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农田不同粒级土壤含水量光谱特征及定量预测 总被引:3,自引:1,他引:2
【目的】土壤含水量是土壤属性的关键参数。摸清不同机械组成条件下土壤水分的光谱变化并实现土壤含水量的定量预测,为农田水分的快速监测及土壤其他属性的定量获取提供依据。【方法】通过人为控制获得不同粒级和不同含水量的土壤样品,确定室内土壤光谱测定的几何条件,采集不同土样的光谱特征并进行比较,按粒径等级利用最小二乘法(PLSR)建立农田土壤含水量的光谱定量预测模型。【结果】土壤光谱反射率总体趋势是随含水量增加而降低,其差异随着波长的增加和含水量的降低而增加,在1 400 nm和1 900 nm的水分敏感波段随含水量增加光谱吸收深度也增加。但当含水量大于40%时,通过孔径为0.15 mm筛子的土壤样品(处理D-1),在350—1 240 nm光谱反射率随含水量增加而升高,而1 240 nm以后随含水量增加而降低。相对于将所有样本数据混合建立模型,分粒级建立的模型在细颗粒土壤中预测效果得到了明显改善,并且样品越细模型在预测效果和稳定性也越好:最优模型均方根误差RMSE=4.13%,决定系数R2=0.90。同时,数据归一化处理后所建立的模型在一定程度上降低了噪声的影响,从而在预测效果和稳定性上也有所改善。【结论】土壤光谱随含水量的变化而变化,但并不都表现随含水量增加光谱反射率降低的特点,当含水量大于40%时,细颗粒土壤样本表现为在350—1 240 nm波段光谱反射率随含水量增加而升高;土壤含水量预测模型的精度和稳定性随着土壤粒径变小、样本量增大以及光谱数据归一化预处理而得到改善。 相似文献
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夏玉米施用不同缓释化处理氮肥的效果及氮肥去向 总被引:6,自引:3,他引:3
【目的】研究不同缓释化处理氮肥对夏玉米的产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为提高夏玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响提供理论依据。【方法】试验于2014—2015年以郑单958为供试品种,在华北地区中低产田连续两年进行大田试验,共设置6个处理,分别为:不施氮(CK)、尿素(CU)、树脂包膜尿素(CRF)、控失尿素(LCU)、凝胶尿素(CLP)和脲甲醛(UF)。在玉米成熟期采集植物和土壤样品,用于测定植物含氮量和土壤无机氮含量,并计算作物吸氮量、氮肥利用率、土壤无机氮积累量、氮肥损失量等。【结果】(1)氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量,促进氮素吸收。与尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可分别提高夏玉米产量18.9%、16.8%、13.7%和13.6%,同时氮肥农学利用效率分别提高6.5、4.8、4.0和3.7 kg·kg-1。(2)不同氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0—100 cm土层残留量之间存在显著性差异。脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素和尿素的氮肥表观回收率分别为54.9%、42.4%、38.3%、38.3%和22.0%,肥料氮在0—100 cm土层残留量分别占施氮量的28.3%、43.8%、39.2%、46.2%和46.6%。此外,与尿素相比,氮肥缓释化处理能够显著降低肥料氮的损失,凝胶尿素、控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素分别降低了47.6%、43.1%、40.8%和26.7%。(3)综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,脲甲醛处理的夏玉米吸氮量最高,为245.0 kg·hm~(-2),其次是凝胶尿素,为222.5 kg·hm~(-2)。