近红外光谱法快速测定土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量

运用偏最小二乘法(PLS)和人工神经网络(ANN)方法分别建立了0.9 mm筛分风干黑土土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量预测的近红外光谱(NIRS)分析模型。使用偏最小二乘算法建立的碱解氮、速效磷和速效钾校正模型的决定系数R²分别为0.9520、0.8714和0.7300，平均相对误差分别为3.42%、13.40%和7.40%。人工神经网络方法建立的碱解氮、速效磷和速效钾校正模型的决定系数分别为0.9563、0.9493和0.9522，相对误差分别为2.67%、6.48%和2.27%，测试集仿真的相对误差分别为5.44%、16.65%和7.87%。结果表明，人工神经网络方法所建立的校正模型均优于偏最小二乘法所建模型；用近红外光谱分析法预测土壤碱解氮含量是可行的，而速效磷、速效钾模型的测试集样品仿真的相对误差较大，其预测可行性还需做进一步研究。  

变量施肥对玉米产量及土壤养分影响的试验

采用自主开发设计的基于GPS和GIS技术的自动变量施肥系统，于2003、2004年间进行了玉米种植条件下变量施肥田间试验。与相邻传统施肥地块相比，变量施肥在一定程度上增加了玉米产量，在合理控制化肥用量的情况下，可以达到既减少投入又增加产量的目的。土壤养分分析结果表明：两年试验前后，变量区与传统施肥区土壤中的碱解氮含量均有所增长，但变量区碱解氮含量的变异系数较传统区减少；变量区和传统施肥区速效磷的含量都有所下降，且变量区较传统区下降明显，变异系数减少；速效钾含量均增加，增加幅度基本一致，但变量区变异系数下降。说明变量施肥具有一定均衡土壤养分的作用。  

作物秸秆综合利用的创新技术

当前在我国作物秸秆综合利用及餐饮具包装中存在着极大的资源浪费及环境污染现象。解决这些问题的办法之一是开发作物秸秆综合利用的创新技术,以实施农业的可持续发展。该文对作物秸秆的利用现状进行了分析研究,并探讨了作物秸秆综合利用的创新技术。  

三峡重庆库区柑橘园土壤养分丰缺状况研究

采集了三峡重庆库区柑橘主产区459个果园0—30 cm的土壤样品进行取样分析。结果表明，库区有78.7%柑橘园土壤pH值适合柑橘生长; 有60.3%的柑橘园土壤有机质含量偏低。土壤速效氮和磷缺乏，分别占到72.4%和41.7%，土壤速效钾缺乏和过量并存。库区柑橘园缺乏有效B、Zn、Fe、Mn的比例分别为86.3%、37.9%、27.0%、20.3%; 土壤有效Fe、Mn和Cu含量在部分果园存在过量现象，分别占柑橘园的52.5%、36.4%和26.4%。因此，该区柑橘生产要因地制宜，建议在柑橘园增施B、Zn肥，石灰和其它碱性肥料，同时减少喷施含Cu杀菌剂。  

智能高效株间锄草机器人研究进展与分析

非化学方式除草是摒弃除草剂、生产有机农产品的前提，传统的中耕锄草机主要解决行间锄草，由于株间苗草集聚，机械锄草难度较大，目前主要依靠人工，劳动成本高且效率低。智能株间锄草机器人是一种能够实时识别作物行和苗草信息，并能控制株间锄草刀高速作业的自动锄草装备，具有智能、高效、环保等特点，可大大减少劳动力，提高锄草效率，降低锄草成本。该文主要对近年来国外研究较为成熟的株间锄草机器人进行介绍，概述了中国该方面的研究进展，对苗草信息获取、对行、锄草装置、驱动方式、时速等几个技术点进行分析和比对，提出了如何提高信息获取速度，增强系统实时性，以及如何改进机器视觉标定方法，提高苗草定位准确性是苗草信息获取技术存在的关键问题，强调了锄草装置在系统中的重要性；针对不同形态作物、不同土质土壤研制针对性强、锄草效果好的锄草装置是锄草机器人的基础，同时由于系统集成性及动力系统与速度匹配仍无法满足田间高负载、高速的锄草作业要求，因此加强该方面研究力度，研制使用性强、效率高的株间锄草机器人仍是中国的研究重点和方向。最后，提出多传感器融合、模块化、小型化的株间锄草机器人将是未来发展趋势，是实现中国农业有机、精准、高效生产的重要依据。  

