应用数字图像技术进行水稻氮素营养诊断

【目的】研究田间试验条件下水稻不同生育期冠层图像色彩参数(G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B)及植株氮素营养指标(叶片含氮量、植株全氮含量、生物量、氮素累积量和冠层NDVI值)的时空变化特征,并分析两者间的相关性,确立水稻氮素营养诊断的最佳色彩参数和方程模型,为探明数码相机在水稻上的适宜性及精确诊断水稻氮素营养状况提供理论基础。【方法】于2013年5月9月在湖北省武汉市华中农业大学试验基地(30°28'08'N,114°21'36'E)采用不同施氮处理的田间试验,以籼型两系杂交稻"两优6326"为供试作物,设置4个施氮水平:0、75、150和225 kg/hm2(分别以N0、N75、150和N225表示),3次重复,随机区组排列。分别在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期和灌浆期采用数码相机(Nikon-D700,1200万像素)获取水稻冠层图像,应用Adobe photoshop7.0软件直方图程序提取图像的红光值R、绿光值G和蓝光值B,研究数码相机进行水稻氮素营养诊断色彩参数,确定植株氮素营养指标诊断模型。【结果】较对照(N0)相比,分蘖期、拔节期、孕穗期和灌浆期3个施氮处理水稻地上部生物量、叶片含氮量、植株全氮含量、氮素累积量、冠层NDVI值和成熟期产量增幅分别平均为40.7%98.0%、42.4%72.4%、36.2%85.3%、125.5%209.1%、51.3%60.6%和60.1%117.0%,差异显著。水稻不同生育期各冠层数字化指标G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B与上述氮素营养参数相关性差异较大,且以数字图像红光标准化值NRI表现最佳,建议作为应用数码相机进行水稻氮素营养诊断的最佳冠层图像色彩参数指标。进一步分析表明,可以用统一的线性回归方程来描述不同生育期、不同氮素水平下水稻植株氮素营养指标随冠层色彩参数NRI的变化模式。【结论】数码相机进行水稻氮素营养诊断测试结果稳定,具有快速、便捷、非破坏性等优点,冠层色彩参数NRI与水稻氮素营养指标和产量之间均表现出较好的相关性,满足氮素营养无损诊断的需求,对实时、快速监测水稻长势状况及氮素营养丰缺水平具有较高的可行性,有望发展成为新时期作物氮素营养无损诊断技术的潜力。     

长期定位施肥对土壤重金属含量的影响及环境评价

以设置在陕西合阳县28年的长期定位施肥试验为依托,研究不同施肥对土壤Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni含量的影响,并以GB15618-1995中国土壤环境质量标准二级标准为标准,通过单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤环境质量进行评价。结果表明,氮磷有机肥配施、氮磷化肥+秸秆覆盖、氮磷有机肥+秸秆覆盖能增加土壤Cu、Zn、As、Pb的含量,降低土壤Hg含量,对土壤Cd、Cr、Ni的影响不显著;施用氮磷化肥对各种重金属的影响不明显。各处理单项污染指数为0.069 5～0.499 0,内梅罗综合污染指数为0.367 9～0.395 1,试验区土壤均未受到重金属污染。施肥使Hg含量的降低程度明显大于使Pb、As、Cu、Zn的升高程度,因此对综合污染指数的影响较小,变化幅度为-0.2%～7.2%。     

