小麦全蚀病的发病规律与防治技术措施

<正>小麦全蚀病,又名根腐病、黑脚。目前世界上已有30多个国家有报道,为河南省补充植物检疫对象。目前我国云南、四川、江苏、浙江、河北、山东、内蒙古等省(区)已有发生,尤以山东省发生重,为害大。河南省豫北、豫西麦区均已发生该     

基于室内高光谱数据的多种类型土壤有机质估算模型比较

基于高光谱数据的土壤有机质反演是土壤遥感及精准农业的重要研究内容,然而不同的光谱处理及建模方法使得模型的估算能力及精度差异明显,限制了模型之间的通用性。为了构建陕西省土壤有机质含量估算的最优模型,以陕西省9种主要土壤类型的216个土样的光谱反射曲线和土壤有机质含量为数据基础,将光谱反射曲线进行一阶微分d(R)、倒数对数log(1/R)、倒数对数一阶微分d[log(1/R)]和包络线去除N(R)4种变换,结合一元线性回归(SLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机回归(SVR)3种建模方法构建了不同的土壤有机质含量估算模型。结果显示:不同类型土壤的反射光谱曲线总体态势基本一致,吸收特征位置基本相同,且土壤有机质含量与光谱反射率呈负相关态势;基于d [log(1/R)]光谱变换构建的SVR估算模型精度最高,建模集和验证集的判断系数(R~2)分别为0.9210、0.8874,验证均方根误差(RMSE)为2.18,相对分析误差(RPD)达到2.8751,是估算陕西省土壤有机质含量的最优模型,PLSR次之,SLR最差。     

基于回归型支持向量机的土壤地力与农作物病害之间的关系初探

在探究土壤地力相关因素与农作物病害发生情况的基础上,针对全国20个试点地区9种农作物的病害,通过实地调查采样的方式获取地力数据与病害相关数据.采用针对小样本数据具有训练误差小特点的回归型支持向量机算法进行以地力相关因素为输入,病害发生率为输出的农作物病害发生率预测模型.模型构建结果表明,训练精度R2=0.7769,测试...     

基于高光谱与电磁感应技术的干旱区绿洲土壤含水量反演研究

为实现干旱区绿洲土壤含水量的快速、准确监测,利用采集自渭干河-库车河绿洲的84个表层(0~10cm)土壤样本,通过利用电磁感应仪(EM38)将所测解译后数据代替实测土壤含水量数据,将高光谱反射率重采样为Landsat8卫星遥感波段反射率,在选取光谱特征参数、提取敏感波段的基础上,利用偏最小二乘回归(PLSR)方法建立土壤含水量模型,将最优估算模型应用于遥感影像,实现研究区土壤含水量遥感反演。研究结果表明:(1)利用EM38所测水平模式土壤表观电导率与土壤含水量拟合效果最优,能够代替实测土壤含水量进行后续建模分析。(2)相比3种单一的光谱特征指数,利用多种光谱特征指数所建土壤含水量估算模型的建模效果更优,其干、湿各季建模集决定系数R~2大于0.7,均方根误差(RMSE)均小于0.5%,RPD均大于2,能够作为有效手段估算干旱区绿洲土壤含水量。(3)不同季节土壤含水量遥感反演值与实测值决定系数R~2均大于0.6,均方根误差(RMSE)均小于0.6%,显示了较高的预测精度,证明利用电磁感应技术与高光谱相结合能够实现对干旱区绿洲土壤含水量的精准、高效监测。     

基于KASP技术的小麦条锈菌SNP分子标记开发与评价

为开发用于小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici群体遗传研究的竞争性等位基因特异性PCR-单核苷酸多态性(kompetitive allele specific PCR-single nucleotide polymorphism,KASPSNP)标记,以中国小麦条锈菌流行小种CYR32的基因组为参考,与美国小麦条锈菌流行小种PST78和印度小麦条锈菌流行小种38S102的基因组进行比对,根据比对到的SNP位点设计KASP-SNP引物,用64个中国小麦条锈菌标样对其进行筛选,同时用13对多态性引物组成的简单重复序列(sim‐ple sequence repeat,SSR)分子标记分析这64个标样,并利用Powermarker 3.25和Structure 2.3软件通过多态性指数和群体遗传结构分析来评价KASP-SNP和SSR两种分子标记。结果显示,共比对到29 929个SNP位点,设计出462对KASP-SNP引物,经64个中国小麦条锈菌标样筛选到43对多态性较好的引物,所开发的这43对KASP-SNP引物多态性信息含量指数平均为0.346,基因多样性指数平均为0.420,而SSR引物的2种指数分别为0.237和0.265,前者较后者分别高出46.0%和58.5%。2种标记结果的群体遗传结构分析可得到类似结果,最佳聚类数K值都为4,云南菌系是遗传结构相对最简单的菌系,湖北菌系是遗传结构相对最复杂的菌系,但个别菌株的遗传划分存在较大差异。表明本研究开发的KASP-SNP分子标记多态性较SSR分子标记更加丰富,具有较好的应用前景。     

