基于光谱信息的作物氮素营养诊断研究进展

快速、准确地进行作物氮素营养诊断,有助于管理者及时、有效地采取相应的应对措施,既保障作物的高产量,又有效地管控、减少化肥施用量。由于作物氮素营养状况直接影响着作物的光谱信息,因此以作物光谱信息为依据进行作物氮素营养诊断极具潜力。对当前基于光谱信息进行作物氮素营养诊断的3种方法(便携式叶绿素仪法、高光谱遥感诊断法和数字图像分析诊断法)进行了综述,介绍了各个方法的原理、特点和研究进展,并对未来基于光谱信息的作物氮素营养诊断进行了展望。     

施用硅钙磷肥对酸化蔗地甘蔗生长及土壤肥力的影响

【目的】探讨不同配比硅钙磷肥和有机肥对甘蔗生长及土壤养分等的影响,为改善蔗区土壤酸化状况及提高甘蔗产量和品质提供参考。【方法】选取连作甘蔗的酸化蔗地,设6个处理,即处理A(对照,只施用氮、钾肥)及在处理A基础上配施不同组合硅钙磷肥和有机肥的5个处理,处理B(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理C(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理D(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理E(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理F(处理B+有机肥7500 kg/ha),测定甘蔗出苗率等农艺性状,收获后测定产量及锤度,取样测定不同部位氮、磷、钾含量,同时取土壤样品测定土壤养分含量。【结果】与对照相比,不同处理均对甘蔗分蘖、株高、有效茎及产量有显著影响(P<0.05,下同),其中处理E和处理F增产率分别为23.06%和22.53%。在硅钙磷肥基础上增施有机肥后对甘蔗蔗茎中氮、钾养分积累效果影响显著,但对磷养分积累效果影响不显著(P>0.05,下同)。当季土壤pH相比对照提高了0.11~0.38,但对土壤养分影响不显著。【结论】在施用氮、钾肥的基础上配施硅钙肥及有机肥能增加土壤中盐基离子数量,减少土壤中交换性酸和交换性铝含量,有效减缓土壤酸化进程。施用SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha和P2O5225 kg/ha并配施有机肥7500 kg/ha,能促进蔗茎氮、钾养分的积累,同时在甘蔗增产及减缓土壤酸化方面也能获得理想效果。     

施肥水平对麻疯树幼树生长和产量性状的影响

施肥是促进林木生长、提高产量和质量的重要措施之一.为了解肥料对麻疯树幼林结实的影响,试验研究了不同施肥水平对麻疯树生长及结实的影响.结果表明:麻疯树的株高、总新梢生长量、地茎粗、挂果数和千果重随着施肥量的增加而增加;果枝率、成果率和出仁率则是先增加后降低.当施肥量为0.4 kg/株时果枝率和出仁率最高,分别为81.54％和64.18％;当施肥量为0.2 kg/株时成果率最高,达到95.82％.     

基于AMSR-E数据估测华北平原及东北地区土壤田间持水量

对田间持水量的遥感获取方法进行了探讨,基于传统的田间持水量测定方法--围框淹灌法的思路,利用AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer,即高级微波扫描辐射计)数据高时间分辨率的特点,提出了基于AMSR-E数据估测田间持水量的方法,并采用2003~2007年的AMSR-E数据制作了我国华北平原及东北地区的田间持水量分布图。结果显示东北地区北部、河南东部、安徽北部以及江苏北部等地区的田间持水量较高;由AMSR-E数据获取的田间持水量明显小于气象站点的测定值,与实测值的相关系数R2为0.522,与实测值有显著的相关关系,表明AMSR-E数据具有正确反映田间持水量的潜力。     