基于单目视觉的移栽钵苗叶片朝向的调整方法

为解决钵苗移栽时叶片朝向一致的问题，研究单目视觉钵苗叶片的调向方法。首先，均隔8°提取钵苗旋转1圈视频中的45帧图像作为目标对象，对每帧图像依次采用灰度变换、阈值分割和细化等算法进行图像处理后，将8邻域中只有一个与其灰度值相同的中心像素判定为叶片末梢尖点（兴趣点）。然后，通过平滑相似度函数将兴趣点路径跟踪问题简化为对前一帧兴趣点的临近位置均值移位搜索的最大相似度；根据跟踪对象运动矢量方向和速度的连贯性，通过最小化函数从临近位置内存在的多个兴趣点中筛选出目标兴趣点；采用最小化接近一致性代价幻影点函数产生一个帧间幻影点代替因叶片相互遮挡可能丢失的兴趣点。依次根据各帧图像的多个叶片兴趣点获得其相应跟踪路径和对应方位。最后，将叶片兴趣点中存在最大横坐标值的一对对称兴趣点作为目标，当其中一个兴趣点处在最大横坐标位置时，根据另一个兴趣点的当前位置确定钵苗顶杆的调整转角θ/2，将叶片朝向调整到与横轴平行后完成调向。试验结果显示，50株钵苗的最小、最大调向偏差值分别为1.51°和25.31°，94%的调向偏差值小于15°。钵苗叶片调向方法可以满足钵苗移栽机的叶片调向要求。  

控释掺混肥对夏玉米产量及土壤硝态氮和铵态氮分布的影响

通过田间试验研究释放期60 d的水基包膜尿素与普通尿素常规施肥用量下不同比例配合追施对夏玉米产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮素收获指数、氮素积累量及0-60 cm土壤硝铵态氦含量动态分布的影响.结果表明:各控释掺混处理对夏玉米的产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及氮素收获指数较常规施肥都有不同程度的提高,以控氮比50%处理最佳,产量和氮肥利用率分别比对照的提高9.43%和24.69%,达到显著水平;各控释掺混处理0-60 cm土壤都保持较高的硝态氮含量,至后期较常规施肥的略高,满足了玉米的生长.玉米各时期土壤铵态氮含量大致以高控氮比处理的含量高,差异不明显,但显著高于常规施肥处理的.控氮比50%处理更适合本区域玉米生产.  

基于指示Kriging法的土壤盐渍化与地下水埋深关系研究

在北方干旱、半干旱的地下水浅埋区,土壤盐渍化是土地资源退化的主要原因,防治土壤盐渍化是农业和生态环境可持续发展的重要保障。该文以内蒙古河套灌区解放闸灌域为例,运用指示Kriging法绘制并比较了不同阈值下地下水位埋深和土壤表层含盐量的概率分布图,从概率空间分布的角度分析研究了土壤盐渍化与地下水位埋深之间的关系,从而将这方面的研究从通常的农田尺度扩大到灌域尺度。结果表明:1)土壤盐分和地下水位埋深空间变异强度均为中等,且具有中等的空间自相关性,球状模型拟合变异函数的效果较好;2)在灌域尺度上,解放闸灌域4月底土壤表层发生中度、轻度盐渍化时地下水位临界埋深分别为2.0、2.5m,西南及中东部地下水位埋深小于临界埋深的概率较大,是土壤返盐的高风险区;3)3月底地下水位埋深对土壤返盐的影响比4月底更大一些,这表明地下水位埋深对土壤返盐的影响具有一定滞后效应,只有地下水位埋深小于临界深度的状态维持一段时间,才会造成土壤中度或轻度盐渍化。  

冬小麦控释尿素与普通尿素的最佳配比研究

为明确控释尿素与普通尿素配合施用在作物上的应用效果,以冬小麦为研究材料,在田间试验条件下研究了不同比例(0、10%、30%、50%、100%)的控释尿素(CRU,释放期60 d)与普通尿素配合追施(基追比为3∶7)对冬小麦旗叶叶绿素a含量和净光合速率、产量、氮肥利用率、分蘖情况以及经济效益的影响。结果表明:控释尿素比例为50%和100%处理的冬小麦叶绿素a和净光合速率在各生育期都保持了较高水平;与仅施用普通尿素相比,控释尿素为50%的处理的各项指标都明显提高,分蘖数自返青期起保持了较高水平,小麦产量增加了17.0%,氮肥利用率提高了16.73%,增收2587.23 yuan/hm2。综合分析,50%控释尿素的施肥处理在小麦上应用效果最好。  

基于光度立体法的翘板黑瓜子识别方法研究

针对目前翘板黑瓜子依赖手工检测效率低下的问题，提出了一种利用光度立体视觉算法进行翘板瓜子识别的方法。首先利用实物表面重建的方法标定了图像采集系统的精度；然后针对黑瓜子表面中间区域与周边区域颜色有巨大差异的特殊形态，分区域三维重建了黑瓜子表面；最后通过试验确定表面面积为识别特征，识别阈值为9，在误识率小于5％的情况下，翘板瓜子识别率达90％。试验结果表明应用光度立体视觉算法可以有效地进行翘板黑瓜子的识别。