不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究

农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量。为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响,设置3个灌水水平：高水、中水和低水（W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63mm,冬小麦季分别为140、119、98mm）,4个施氮水平：高氮、中氮、低氮和不施氮（N1、N0.85、N0.7、N0夏玉米季分别为300、255、210、0kg/hm2,冬小麦季分别为210、178.5、147、0kg/hm2）,4个施磷水平：高磷、中磷、低磷和不施磷（P1、P0.85、P0.7和P0夏玉米季分别为90、76.5、63、0kg/hm2,冬小麦季分别为150、127.5、105、0kg/hm2）进行了田间试验。结果表明：不同水肥处理下夏玉米/冬小麦农田生态系统表现为碳汇,夏玉米季净生态系统生产力固碳量（CNEP）为6805~7233kg/hm2,冬小麦季CNEP为5842~6434kg/hm2,夏玉米CNEP高于冬小麦。在高、中、低肥水平下,增加灌水量,夏玉米/冬小麦周年净初级生产力固碳量（CNPP）提高2.48%~5.96%,土壤微生物异养呼吸碳释放量（CRm）增加2.15%~15.20%,净生态系统生产力固碳量（CNEP）增加1.16%~6.47%。在高、中、低供水水平下,增加施肥量,夏玉米/冬小麦周年CNPP增加2.95%~3.43%,土壤CRm增加5.23%~18.67%,CNEP增加0.93%~2.79%,CNEP增加比例与供水水平呈负相关。在低水条件下,氮磷肥配施处理夏玉米/冬小麦农田周年CNEP较单施氮、磷肥分别增加4.86%、7.34%,且氮磷肥交互作用显著（P<0.05）,水肥供应水平相差15%时对冬小麦农田CNEP有显著的正交互作用。氮磷肥配施、水肥协调供应均有助于促进夏玉米/冬小麦农田生态系统的净碳输入,在节水节肥原则下,夏玉米和冬小麦分别在W0.85N0.85P0.85和W0.7N0.85P0.85水肥供应条件下有利于增加农田CNEP。     

聚天冬氨酸强化植物修复重金属污染土壤的研究

为了探究PASP作为螯合剂在植物修复过程中的强化作用,采用土柱淋滤实验,研究不同浓度的聚天冬氨酸(PASP)对重金属铅(Pb)、镉(Cd)的活化能力（加入淋出量和空白对比）。结果表明,在一定浓度范围内,PASP对Pb和Cd的活化能力随PASP浓度的增加而增加。在盆栽模拟实验中发现,PASP对玉米修复重金属污染土壤有明显的强化作用。施用11 g/L PASP的玉米株高为114.4 cm,大于施加EDTA的植株(110.9 cm)。确定了PASP的最佳施用浓度为3 g/L和7 g/L,吸收重金属量分别为Pb 114.829 μg和84.662 μg、Cd 54.447 μg和66.915 μg,与EDTA相比对Cd的吸收量提高约10倍,对Pb的吸收量提高约3倍。进一步用水合肼和乙醇胺对PASP进行衍生化,淋洗实验证明用乙醇胺改性的PASP对重金属的活化效果得以提高,为修复被重金属污染的土壤提供了一种较好的络合剂。     

纤维蛋白原的5种提取方法比较研究

为了确定纤维蛋白原的最佳提取方案。本研究主要采用反复冷沉淀法、经典冷沉淀法、冷乙醇法、硫酸铵沉淀法和聚乙二醇沉淀法对猪抗凝全血进行纤维蛋白原的提取;以单次血液处理量、制备流程耗时、纤维蛋白原的浓度,是否需要添加化学试剂和所得纤维蛋白原的纯度为考察指标,确定纤维蛋白原的最佳提取方案。结果表明：反复冷沉淀法与经典冷沉淀法相比可以明显提高提取的纤维蛋白原浓度,与化学法相比,全程均采用物理方法,无需添加任何化学制剂,不存在化学制剂回收问题,纤维蛋白原纯度较高,提取的纤维蛋白原浓度符合外用纤维蛋白原质量标准。对结果综合分析可知,反复冷沉淀法是最佳的纤维蛋白原的提取方法。     

黄土半干旱区枣林深层土壤水分消耗特征

黄土区人工经济林普遍出现利用性土壤干层,制约着植被的恢复与重建。为了准确计算黄土半干旱区密植高产枣林(Ziziphus jujube Mill.)深层土壤(2 m以下)水分消耗量,采用根钻法(洛阳铲)分层获得从地表到细根分布最大深度范围内的土壤含水率。结果表明:枣林深层土壤水分消耗是一个逐渐加深、逐渐向下的过程。2、4、9和12 a生枣林深层土壤水分消耗量分别为0、29.6、149.9和155.7 mm,可再供水量分别为203.7、167.7、35.5和29.7 mm;枣林生长第9年后,2~4 m土层几乎没有可利用的水分,现有降水和滴灌已经不能满足枣树的耗水需求,枣林吸收土壤水分有向深处延伸的趋势。以降水入渗最大深度为上界、细根分布最大深度为下界计算的深层土壤水分消耗量,能更准确地评估林地利用性土壤干层的程度和深度。     

