基于农田物联网设备CGMD-502的双季稻缺氮和干旱胁迫诊断研究

通过3个氮肥水平和2个水分处理的田间小区试验,模拟双季稻遭遇不同逆境胁迫的情景,利用农田物联网设备CGMD-502采集早、晚稻归一化红边指数(NDRE_CGMD),并分析了NDRE_CGMD与农学参数(SPAD值、LAI)之间的相关关系以及该植被指数对双季稻不同程度缺氮和干旱胁迫的响应。结果发现：NDRE_CGMD与双季稻LAI之间具有较高的相关性,两者之间线性监测模型(LAI=32.25×NDRE_CGMD-2.34)的建模决定系数(R²)达到了0.72,检验均方根误差(RMSE)和偏差(bias)分别为1.25和0.80;NDRE_CGMD对双季稻缺氮和干旱胁迫具有较强的响应能力,在不同胁迫情景下的数值变化幅度略低于LAI,但与SPAD值相当。由此表明,农田物联网设备CGMD-502在生产中具有替代SPAD值和LAI诊断双季稻缺氮和干旱胁迫的实际应用潜力。研究结果对于促进农田物联网技术在双季稻生产中的应用及提高江西双季稻生产智慧管理水平具有重要意义。     

基于LBPHSV+ResNet50融合的水稻冠层氮素营养监测方法

为采用数码相机拍摄的水稻冠层图像来估测作物的氮素含量。以自然环境下获得的水稻冠层图像为研究对象,提出一种基于图像纹理色彩特征(LBPHSV)和ResNet50网络融合算法的氮素含量预测方法。LBPHSV+ResNet50融合算法是通过运用LBP算子和HSV颜色空间矩阵提取图像特征参数,将提取到的融合特征集作为ResNet50模型输入以加强对作物氮素营养的表征,并将预测结果与常用的多元线性回归、随机森林(RF)、支持向量回归模型、多层感知机、卷积神经网络、长短记忆网络(LSTM)及组合模型预测结果进行对比分析。结果显示:相比于浅层机器学习模型,深度学习算法能显著提高预测模型的准确率;LBPHSV+ResNet50融合模型的预测能力和泛化能力达到最优,R²和 RMSE分别为 0.97、0.02。相比于RF、LBP+LSTM、ResNet50,新模型的R²分别提升了16.36%、9.72%、16.55%和1.13%,RMSE 分别下降了 0.35、0.46、0.05和 0.002。因此,LBPHSV+ResNet50融合模型在预测水稻氮素含量时可提供令人满意的性能,能够满足对水稻氮素营养无损精准监测的农业需求。     

不同氮肥梯度处理水稻茎蘖数及株高变化规律

为明确不同水稻(Oryza sativa L.)品种不同氮肥梯度与茎蘖数以及株高的变化规律,设置不同氮肥梯度早造和晚造随机区组试验。结果表明,不同氮肥梯度下,合美占、粤农丝苗2个品种在早、晚造结果上总体表现一致,随施氮量的增加,茎蘖数、株高增加;分蘖期、拔节期早、晚造施氮量与茎蘖数呈极显著正相关关系,孕穗期、黄熟期呈显著或极显著正相关;早造、晚造施氮量与自然株高、生理株高在分蘖期、孕穗期呈显著或极显著正相关,拔节期、黄熟期呈极显著正相关。     

无人机与人工喷施雾滴在水稻冠层内沉积特征及效益比较

[目的]旨在阐明无人机和人工喷施雾滴在水稻冠层内沉积分布特征,比较其稻瘟病防效、水稻产量及经济效益.[方法]选用电动四旋翼植保无人机,设置3个不同飞行高度和3个不同施药量,于孕穗期观测喷施雾滴在水稻冠层内沉积分布状况,并和人工喷施处理防治稻瘟病的效果、产量及经济效益进行比较.[结果]雾滴沉积量随飞行高度的升高而减少,雾...     