生物质炭对贵州黄壤朝天椒减氮的生物效应及氮肥利用率的影响

为探究生物质炭对贵州黄壤朝天椒减氮的施用效果,采用大田试验,研究了生物质炭与氮肥减量配施(CF_(100)B_0(化肥氮100%)、CF_(90)B_(10)(化肥氮90%+生物质炭氮10%)、CF_(85)B_(15)(化肥氮85%+生物质炭氮15%)、CF_(80)B_(20)(化肥氮80%+生物质炭氮20%))对贵州黄壤朝天椒产量、品质、养分积累和氮肥利用率的影响。结果表明:与常规施肥(CF_(100)B_0)处理相比,CF_(90)B_(10)处理可提高朝天椒产量,其中鲜椒增产7.3%、干椒增产2.5%,但是增产效果并不显著,而CF_(85)B_(15)和CF_(80)B_(20)处理的产量略有降低;生物质炭与氮肥减量配施处理可显著影响朝天椒果实中的硝酸盐和Vc含量,其中,CF_(90)B_(10)、CF_(85)B_(15)和CF_(80)B_(20)处理的硝酸盐含量降低了4.8%～8.9%,而CF_(90)B_(10)处理的Vc含量则较CF_(100)B_0处理提高了9.6%,但还原糖和游离氨基酸含量在各处理间无差异;此外,与CF_(100)B_0处理相比,生物质炭与氮肥减量配施可使氮肥偏生产力(PFP_N)提高2.08～2.62 kg·kg~(-1),以CF_(90)B_(10)处理最高,而氮肥农学效率(AE_N)和氮肥表观利用率(RE_N)则随着生物质炭替代化学氮肥比例的增加呈降低趋势,以CF_(90)B_(10)处理的AE_N和RE_N最高,分别为7.70 kg·kg~(-1)和40.3%。综上,生物质炭与氮肥减量配施可有效保证贵州朝天椒稳产增效,因此,短期条件下推荐生物质炭替代化学氮肥10%作为贵州黄壤朝天椒氮肥减施替代的最适比例。     

缓释肥减量施用对覆膜栽培玉米生物性状、干物质积累与养分分配的影响

通过大田试验研究缓释肥覆膜减量条件下的玉米生物性状、干物质分配比例、养分含量差异及其与产量的相关性分析。结果表明,与不覆膜(T2)处理相比,覆膜可使玉米的茎粗提高11.05%~19.34%,株高提高2.78%~5.39%,穗位高提高6.20%~10.28%,覆膜条件下缓释肥减量对玉米生物性状无明显影响。覆膜可以使玉米干物质积累提高25.22%~31.01%,较普通复合肥(T6)相比,施用缓释肥更有利于玉米干物质积累,且缓释肥覆膜减量15%(T4)不会影响玉米干物质积累,减量过度(T5)则会显著降低玉米干物质积累以及子粒和茎秆的氮含量。相关分析发现,玉米产量与生物性状存在显著或极显著的相关性,与不同部位养分含量也存在显著或极显著相关性。覆膜条件下施用缓释肥有利于改善玉米生物性状,提高干物质积累和养分含量,玉米茎粗、株高、穗位高与茎秆氮含量、叶片钾含量、子粒氮含量可以作为玉米产量评估的重要指标。     

径向基神经网络在猪胴体瘦肉率预测中的应用

猪胴体瘦肉率(LMP)是评价猪肉品质的重要指标之一,在生产线上快速而准确地预测出其数值并进行分级是并不可少的。目前,国内大部分厂家依然采取屠宰后人工称重测量的方法,耗时耗力,且存在相当大的误差。为此,随机抽取了116头皖北地区商品猪,选定眼肌面积、背膘厚及腿臀比作为参考数据,以Mat Lab工具箱作为研究工具,利用BP、Elman和RBF等3种不同的神经网络建立预测模型,统计后进行比较分析。实验表明:3种模型的神经网络均可用于瘦肉率预测,但RBF网络误差最小,训练速度最快,学习能力最强,最适合用于建立瘦肉率的预测模型。     

施肥枪分次追施对贵州春马铃薯产量、结薯性状及土壤肥力的影响

为探究施肥枪施肥技术在贵州春马铃薯生产中的应用效果,采用田间试验方法研究了施肥枪分次施肥对马铃薯产量、结薯性状、养分与品质以及土壤肥力状况的影响。结果表明,与习惯施肥(CK2)相比,采用施肥枪分次施肥可显著提高马铃薯产量0.6%~19.6%,且随着追施比例的增加,马铃薯产量呈递增趋势,以20%基施+80%分次追施(T4)处理的产量最高,达到26 195 kg/hm2;40%基施+60%分次追施(T3)和20%基施+80%分次追施(T4)处理的马铃薯单株产量较习惯施肥(CK2)分别提高18.6%和26.0%,单株结薯数、大中薯数以及大中薯率的增加是马铃薯增产的原因;采用施肥枪分次施肥可以提高马铃薯茎块的含氮、磷、钾量,并改善马铃薯品质,以20%基施+80%分次追施(T4)处理效果最佳,其含氮、磷、钾以及淀粉量较习惯施肥(CK2)分别提高2.7%、22.2%、10.4%和41.2%,但对马铃薯还原糖量影响不大;施肥枪分次施肥可改善土壤肥力状况,尤其是在提高土壤p H值、土壤全钾和速效钾量方面较为明显,此外通过逐步回归分析发现马铃薯产量与马铃薯淀粉量和土壤碱解氮量存在极显著的相关性。综上所述,施肥枪分次施肥可适用于西南丘陵旱地马铃薯种植栽培,以20%基施+80%分次追施(T4)效果最佳。     

黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征

在贵阳市黄壤旱地内采用尼龙网袋法,研究不同含水量的绿肥在直接还田和添加生物炭后翻压还田情况下的养分释放特征,以期为黄壤旱地绿肥科学还田及化肥合理减施提供理论依据。结果表明：不同处理的腐解速率趋势相同,均呈现先快速腐解、再缓慢腐解、并逐渐趋于平稳的趋势,总腐解速率表现为风干绿肥+生物炭 > 新鲜绿肥+生物炭 > 风干绿肥...     

在原则与灵活中求发展——对译者任务的探讨

译者的理想境界应达到从心所欲不逾矩,"矩"体现原则性,"从心所欲"则体现灵活性。译者需要在主观与客观之间进行调和取舍,以客观制约主观,主观把握客观,从而通过语言信息的交流达到文化信息的交流,以实现翻译的目的。     

高分卫星影像遥感指数批量处理系统设计与实现

针对日益增长的高分卫星影像数据文件量和批量化计算处理其遥感指数的需求,采用交互式数据语言IDL,基于分层架构和事件驱动模型,设计和开发具有图形用户界面、不依赖ENVI软件、可跨平台独立运行的高分卫星影像遥感指数批量处理系统,实现影像读取、指数计算、数据输出的批量化、可视化、流程化处理,简化从繁芜复杂的高分影像数据文件中提取多种遥感指数的手工操作过程。在农业遥感业务中的实践应用结果表明：本系统能够稳定运行,高效地处理大批量的高分卫星影像文件,精准计算多种遥感指数,避免了传统方法存在的操作繁琐、重复劳动、频繁等待等问题,不仅极大提升了农业遥感业务的工作效率,而且对遥感数据分析处理和相关软件的开发应用也具有重要的参考意义。本系统的成功设计实现与应用,显示出了分层架构、事件驱动模型与IDL语言的结合对农业遥感领域信息系统开发和实践的有效性。     

山楂和黄芪对围产期奶牛血液生化指标和免疫指标的影响

为研究山楂和黄芪对围产期奶牛能量负平衡和免疫功能的影响,测定了日粮中添加不同剂量的山楂和黄芪后奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。选择2～4胎次健康围产期(产前21 d—产后21 d)荷斯坦奶牛45头,随机分成A组、B组和C组。A组饲喂基础日粮,B组和C组分别在基础日粮中添加100 g/(头·d)和300g/(头·d)山楂和黄芪(山楂与黄芪1∶1)。分别在产前21 d(-21 d)、产前7 d(-7 d)、分娩当天(0 d)、产后7 d(+7 d)和产后21 d(+21 d)尾静脉采血,制备血浆,测定各组奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。结果显示,与A组相比,蛋白质指标方面,+21 d时,B组总蛋白含量极显著升高44.10%,球蛋白含量极显著升高66.16%;钙磷指标方面,+7 d时,B组钙含量极显著升高47.28%,+21 d时,钙含量显著升高41.67%、磷含量极显著升高33.57%;脂肪指标方面,+7 d时,C组非酯化脂肪酸含量显著下降27.16%,+21 d时,B组极显著下降34.38%;能量指标方面,0 d时,B组和C组葡萄糖含量分别显著升高24.49%和23.72%,+21 d时,B组酮体含量显著下降25.93%;免疫指标方面,-7 d、0 d、+7 d和+21 d时,B组和C组免疫球蛋白G含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),B组肿瘤坏死因子α含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01)。综上,围产期奶牛日粮中添加100 g/(头·d)山楂和黄芪(1∶1)时能调节产后奶牛脂类、蛋白质和钙磷代谢,减轻产后能量负平衡,降低产后酮体水平,提高奶牛的免疫力。