消除水分因素影响的野外原状土壤盐分高光谱建模估测

土壤水分被确定为土壤属性(有机碳、盐分等)光谱预测准确性下降的一个主要原因,该文通过两种方法的对比旨在探索去除土壤水分影响、提高盐分高光谱定量估测精度的方法和技术路线。首先以山东省东营市垦利区为研究区,采用地物光谱仪测定了96个样本的野外原状土和室内风干土光谱,并进行一阶导数变换;接着,对比分析盐分光谱特征及水分的影响;然后分别采用外部参数正交化(external parameter orthogonalization,EPO)和非负矩阵分解(non-negative matrix factorizing,NMF)方法校正和融合野外原状土光谱,去除土壤水分因素的影响,形成野外原状土光谱的校正和融合光谱;最后基于野外原状土光谱、校正和融合光谱,分别采用多元逐步线性回归(multiple step linear regression,MSLR)和偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)构建土壤盐分含量的估测模型,并进行验证和比较,分析预测精度变化。结果显示:土壤水分对野外原状土光谱及盐分光谱特征影响较大,需要研究去除;EPO和NMF均可提高土壤盐分野外原位光谱估测精度,比较而言,NMF效果更为显著;EPO结合PLSR或NMF结合MSLR可作为去除水分影响的土壤盐分校准模型的技术路线。     

油菜秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响

采用模拟培养的方法,通过测定土壤表层培养液的电导率、pH、不同形态氮、全磷、全钾等指标,研究了油菜秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响。结果表明,各处理土壤表层溶液电导率在培养初期呈上升趋势,第8d达到最大,随后呈下降的趋势。pH值在培养的前3d呈缓慢下降的趋势;从第4d开始迅速升高;16d后达到相对稳定的状态,随后变化不大。在培养初期全氮浓度迅速增加,第8d达到最大,随后迅速下降;到第44d,下降趋势开始减缓,不同处理之间相差不大。铵态氮的变化趋势与全氮的变化趋势一致。各处理间硝态氮含量较低,差别不显著。施加秸秆能够增加水溶液中有机氮浓度。全磷在培养初期变化较小,第12d开始迅速升高,第20d达到最高,随后呈下降趋势。施加秸秆后对田面水溶液全钾浓度的影响主要发生在培养后第1d,整个培养期内变幅不大。施加秸秆能够增加培养液中养分含量,与秸秆用量成正比。从养分流失角度考虑,控制氮素、磷素和钾素田面流失主要时期为秸秆还田后30d内。     

基于低频GPR的土壤累积入渗量的探测方法研究

农田尺度上土壤累积入渗量的准确获取是目前土壤入渗研究中的难题.通过土工模拟和灌水实验,探讨利用低频探地雷达(GPR)技术探测土壤累积入渗量的方法.在分析灌水前后GPR剖面特征的基础上,分别构建和对比了基于波速法和振幅法的土壤累积入渗量计算模型.结果表明,基于振幅的探测模型在精度和稳定性方面均优于波速法,反射波振幅模型精度高于地面波模型,利用反射波波谷1构建的累积入渗量的GPR探测模型的决定系数达到0.96.因此,使用低频探地雷达可以实现对土壤累积入渗量的准确探测.研究结果为农田尺度上土壤累积入渗量的探测方法提供了一种新思路,同时,也为GPR在土壤学领域中的进一步应用提供了科学依据.     

黄河三角洲滨海盐碱退化地恢复与再利用评价

滨海盐碱退化地是重要的待开发利用土地资源。该文以黄河三角洲为研究区,进行了以农用为目标的滨海盐碱退化地恢复与再利用评价研究。采用土壤图与土地利用现状图相叠加的方式确定评价单元,系统聚类与Delphi法筛选参评因素,层次分析法确定其权重,模糊评判法确定盐碱退化地恢复与再利用等级。结果显示,黄河三角洲盐碱退化地恢复与再利用潜力较大,一、二等地占总面积的33.73%,三、四等地占总面积的42.54%,五、六等地占总面积的23.73%。盐碱退化地可恢复与再利用程度与土壤含盐量、地下水矿化度和埋深以及土地利用程度有较强的相关性,与距离黄河和渤海的远近有密切关系,空间上呈现从沿海向内陆逐渐提高,离黄河愈近愈高的分异规律。该研究探索了滨海盐碱退化地恢复与再利用评价的技术方法,对滨海盐碱退化地的可持续利用有积极意义。     

氮磷钾肥对紫云英产量及养分积累的影响

通过田间试验,研究了NPK肥对紫云英生长、产量及养分积累的影响.结果表明,NPK配施能促进紫云英生长,显著提高产量和养分积累量.NPK处理(施N 75 kg/hm2 、P2O5 60 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2)的紫云英茎数、株高和每茎复叶数分别是不施肥处理的3.77、1.81和1.60倍,是施PK处理的2.19、1.23和1.16倍,是施NK处理的2.11、1.16和1.11倍,是施NP处理的1.44、1.19和1.16倍.NPK配施的鲜草产量分别比不施肥、PK配施、NK配施及NP配施处理增加26.47、14.22、7.18和10.74 t/hm2.不同施肥处理都能使紫云英的养分积累量显著提高,其中NPK配施处理的紫云英地上部N、P2O5、K2O和C的积累量最大,分别是不施肥处理的3.66、3.27、2.85和2.80倍.试验结果说明,合理施用N、P、K肥能明显促进紫云英的生长,提高产量和养分积累量,有利于提高紫云英种植效益.     

