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1.
  【目的】  研究冠层光谱技术在蔬菜氮素营养诊断中应用的可行性和提高其准确性的方法,为推进蔬菜氮素营养管理与施肥推荐提供快速无损检测技术。  【方法】  以茎菜类蔬菜—莴苣 (Lactuca sativa L.) 为研究对象进行田间试验。设置5个化肥年施用梯度:0、108、162、216、270 kg/hm2,在莴苣幼苗期、莲座期、茎形成期和收获期,利用GreenSeeker冠层光谱仪获取冠层光谱特征值—植被归一化指数 (NDVI) 和比值植被指数 (RVI),并测定植株生物量和含氮量。评估用生育期NDVI和RVI值预测蔬菜生物量和氮素营养的可行性与准确性,并验证用移栽天数校正提高全生育期光谱值预测精度的可行性。  【结果】  NDVI和RVI与莴苣地上部生物量 (AGB)、根冠比 (RTS)、植株吸氮量 (PNU) 和植株氮浓度 (PNC) 等指标间均存在显著相关关系,尤其以NDVI相关性更高。相关性分析结果表明,NDVI与AGB和PNU呈正相关,相关系数分别介于0.779~0.945和0.819~0.938;与RTS和PNC呈负相关,相关性系数介于–0.367~–0.844和–0.328~–0.732。对比不同时期,莲座期和茎形成期的NDVI值对莴苣生物量和氮素营养指标预测的准确性较高,对AGB、RTS、PNU和PNC预测准确性分别为0.76~0.92、0.37~0.71、0.77~0.88和0.34~0.54。利用两年NDVI值建立各时期莴苣生物量和氮素营养状况统一预测方程,莲座期方程最为准确,对AGB、RTS、PNU、PNC预测准确性分别为73%、48%、52%、31%。综合全生育预测方程,冠层光谱仪测定的NDVI值对莴苣生物量和氮素营养预测指标的准确性较高,基于NDVI值的AGB、RTS、PNU和PNC预测方程准确度分别为54%、43%、57%和26%。引入移栽天数 (DAT) 对该预测方程进行校正后,AGB、PNU和PNC预测方程的准确度分别提高至62%、71%和34%。  【结论】  基于冠层光谱仪测定的各生育期的植被归一化指数 (NDVI) 可准确预测莴苣的生物量和氮素营养状况,尤以莲座期的预测结果最为准确。经移栽天数 (DAT) 校正后,基于全生育期的NDVI值建立的预测方程对AGB、PNU的预测准确度可分别提高到62%和71%,基本满足莴苣类低覆盖度蔬菜作物的氮素营养管理。  相似文献   
2.
为了解和评价和田地区管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤肥力状况,指导土壤培肥,以该地区管花肉苁蓉分布最广、产量最高的于田县和民丰县为研究区域,采集该地区不同种植年限和灌溉方式下的土壤样本,对其主要物化性质进行调查研究。结果表明:接种管花肉苁蓉的柽柳林地土壤全氮和有机质含量均值分别为0.31 g/kg和2.42 g/kg,处于缺乏和很缺乏水平;土壤速效钾和全磷含量均值分别为155 mg/kg和0.55 g/kg,处于适宜及以上水平;土壤有效磷含量在0.4~8.0 mg/kg,处于适宜和缺乏水平的分别占调查面积的41.2%和58.8%。土壤pH为中性或微碱性,种植年限达10 a以上的土壤呈微酸性且已发生次生盐渍化。相同种植年限下,传统的漫灌转为滴灌可使土壤EC值、全氮和硝态氮含量分别降低60.6%、48.8%和34.7%。  相似文献   
3.
纪荣婷  董刚强  闵炬  于飞  施卫明 《土壤》2016,48(4):627-633
有机种植体系因其安全、绿色、可持续的特点在国内外得到了普遍关注,自其发展以来,关于有机与常规种植体系的比较屡见不鲜,但基于土壤与肥料视角的系统比较在国内还鲜见报道。土壤为植物提供了直接生活环境,从土壤与肥料的角度能全面地理解有机与常规种植体系的本质不同及影响。本文综合分析了前人的研究结果,从土壤与肥料的视角对有机和常规种植体系进行系统比较,初步阐述了两种种植体系下作物产量、品质、土壤肥力效应、环境效应的差异及产生差异的可能原因。分析发现在作物种植初期有机体系的产量大多低于常规体系,但增产潜力较大;相比常规种植体系,有机种植体系可改善土壤性质、提高土壤肥力,且一般有助于提高农产品品质;此外,有机种植体系对大气环境和水环境的污染风险低于常规种植体系。产生差异的原因可能是有机种植体系下,前期土壤氮素及速效养分释放较缓慢,且随着种植年限的增加,土壤固碳能力逐渐增强,土壤微生物多样性增加,土壤养分利用率提高。  相似文献   
4.
