基于元数据的农田信息存储、管理和共享

为实现基于元数据的农田信息的存储、管理和共享,在建立农田信息数据元的基础上,采用空间数据库技术,构建了农田信息的分级存储与管理模型;利用元数据服务和组件技术,在SuperMap GIS平台上构建了农田信息共享服务与互操作模型。通过对“基于WebGIS的小麦生产精准施肥决策系统”和“基于GIS的河南省作物生产潜力评价系统”数据元的提取和封装,实现了两个系统数据的无损共享,结果表明,在建立农田信息标准元数据的基础上,利用元数据和元数据服务技术来解决农田信息一体化存储、管理和共享是可行和有效的。     

豫北高地力条件下施氮量对冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响

为探讨施氮量对高地力条件下冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响,以矮抗58为供试材料,采用大田试验法,研究了0、150、200、250和300 kg.hm-2施氮水平对小麦花后旗叶和籽粒GS活性、游离氨基酸含量、籽粒产量和蛋白质含量及小麦成熟后0-100 cm土壤各层硝态氮积累量的影响。结果表明,施氮量达200 kg.hm-2时能够显著提高旗叶和籽粒中GS活性及游离氨基酸含量,但与250和300 kg.hm-2的施氮量处理间差异不显著;小麦成熟后随着施氮量的增加,0~100 cm土层内硝态氮的残留量上升,小麦成穗数增加,千粒重下降,籽粒蛋白质含量提高;小麦产量在施氮200 kg.hm-2时为最高,在施氮300 kg.hm-2时最低,说明在高地力条件下,小麦实现高产的适宜施氮量为200 kg.hm-2。     

不同密度条件下强筋小麦的冠层特征与产量效应

为探讨不同密度条件下强筋小麦豫麦34号的冠层结构特征与产量的关系,在大田条件下,采用随机区组设计,研究了120万苗/hm2、225万苗/hm2、330万苗/hm23个密度对豫麦34号的冠层结构特征和产量的影响。结果表明,小麦孕穗期以后,225万苗/hm2密度处理的小麦叶面积指数和消光系数最大,冠层开度最小,平均叶倾角居中,小麦产量最高。综合分析认为,3个密度处理之中,以225万苗/hm2处理的小麦冠层结构适宜、株形最佳、群体光分布合理,是最佳的密度水平。     

麦玉两熟秸秆还田对作物产量和农田氮素平衡的影响

为探讨秸秆还田对作物产量和农田氮素平衡的影响,于2006~2007生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。研究结果表明,与单施纯氮90、1802、70和360 kg/hm2相比,秸秆还田配施同量氮肥能够增加作物产量,冬小麦分别增产7.1%、8.4%、11.1%和10.2%,夏玉米籽粒产量分别增产5.8%、9.5%、10.1%和9.0%,其中,秸秆还田配施N 270 kg/hm2的冬小麦-夏玉米产量最高。为保持周年农田氮素平衡,冬小麦-夏玉米秸秆还田配施纯N不要超过360 kg/hm2。麦玉两熟秸秆还田配施纯N以360~540 kg/hm2为宜。     

不同生育时期烟草生长与生态因子关系动态模拟模型研究

以2001—2002年大田试验为基础，根据农业气象学和植物生理学的基本原理，构建了烟草生育期动态模拟模型（TDSM），模拟了不同品种类型烟草的发育与环境因子的数量关系。结果表明，播种期-出苗期，模拟值与实测值的误差为1d；其它生育时期的误差均为2～3d。模型具有较高的准确性、较强的机理性以及较好的预测性和适用性。     

不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响

采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋白酶总活性均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0～20cm土层的土壤脲酶活性占全生育期1．2m土层总活性的50％以上,0～40cm土层占79％左右,在0～20cm和20～120cm的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20～40cm和80～100cm时出现峰值,并在20-40cm土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素。在同-土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20-40cm土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20cm土层次之,40～120cm土层随土层深度加深数量逐渐减少。     

水分处理对专用型小麦后期氮积累及子粒蛋白质含量的影响

采用盆栽方法研究了水分处理对专用小麦各营养器官氮含量积累、运转和子粒蛋白质的影响。结果表明，在不同的水分处理中，开花后随着时间的推移小麦叶鞘和茎中氮含量逐渐降低，而根中氮含量先下降后上升。（1）80％FC提高了各专用小麦叶鞘氮含量；豫麦34茎中氮含量在各处理下差异不大，豫麦49在60％FC下提高茎中氮含量，豫麦50茎氮含量在40％FC下最高。（2）各营养器官氮转运量品种间表现为豫麦50〉豫麦49〉豫麦34，各品种间不同水分处理下各营养器官氮转运量均为80％FC〉60％FC〉40％FC。（3）各品种叶鞘氮转运效率为80％FC〉60％FC〉40％FC；但不同品种间各水分处理下茎氮转运效率因存有差异，豫麦34为：40％FC〉60％FC〉80％FC，豫麦49为：60％FC〉40％FC〉80％FC，豫麦50为：60％FC〉80％FC〉40％FC。（4）各营养器官及总转运氮对籽粒的贡献率为80％FC〉60％FC〉40％FC，各品种器官转运量和贡献率均为：叶鞘〉茎，器官转运效率为：茎〉叶鞘。（5）对豫麦34，蛋白质含量和产量均以60％FC为好，且蛋白产量达显著性差异；豫麦49和豫麦50，蛋白质含量以40％FC最高，蛋白质产量以80％FC最高。豫麦49差异均达到显著水平，豫麦50蛋白质产量达极显著水平。     

不同麦田土壤类型中重金属含量及其变化研究

为监测小麦无公害生产基地的土壤质量保证优质小麦的安全生产,研究不同土壤类型和质地对土壤重金属含量的影响。在大田条件下,研究了不同土壤类型和质地小麦播种前、拔节期和收获期土壤pH值、土壤中重金属砷、铅、汞、铬、镉等重金属的动态变化。结果表明:各项重金属含量的实测值均未超标;土壤重金属含量以拔节期最高;拔节期和收获后与播种前相比,对5种重金属除汞之外的含量影响差异性显著;不同土壤质地对重金属含量的影响差异性不显著。鹤壁市小麦示范区可作为优质小麦安全生产基地,要加强对小麦拔节期土壤重金属含量的监控。     

不同氮效率基因型小麦根系吸收特性与氮素利用差异的分析

【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。     

Cd,Pb污染对烟草叶片叶绿素含量、保护酶活性及膜脂过氧化的影响

研究了盆栽条件下土壤中镉(Cd)、铅(Pb)污染对烟草叶片叶绿素含量、保护酶活性及膜脂过氧化的影响.结果表明,随着Cd,Pb含量的增加,叶绿素含量、叶绿素a/b值逐渐减小,超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后转而下降,其中采收期受影响最大,Cd污染在6mg·kg-1其活性达到峰值,Pb污染则在300mg·kg-1时达到峰值,过氧化物酶(POD)活性则逐渐增加,团棵期时,其活性提高的幅度最大;膜脂过氧化产物MDA含量则是逐渐增加,并在团棵期受Cd,Pb污染的影响最大,现蕾期受到的影响最小.