水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响

采用模拟培养的方法,研究水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响。试验根据秸秆还田量设0g·盆-1、100g·盆-1、200g·盆-1和300g·盆-14个处理,每盆装土15kg,施尿素2.8g以调节系统碳氮比,分别测定培养液的电导率、pH、全氮、全磷、全钾等指标。研究结果表明,各处理表层溶液电导率在培养初期呈上升趋势,第36d达到最大值,分别为960μs·cm-1、1150μs·cm-1、1467μs·cm-1和1620μs·cm-1,随后略有降低,到培养结束时分别为683μs·cm-1、910μs·cm-1、1083μs·cm-1和1277μs·cm-1。pH值在培养的前3d呈缓慢下降趋势,与秸秆用量呈负相关;从第4d开始pH迅速升高,16d后达到相对稳定状态,到培养结束时变化不大。施加的尿素导致各处理培养液中全氮在20d内保持较高浓度,随后全氮浓度迅速下降,到第76d,下降趋势减缓;施加秸秆对全氮浓度影响较小,施加秸秆能够提高全磷含量。秸秆中钾释放迅速,培养1d后,溶液全钾含量达到较高浓度,分别为6.87mg·L-1、36.10mg·L-1、60.27mg·L-1、114.23mg·L-1,在整个培养期全钾浓度变化不大。淹水培养条件下施加秸秆能够增加培养液中电导率、全磷及全钾浓度,与秸秆用量呈正比,但对pH、全氮影响较小。从养分流失角度考虑,控制田面养分流失主要时期为水稻秸秆还田后30d内。     

基于WebGIS的农田水肥盐碱监测与调控管理系统

监测水肥盐碱动态变化信息,分析诊断提出调控方案,提升盐碱农田生产管理水平。该文基于Web GIS平台、利用Silverlight与WCF技术研发盐碱农田水肥盐碱监测管理系统,基于统计学原理和作物水肥盐碱平衡与胁迫响应原理,构建了特征分析、诊断预警和调控决策3类15个模型,并进行系统集成应用。结果表明,系统融合数据采集、数据管理、统计分析、诊断预警、调控决策技术与实施管理措施形成了"六位一体"的全过程优化管理体系;模型数据处理分析结果科学有效,系统应用决策方案符合实际。在无棣县盐碱农田应用表明,管理方案有效缓解了水盐限制,促进了土壤肥力趋稳均衡,投入产出效益和生产决策效率明显提升;2014—2016年综合节水率达31.02%,氮磷钾节肥率分别达28.69%~63.14%、10.07%~67.98%、97.98%~100%,小麦玉米增产率接近预期。研究有助于利用信息技术手段推进盐碱农田水肥盐碱动态规律的探索和田间精准管理水平的提升。     

竹粉/聚丙烯发泡复合材料的增韧效果

为研发可代替聚丙烯(polypropylene,PP)应用于汽车内饰件的木塑复合材料,减少白色污染,节约化石能源,同时提高木塑复合材料的附加值,拓宽其应用领域。该文以注塑法制备竹粉/聚丙烯发泡复合材料,并分别采用乙烯-1-辛烯共聚物(polyolefin elastomer,POE)和马来酸酐接枝POE(maleic anhydride grafted polyolefin elastomer,POE-g-MAH)增韧复合材料。研究了增韧填料对发泡复合材料力学性能的影响,用环境扫描电镜(environmental scanning electronic microscopy,ESEM)对复合材料的冲击断面进行观察,并进行了频率扫描的动态流变测试。结果表明:添加POE和POE-g-MAH在略微降低材料拉伸和弯曲强度的同时,可明显提高材料的缺口冲击强度,二者最佳用量分别为15%和8%;8%POE-g-MAH增韧的复合材料的缺口冲击强度为8.55kJ/m2,提高了35.7%,可很好地应用于汽车内饰件。ESEM显示,增韧后,复合材料的断裂形式转变为韧性断裂。动态频率扫描结果显示,POE对复合材料流变性能的影响较小,而POE-g-MAH增韧的复合材料的储能模量和复数黏度明显增大,且"第二平台"现象更为明显。     

种子丰产特性的预测

目前种子的播种品质是根据某些指标评定的。其中最重要的指标是实验室发芽率。可是,关于种子丰产特性问题还没有完全提出。在指示性特性和生长力之间,存在着高度相关     

玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展

由真菌引起的病害可以在玉米叶片、茎秆和雌穗等部位及生长发育的各阶段发生,严重影响玉米产量及品质。培育和种植抗病品种是控制病害的重要途径,随着现代分子生物学的发展,全基因组及多组学技术的利用为玉米抗病基因的挖掘及抗性机制的解析提供了更可靠和更便捷的方式,通过分子育种与常规育种技术相结合改良现有种质也逐渐成为培育抗性种质的有效方式。本文综述了玉米常见真菌病害的抗病遗传、基因克隆及其育种利用的最新进展,展望了新抗病基因的挖掘和机理解析、广谱抗病基因及基因编辑等技术在玉米育种中的利用,以期促进玉米优良抗病新品种的培育。