气吸式蝗虫捕集技术的发展与蝗虫的养殖利用

蝗虫营养成分含量高，用途广泛，是一种很好的昆虫资源，在食用、药用、饲用等方面均有利用价值；气吸式蝗虫捕集技术在蝗虫灾害的防治和蝗虫资源的无害化捕集利用中起到重要的作用，通过对4种不同结构形式的蝗虫吸捕机的结构形式和作业特点的对比分析，找出了各自的优点和不足之处并提出了一些改进的建议，分析了每种机型所适用的作业范围。随着对蝗虫资源需求量的增大，蝗虫的网棚养殖技术也逐渐兴起、养殖规模不断扩大，通过对上述蝗虫吸捕机的分析研究，为研制一种适合于网棚内使用的小型、轻便的蝗虫吸捕机提供了参考依据。     

光温耦合效应对蝗虫趋光增益的影响（英）

为给蝗虫灾害光电诱导捕集治理技术中蝗虫趋光增益性热源温度参数的确定及光温耦合调控效应的有效实施提供技术支持,该文利用LED光源、温控加热装置和行为反应试验装置,采用对比试验法进行蝗虫趋光增益性热源温度的优选,探讨光温耦合效应与环境温度作用对蝗虫趋光增益行为影响的机理。结果显示：热源温度高低、光谱色光照、环境温度及蝗虫昼行夜伏性活动规律影响夜间蝗虫对光温耦合效应的选择,热源温度于蝗虫的趋光响应具有增益效应,其中以65℃热源温度于蝗虫的趋光增益作用最佳;同一时间段内,蝗虫对紫光与65℃热源温度耦合效应的选择最优;热源温度对蝗虫的光温诱导起增益群集作用,而光谱色光照对蝗虫诱导起主要作用。该项目的开展对于蝗虫光电诱导捕集机械化技术中在确定温度增益调控参数以及诱导区域内光温耦合效应对蝗虫诱导率的评估可提供实践指导参考。     

气扰刺激与波谱光源耦合作用下蝗虫的诱导捕集试验

灾害蝗虫光电诱导捕集技术中,致使蝗虫产生良好趋光效率的诱导光源是获取该技术高效应用的关键。为给诱导光源的研制提供最优设计参数,利用自行设计的发光二极管(light emitting diode,LED)阵列波谱光源与光电诱导蝗虫滑移捕集机分别进行了蝗虫趋光行为的对比试验和诱导捕集试验。结果表明:与其他诱导光源相比较,蓝色(465 nm)波谱光源和白色(395~720 nm)波谱光源均能促使蝗虫产生较为明确的趋向选择行为且具有相对较高的趋向运动速度,最终诱使较多的蝗虫集聚于诱导光源区域;气扰刺激能够激发处于栖息状态蝗虫的生理活性,促使蝗虫对波谱光源产生较强的趋向行为并表现出较高的趋向运动速度。气扰刺激与波谱光源的耦合作用可使蝗虫的趋光行为同时具有明确的方向选择性、较强的趋向运动持续性和较高的趋向运动速度,能够显著提高波谱光源对灾害蝗虫的诱导率,并能提高光电诱导蝗虫滑移捕集机对灾害蝗虫的捕集效率和捕集总量。研究结果为光电诱导蝗虫捕集技术中诱导光源的研制提供了设计参数方面的参考。     

光振耦合对蝗虫趋光响应驱动增效效应的影响及测定

依据蝗虫趋光机理和振动惊吓蝗虫反应特性,利用LED光源、振动激发设备和蝗虫行为试验装置,进行了蝗虫对光振耦合和光谱光照趋光响应的对比测定。结果显示:光谱光照和振动的耦合效应对蝗虫趋光产生了推拉驱动激发效果,振动刺激驱动增效了蝗虫趋光响应的程度,并增益了蝗虫趋光响应的实现,而光谱光照决定了蝗虫的趋光诱导效果;光谱光照和振动刺激蝗虫不同感受器引发蝗虫神经生理敏感反应的差别,导致振动频率50Hz、振动400ms而间歇停止1s、较高激振力的循环振动模式与紫光耦合激发蝗虫趋光响应强度和增效程度较佳;光振耦合效应激发蝗虫,会导致蝗虫产生有利于趋光的生理效应,且光振能量越强,对蝗虫趋光生理反应的初始激发效应也越强;蝗虫对光振刺激敏感反应点的差异性、光振传播的衰减性、蝗虫对光振刺激的敏感选择调谐性等,影响光振耦合对蝗虫趋光激发的增效程度。因此,在蝗虫趋光有效的光照范围内,通过利用振动惊吓蝗虫反应的强度门限值与振动激发蝗虫趋光最佳的调控模式的组合,来实施逐步移动逼近式的调控性振动激发,可满足振动激发蝗虫趋光增效的技术需求,进而为蝗虫光电诱导物理捕集设备的研制和实施提供了技术支撑。     