甘蔗叶片光谱特征分析及氮含量估算初探

设置了5个施肥水平田间试验,获取甘蔗分蘖期叶片的全氮含量和光谱反射率,分析氮含量与光谱反射率的相关性,并构建基于敏感波段的氮含量估算模型。结果显示,甘蔗叶片氮含量与光谱反射率在401~1 000 nm波段区间呈显著负相关关系,在402~953 nm波段区间呈极显著负相关关系,相关系数在550、741 nm出现了两个峰值,说明这两个波段附近的光谱反射率对叶片氮含量较为敏感;R550、R741构建的模型决定系数(R~2)较大,NDVI(550,741)、RVI(550,741)、NDVI(730,835)、RVI(730,835)构建的模型决定系数较小,R550、R741相比NDVI(550,741)、RVI(550,741)、NDVI(730,835)、RVI(730,835)更适用于甘蔗叶片氮含量估算;由R741构建的二次函数模型(y=-119.1x~2+61.53x+3.851)决定系数为0.681,氮含量估算值均方根差(RMSE)为1.13 g/kg,平均相对误差为8.92%,相比于其他模型综合效果较好。推荐由R741构建的二次函数模型作为甘蔗分蘖期叶片氮含量估算模型。     

关于土壤收缩特征曲线的探讨

简单介绍了土壤收缩特征曲线的基本理论,着重阐述了Groenevelt和Grant提出的收缩特征曲线模型,并对该模型提出改进的思想,以便为土壤胀缩特性的研究提供参考。     

基于支持向量机的土壤水力学参数预测

为了分析支持向量机在土壤水力学参数预测方面的效果，应用支持向量机构建用于预测土壤水力学参数的土壤传递函数，以土壤粒径分布、容重、有机质含量等土壤理化性质为输入项，分别预测土壤饱和导水率、饱和含水率、残余含水率，以及van Genuchten公式参数的对数形式。结果表明预测值和实测值不存在显著性差异，用支持向量机预测土壤水力学参数是可行的。不同输入项处理的预测分析表明，输入项为粒径分布、粒径分布和容重、粒径分布和有机质含量3种情况的预测效果差异不明显，而输入项为粒径分布、容重和有机质含量时预测效果优于前3种情况。支持向量机在预测土壤水力学参数方面的效果要优于多元线性逐步回归模型，而与BP神经网络模型相比不具有明显好的预测效果。     

不同施肥处理对连作蔗田土壤微生物量、土壤酶活性及土壤养分的影响

[目的]阐明连作蔗田土壤的培肥效应,为建立合理的甘蔗施肥制度及提高连作蔗田土壤质量提供参考.[方法]以连作甘蔗11年的赤红壤为研究对象,按不同施肥措施设单施化肥、单施有机肥、有机肥和化肥配施等8个处理,测定不同施肥处理对土壤微生物量、土壤酶活性及土壤相关肥力因子的影响.[结果]不同施肥处理的土壤微生物量氮、碳、磷及土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均比对照增加.其中微生物量氮增加5.56％～67.13％、微生物量碳增加4.01％～20.40％、微生物量磷增加6.39％～67.02％;酸性磷酸酶活性提高12.96％～35.19％、过氧化氢酶活性提高18.24％～78.93％、蔗糖酶活性提高3.00％～42.00％、脲酶活性提高1.21％～23.43％;而不同施肥处理的土壤养分增加不显著(P＞0.05);土壤微生物量氮、碳、磷、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性与速效磷、速效钾、全氮之间的相关性均达显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01).[结论]以土壤微生物量和酶活性作为连作蔗田土壤培肥的评价指标更加全面和灵敏.     

广西农业科学院里建科研基地土壤养分状况调查分析

[目的]调查分析广西农业科学院武鸣里建科研基地土壤养分状况,为土地的合理利用和科学施肥提供基础数据.[方法]利用GPS定位,根据土壤类型和作物种植情况,采集0~20 cm耕层土壤样品,分析其养分含量,并进行土壤养分分级.[结果]基地土壤pH为5.04~7.00,有机质平均含量为14.98 g/kg,全量氮、磷、钾平均含量分别0.86、0.50和4.19 g/kg;速效氮、磷、钾平均含量分别为67.7、12.0和90.2 mg/kg;有效钙、有效镁平均含量分别为1022.0、66.6mg/kg;有效铜、锌、铁、锰、硼的平均含量分别为0.57、0.63、27.7、24.7和0.20 mg/kg.[结论]广西农业科学院武鸣里建科研基地土壤有机质含量偏低,氮、磷、钾含量普遍处于中下水平,土壤有效钙、铜、铁、锰含量较丰富,大部分土壤有效锌较缺乏,有效镁、硼十分缺乏.