基于地面高光谱遥感的大豆产量估算模型研究

为在田间管理中对作物产量进行估测,通过两年大田试验收集了大豆生殖生长期的高光谱数据及产量数据,基于各生育期一阶微分光谱反射率计算了7个光谱指数：比值指数（Ratio index,RI）、差值指数（Difference index,DI）、归一化光谱指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）、土壤调整光谱指数（Soil-adjusted iegetation index,SAVI）、三角光谱指数（Triangular vegetation index,TVI）、改进红边归一光谱指数（Modified normalized difference index,mNDI）和改进红边比值光谱指数（Modified simple ratio,mSR）,使用相关矩阵法将光谱指数与大豆产量数据进行相关性分析并提取最佳波长组合,随后将计算结果作为与大豆产量相关的最佳光谱指数,最后将各生育期筛选出的与大豆产量相关系数最高的5个光谱指数作为模型输入变量,利用支持向量机（Support vector machine,SVM）、随机森林（Random forest,RF）和反向神经网络（Back propagation neural network,BPNN）构建大豆产量估算模型并进行验证。结果表明,各生育期（全花期（R2）、全荚期（R4）和鼓粒期（R6））计算的光谱指数与产量的相关系数均高于0.6,相关性较好,其中全荚期的光谱指数FDmSR与大豆产量的相关系数最高,达到0.717;大豆产量最优估算模型的方法是输入变量为全荚期构建的一阶微分光谱指数和RF组合的建模方法,模型验证集R2为0.85,RMSE和MRE分别为272.80kg/hm2和5.12%。本研究成果可为基于高光谱遥感技术的作物产量估测提供理论依据和应用参考。     

赤霉素高产菌株选育及其固态发酵研究进展

目前,工业大规模赤霉素生产采用液体深层发酵技术,但存在成本高、能耗大、环境不友好等突出问题。选育赤霉素高产菌株是提高赤霉素产量、降低生产成本的重要手段。同时,固态发酵技术以其独特优势在近30 a来重获关注,赤霉素固态发酵研究因此取得很大进展。综述了赤霉素产生菌的单一诱变、复合诱变、原生质体诱变手段,以及筛选稳定高产突变株的方法,总结了赤霉素固态发酵培养基种类以及固态发酵控制条件,并展望赤霉素固态发酵的巨大潜力。     

无压灌溉条件下不同滴灌施氮量对樱桃生长发育及产量的影响

研究无压灌溉条件下不同滴灌施氮量对樱桃生长发育以及产量的影响,为果树水肥科学调控,实现高效节水、高产目标提供理论依据。以樱桃树为试验材料,研究不同出水孔径和施氮量对樱桃生长、生理、产量和灌溉水利用效率的影响。设2个水分水平(出水孔径为8 mm,W1;6 mm,W2和3个施氮水平[N1,N2,N3(200、400、600kg/hm2)]。结果表明:不同出水孔径和施氮量对樱桃树干周、新梢生长量、产量均有显著影响(P0.05),水肥交互作用对灌溉水利用效率和氮肥偏生产力有极显著性影响(P0.01)。樱桃植株的干周和新梢生长量随出水孔径和施氮量的增加而增加。W1处理下的樱桃平均干周生长量、新梢生长量和产量分别比W2处理高15.91%,18.72%和2.5%。W1N1处理的单果重和产量均最大,分别达到9.4g和13 077kg/hm2。综合考虑水肥协同效应、节水节肥及高产等多种因素,W1N1处理能兼顾生长、产量、水分利用效率和经济效益,是比较适宜的滴灌施肥水肥组合。     

无压地下灌溉条件下土壤水分入渗特性研究

通过室内土箱试验,研究了不同供水压力(-3、0、3cm)和灌水器孔径(4、6、8mm)对无压灌溉下累积入渗量、湿润峰动态变化以及土壤含水率分布的影响。结果表明,不同供水压力和灌水器孔径下累积入渗量、土壤湿润体水平向和垂直向最大湿润距离均随入渗时间的增加以幂函数形式增大,湿润体内土壤含水率沿湿润球体半径方向以二次抛物线形式逐渐减小。随着供水压力的增大,相同时段内的土壤入渗量增大,湿润锋的迁移速度也随之变快;在供水压力相同的条件下,大孔径灌水器在相同时段内的土壤入渗量、水平向和垂直向最大湿润距离均比小孔径灌水器情况下的数值要大。在中大灌水器孔径条件下,土壤含水率随供水压力增大而增大,而小孔径情况下差异显著。     