花前光照亏缺对水稻物质积累及生理特性的影响

以超级杂交稻“Ⅱ优航2 号”为试验材料, 大田条件下, 水稻拔节期~始穗期设置55%和85%两个遮光处理, 以全生育期自然光为对照, 对花前光照亏缺条件下水稻物质积累及生理特性进行研究。结果表明, 花前光照亏缺极显著地降低了水稻产量, 遮光55%和85%处理的产量比自然光对照分别降低48.25%和70.54%, 产量降低主要是由于单位面积有效穗数和穗粒数降低; 但结实率在各处理之间无显著差异; 生物产量和收获指数显著下降。花前光照亏缺抑制了花前物质的积累、运转率、对籽粒贡献率, 并随着强度增加, 受抑制程度加大。生理特性研究结果表明, 随光照亏缺程度增加, 水稻叶片硝酸还原酶活性、净光合速率和稻株伤流量受抑制程度增加, 丙二醛含量增加幅度加大。光照亏缺引起了功能叶片光合性能、膜系统及根系活力等功能的全面弱化、紊乱、衰变, 并引起光合产物运输受阻, 降低了叶面积扩展速率, 总叶面积减少, 净同化率下降, 从而导致水稻光合生产能力的下降, 干物质生产量减少, 最终导致水稻产量显著降低。     

头花蓼光合特性及叶绿素荧光对林下光照生境变化的响应

为探索头花蓼(Polygonum capitatum)对林下光照环境变化的适应性,研究了种植于针阔混交林下的林窗(FG,Forest gap)、林荫(FC,Forest canopy)、林窗-林荫过渡区(FT,Forest transition zone)3种光照生境下的头花蓼光合特性和叶绿素荧光参数,并分析了其对光强变化的响应。结果表明:3种生境的头花蓼表观量子效率(AQY)以FG(0.028)和FC(0.023)较高,FT(0.019)最低。各生境间的光补偿点相差不大(35.00~66.77μmol/(m~2·s)),植株的光饱和点表现为FG生境(808.45μmol/(m~2·s))远小于FT(1 201.43μmol/(m~2·s))和FC(1 780.42μmol/(m~2·s)),最大净光合速率表现为FG(6.24μmol/(m~2·s))低于FT(8.86μmol/(m~2·s))和FC(13.72μmol/(m~2·s)),暗呼吸速率为FG(1.97μmol/(m~2·s))高于FT(0.80μmol/(m~2·s))和FC(1.67μmol/(m~2·s))。FC生境的头花蓼叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm,0.803)和潜在光化学(Fv/F0,4.08)均高于FG(0.801,0.402)和FT(0.785,3.65)。林下头花蓼PSⅡ光化学效率(φPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)随光强增加而下降,但电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)则随光强增加而增大。林下头花蓼通过降低暗呼吸速率、提高净合速率和光化学效率等途径来适应林下弱光环境,同时在强光下以降低qP和增加NPQ途径来避免强光损伤,具有较强的光照适应性。     

不同施肥决策对冬小麦生长影响的高光谱监测及对比分析

为了明确不同变量施肥算法下的冬小麦冠层光谱特征,以及确定适宜我国气候条件的变量施肥算法,于2006年通过田间试验,分别测量了六种不同施肥决策下的冬小麦冠层光谱和产量,对这六种施肥算法进行了对比分析.结果表明,通过对施肥后冬小麦冠层光谱反射率、施肥前后反射率变化量以及不同时期的归一化植被指数的分析,得知不同施肥处理的冬小麦冠层光谱反射率存在差异,可以反映出冬小麦长势的强弱,其中基于光谱指数和作物生长模型相结合的算法(Z)进行施肥的冬小麦长势最佳.与均一施肥(W)和不施肥(CK)处理相比,变量施肥处理均显著提高小麦产量;除基于土壤养分变量施肥处理(T)外,产量变异系数明显降低,其中基于归一化SPAD值变量施肥处理(S)的变异系数最小.Z变量施肥算法综合效果最佳,S变量施肥算法在降低产量变异度方面效果最佳.拔节期施肥对开花期或灌浆初期小麦生长影响最大;并且这两时期的植被指数与产量的相关性也最好,尤其红边三角光谱指数(RTVI)最好(相关系数达到0.700),可见采用RTVI指数进行产量预测效果更优.     