技术认知、政府支持与农户节水灌溉技术采用——基于张掖甘州区的调查研究

文中以甘肃省张掖市6个镇394份入户调查资料为样本,采用Probit模型分析了技术认知和政府支持对农户节水灌溉技术采用的影响。研究发现:对节水灌溉效果水平的认知和政府推广对农户节水灌溉技术采用有显著影响作用;技术认知和政府支持对节水灌溉技术采用的影响效应存在差异,其中,对节水灌溉效果水平的认知每提高一个档次,农户采用节水灌溉技术的概率提升3.97%,农户接受政府的技术推广每提高一个档次,农户采用节水灌溉技术的概率提升83.00%,政府推广对技术采用的边际影响相对较大;此外,控制变量中年龄、务农年限、家庭务农人数均显著影响农户节水灌溉技术采用。建议政府部门加强节水灌溉技术宣传工作,重视推广技术的实用性及有效性,增强农户技术认知。     

社会化服务、技术认知与农户节水灌溉技术采纳行为——基于河北省775份小麦—玉米种植户调查数据的实证分析

社会化服务组织具有农业技术信息渠道和农业技术供给主体的双重身份。文中分析社会化服务对农户节水灌溉技术采纳行为的影响,探究农户节水灌溉技术认知在二者之间是否发挥中介作用,进一步揭示不同灌溉井深区农户之间的差异,并利用河北省775份小麦-玉米种植户调查数据进行实证检验。研究结果表明：社会化服务组织作为一种新型农业技术信息获取渠道和可靠的技术供给主体可以提高农户技术认知,显著促进了农户采纳节水灌溉技术,并对深井区农户的节水灌溉技术采纳行为促进作用更为明显。因此,建议将社会化服务组织作为推广大田作物节水灌溉技术的重要载体,提高农户节水灌溉技术认知,促进农户采纳节水灌溉技术。     

社会网络、互联网使用与农户绿色生产技术采纳行为研究-基于708个蔬菜种植户的调查数据

在数字经济时代,信息是影响农户行为的关键因素.作为重要信息获取渠道的社会网络、互联网使用对农户技术采纳行为产生深刻影响,但是二者在影响农户技术采纳行为过程中究竟存在互补关系还是替代关系尚未取得一致看法.文中以708个蔬菜种植户为调查对象,采用有序Probit模型,实证分析社会网络和互联网使用对农户绿色生产技术采纳行为的...     

基于无人机成像高光谱的棉叶螨为害等级估测模型构建

为快速、实时、准确地了解新疆棉田棉叶螨(优势种为土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani)的发生情况,利用高光谱图像中的7种植被指数,使用一般线性回归分析方法分别构建不同棉叶螨为害等级棉花冠层叶片叶绿素相对含量(用soil and plant analyzer development(SPAD)值表征)遥感估测模型和棉叶螨为害等级遥感估测模型,实现棉叶螨为害的实时监测。结果显示:不同棉叶螨为害等级对应的棉花冠层光谱反射率存在明显差异,棉叶螨为害等级与棉花冠层叶片SPAD值呈显著负相关关系。在7个不同棉叶螨为害等级对应的棉花冠层叶片SPAD遥感估测模型中,SPAD-红边归一化植被指数估测模型的估测决定系数为0.915,均方根误差为3.451,识别精确度显著高于其他模型。表明利用棉花冠层叶片SPAD遥感估测模型可快速无损地获取棉叶螨为害数据,构建的棉叶螨为害等级估测模型可用于植保人员快速准确获取棉叶螨为害情况。     

Explaining variation in the effects of take-all (Gaeumannomyces graminis var. tritici) on nitrogen and water uptake by winter wheat

