基于生长模型的小麦变量施肥决策系统构建与应用

在集成专家系统与作物生长模型的基础上,以小麦生长过程中的叶面积指数为变量,构建了基于生长模型的小麦变量施肥决策系统.采用组件对象模型实现了与专家系统的有效衔接,并与其中的数据库、小麦生长模型库等形成一套完整的体系,可以对不同地区不同小麦品种进行施肥指导,包括播前氮、磷、钾总量和播后氮肥的精确追施量.河南省郑州市和鹤壁市两地的小麦试验验证结果表明,该系统可以兼顾天气、土壤及作物长势等因素,为今后精确农业的推广打下了良好的基础.     

氮素形态对专用小麦旗叶酶活性及籽粒蛋白质和产量的影响

针对专用小麦栽培的氮素合理利用问题,在盆栽条件下,研究氮素形态对不同专用型小麦旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和籽粒蛋白质及产量的影响.结果表明:铵态氮(NH4+-N)能提高强筋小麦豫麦34、中筋4、麦豫麦49旗叶的GS和GOGAT活性,硝态氮(NO3--N)则能提高弱筋小麦豫麦50旗叶的GS和GOGAT活性.施用铵态氮和酰胺态氮(NH2-N)有利于提高强筋、中筋和弱筋小麦籽粒蛋白质含量,而NO3--N则不利于提高籽粒蛋白质含量.小麦籽粒蛋白质舍量与旗叶GS活性呈正相关.NO3--N可提高强筋和弱筋小麦产量,NH2-N能提高中筋小麦产量.     

基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法

快速定量检测烟叶成熟度可为烟叶成熟收割提供决策依据。通过对烟叶样品图像数据进行处理与变换,得到烟叶图像的HSV颜色值,使用线性回归分析法建立烟叶图像HSV颜色值与叶绿素含量之间的函数关系,以及烟叶叶绿素含量与SPAD值之间的函数关系;利用烟叶成熟度与SPAD值之间的函数关系,构建烟叶图像HSV颜色特征值与烟叶成熟度之间的关系模型TMDHSV,从而建立起基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法。试验结果表明,该方法具有较好的可行性,可为快速定量检测烟叶成熟度提供技术支撑。     

基于高光谱特征的土壤有机质含量估测研究

在室内条件下,利用ASD2500高光谱仪测定了潮土和水稻土自然风干土壤样品的光谱。通过系统分析两种不同类型土壤的高光谱特征差异及其有机质含量的敏感波段区位,建立了土壤有机质含量的光谱估测模型。结果表明,具有相同有机质含量的两种类型土壤整体光谱变化趋势无明显差别,但反射率表现出明显差异,一阶导数变换能较好地显现谱图中的肩峰。潮土和水稻土有机质的敏感波段集中在相同区域,原始反射率在685 nm处相关性最高,而一阶导数光谱在554 nm处相关性最高。通过对整体样本的多元逐步回归分析,筛选出两种土壤有机质相同的敏感波段为800 nm、1 398 nm和546 nm。进一步以一阶导数为自变量,基于1 400nm和554 nm两个波段构建了土壤有机质差值指数SOMDI及估测模型,即Y=4.19 12.85×(R_FD554 R_FD1 400)。利用独立的样本对建立的光谱模型进行了检验,预测决定系数均达0.79以上。上述结果表明,利用高光谱技术可实现土壤有机质的快速监测与诊断。     

不同水分处理对烟草叶片高光谱及红边特征的影响

采用ASD Fieldspec HH光谱仪, 测定了不同水分处理下两个烟草品种叶片的光谱特性, 分析其红边特征参数的变化规律及其与烟叶生理指标的相关性。结果表明: 不同水分处理之间的烟草叶片光谱反射率差异明显, 但两个品种的变化规律一致。烟草伸根期和旺长期, 近红外光区的光谱反射率随土壤水分的增加而升高, 成熟期则呈相反趋势, 且光谱反射率在旺长期达到最高值。不同水分处理下烟草叶片一阶微分光谱趋势总体一致, 但红边一阶导数光谱差异显著。红边位置随土壤水分减少向长波方向移动, 发生“红移”现象。红边幅值和红边面积在伸根期和旺长期均随土壤含水量的增加而发生“红移”现象, 成熟期则发生“蓝移”现象。烟草叶片的红边位置同其生理指标的相关性要优于其他参数, 同叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量、叶片鲜重、叶片干重、叶面积和叶片含水率均呈极显著相关关系; 红边幅值和红边面积与叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和叶片含水率之间均呈极显著性正相关, 红边面积同叶片干重呈极显著性负相关关系。     