氯化钠胁迫对不同耐盐黄瓜品种的损伤效应及反射光谱特性的影响

研究了氯化钠胁迫对不同耐盐黄瓜品种的损伤效应及反射光谱特性的影响。结果表明,黄瓜品种新泰密刺比津优1号具有更强的耐盐性;盐处理明显增加了黄瓜叶片在可见光区的光谱反射率,并且盐敏感品种津优1号在盐胁迫下光谱反射率增加的幅度明显高于耐盐品种新泰密刺,尤其在绿光区差异更为明显。利用光谱反射指标得出的叶绿素含量、叶黄素循环库的大小与黄瓜的盐害程度及不同品种的耐盐程度有密切关系,反射光谱特性可以用来作为筛选黄瓜耐盐的生理指标。     

水稻施氮效应的数学模型的比较

Four mathematical models were systematically evalusted in describing responses of four different crops at 7 rates of nitrogen application.Residual sum of squares and a total point ranking method were used to assess the model fitting for crop responses to nitrogen application.Sparrow‘s inverse quadratic polynomial model performed the best.     

重金属铜和锌胁迫下的小麦冠层反射光谱特征

目前关于土壤重金属污染对作物的光谱影响仍然处于探索阶段,受植物种类和环境等因素的影响,植物重金属胁迫机理的诊断仍存在不明确的问题,作物不同生长阶段对不同重金属的耐受程度存在差异。为了探究快速监测作物受重金属污染胁迫状况,采用田间小区试验,利用光谱分析方法研究了土壤重金属不同质量分数铜(0、100、300、600、900 mg/kg)和锌(0、250、500、750、1 000 mg/kg)处理下小麦分蘖期、拔节期和抽穗期冠层光谱特征。结果表明,小麦在分蘖期和拔节期冠层光谱在可见光(350~760 nm)波段内反射率总体随着铜、锌污染浓度的增加而升高,而在近红外(760~900 nm)波段内反射率随铜、锌处理浓度的增加而降低;分蘖期不同浓度铜、锌处理下,小麦冠层光谱出现红边蓝移和红谷蓝移现象;分蘖期铜处理在600、900 mg/kg和拔节期铜处理在900 mg/kg下小麦红边归一化指数值(NDVI705)均低于0.2;分蘖期锌处理在750和1 000 mg/kg下小麦红边归一化指数值(NDVI705)均低于0.2;该试验中引起小麦受到胁迫作用冠层光谱响应的铜临界浓度介于300与600 mg/kg之间,而锌临界浓度介于500与700 mg/kg之间。     

Potassium fertilizer recommendations and changes in potassium soil test values as influenced by additions of potassium

Abstract

The A and B horizons of 28 Delaware soils were incubated with 0, 200, 1000 and 2000 ug K/g of soil for one week, one, two and six months. Potassium soil test values were determined using the double acid extractant. The amount of K necessary to raise the soil test value one unit varied between five and 12 ug K/g of soil and was influenced by time of incubation, soil type, amount of K added and soil horizon. Correlation coefficients between the units of K necessary to raise the soil test values one unit and sand, silt and clay and cation exchange capacity are presented. Increasing soil test values to some predetermined point does not appear agronomically or economically sound for the Coastal plain soils of Delaware. Using this procedure to determine fertilizer K recommendations results in recommendations several fold higher than those recommendations which result from using field crop response to determine the amount of K fertilizer to be applied.     

基于结构光反射成像的水果果皮和果肉光学特性参数测量

光学特性参数准确测量有助于解析光学技术的检测机理,为农产品品质安全检测提供理论依据。结构光反射成像以其宽屏非接触成像、深度辨析和成像分辨率可控等优点,逐渐成为光学特性检测领域的研究热点。该研究首先通过已知光学特性的双层样本对结构光反射成像系统进行标定,然后利用该系统采集苹果、猕猴桃和芒果的结构光反射图像,结合分步方法进行图像解调和参数拟合,从而得到果皮和果肉组织的吸收系数和约化散射系数,最后比较该技术与单积分球技术测得的光学特性差异,并分析潜在影响因素。结果表明:双层标定样本首层和次层组织的光学特性测量误差分别小于19%和28%;水果果皮组织的光学特性参数普遍高于果肉组织,果皮和果肉组织的吸收系数曲线能反映色素等成分在特定波长的吸收峰;切片组织离体时间和厚度测量误差均会对单积分球技术测量水果组织光学特性产生不可忽略的影响。该研究为双层组织光学特性参数的准确测量提供新方法。     

