基于种植制度利用MODIS数据提取冬小麦种植面积

为了及早获取冬小麦种植面积,为国家制定相关政策提供科学依据,该文基于山东省种植制度,将山东省冬小麦划分为“机播冬小麦—玉米”和“人工撒播冬小麦—水稻”两种类型,利用MODIS影像数据,分析冬小麦播种后、越冬期前冬小麦、大蒜、温室蔬菜的归一化差值植被指数（NDVI）值特征,结合9月中旬前茬作物NDVI特征建立当年机播冬小麦提取条件;鉴于稻茬麦播种后、越冬前的光谱特征与温室蔬菜光谱特征极为相似,则在水稻种植区利用拔节期冬小麦生物量迅速增长的特点提取上一年稻茬麦种植面积,由于“人工撒播冬小麦—水稻”这种耕作模式在山东特定地区较为固定,因此将上一年稻茬麦面积作为当年稻茬麦种植面积;合并两种类型冬小麦面积,用284组定位点数据对提取结果进行检验,精度达到了94.01%,结果表明：于越冬期前提取冬小麦种植面积是可行的,提取时间较利用拔节期NDVI值方法提前4个月。     

稻麦轮作区保护性耕作条件下氮肥对水稻生长发育和产量的调控效应

20062~008年在四川省广汉市开展了保护性耕作措施下水稻氮肥调控试验,设置不同秸秆还田量(0、6000、12000 kg/hm2)、施氮量水平(0、1502、10 kg/hm2)以及氮素分配比例(6∶2∶2、6∶3∶1、8∶2)。结果表明,和施N 150 kg/hm2相比,N 210 kg/hm2处理水稻分蘖力、干物质积累量、开花期的植株个体和群体质量均有升高,花后茎鞘贮藏物质的输出及光合物质积累量增加,子粒产量提高7.3%。在施N 150 kg/hm2水平和基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶2∶2分配比例下,与旋耕无麦秸还田处理相比,免耕秸秆还田与否对水稻茎蘖消长、干物质积累及子粒产量影响较小,但花后绿叶功能期延长,光合产物积累在产量形成中所占比例增加。在施N 210 kg/hm2水平和基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1分配比例下,免耕还田麦秸量从6000 kg/hm2增加至12000 kg/hm2,水稻分蘖力明显增强,干物质积累量增大,开花期个体和群体质量提高,单位面积穗数和穗实粒数增多,产量增加4.1%;将氮肥分配比例由6∶3∶1变为8∶2,即增加基肥用量,减少中后期的氮素供应会导致分蘖高峰后分蘖大量死亡,有效穗数降低,穗粒数减少,产量下降。以上结果说明,氮素的充分供应是保护性耕作水稻获得高产的重要前提和基础,适当提高麦秸还田量、增加中后期氮素供应,能提高氮素利用率及分蘖成穗率和结实率,利于稳产高产。     

HJ卫星数据在棉花种植面积提取中的应用研究

 探索利用环境小卫星数据进行棉花种植面积的提取,旨在利用国产卫星数据建立一种方便快捷的棉花种植面积提取技术,为棉花的遥感估产奠定基础;选取2011年新疆北部国营农场棉花不同生育期内两期HJ卫星影像,根据棉花与研究区其他作物物候和光谱差异性、农作物生长规律,运用监督分类算法、密度分割和逻辑运算,辅助于人机交互的目视解译,得到研究区棉花种植面积;结果表明：不同监督分类算法中,神经网络分类法和最大似然法分类效果最佳;最终提取的棉花面积总体精度为87.7%;本文采用的方法较为实际、便捷,提取棉花种植面积的精度符合农场生产要求,可为棉花估产和作物种植结构分析提供科学依据。     

基于图像规则推理的玉米病虫草害诊断系统的设计

为解决因植保人员短缺而使玉米病虫草害不能及时得到诊断与防治,导致玉米生产减产乃至绝产的问题,本研究基于不同发病部位的病症及虫害、草害的图像知识和文本知识,采用二叉树检索算法,设计开发了玉米病虫害诊断专家系统。实际应用结果表明:系统可实现对病虫草害图像、文本和图像推理规则等知识的管理及病虫草害智能推理诊断等功能;可实现对虫害草害实现指认式诊断、解释推理过程和推理结论。通过该系统推出的玉米病虫害诊断结论,农户可针对病虫草害种类及危害程度及时防治病虫害,减少玉米生产损失。     

