基于数字图像特征的冬小麦渍害监测研究

为探索渍害胁迫下冬小麦灾损程度的可视化监测方法,通过田间试验,分析了麦田16个常用图像特征指数在不同受渍时间下的变化特征及其与冬小麦SPAD值、产量和千粒重的相关关系,并建立了基于图像特征指数衰减量的冬小麦渍害估算模型。结果表明,随渍水时间的增加,红光(R)、红光标准化值(NRI)、超红指数(EXR)、植被颜色指数(CIVE)极显著上升,而绿光标准化值(NGI)、归一化绿红差值指数(NGRDI)、绿-红差值指数(GMR)、超绿指数(EXG)、绿红比值指数(GRVI)则极显著下降;且这9个图像特征指数均与冬小麦SPAD值、产量和千粒重呈极显著相关,相关系数的最大绝对值分别为0.92、0.85和0.91;基于图像指数衰减量所建的SPAD值、产量和千粒重减少量的估算模型均以二次多项式最优,且以CIVE指数衰减量构建的SPAD值、产量和千粒重减少量估算模型的预测精度最高,验证集决定系数分别达到0.98、0.95、0.96。因此,数字图像技术可用于冬小麦渍害监测,且以基于CIVE指数的监测效果最佳。     

福建省烟区土壤交换性镁的空间分布与酸化现状研究

明确土壤交换性镁空间分布和土壤酸化现状,对福建省烤烟种植管理、精准施肥和可持续发展具有重要意义。基于2018年在福建省烟区水稻收割后采集的1199个表层土壤样本,综合采用全局Moran’s I指数、冷热点分析和Kriging插值等多种地统计学方法,从不同角度揭示福建省烟区土壤交换性镁空间分布和土壤酸化现状。结果表明:福建省烟区土壤交换性镁平均含量为70.10 mg/kg,84.66%土壤处于缺乏或极缺状态,空间分布上呈由南平-龙岩-三明递减的趋势,空间上主要呈现连片和斑块状镶嵌并存分布,南平市烟区土壤交换性镁含量最高,达81.06 mg/kg;福建省烟区土壤pH平均值为5.19,83.24%的土壤pH处于低或极低水平(pH<5.5),连片现象明显,三明烟区土壤酸化现状最为突出,pH为5.08;土壤交换性镁和pH在空间分布上呈聚集分布,空间自相关性显著;福建省烟区土壤酸化与缺镁现象仍较为突出。     

渍害胁迫下基于数字图像的小麦叶绿素估算研究

通过田间试验分析了16种常用图像特征指数在不同受渍时长下的变化特征及其与小麦叶绿素的相关关系,并建立了基于图像特征指数衰减量的小麦叶绿素灾损估算模型。结果显示,红光(R)、红光标准化值(NRI)、绿-红差值指数(GMR)、超红指数(EXR)、植被颜色指数(CIVE)、Woebbecke指数(WI)随渍水时间的增加极显著上升,而绿光标准化值(NGI)、归一化绿红差值指数(NGRDI)、超绿指数(EXG)、绿红比值指数(GRVI)则极显著下降;且这10个图像特征指数均与小麦叶绿素呈极显著的相关关系,相关系数的最大绝对值达到0.98;基于图像指数衰减量建立的叶绿素减少量的估算模型均以二次多项式为最优模型,且以NGRDI、CIVE、EXG、NGI和GRVI指数衰减量构建的估算模型精度较高,R2均达到0.99以上。由此可以看出,基于数字图像技术可以有效估算小麦叶绿素含量,进行小麦渍害监测,且NGRDI、CIVE、EXG、NGI和GRVI可作为灾损图像指数来反映小麦叶绿素的受渍程度。     

不同碳氮比猪粪沼渣堆肥及其产品对水稻种子萌发的影响

以猪粪沼渣为原料,木屑为辅料,进行工厂化堆肥试验。试验设置初始碳氮比(C/N)分别为13、17、21和25的4个处理(B1、B2、B3和B4),研究堆肥过程中温度、水分、有机碳和全氮含量及C/N的动态变化,比较不同处理堆肥产品性质差异及对水稻种子萌发及生长的影响。结果表明,B1处理最晚进入高温期,B4处理最早开始降温,4个处理的高温期分别持续24、36、27和24 d。堆肥过程中,B1和B2处理含水量总体较高。不同处理有机碳含量和C/N总体呈下降趋势,全氮含量则在堆肥前期总体上升而在中后期有一定程度下降。堆肥产品的有机质含量、EC值和铵态氮含量随着初始C/N的增大呈增加趋势,而氮、磷、钾含量及pH则随C/N增大而降低。除B1处理外,其余处理堆肥产品在有机质和总养分含量及酸碱度上均符合国家标准。堆肥产品的水稻种子萌发试验结果显示,B3处理种子活力指数、幼苗芽长、芽鲜重、总鲜重、芽干重和总干重最高,较去离子水对照分别高77.3%、70.7%、125.1%、44.9%、115.3%和15.3%。综合考虑堆肥过程、堆肥产品品质及产品的促生效果,以猪粪沼渣和木屑进行堆肥生产有机肥,初始C/N设定为21最为适宜。