棉花花生对氮肥的适生效应及田间组配的可行性分析

１９９２－１９９３年通过盆栽试验，对不同氮肥水平条件下棉花和花生的适生效应及田间组配的可行性进行了研究，并分别建立了产量与氮肥用量的数学模型。分析认为，二者的最佳施氮量分别为０．２１６７ｇ／ｋｇ＿（干土）和０．１１０２ｇ／ｋｇ＿（干土），并且，花生的需氮高峰比棉花早，表现出棉花与花生在需氮量和需氮时间的互补作用。证明二者在田间组合搭配是可行的。     

小麦生长模型WCSODS在河南的应用研究（征文）

基于WCSODS的需求，分别设置了播期和氮肥试验，调试了小麦品种参数，检验了WCSODS在河南麦区的应用效果。结果表明： 1) WCSODS系统对河南麦区小麦生育期和产量的模拟精度较高，全生育期模拟值与实际观测值仅相差1～2d，拔节期和抽穗期模拟相差较大，分别为4～6d和2～5d，产量模拟相差4.5～20kg/667m2; 2)WCSODS以绿叶分配指数和地上部干重为基础，对小麦叶面积指数的变化动态进行模拟，它从方法上避免了因对叶面积定量计算而造成的误差，同时也考虑了叶面积指数的增大对茎蘖动态的限制，涵盖了不同茎蘖能力的小麦品种，具有较好的通用性。结果显示其对叶面积、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合，相关系数达到0.9877～0.9995；3)WCSODS需要改进的问题是没有考虑氮肥胁迫对小麦生长发育的影响。     

基于软构件模型的作物生长模拟模型系统的设计和实现

采用软构件技术，设计了应用于网络环境的作物模拟模型系统。该系统作为模拟模型构件的容器提供了对作物模拟模型的管理和动态调用功能接口，以小麦为例介绍了模拟模型动态调用的方法以及模型构件接口。     

汞对烤烟光合作用和叶绿素荧光参数的影响

通过盆栽试验,研究了汞污染对烤烟光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明,汞能降低烤烟叶片气孔导度(Cond)和胞间CO2浓度(Ci),且低浓度(≤30mg·kg-1)的汞能提高烤烟叶片叶绿素含量和叶片光合速率(Pn),高浓度(≥60 mg·kg-1)的汞使叶绿素含量和叶片光合速率(Pn)下降;当汞浓度低于30 mg·kg-1时,PSⅡ最大光化学效率(Rv/Fm)和PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)升高,当汞浓度高于60 mg·kg-1时降低,而光化学猝灭系数(qP)变化趋势与其相反.非光化学猝灭系数(qNP)在汞处理浓度低于10mg·kg-1时降低,在汞处理浓度高于30mg·k-1时升高;烟叶中汞的残留量随汞处理浓度升高而增加,并与叶绿素含量显著负相关.表明土壤汞污染引起烤烟叶片与外界气体交换受阻,叶片光合速率变化受气孔和非气孔因素调节.低浓度的汞刺激叶绿素合成,提高PSⅡ化学活性和能量转化效率,改善PSⅡ反应中心结构,减少能量耗散,提高光合效率.高浓度的汞降低叶绿素含量,抑制PSⅡ化学活性和能量转化效率,加强能量耗散,降低光合效率.     

氮素形态对两个小麦品种籽粒内源激素含量的影响

 【目的】探讨氮素形态对强筋小麦豫麦34和弱筋小麦豫麦50籽粒内源激素含量的影响。【方法】在盆栽条件下, 设酰胺态氮、铵态氮和硝态氮3种氮素形态处理并加入硝化抑制剂双氰铵（DCD）,在小麦开花后定期取样,用酶联免疫法测定籽粒中IAA、GA3、ABA和ZR含量。【结果】酰胺态氮处理下,豫麦34籽粒形成初期,ZR含量较高;籽粒灌浆盛期前,IAA,ABA,GA3含量较高,灌浆速率较早达到高峰,与铵态氮和硝态氮处理相比,粒重分别增加9.16%和5.74%。铵态氮处理下,豫麦50籽粒形成初期,ZR含量较高;籽粒灌浆盛期前,IAA,GA3含量高;籽粒灌浆后期,IAA含量仍较高,籽粒灌浆速率较快且下降较为平缓,与酰胺态氮和硝态氮相比,粒重分别增加3.88%和11.52%。【结论】氮素形态对两个品种的影响不同,酰胺态氮有利于调节豫麦34内源激素水平,促进籽粒灌浆,提高粒重;而铵态氮对豫麦50较为有利。