机械起垄侧条施肥对大白菜产量和氨挥发的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过两年田间试验,探究大白菜机械起垄侧条施肥合适的垄宽,并进一步研究在最适垄宽下该技术对大白菜产量、经济效益和氨挥发损失的影响。第一年试验设置4个处理:机械宽垄侧条施肥习惯施氮量处理(N480+MW)、机械宽垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)、机械窄垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MN)、人工宽垄习惯施氮量处理(N480+HW),第二年选用55 cm宽垄设置4个处理:人工起垄不施化肥氮处理(N0+HW)、人工起垄习惯施氮量处理(N480+HW)、人工起垄减氮30%处理(N340+HW)和机械起垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)。研究结果表明:55cm宽垄比30cm窄垄种植可以提高大白菜产量15.4%~17.8%,在55 cm宽垄种植模式下机械起垄侧条施肥技术可以在减肥30%基础上获得最高生物产量、商品产量和净经济效益,分别为78.5 t/hm~2、43.2t/hm~2和30959元/hm~2。与N480+HW、N340+HW和N0+HW处理相比,N340+MW处理生物产量分别增加8.8%、15.2%和58.3%,商品产量分别增加7.4%、16.4%和50.1%。与N480+HW相比,N340+MW和N340+HW处理的净收益分别增加了40.8%和1.3%。N340+MW处理大白菜生长季累积氨挥发损失为30.0 kg/hm2,与N340+HW和N480+HW处理相比显著降低51.1%和70.5%。综合研究表明,机械起垄侧条施肥技术可以实现大白菜种植的减施增效,提高蔬菜生产的经济效益。  相似文献   
5.
壳聚糖类有机水溶肥对杭白菊苗期生长影响及其机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
周金燕  纪荣婷  董刚强  闵炬  施卫明 《土壤》2020,52(4):789-795
有机种植杭白菊对提高其品质具有重要作用,壳聚糖有机水溶肥作为一种新型的有机肥料在果蔬上已有广泛应用,其在有机杭白菊苗期的最佳用量及其促进苗期生长的作用机制尚不清楚。本研究采用盆栽试验,设置不施肥(CK)、壳聚糖有机水溶肥稀释液1 000倍(T1)、500倍(T2)、300倍(T3)、100倍(T4)5个处理,分析了各处理对杭白菊生物量、生长发育指标、根系形态特征、光合作用、碳氮含量及碳氮比的影响。结果表明:与CK相比,T3处理根鲜重、地上部鲜重、叶片数、茎粗和株高分别显著增加了64%、110%、27%、17%和32%,表明壳聚糖类有机水溶肥稀释300倍是有机杭白菊苗期最佳用量。此外,与CK比,T3处理总根长、根表面积、根体积分别提高了46%、62%和69%,光合速率约增加64%,且调节了杭白菊苗期的碳氮比例,根系与地上部的碳氮比值分别为19和17。综上,改善杭白菊苗期根系的形态特征,增强光合作用,调节植株的碳氮比可能是壳聚糖有机水溶肥促进有机杭白菊苗期生长的机制之一。  相似文献   
6.
通过田间试验,分别采集小麦成熟期、玉米成熟期和小麦播种期耕层土样,研究不同的秸秆还田方式(秸秆还田、焚烧还田和火粪还田)与保护性耕作(减耕和免耕)对砂姜黑土有机质和氮素养分的影响,以期得到培肥砂姜黑土的最佳方式。结果表明:作物秸秆还田可以增加砂姜黑土有机质和全氮的含量,但是对速效氮含量影响不大。在不同的秸秆还田和保护性耕作处理中,秸秆火粪还田和免耕条件下的秸秆还田对砂姜黑土有机质和全氮含量的增加效果最为明显。与对照相比,秸秆火粪还田后土壤有机质和全氮含量分别平均提高4.45 g/kg和0.131 g/kg;免耕条件下的秸秆还田其土壤有机质和全氮含量分别平均提高3.36 g/kg和0.095 g/kg;减耕条件下的秸秆还田和秸秆粉碎还田对增加砂姜黑土有机质和全氮含量的效果不显著;秸秆焚烧不能增加砂姜黑土有机质和全氮的含量。秸秆还田和保护性耕作不会大幅度提高砂姜黑土C/N进而影响土壤氮素养分的供应,同时秸秆还田能有效提高土壤微生物量碳氮,但微生物量的碳氮比却保持在适宜的范围内。  相似文献   
7.