穗状玉米测产系统设计与试验

设计了由产量监视器、速度传感器、产量传感器、差分全球定位系统(DGPS)、割台高度传感器、升运器转速传感器和玉米果穗导向装置组成的穗状玉米测产系统,并应用该系统进行田间测产试验。收获作业前抽样测量玉米果穗的粒穗比和含水率;玉米收获机工作时,以割台高度传感器作为逻辑开关,割台收获玉米果穗,通过导向装置使玉米果穗以相同速度冲击产量传感器;产量传感器将冲量转化为电信号,并传给产量监视器;产量监视器融合产量、速度、升运器转速及DGPS信息计算出当前小区产量并存储在扩展名为.vld的文件中,应用自行研制的农业空间信息采集与应用系统(DCAS)可绘制收获产量图。2009年秋季应用该系统进行田间玉米收获实时测产,田间试验数据表明该系统测产平均相对误差为18.11%。     

基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法研究

基于玉米油分的花粉直感效应,采用核磁共振鉴别单倍体,快速、准确、低成本地确定单倍体与二倍体之间的含油率阈值,是实现大批量自动鉴别的前提和关键。提出一种基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法,通过少量籽粒确定含油率阈值的研究,对单倍体和二倍体进行识别。以10个玉米组合为研究对象,利用核磁共振分析仪测定各组合一定数量单倍体和二倍体籽粒的含油率,依据最小平方误差方法确定各组合油分阈值,并通过逐级递增训练集样本数量的方法,确定油分阈值所需训练集规模,获得含油率阈值,能够满足单倍体正确识别率及对二倍体正确拒识率的均值达到90%以上的要求,为核磁共振全自动单倍体鉴别系统的后期大规模分类提供参数指导,提高分选效率。同时因单倍体生产效率低,运用最小平方误差的方法,通过少量的单倍体及二倍体籽粒来构建油分鉴别单倍体模型,以较小的投入获得更优的分类效果在玉米单倍体自动化分选中具有非常重要的现实意义,将该分类方法应用到全自动核磁分选单倍体系统中,可以达到较好的效果,为加快单倍体工程化育种提供保障。     

自动引导行走车环境理解系统的研究

以立体视差测距原理为基础，用两个摄像机同时对同一景物进行拍摄，根据景物在左、右图像中的视差，计算目标距控制点的三维空间的实际距离，可以得到一张关于行走车工作环境的地图，以便进行路径计划。本文给出了一种农用自动引导行走车的环境理解系统的构成方法，经实验验证，该方法可行，适合我国农业发展的趋势，有发展前途     

滇中地区小流域治理前后水土流失变化规律的研究

通过生物措施、工程措施和耕作措施对滇中地区典型小流域—王家箐进行综合治理,观测了治理前后气象、水文、土壤侵蚀资料,分析了治理前后试验区降雨与径流、侵蚀之间的关系及变化。结果表明,试验区的水土流失主要集中在5～10月,区内次降雨的径流量、侵蚀量与降雨量和最大30 min雨强乘积的相关性最好,其关系式为一元三次方函数,相关系数在0.956到0.993之间(极显著相关);月径流量、月侵蚀量与月降雨量之间的关系为一元幂函数,相关系数在0.819到0.985之间(极显著相关)。采取生物措施、工程措施和耕作措施相结合的综合治理方式,能有效抑制以坡耕地为主的小流域的水土流失,但不改变流域降雨径流侵蚀函数关系式,只改变其系数。     

智能变量施肥技术初步试验研究

结合承担的精确农业变量施肥技术研究项目，提出了智能变量施肥技术体系和实现方法。利用美国MAPINFO公司MapInfo Proression 6．0地理系信息系统，采用MapBasic语言编程，建立了施肥地理信息与决策系统；利用89C52单片机实现智能变量施肥机控制系统。试验表明。研制的智能变量施肥机能够实现精确农业信息控制自动变量施肥作业，为精确农业的进一步试验研究提供技术依据。     

自动化控制温室降温-程序设计参数的研究

根据我国华东地区的气候特点，在3种基本降温原理(通风、蒸发和防辐射)的基础上，设计了几种降温方法并进行了实验。基于实验数据的分析，提供了温室降温程序的主导因子和辅助因子，提高了自动化控制温室降温运行系统的科学性、实用性和稳定性。