基于产量反应的东北一季稻推荐施肥方法的可行性

  【目的】  推荐施肥是提高作物产量和肥料利用率的有效措施。基于产量反应的养分专家系统 (Nutrient Expert for Rice，NE) 易于操作，便于推广。通过大量田间试验，验证了其在东北一季稻上的应用效果。  【方法】  于2013—2018年在东北水稻主产区黑龙江省和吉林省共开展了115个田间试验，每个试验包括6个处理:1) 基于水稻养分专家系统推荐施肥处理 (NE)；2) 农民习惯施肥措施处理 (FP)；3) 基于测土配方施肥或当地农技部门推荐施肥的处理 (ST)；4)～6) 分别为基于NE的不施氮 (N)、不施磷 (P) 和不施钾 (K) 处理，用于计算养分利用率。水稻收获期调查产量，依据肥料成本，计算净效益和肥料利用率。  【结果】  NE、FP和ST处理间的水稻产量无显著差异 (P = 0.185)，但以NE处理的产量较高，平均为9068 kg/hm2，与FP和ST处理相比，分别增加了344和196 kg/hm2，其产量差随着NE系统不断优化趋于稳定。虽然NE处理的肥料成本 (TFC) 最高，但其净效益 (GRF) 比FP和ST处理分别高1043和537元/hm2，这部分效益都来自于产量的增量。养分回收率 (RE) 均以NE处理最高，与FP和ST处理相比，氮素回收率分别提高了3.3和2.3个百分点，磷素回收率分别提高了3.5和3.6个百分点，钾素回收率分别提高了7.3和4.6个百分点。与FP处理相比，NE处理的氮和磷的农学效率 (AE) 分别显著提高2.7 kg/kg (P = 0.022) 和4.1 kg/kg(P = 0.030)，3个处理的钾素农学效率无显著差异。肥料偏生产力 (PFP) 的大小与施肥量呈显著负相关，NE和ST处理N的偏生产力显著高于FP处理 (P = 0.004)，ST处理磷素偏生产力显著高于NE和FP处理 (P = 0.001)，但FP处理钾素偏生产力高于NE和ST处理，并与NE处理差异达到了显著水平 (P = 0.028)。  【结论】  与以常规测土施肥为基础的推荐施肥相比，基于产量反应的养分专家系统 (NE系统) 的推荐施肥量和比例更符合作物对养分的需求，在吉林和黑龙江两个省份的大田试验中均获得了相同或更高的水稻产量。由于NE系统无论是否进行土壤测试都可用来进行推荐施肥，因而是更加方便和可行的一季稻施肥推荐方法。     

冬小麦养分专家推荐施肥系统在长江流域的可行性研究

  【目的】  采用基于产量反应和农学效率的冬小麦养分专家系统的推荐施肥方法 (Nutrient Expert for wheat, NE)，在长江流域开展田间试验，并通过与该地农民习惯施肥方法的比较，确定该系统在长江流域冬小麦应用的可行性。  【方法】  2019年于长江流域的四川、云南、安徽、湖北、江苏和浙江6省共布置了50个冬小麦田间试验，每个试验包括5个处理:小麦养分专家系统推荐施肥处理 (NE)、农民习惯施肥处理 (FP)，以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾肥处理，从产量、经济效益、肥料利用率、氮损失和温室气体排放5个方面，比较了NE与FP的差异。  【结果】  与FP处理相比，NE处理显著降低了N、P₂O₅和K₂O施用量57、10和8 kg/hm2 (P < 0.001)，降幅分别达到了26.6%、13.3%和12.9%；小麦产量明显提高 (P < 0.001)，平均增产365 kg/hm2，增幅为7.9%；显著降低了肥料成本 (P < 0.001)，平均减少了429 元/hm2，降幅为20.9%；显著提高了经济效益，平均增加了1446 元/hm2，增幅为17.7%，且所有增加经济效益中有55.5%来自于产量的增加 (P < 0.001)。NE处理显著提高了长江流域冬小麦的肥料利用效率 (P < 0.001)，与FP处理相比，氮、磷和钾农学效率分别提高了6.5、8.3和8.6 kg/kg，增幅分别为67.7%、143.1%和159.3%；氮、磷和钾偏生产力分别增加了10.9、17.9和24.8 kg/kg，增幅分别为49.1%、28.8%和34.4%；氮、磷和钾回收率分别增加了15.3、11.9和27.2个百分点，增幅分别为52.9%、132.2%和87.7%。NE处理较FP处理显著增加了地上部氮素吸收量 (P < 0.001) ，且显著减少了氮素损失 (P < 0.001)，地上部氮素吸收量平均增加了3.0 kg/hm2，增幅为2.5%；活性氮损失强度平均减少N 4.0 kg/t，降幅为37.7%；N₂O总排放量平均减少了0.7 kg/hm2，降幅为28.0%；温室气体排放强度平均减少CO₂ eq 308.4 kg/t，降幅为36.5%。  【结论】  在长江流域冬小麦生产中，采用基于小麦产量反应和农学效率的NE推荐施肥方法，可较农民习惯施肥 (FP) 平均分别降低26.6%、13.3%和12.9%的氮磷钾肥施用量，同时提高冬小麦产量7.9%，显著提高经济效益和肥料利用率，并有效地降低活性氮损失强度和温室气体排放量，适用于我国长江流域冬小麦的推荐施肥。     