田间密植诱导抽穗期玉米叶片衰老时的光合作用机制

为理解田间密植是否诱导抽穗期玉米叶片衰老以及衰老叶片的光合作用规律和机制,本研究以玉米"先玉335"为材料研究了抽穗期栽培密度对穗位叶和穗下第4叶的光环境、比叶重、氮素含量、叶绿素含量、气体交换以及叶绿素荧光诱导动力学的影响。结果表明,随着密度的增加玉米冠层内的光强大幅降低,尤其穗下第4叶;穗位叶和穗下第4叶的比叶重降低。同时,穗位叶和穗下第4叶的氮素含量和叶绿素含量均随栽培密度增加而下降。不同栽培密度下穗位叶荧光诱导动力学曲线(OJIP)未发生明显改变,而高密度下穗下第4叶OJIP的J和I相的相对荧光产量较低密度有提高趋势。高密度下,穗位叶和穗下第4叶叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均降低;不过,穗位叶胞间CO2浓度降低,穗下第4叶胞间CO2浓度增加。我们认为,田间密植条件下异质性光环境可以迅速诱导抽穗期玉米冠层下部叶片(如穗下第4叶)衰老;该过程中,光合作用的限制因素不是光能吸收和电子传递,而可能是碳同化。     

东北春玉米子粒生理成熟期含水率差异分析

2017~2018年在内蒙古开鲁、辽宁铁岭试点,对8个共用品种生理成熟期子粒含水率进行观测,分析受子粒脱水成熟阶段（生理成熟前的15 d）积温变化的影响。结果表明,同一品种在不同地点、不同年份生理成熟期子粒含水率存在显著差异,其中,8个品种在不同地点间的差异平均达到2.31个百分点（变幅0.8~4.3）,在不同年份间的差异平均达到2.91个百分点（变幅0.7~5.4）,环境因素对子粒达到生理成熟的日期和含水率有显著影响,且环境和品种之间具有显著的互作效应。不同熟期玉米品种生理成熟期子粒含水率与生育期无显著相关,生育期（x）越长的品种,生理成熟期子粒含水率在不同地点、不同年份之间的差值（y）越大,两者符合y=0.161 9x-21.454,R2=0.736**（n=16）。子粒脱水成熟阶段积温对该阶段的脱水速率及生理成熟期子粒含水率具有显著影响,温度低、脱水慢的地区和年份玉米生理成熟期子粒含水率偏高,晚熟品种受影响程度明显大于早熟品种。     

玉米倒伏对机械粒收损失的影响及倒伏减损收获技术

通过调查玉米田间倒伏率与机械粒收产量损失率,建立倒伏率与机械粒收损失率之间的量化关系,采取改变割台高度和收获方向等措施,明确不同收获方式对产量损失的影响。结果表明,倒伏对玉米产量影响主要表现为落穗损失。与根倒相比,茎折对玉米产量损失的影响更大,茎折每增加1%,落穗率增加0.28%;根倒每增加1%,落穗率增加0.17%。茎折发生的部位越低,落穗率越高。收获时降低收获机割台可以减少部分产量损失,易造成收获机割台堵塞,收获速度和效率大幅下降。与顺倒伏方向和垂直倒伏方向收获相比,逆倒伏方向收获的落穗损失最低。     

玉米杂交组合光合特性的研究

通过对不同组合玉米光合速率的研究表明:①开花后,随生育时期推延,玉米单叶光合速率逐渐下降,但不同组合间的变异增大;②玉米类型间光合速率高低次序为普通杂交组合＞甜质玉米＞姊妹交＞自交系,但甜质玉米光合功能衰退得更快;③玉米光合速率存在明显的杂种优势,优势率为30.47;～52.57;.④平均光合速率( )n(抽雄吐丝期、灌浆期和成熟期平均)与单株籽粒产量呈极显著正相关关系,r=0.868.     

玉米根系在土壤中的分布及与地上部分的关系

采用双向切片法挖根观察表明,早熟玉米石单早和中晚熟玉米Sc704根系在土壤中的纵向分布里指数函数关系,横向分布呈S形曲线.78%以上的根系集中分布在距植株0—20cm、深40cm的柱状土体内,但石单早根系在土壤中的分布比Sc704集中,两品种单株根系最大重量分别出现在吐丝期和乳熟末期.根量与地上部分的绿叶面积、生物产量、基部茎粗及籽粒产量呈极显著正相关.     

棉花主要栽培生理参数的高光谱估测研究

 应用地物光谱仪获取近地高光谱遥感数据 ,用高光谱技术提取和估计棉花主要栽培生理参数。结果表明 ,棉花叶片具有绿色植物典型的反射光谱曲线特征 ;早衰的棉花反射光谱红谷区谷低变浅 ,最小波段光谱反射率Ro及数值积分面积SRo增大 ,与叶片光合速率呈显著负相关。经逐步回归分析 ,确定的一阶微分光谱值与棉叶叶绿素浓度的最大相关系数是 0 .734 4 (n =2 1) ,发生在 75 0nm波段处 ;群体叶面积指数 (LAI)与归一化差值植被指数 (ND VI)呈很好的对数相关关系 ;红边、蓝边、黄边每边的积分面积积累了多波段信息 ,在估测棉花冠层叶片全氮含量中有较大的应用潜力。研究建立了棉花主要栽培生理参数叶绿素含量、LAI和冠层叶片全氮含量等的遥感估测统计模型。