Development of potato late blight (Phytophthora infestans) in differently developed potato crops and the potential to graduate the fungicide dose according to crop biomass

Phytophthora infestans is a serious disease in potato production and control of the disease often requires 10 or more fungicide applications during the growing season. Control is typically carried out using a constant fungicide dose in the entire field although there may be large differences in crop development and biomass across the field. The objective of the study reported in this paper was to test whether the fungicide dose response curve controlling P. infestans was dependent on the crop development and biomass level. If such a biomass-dependent dose response was found it was further the purpose to evaluate the potential to optimize fungicide inputs in potato crops applying a site-specific crop density-dependent fungicide dose. The study was carried out investigating the fungicide dose response controlling P. infestans in potatoes at three biomass densities obtained growing the potato crop at three nitrogen levels. Furthermore, the field experiments included four levels of fungicide dose rate at each nitrogen rate, an untreated control, the recommended fungicide dose rate and two reduced dose rates and the experiments were replicated for three years. Nitrogen level and thus crop density had a limited although significant influence on attack of P. infestans whereas fungicide dose rate by far was the most influential variable. In contrast the interaction of nitrogen rate and fungicide dose rate that would indicate a biomass-dependent dose response was insignificant. If the variation in crop density and biomass level obtained in the study is representative for the variation found cultivating potatoes in heterogeneous fields there seem to be limited potential for fungicide optimization applying fungicides against P. infestans site-specific according to crop density or biomass.     

Measurement and Interpretation of Salinity Tolerance in Four Perennial Grasses

Whilst the topic of soil salinity has received a substantive research effort over the years, the accurate measurement and interpretation of salinity tolerance data remain problematic. The tolerance of four perennial grass species (non-halophytes) to sodium chloride (NaCl) dominated salinity was determined in a free-flowing sand culture system. Although the salinity tolerance of non-halophytes is often represented by the threshold salinity model (bent-stick model), none of the species in the current study displayed any observable salinity threshold. Further, the observed yield decrease was not linear as suggested by the model. On re-examination of earlier datasets, we conclude that the threshold salinity model does not adequately describe the physiological processes limiting growth of non-halophytes in saline soils. Therefore, the use of the threshold salinity model is not recommended for non-halophytes, but rather, a model which more accurately reflects the physiological response observed in these saline soils, such as an exponential regression curve.     

综合季相节律和特征光谱的冬小麦种植面积遥感估算

及时准确地获取区域和国家尺度的作物种植面积和空间分布具有重要意义。针对目前中低分辨率遥感数据相结合方法的局限,提出一种新的作物类型识别方法。首先基于MODIS NDVI数据的时间优势,提取研究区各类植被的NDVI时间序列曲线,从而分析冬小麦在季相节律上的识别特征,构建冬小麦识别模型。再将MODIS像元分类处理,纯耕地像元利用冬小麦的季相节律特征识别;耕地与其他植被的混合像元利用混合像元分解的思想提取耕地组分的NDVI时间序列,从而进行识别,进一步根据空间关系将识别结果重新定位到中分辨率尺度上;冬小麦与其他作物的混合像元覆盖区则利用TM遥感影像的光谱差异加以区分。在伊洛河流域主要农业区,以冬小麦为识别对象,结果表明识别精度达到96.3%。该方法为作物种植信息的提取提供了新的解决问题的途径,也对其他类型作物的识别也具有重要的参考价值。     

半干旱地区不同水文年Hargreaves和P-M公式的对比分析

该文运用P-M和Hargreaves公式,对河南新乡市4个典型水文年参考作物蒸散量进行了计算,并以P-M公式的计算结果为标准,对Hargreaves公式计算结果进行分析.研究结果表明:Hargreaves公式计算的年值偏差随降水量的增加而增大,但在各典型年的第1～12旬和31～36旬,两公式旬值计算结果没有显著差别;偏差出现在第13～30旬,各典型年Hargreaves公式的计算值均大于P-M公式的计算值.另外,该文建立了各典型年两公式在第13～30旬的回归关系,修正后的Hargreaves公式能很好的在新乡市应用,并且为其他类似的半干旱地区准确运用Hargrcaves公式计算ET0提供参考.