光谱的PLS模型相比,R2由0.900提升至0.922,RPD由3.38提升至3.81。结果表明,通过GA进行波长选择能够优化模型,提升模型稳定性以及预测精确性。     

不同配方基质在辣椒漂浮育苗中的应用效果

运用大棚试验和室内分析相结合的方法,研究了不同漂浮育苗基质对辣椒的出苗率,苗的茎高、茎粗、侧根数以及根系活力和幼苗中所含氮磷钾的影响。研究结果表明,在以不同比例珍珠岩、蛭石、草炭、发酵谷壳、煤渣、垃圾土等组成的基质中,F4（30%珍珠岩,3%蛭石,10%草炭,20%发酵谷壳,37%煤渣）、F8（30%珍珠岩,3%蛭石,20%草炭,20%发酵谷壳,27%煤渣）和F3（30%珍珠岩,3%蛭石,10%草炭,20%碳化谷壳,37%煤渣）出苗率较高,F3处理有利于植物的根茎的生长发育,其根系活力较强。CK（37%珍珠岩,3%蛭石,45%草炭,15%发酵谷壳,37%煤渣）处理幼苗的氮磷含量极显著地高于其他配方处理,而钾含量以F8处理的最高。     

基于高光谱的冬油菜植株氮素积累量监测模型

为无损和定量研究高光谱技术在冬油菜植株氮素积累量(PNA,plant nitrogen accumulation)时空变化监测的适宜性及准确性,该文以两年田间氮肥水平试验为基础,采用单变量线性和非线性回归方法,建立基于特征光谱参数的冬油菜P NA高光谱估算模型。结果表明,采用比值光谱的方法可显著提高冬油菜冠层光谱反射率与PNA间的相关性,其最佳的波段组合为1 259 nm与492 nm处光谱反射率比值(R1259/R492),决定系数R2为0.85。高光谱参数间,以比值植被指数(RVI-5)、归一化光谱指数(NDSI)、线性内插法红边位置(REIP)、三角植被指数(TVI)、742 nm处一阶微分光谱值(FD742)和红边面积(SDR)等光谱参数与PNA相关性较好(平均R2和标准误SE分别为0.69和42.70),且以FD742表现最优(R2=0.79,SE=35.66)。精度分析结果显示,以光谱参数R1259/R492和FD742为自变量的指数方程模型作为高光谱监测油菜PNA的最佳模型,各生育期Noise Equivalent(NE)均较低且表现稳定,同时模型估测精度较高,R2分别为0.98和0.98,相对均方根误差RRMSE分别为0.73和0.72,相对误差MRE分别为14.42%和10.31%。该方法为快捷和精确评估冬油菜PNA提供了新的研究思路。     

无人机倾斜航空摄影监测崩岗侵蚀量变化的方法

如何高效精确地监测崩岗的动态发育过程并且量化侵蚀量是崩岗侵蚀机理研究中的难点。该文以准专业级无人机对目标崩岗进行倾斜摄影获得的全方位多角度航空影像为基础,通过空三加密处理生成目标崩岗的三维点云模型;利用点云数据构建DTM,提取目标崩岗地形数据;运用多时相连续DEM相减的方法获取监测周期内崩岗的高程变化,计算侵蚀量并找到侵蚀严重的部位,再使用2.5D体积测算方法细化侵蚀严重的崩壁和沟头部位的侵蚀量,以此作为补充,最终获得监测期内的总侵蚀/沉积量体积并换算为泥沙量。最终结果验证的平均相对误差为9.69%,一个月监测周期内最大的绝对误差仅为0.303 3 m3,满足监测要求。因此利用无人机倾斜航空摄影测量的方法监测崩岗侵蚀量是可行有效的,该方法可提取崩岗的所有地形信息,研究侵蚀泥沙的来源和侵蚀过程,是较为快速和精确的崩岗监测手段。     

控释肥联合养分增效剂显著提高番茄产量与品质

采用田间试验,以番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品种瑞菲为试验材料,通过控释肥联合养分增效剂探究其对番茄生长、产量与品质的影响。结果表明,控释肥联合养分增效剂能显著增加植株茎粗（P<0.05）;与常规施肥相比,控释肥和控释肥联合养分增效剂可显著改善番茄品质,番茄果实可溶性固形物含量有增加的趋势,可溶性糖含量、维生素C含量显著提高（P<0.05）,番茄果实色泽度和硬度均有所改善;与常规施肥相比,控释肥和控释肥联合养分增效剂能有效提高番茄产量与经济效益,产量分别增加12.7%和29.2%,净利润分别增加3.65万元/hm2和7.72万元/hm2。综上,控释肥联合养分增效剂可实现番茄增产增效,在实现轻简化生产中具有重要的实践价值。     