脲甲醛的0—100 cm土层残留量在缓释化氮肥中最低,为153.4 kg·hm~(-2),树脂包膜尿素、凝胶尿素和控失尿素分别为173.1、181.5和185.7 kg·hm~(-2)。凝胶尿素处理的氮表观损失量最低,为35.6 kg·hm~(-2),控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素的氮表观损失量分别为38.8、41.2和51.3 kg·hm~(-2)。【结论】在华北地区中低产田土壤上,氮肥缓释化处理能够显著促进夏玉米对氮素的吸收、减少氮素损失。脲甲醛和凝胶尿素的效果相对较好。 相似文献
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为了对酒糟沼液与化肥配施的可行性提供理论依据,采用田间试验,设置T1(CK,不施氮肥)、T2(化肥全量)、T3(沼液+化肥全量)、T4(沼液+减氮20%)、T5(沼液+减氮40%)、T6(沼液+减氮60%)6种处理,化肥全量为N 225 kg/hm~2+P_2O_5 135 kg/hm~2+K_2O 120 kg/hm~2,沼液用量为800 L/hm~2,探讨酒糟沼液与化肥配施(T2—T6)对白菜产量、品质及氮肥利用效率的影响。结果表明,与不施氮肥处理(T1)相比,施用氮肥和沼液能够促进白菜生长,显著增加白菜产量58.6%~177.1%;改善白菜品质包括维生素C、氨基酸和硝酸盐含量。与化肥全量处理(T2)相比,沼液+化肥全量处理(T3)白菜产量显著增加26.6%,维生素C、硝酸盐含量分别显著增加17.57%、6.35%,还原糖、氨基酸含量显著降低36.45%、17.39%,白菜单株氮、钾养分吸收量分别增加20.31%和32.89%,增加氮肥利用效率,说明酒糟沼液对白菜产量、品质和氮肥利用效率均有较大影响。与化肥全量处理(T2)相比,增施沼液并分别减氮20%、40%处理(T4、T5)产量差异均不显著,且氮肥利用效率较优;T6处理产量显著下降。因此,为防止过量施氮导致环境污染风险提高的情况发生,在白菜生产中增施酒糟沼液可减施氮肥20%~40%。 相似文献
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北方褐土区冬小麦养分平衡施肥参数研究 总被引:3,自引:0,他引:3
【目的】利用养分平衡法原理,研究各养分平衡施肥参数,建立以土壤有效养分测定为基础的我国褐土冬小麦测土推荐施肥指标体系,以简捷快速、科学合理地指导我国北方褐土区冬小麦的施肥与生产。【方法】通过对多年多点小麦肥效试验结果的分析,分别计算出小麦单位产量养分吸收量、土壤有效养分校正系数、肥料当季利用率等养分平衡施肥参数,主要研究土壤环境、产量水平等因素对土壤有效养分校正系数和肥料利用率的影响及变化规律。【结果】冬小麦每百千克小麦产量养分吸收量在一个相对稳定的范围内变化,因此忽略其变化将其定为常数,即氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)分别为3 kg、1.2 kg和2.8 kg。土壤有效养分校正系数与土壤有效养分含量之间呈显著幂指数负相关关系。在不同的产量水平下,肥料养分当季利用率与土壤有效养分含量之间呈显著对数负相关关系。在此基础上,建立了以养分平衡原理为依据、土壤有效养分测定为基础的我国褐土冬小麦测土推荐施肥指标体系。【结论】由于养分平衡模型的作物推荐施肥量是根据目标产量需肥量与土壤供肥量之差来计算的,在利用该模型进行施肥推荐时,研究的关键点应该是如何准确确定模型中土壤有效养分校正系数和肥料当季利用率等参数,以便得到广泛地推广应用。在北方褐土区建立了以养分平衡原理为依据,土壤肥力测定为基础,具有氮、磷和钾全定量特性的小麦测土推荐施肥体系。 相似文献
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氮水平和形态配比对巴西橡胶树花药苗生长及氮代谢、光合作用的影响 总被引:2,自引:1,他引:1