侧深施用控释肥对机插中稻生长、产量及氮肥农学效率的影响

针对水稻生产中化肥施用量大、施肥方式不合理及肥料利用率低等问题,以‘九香粘’品种为材料,在5种不同施肥处理下进行随机区组小区试验,研究了侧深施用控释肥对机插中稻生长、产量及氮肥农学效率的影响。结果表明：较对照,采用侧深施用控释肥处理的水稻茎蘖数显著增多,植株器官干物质重和收获指数均较高,有效穗、穗粒数、结实率、产量和氮肥农学效率提高显著,株高和千粒重差异不明显,侧深施用控释尿素、控释尿素减氮20%和控释复合肥处理的平均增产率分别为9.98%、7.53%和8.37%,氮肥农学效率分别提高34.57%、57.62%和29.02%。处理效果以控释尿素最好,控释复合肥优于常规尿素。机插中稻侧深施用控释肥可改变机插中稻群体质量,促进产量形成,提高产量和氮肥农学效率。     

基于无人机数码影像的水稻叶面积指数监测

[目的]为探究无人机数码影像监测水稻叶面积指数(Leaf area index,LAI)的可行性,明确利用无人机数码影像监测水稻LAI的最佳时期,构建基于无人机数码影像的水稻LAI监测模型.[方法]本研究基于不同品种和施氮量的水稻田间试验,于分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期测定水稻LAI,同步使用无人机搭载数码相...     

不同比例有机肥与无机肥配施对水稻生长及产量的影响

以粤晶丝苗2号为材料,开展不同比例有机无机肥配比试验,探究不同比例有机肥与无机肥配施条件下水稻的生长情况,以筛选出最佳施肥方案,进而获得高产水稻生长模式。结果表明,水稻在T3处理(有机肥11 250kg/hm~2,尿素169.8 kg/hm~2,过磷酸钙468.75 kg/hm~2,氯化钾187.5 kg/hm~2)下的茎蘖数、总穗数、千粒重、结实率和产量等指标均达到最大值,且总穗数、千粒重、产量显著或极显著高于其他处理,是本试验条件下的最佳比例。     

杂交晚稻可降解秧盘育秧播种量试验研究

为探明杂交晚稻可降解秧盘育秧所需的适宜播种量,以杂交晚稻品种‘天优华9’为材料,设置每盘干种60,70,80 g 3个播种量水平,展开试验。结果表明,不同的播种量对可降解秧盘育秧的秧苗素质具有显著影响,供试水稻的叶龄、单株根数、倒二叶SPAD值、苗茎基宽、苗干重等随着播种量的增加均降低,株高增加,叶、茎、穗的干物质量和收获指数减小;播种量越少,根系生长速度越快,分蘖早发,70 g/盘最高分蘖数和有效分蘖多;不同播种量育秧对水稻的穗粒数、千粒重和结实率各处理间差异较小,播种量为60 g/盘和70 g/盘的实际产量分别比80 g/盘增产237.75 kg/hm2和228.15 kg/hm2,增产率分别为2.97%和2.85%。综合考虑各指标结果,杂交晚稻可降解秧盘育秧的最适播种量为60 g/盘。该研究结果可为南方双季杂交稻机插育秧技术提供理论基础和技术支撑。     

基于高光谱的柑橘叶片氮素营养监测模型

以温柑为试材进行4个施氮水平的野外试验,于不同物候期取样测定叶片光谱反射率、叶片氮含量和叶片氮积累量,筛选叶片氮含量和叶片氮积累量的敏感光谱波段与最佳植被指数。结果表明,柑橘叶片氮素营养监测敏感光谱分别为514、630、633、690、814、868 nm。基于波长690、868 nm的双波段植被指数能够建立最佳的温柑叶片氮含量预测模型并具有良好的预测效果;基于波长514、868 nm的双波段植被指数能够建立最佳的温柑叶片氮积累量预测模型,且预测效果优于叶片氮含量的模型。