Two field experiments, in 1999 and 2000, were used to test whether reductions in root growth and function explained the effects of take-all on crop water and nitrogen uptake. The fungicide silthiofam was used to manipulate take-all independently of other factors. Soil water content was manipulated from heading to determine effects on disease progress and resource capture. Epidemic progress was significantly delayed in the presence of silthiofam, leading to reductions in disease in both experiments. Effects of silthiofam were reduced by increasing soil water late in the season, although only in 2000 did increased soil water content have a direct effect, leading to a higher rate of disease increase. Higher levels of disease in the absence of silthiofam did not affect root growth as measured by total root length density (TRLD), but did lead to significantly reduced healthy root length density (HRLD, a measure of functional roots) in both experiments. Only in 2000 were there any significant effects of increased take-all on water and nitrogen uptake. This was attributed to the higher TRLD in the (1999) crop, which allowed HRLDs to be maintained above a critical threshold (where water and nitrogen uptake start to be severely affected) despite loss of functional root to disease. The effects of take-all on nitrogen uptake were more likely to affect crop canopy size and duration than the relatively small effects observed on water uptake. Increasing soil water content allowed the crop to take up more water in absolute terms despite, in 2000, increasing levels of disease and reducing HRLD.     

基于NOAA-NDVI的河南省冬小麦遥感估产

以河南省为研究区域,利用1982-2006年冬小麦生长关键期3-5月的NOAA-NDVI数据集,结合河南省18地市冬小麦产量数据,分析了研究区NDVI与冬小麦产量的时间动态变化特征,建立了基于NDVI的冬小麦产量估算模型,并对模型进行了验证与比较。结果表明:自1982-2006年,研究区冬小麦生长关键期的NDVI和小麦产量均表现出显著增长态势;利用3月、4月、5月NDVI分别建立的冬小麦产量线性预测模型相对误差均较小,分别为-7.56%、-6.10%、-2.63%;利用不同月份组合的NDVI累积和分别建立的冬小麦产量预测模型相对误差较小,平均误差为-5.08%;利用多个月份组合的NDVI分别建立的多元线性回归模型,虽然综合考虑了冬小麦生长期,但估测精度却低于基于单月NDVI和NDVI累积所建立的模型精度。通过误差对比分析后发现,利用5月NDVI建立的冬小麦估产模型误差最小。     

植保无人飞机喷雾防治小麦赤霉病雾滴沉积量的气象影响因子分析及预报模型构建

为阐明不同气象条件对植保无人飞机防治赤霉病过程中冠层雾滴沉积的影响规律, 采用大疆T40四轴八旋翼植保无人飞机在不同麦区进行喷雾施药处理, 利用诱惑红示踪剂、聚酯卡、水敏纸等采集雾滴, 计算雾滴沉积量和覆盖率, 并对实时记录的田间气象条件进行分级, 其中温度分为A1(10℃≤T＜20℃)、A2(20℃≤T＜30℃)、A3(30℃≤T＜40℃)等级, 相对湿度分为B1(30%≤RH＜50%)、B2(50%≤RH＜70%)、B3(70%≤RH＜90%)等级, 风速分为C1(0 m/s≤V＜1.6 m/s)、C2(1.6 m/s≤V＜3.4 m/s)、C3(3.4 m/s≤V＜5.5 m/s)等级。应用方差分析、主效应多重比较等统计方法, 揭示不同气象等级组合条件对雾滴沉积量和覆盖率的影响趋势, 并基于气象因子构建沉积量和覆盖率的预报模型。结果表明:温度、相对湿度、风速对雾滴沉积量的有利程度按等级排序分别为:A1≥A2＞A3、B3＞B2＞B1、C1≥C2＞C3。不同气象等级对覆盖率的影响规律与对沉积量的影响规律基本一致, 其中相对湿度对雾滴覆盖率和沉积量影响显著, 温度和风速的交互作用对覆盖率也具有显著影响。基于气象因子构建的冠层上层雾滴沉积量和覆盖率预报模型准确率分别为88.15%、82.82%, 均方根误差分别为0.030 μL/cm2、1.33%, 具有较高的可信度, 可应用于植保飞防气象预报服务。研究结果对植保无人飞机适时开展药剂喷洒作业、提高防治效果、减轻农药对农田生态环境的污染具有参考作用。     