采用砂培方法研究了不同供氮水平及NH4+/NO3-配比对巴西橡胶树花药苗生长、氮代谢及光合作用相关指标的影响。结果表明,随供氮水平的提高,橡胶花药苗茎秆、叶、地上部及单株总干重、植株各部位氮含量和氮积累量、叶绿素含量均相应升高,其中粗根、茎秆、叶片含氮量、单株吸氮量及叶绿素含量各处理间差异均达显著水平;株高、茎粗、细根干重、叶片光合速率先增后减,且以8 mmol/L氮水平时最大;低氮水平下细根硝酸还原酶(NR)活性较高。不同NH4+/NO3-配比试验中,纯NH4+营养下小苗各部位氮含量、氮积累量最高(除细根和叶柄氮积累量);NH4+/NO3-为75/25时,小苗株高、茎粗、叶柄、叶片、植株地上部及株干重最大,NH4+/NO3-为50/50时,小苗细根干重、茎秆干重、叶绿素含量、光合速率最大,且显著大于纯NO3-营养处理;而NH4+/NO3- 50/50时,处理间差异不显著(除细根和茎秆N含量);纯NO3-营养下小苗细根NR活性最高,但生长最弱。结果说明橡胶花药苗不适宜于纯NO3-环境,而适宜于纯NH4+及NH4+/NO3-混合营养,其适宜水平为8 mmol/L和NH4+/NO3-50/50。 相似文献
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棉田土壤养分精准管理初探 总被引:29,自引:1,他引:28
应用地理信息系统 (GIS)结合土壤养分状况系统研究法探讨了一定农业生产条件下棉田土壤养分空间变异及其在推荐施肥中的应用。结果表明 ,棉田土壤养分的空间变异与前茬作物的种植利用方式有很大关系。网格取样技术和变量施肥技术是提高肥料有效性的有希望的手段 ,这些技术能使肥料以合适的用量施到需要的地方。平衡施肥示范结果显示根据土壤养分状况提出的推荐施肥 ,比当地常规施肥每公顷降低肥料成本 657.4元 ,籽棉产量从每公顷 4350kg增加到 52 1 2 .5kg,增产 1 9.8% ,增产所增加的收入每公顷 4657.5元 ,净增收益 531 4.9元。 相似文献
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低空遥感技术及其在精准农业中的应用 总被引:20,自引:0,他引:20
以中国农业科学院土壤肥料研究所所进行的低空遥感为例,系统描述了低空遥感的技术体系、硬件设备的工作原理和影像处理过程。介绍了低空遥感技术在精准农业中的应用情况,如地块边界数字化、地块面积量算、作物种类识别、作物长势分析等。同时分析了低空遥感技术的应用前景。 相似文献
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本文研究了山东省陵县土壤养分定位监测试区土壤速效磷、钾养分随时间的变异。结果表明,1992~2002年10年间,耕层土壤速效磷含量呈上升趋势,增加0 33mg L-1 a-1;而土壤速效钾含量呈下降趋势,降低1 52mg L-1 a-1。土壤速效磷和速效钾养分时间变异趋势与土壤磷养分平衡处于盈余状态和钾养分平衡处于亏缺状况有关,土壤 作物系统内磷素(P)盈余平均为38 6kg hm-2 a-1,其实际平衡盈余率大大超过合理的范围,磷肥用量明显偏高,未得到合理高效利用;而钾素(K)亏缺平均为95 7kg hm-2 a-1,其实际平衡亏缺率略低于允许平衡亏缺率,若试区土壤钾素长期处于亏缺状态,会明显降低土壤供钾能力。 相似文献
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基于ASI法的滨海滩涂地水稻测土推荐磷、钾施用量的验证 总被引:1,自引:0,他引:1
运用土壤养分状况系统研究法(ASI)进行土壤测定和水稻肥料推荐,通过田间小区试验对滨海滩涂地水稻推荐磷、钾施用量进行验证。结果表明,在其它营养元素的施用量均在最佳推荐量条件下,ASI法测土推荐的磷(P2O5)、钾(K2O)最佳施用量(90 kg/hm2、105 kg/hm2)处理的水稻有效分蘖数、穗实粒数、千粒重及产量均是最佳的;且施磷能够显著增加水稻的有效分蘖数,施钾能够显著增加水稻穗粒数和千粒重,最终达到增产的目的。因此,运用ASI法对滨海滩涂地水稻进行测土推荐磷、钾肥的施用量是基本合理的。 相似文献