太湖地区种植结构及农田氮磷流失负荷变化   总被引:5,自引:0,他引:5  
太湖地区是我国农业最发达区域,近年来随着经济利益的驱动,太湖地区稻田改为果园、菜地、茶园现象突出,该地区种植结构的变化趋势和分布特征以及种植结构改变前后的氮(N)、磷(P)肥投入量、径流流失负荷量尚缺乏研究。本研究基于农业统计年鉴和文献调研数据,通过2002—2017年太湖地区主要城市(常州、无锡、苏州、湖州)果菜茶和水稻种植面积、N和P养分投入量、农田N和P流失负荷研究分析,为该地区农业面源污染防治和治理提供科学依据。得出如下结论:2002—2017年太湖地区果菜茶种植面积显著增加,尤其是果园(增加2.852×104hm2)和茶园(增加1.892×104hm2),而稻田种植面积下降显著(下降1.985×105hm2);2002—2010年间种植结构变化速率远高于2010—2017年,且果菜茶种植面积增加主要集中在武进、南浔、宜兴、苏州市区、长兴等临湖地区。2002—2017年太湖地区N、P肥投入量分别降低25.26%和9.59%, N流失量显著下降34.66%, P流失量仅下降1.84%。现今太湖地区稻田、果园、菜园和茶园的N流失负荷分别为10 200t、670 t和10 100 t、250 t, P流失负荷估算量分别为290 t、400 t、3 000 t和50 t。随着种植结构的改变,太湖地区稻田种植体系已不是农田N、P流失的最大来源,果菜茶来源的N、P流失总和已排在第一位,成为了目前农田N、P流失的优先控制对象。建议下一阶段太湖地区农业面源污染防治应侧重于优化果菜茶与水稻种植结构,同时强化P污染防治技术研究,最终实现太湖地区种植业的清洁可持续发展。  相似文献   
8.
太湖地区集约化农田氮素减排增效技术实践   总被引:4,自引:1,他引:3  
通过开展氮高效水稻品种种植与化肥减施的增效减排技术、稻田生物炭应用增效减排技术、固氮作物养分减投与轮作制度调整技术、菜地机械起垄侧条施肥技术等的研发和适地性研究,优化了技术参数,明确了技术效果:氮高效水稻品种生产单位产量谷物时稻田NH_3挥发量比常规水稻品种下降17.4%~27.3%(平均为21.3%),稻田氮素渗漏损失量下降6.08%~44.0%(平均为25.3%),稻田氮素径流损失量下降9.18%~28.7%;与单施尿素相比,稻田中施用0.5%(表层土壤质量百分比)的低温(500℃)制备生物炭,维持水稻高产且不增加单位产量氨挥发损失的同时,可显著减少土壤氮素径流损失13.9%~22.1%;传统的集约化蔬菜轮作中引入豆科作物金花菜,可减少周年总氮淋失约40%,并且可使经济效益提高29%;大白菜机械起垄侧条施肥的适宜垄宽为55cm,在保证高产的同时,可减施化肥氮约30%,节本增效58.3%,并且减少50%以上的氨挥发。以上技术在集约化农田上的实践,有力地推动了国家化肥零增长战略和太湖地区农田面源污染防治。  相似文献   
9.
农艺措施对土壤可溶性有机质的影响研究进展   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机物中的高活性组分,在土壤养分的生物地球化学循环、重金属和有机污染物的迁移转化、土壤矿物质的活化及土壤肥力的保持等过程中发挥着重要作用。农艺措施可通过内外源同步作用显著影响土壤DOM的含量、组分及性质,本文综述了近年来相关研究中不同农艺措施下土壤DOM的变化,总结了不同耕作管理、种植制度、施肥措施以及新型土壤改良剂等对土壤DOM的影响。分析表明,免耕加秸秆覆盖方式可显著提高土壤DOM含量,与单一耕作相比轮作可提升土壤DOM含量,绿肥配施有机肥较单一化肥施用可显著改善土壤DOM的组成和结构,合理调控热解炭和水热炭等土壤调理剂的施用时间、施用量、C/N等性质可优化土壤DOM结构和性能。本综述分析了农艺措施对土壤DOM的影响效果及作用途径,指出了当前的研究热点和难点,并对未来研究方向进行了展望,可为今后合理的农艺措施管理和土壤健康调控提供科学指导。  相似文献   
10.
高效、精准的产量预测对于优化芹菜(Apium graveolens L.)产量管理和指导后期农业决策具有重要意义。为建立一种实时、准确的芹菜当季产量预测方法,采用田间试验方法,对2年不同品种和不同施氮处理芹菜进行田间试验,以GreenSeeker冠层光谱仪为例,获取芹菜冠层植被归一化指数(NDVI)及产量等,通过建模和验证分析,探明冠层光谱仪对芹菜当季产量潜力预测的可行性与准确性。相关分析结果表明,冠层NDVI测定值与2种芹菜产量显著相关,相关系数分别为0.583~0.805(西芹,XQ)和0.256~0.922(药芹,YQ)。回归分析结果表明,移栽后30~70 d测定的冠层NDVI值可预测芹菜当季产量,模型类型对预测结果准确性无显著影响,R2值为0.51~0.85。综合不同品种结果,冠层NDVI值可准确预测XQ和YQ两品种芹菜当季产量,R2值和RMSE值分别为0.66~0.84和7.40~10.72。经验证,移栽后60和70 d时,验证方程的斜率分别为0.95和1.05,预测产量和实测产量数据点均匀分布在1∶1线附近。因此,外叶生长盛期是利用冠层光谱仪进行芹菜产量预测的最早时期。研究表明,构建基于NDVI值的产量预测模型可准确预测芹菜的当季产量,也为芹菜作物和其他蔬菜作物的产量预测和养分管理提供理论依据和技术支撑。  相似文献   
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