光谱数据与冬小麦叶绿素密度的相关性研究

分析2006年栾城试验站不同氮素水平下冬小麦的多时相的群体光谱测量数据和相应叶片叶绿素密度的测量数据，发现：冬小麦的群体光谱的导数光谱数据、红边光谱数据，归一化植被指数NDVI和比值植被指数RVI与叶绿素密度具有很好的相关关系，并且选取样本建立了相应的回归方程。以回归方程作为叶绿素高光谱估算模型，并利用检验样本对估算模型进行检验，结果表明，以745nm处一阶导数光谱值、733nm处二阶导数光谱值和红边振幅为变量的模型可以较好的估算叶绿素密度。     

给农业插上科技的翅膀：植保无人机低容量喷雾技术助力农药减施增效

十三五期间以植保无人机低容量施药技术为代表的现代航空植保产业发展迅速。科研协作研究与大量田间试验示范表明,采用植保无人机施药技术能够提高靶标作物上药液沉积量并减少农药流失,实现精准减量施药;同时能够解决地面机具无法作业时的病虫害防治问题。航空植保技术实现了人机分离作业,避免了农药中毒,降低了劳动强度,极大地提高了作业效率,达到减少农药使用量、提高农药利用率的目的。以水稻为对象,综述植保无人机在农药减量、水稻病虫害防效、技术简易性、农药利用率提升、水稻增产以及成本效益提升等发面发挥的作用。航空植保产业的迅速发展加快了植保无人机智能精准控制系统质量的提升和新技术的研发步伐,且植保无人机的普及性提出了飞防药剂、助剂和施药飘移风险控制技术研发的迫切需求,基于此进一步梳理总结了植保无人机低容量喷雾技术在农药减施增效中的作用和未来发展方向。     

基于动态模拟的冬小麦水分胁迫敏感性研究

以关中平原为研究区域,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定基础上,模拟冬小麦整个生育期以日为步长的实际蒸散量和潜在蒸散量,采用Jensen模型研究冬小麦不同生育时期对水分胁迫的敏感性。结果表明,无论旱作样点还是灌溉样点,冬小麦在同一生育时期对水分胁迫的敏感性相同,且拔节期的敏感性最强,抽穗~灌浆期次之,返青期和乳熟期依次递减。灌溉样点在拔节期和抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感系数分别为0.589与0.342,对水分胁迫的敏感性相差较大,而旱作样点在两生育时期的水分胁迫敏感系数分别为0.405与0.383,对水分胁迫的敏感性相差较小,由于灌溉样点在拔节期发生水分胁迫现象可以通过及时灌溉以缓解缺水情况,因而会减弱其后抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感性。根据水分胁迫敏感性,对不同生育时期缺水采取不同措施,较好地实现抗旱防旱资源的合理利用。     

叶绿素荧光成像技术监测苗期小麦白粉病初探

为探究叶绿素荧光成像技术在小麦白粉病监测应用中的可行性, 本研究对接种6个不同浓度小麦白粉菌分生孢子的小麦幼苗离体叶段?一叶一心期幼苗和二叶一心期幼苗以及接种后不同时期进行叶绿素荧光成像测定, 并对导出的叶绿素荧光参数与病情严重度的关系进行分析?结果发现, 接种不同浓度白粉菌分生孢子的小麦离体叶段或幼苗的Fv/Fm图像可以在一定程度上反映出小麦白粉病菌的侵染程度?接种小麦白粉菌后第3天, Fv/Fm值随接种浓度的变化规律不明显, 但从接种后第5天开始, Fv/Fm值随接种浓度的增加而下降, 且未接种的小麦幼苗或离体叶段的Fv/Fm值显著高于接种处理, 接种浓度最高(5 mg/mL)的处理其Fv/Fm值显著低于同时期其他接菌处理?小麦白粉病严重度与叶绿素荧光参数之间的相关性分析表明, Fv/Fm和Chlidx与病害严重度均极显著负相关, 在此基础上, 分别建立了小麦离体叶段?一叶一心幼苗及二叶一心幼苗的基于参数Fv/Fm或Chlidx的病害严重度估计模型?对模型的拟合效果进行比较发现, 基于Fv/Fm或Chlidx的病害估计模型其RMSE或R2比较接近, 因此叶绿素荧光参数Fv/Fm或Chlidx用来估计苗期小麦白粉病发生程度是可行的?本研究为叶绿素荧光成像技术在小麦白粉病监测预警中的应用奠定了理论基础, 具有一定的应用前景?