主要农作物推荐施肥智能手机专家系统的开发应用

汇总湖南省主要农作物“3414”肥效试验结果,分析建立作物施肥量与土壤养分含量以及作物产量之间的数学模型,将数学模型置于Excel或智能手机之中,开发了湖南省主要农作物推荐施肥智能手机专家系统,实现了施肥数学模型与测土数据的无缝对接.利用智能手机的GPS定位和上网功能,通过手机定位后从服务器自动获取和查询地块采样点土壤养分检测结果,计算出所在地主要农作物的最佳施肥量、单质肥和配方肥的施肥方案、配方肥配方比例,直接应用到农户,或自动生成施肥方案短信,发送给农户指导施肥.该系统是测土配方施肥成果应用最便捷的方法和手段之-,其操作简便,使科学配方、指导农民合理施肥技术掌握在方寸之间.     

植物组织培养中的专家系统

参考各种专家系统的设计方案,将植物组织培养的有关知识与专家系统相结合,提供创立植物组织培养专家系统的一些思路。     

森林灾害监测方法研究──以西南地区火灾监测为例*

森林灾害监测方法研究──以西南地区火灾监测为例纪平，易浩若，白黎娜关键词人工神经元网络，ＮＯＡＡ数据，遥感，专家系统目前，世界上许多国家都已开展了森林灾害监测方面的研究。１９８７年大兴安岭森林大火之后，我国也充分认识到了森林防火的重要性，并积极开展了...     

基于Web的造林专家咨询系统研究

利用新的信息技术,研究造林专家的造林决策方法,提出造林专家决策咨询系统的目的和功能,给出系统环境和结构、知识库和推理机的设计,建立一个基于网络的、适于不同地区的造林专家决策咨询系统,解决困扰着传统森林培育中的适地适树和造林设计问题.     

专家系统及其在森林工程中的应用

专家系统是使用人工智能技术存储和利用专家的专门知识的计算机程序。专家系统适用于明确划分的较窄的知识域。专家系统由知识库、推理机和支持系统构成。知识库含事实和规则。推理机是一种计算机程序,应用知识库以及用户的知识为要解决的问题做出结论。支持系统提供在专家系统运行时必须保持的计算和记忆。本文对专家系统技术进行了说明,介绍了专家系统在森林工程中的应用,并阐述了专家系统的用处及不足。     

相互激活——竞争模型(IAC)在林业中应用的探讨

介绍了IAC模型的原理和功能,探讨了该模型在林分综合分类及林分缺失信息补救方面的应用。通过对现实林分的模拟结果,表明IAC模型综合分析能力强,获取信息量大,结果准确可靠。     

基于Web的森林防火专家系统知识库的构建

介绍了基于森林防火专家系统的知识表示、知识获取和知识库组织的基本原理和方法，阐述了一种基于网络的知识库构建的一种新方案，使推理机的设计实现容易、知识库的维护更加灵活，实现了知识的获取功能以及网络多用户访问时的并发控制功能，克服了传统专家系统的弊端。