喷灌水量分布由平地向坡地转换计算模型研究

针对坡地喷灌水量分布实测困难问题,以坡地喷头射程计算公式为基础,依据喷头射流方向总水量守恒原理,构建了喷灌水量分布由平地转换到坡地的计算模型,并通过试验验证了模型的正确性。利用该模型,分析了喷头布置方式、间距、工作压力和坡度等对坡面喷灌水量分布的影响,结果表明,三角形布置有利于坡地单喷头水量分布的叠加,且其组合喷灌均匀度略高于方形布置;随着喷头间距的增大,组合喷灌均匀度呈下降趋势;喷头低压运行时,组合喷灌均匀度相对较低,不能满足喷灌均匀性的要求,随着喷头工作压力的增大,组合喷灌均匀度逐渐增大;在一定坡度范围内,不同坡度对水量分布和组合喷灌均匀度的影响较小。因此,在坡地喷灌系统设计时,若选用雨鸟LF1200型喷头,建议采用三角形布置,喷头间距宜为1.0～1.2倍平地喷头射程,喷头工作压力宜选用300k Pa。     

我国农业科技创新6大行动启动

中国农业科学院院长翟虎槊在举行的中国农科院工作会议上介绍说。农科院将团结国家农业战略目标和未来我国农业发展的关键性技术领域，正式启动自主创新6大行动：     

基于遥感和蚁群算法的多目标种植结构优化

针对农业种植结构与水资源不匹配的问题,以主要作物不同生育期需水特点和区域降水特点吻合性为基础,建立了考虑灌区节水效益、经济效益和生态效益的多目标种植结构优化模型,并以宝鸡峡五泉灌区为例,利用遥感快速获取灌区种植结构信息,并以不同口粮面积约束为条件建立2种优化方案,采用蚁群算法对模型在不同约束下的2种优化方案进行优化求解.结果表明：方案1,2的灌区需水总量为现状的85.4%和83.4%,纯收入比现状在平水年低5.4%和高7.1%,在干旱年低5.9%和高7.3%,降雨耦合度分别在平水年高12.6%和15.6%,干旱年高17.5%和28.6%,对2种不同约束方案优化结果比较得出,方案2为最优调整方案.该研究在未改变原有灌区种植面积的条件下,经种植结构优化调整后,既可保持灌区生态环境的可持续发展,又使灌区经济收入有很大的提高.这对农业节水规划具有较高的实用价值和理论意义.     

基于水合物技术的酶溶液浓缩实验系统研究

溶液的水合物浓缩技术是水合物分离技术的一个重要分支。水合物法浓缩过程类似于冷冻浓缩过程,但比冷冻浓缩更加经济。目前国内外对水合物法浓缩溶液的尝试性研究多集中于浓缩果汁,而很少对于浓缩酶溶液的研究。文章介绍了一套水合物法浓缩酶溶液的实验系统,包括供气、温控、反应、动力和数据采集五个系统,并做了初步的实验研究以验证这套系统的可靠性。实验结果表明,水合物在-3℃时大量生成,说明该套实验系统设计合理,能够满足实验要求。     

赣北地区棉油两熟制下高产油菜品种筛选

为筛选出适合赣北地区棉油连作轻简高效栽培的早熟高产油菜品种,并探明其产量形成特征,以13个油菜品种(系)为材料,对其早熟性、抗性、产量及产量构成等特征进行研究,并采用聚类分析、主成分分析等方法对参试品种进行综合评价.结果 表明,这些品种的油菜籽产量为2361.4 ～ 2798.3 kg/hm2,生育期为198 ～205天;产量与每株角果数、日均产量成极显著正相关;高产类品种的产量、收获密度、每株角果数及日均产量均显著大于低产类品种,千粒重显著低于低产类;高产类品种主要表现为具有较高的收获密度、每株角果数和每角粒数,且早熟性好.通过综合评价筛选出中油899、zy832两个高产且性状优良的品种,适合赣北地区种植.     

浅谈农业数字图书馆建设

结合本馆实际,探讨了网络环境下农业图书馆实现数字化的必然性和可行性,提出了农业数字图书馆建设的有效措施。