鄂中地区油菜专用肥施用效果

为明确油菜（Brassica napus L.）专用肥对鄂中地区直播油菜产量的提升效果,于2019—2021年在湖北省沙洋县开展了连续2年的田间试验,设置了不施肥、常规施肥、宜施壮专用肥和洋丰专用肥4个施肥处理,考察各处理下成熟期油菜产量、地上部生物量、地上部养分含量、地上部养分积累量以及肥料偏生产力等的差异。结果表明,与不施肥对照相比,常规施肥和专用肥处理均能显著提高油菜子产量;与常规施肥相比,专用肥处理总养分投入减少了41.3%,而两者油菜子产量无明显差异。施肥显著增加了油菜地上部生物量,促进了油菜地上部对养分的吸收。油菜专用肥处理显著提高了肥料偏生产力,与常规施肥处理相比,宜施壮专用肥和洋丰专用肥处理平均肥料偏生产力在2019—2020年、2020—2021年分别提高了80.6%和68.2%。综上所述,油菜专用肥在保障油菜高产稳产的同时,提高了肥料利用率。     

多元长效油菜专用肥的适宜用量研究

采用两点大田试验研究多元长效油菜专用肥的施用对油菜生长、产量、养分吸收和肥料利用率的影响。结果表明,多元长效油菜专用肥的施用可明显促进油菜的生长发育,与不施肥处理相比,株高、茎粗、分枝数、SPAD值和单株干物质量均有显著提高,最大增幅分别为30.1%、72.7%、162.2%、31.0%和130.1%。菜籽产量与专用肥施用量呈线性加平台关系,合理施用专用肥显著增加菜籽产量。施肥影响菜籽产量的构成因素主要为分枝数和角果数。多元长效油菜专用肥的施用显著提高油菜干物质量和氮、磷、钾养分吸收量,但随着施用量的增加,肥料利用率有逐渐降低的趋势。当施用量为1 125kg/hm2,两试验点N、P2O5和K2O的平均利用率分别为37.0%、33.5%和75.6%。菜籽的目标产量为2 700~3 000kg/hm2时,多元长效油菜专用肥的适宜用量为1 200~1 275kg/hm2。     

安徽省沿江地区直播油菜钾肥效应研究

为了探明安徽省沿江地区直播油菜的钾肥产量效应,采用田间试验方法,研究了不同钾肥用量对油菜产量、钾肥利用率和经济效益的影响。结果表明,施用钾肥对直播油菜有显著的增产效应。3个不同土壤肥力的试验田块均是以处理K120获得较高产量。提高钾肥用量,油菜的钾肥偏生产力和农学利用率均有降低的趋势。油菜施用钾肥后的经济效益显著,处理K120产值和施肥效益最高,分别为6556.61元/hm2和6052.61元/hm2。产投比以处理K60和K120较高,产投比均高于2.0。综合考虑油菜施用钾肥的产量和经济效益,本试验条件下,安徽省沿江地区以每公顷施用120 kg K2O为最佳钾肥用量。     

湖北省棉花氮肥效应研究

通过17个大田试验,研究了湖北省棉花氮肥施用效果及氮肥最佳用量。结果表明,适量施用氮肥棉花增产增收效果显著,施氮比对照子棉增产131～1 244 kg/hm2,平均增产752 kg/hm2,平均增产率为31.1%。施氮纯利润平均为3 422元/hm2,产投比平均为4.07。氮肥偏生产力和农学利用率平均分别为13.20 kg/kg(N)和2.90 kg/kg(N)。根据线性加平台模型,求得湖北省棉花氮肥最佳用量平均为纯N114.0 kg/hm2。     

氮磷钾肥配施对黄河滩区紫花苜蓿产量和品质的影响

采用田间试验,研究氮、磷、钾肥配施对黄河滩区紫花苜蓿饲草产量和品质的影响.结果表明:氮、磷、钾肥能显著提高紫花苜蓿饲草产量,与未施肥处理相比,施肥处理饲草产量增幅为8.62%～30.92%,氮、磷、钾肥配施效果显著优于单施;配施能显著提高紫花苜蓿粗蛋白、粗纤维、粗灰分、粗脂肪、磷等的含量,且氮、磷、钾肥配施效果显著优于单施;能显著降低紫花苜蓿无氮浸出物含量.