基于高光谱植被指数的冬小麦产量监测

为了研究利用不同生育时期的植被指数监测冬小麦产量,以2 a不同肥料处理的冬小麦为研究对象,分析不同生育时期植被指数与冬小麦产量的关系,构建冬小麦产量的光谱植被指数监测模型。结果表明,植被指数能有效监测冬小麦产量,其中,孕穗期和抽穗期植被指数的监测效果较好,孕穗期的校正均方根误差(RMSEC)和决定系数(R_C~2)分别为1 131.42和0.78,抽穗期的RMSEC和R_C~2分别为1 015.59和0.77,拔节期的监测效果次之,灌浆期和成熟期的监测效果较差;但从作物生产角度考虑,拔节期监测冬小麦产量具有更重要的现实意义。研究表明,利用拔节期植被指数能够实现冬小麦产量的早期估测。     

不同株型品种冬小麦NDVI 变化特征及产量分析

冬小麦不同株型品种和灌溉类型是影响产量遥感估测的重要因素, 对二者的实时监测可以提高产量的估测精度。结合遥感数据(MODIS 数据)与非遥感数据(GPS 数据和外业调查资料), 研究了不同株型品种冬小麦在水、旱地条件下归一化差值植被指数(NDVI)的动态变化特征, 分析了不同生育时期NDVI 与产量之间的关系。结果表明: 冬小麦不同株型品种间NDVI 随生育时期的变化具有明显一致性, 呈“小-大-小”变化趋势; 拔节期至孕穗期不同株型品种冬小麦NDVI 差异显著, 披散型品种高于紧凑型品种, 该时期为准确识别冬小麦株型的最佳时期。水、旱地同一种株型的冬小麦品种在整个生育时期NDVI 均值差异较显著, 均表现为水地冬小麦高于旱地冬小麦, 尤以抽穗初期最为明显。水旱地冬小麦不同生育时期NDVI 与产量相关性均以抽穗初期为最高, 但用抽穗初期和灌浆期NDVI 与产量的复合回归方程进行产量预测比用抽穗初期NDVI 与产量的回归方程效果好, 旱地冬小麦尤为明显。     

转Bt基因棉粉碎叶还土对土壤微生物活性的影响

为评价转Bt基因棉残体还田的生态效应,采用室内模拟试验方法,研究了转Bt基因棉粉碎叶还土后对土壤微生物活性的影响。结果表明,转Ht基因棉粉碎叶还土后在腐解中期可显著增加土壤细菌、真菌数量,对放线菌无明显影响。转Bt基因棉粉碎叶物质组成或Bt蛋白外的降解产物等方面的不同可能是对土壤微生物影响更为主要的原因。转Bt基因棉粉碎叶还土腐解中期显著提高土壤微生物生物量碳,但土壤基础呼吸和代谢商显著降低,表明转Bt基因棉粉碎叶还土土壤微生物对能源碳的利用效率提高了。     

基于光谱变换的低温胁迫下冬小麦叶绿素含量估测研究

近年来,冻害已成为影响我国冬麦区的农业气象灾害之一,及时、快速、准确地获取冬小麦叶绿素含量对于监测冬小麦冻害发生具有极其重要的意义。本研究通过低温胁迫试验,在拔节期对两个冬麦品种进行-6℃,4 h、8 h和12 h的胁迫处理后,测定其冠层光谱反射率,并对原始光谱数据进行15种典型变换处理,分析比较不同光谱变换下冬小麦叶绿素含量的PLSR模型,筛选出能够表征低温胁迫下冬小麦叶绿素含量的最佳光谱变换方式。结果表明,随低温胁迫时间的延长,两个冬小麦品种叶绿素含量呈降低趋势,随着低温胁迫后天数的增加,各处理与对照的差异逐渐减小。胁迫后5 d,近红外区域反射率有较大升高,并随低温胁迫后时间的延长而升高;在可见光区域,短期内差异不明显。胁迫后10 d、20 d、35 d,黄、红波段逐渐趋于水平,同时近红外区域反射率差异逐渐缩小,可见光区域光谱反射率出现不同程度的上升。对原始光谱数据进行15种典型变换处理,发现原始光谱的倒数、对数、幂、平方根等变换难以提高与叶绿素含量的相关性,且建模效果较差。除原始光谱对数的一阶微分(T6)外,其他微分变换处理的叶绿素含量诊断模型都优于原始光谱。综合考虑模型的校正、验证效果、模型最佳因子数以及相对分析误差的大小,二阶微分变换处理(T15)叶绿素含量校正模型的R2和RMSE分别为0.930、0.340,验证模型的R~2为0.753,表明基于T15的光谱变换数据可实现低温胁迫下叶绿素含量的准确估算,为最佳光谱变换方式。     

接种AMF提高干旱胁迫下土壤微生物活性和燕麦抗旱能力

【目的】研究接种AMF (arbuscular mycorrhiza fungi)提高干旱胁迫下土壤微生物生物量和酶活性,及提高土壤养分有效性的效果,为旱作区作物生产提供菌根调控技术。【方法】盆栽试验连续进行了两年,供试燕麦品种为‘坝莜18号’,栽培基质为生土与河沙以3∶1混合,每盆添加N 0.315 g、P₂O₅ 0.087 g。试验设两个土壤相对含水量(田间持水量的75%和55%),并分别设接种AMF和不接种AMF处理,共4个处理。在燕麦抽穗期取样测定土壤微生物特性指标和养分含量,及燕麦各器官氮、磷积累量;成熟期测定燕麦籽粒产量。【结果】接种AMF条件下,55%土壤相对含水量处理的燕麦根系AMF侵染率比75%土壤相对含水量处理显著降低23.28%～33.35%。与正常水分条件相比,干旱胁迫显著降低了土壤微生物生物量碳和酶活性,降低了土壤有效氮、磷含量,pH和有机碳含量升高。干旱胁迫下,与未接种AMF相比,接种AMF显著提升了土壤微生物生物量碳、氮和磷含量,提高了土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性,速效磷含量显著增加了4.92%～5.41%,...     

不同糜子品种萌发期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

利用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对16个糜子(Panicum miliaceum L.)品种萌发期与抗旱性相关的指标进行测定,比较其抗旱性,并采用隶属函数法对其抗旱性进行综合评价.结果表明:不同糜子品种抗旱性有显著性差异.干旱胁迫抑制糜子种子萌发活力,降低了萌发速度和发芽率;干旱胁迫对糜子胚根的抑制要强于胚芽;萌发抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长、相对胚根长、相对萌发指数和相对活力指数均可作为糜子萌发期抗旱性鉴定的参考指标.河曲红黍子、伊选红糜、粘丰5号这3个品种抗旱性较强.     

不同肥料配比对荞麦产量和品质的影响

采用盆栽试验,初步研究了不同肥料配施对荞麦产量和品质的影响。结果表明,氮肥、磷肥、钾肥、有机肥以及适宜配合施用可显著提高荞麦的产量。氮磷肥、有机肥可提高荞麦蛋白质、脂肪和赖氨酸的含量,氮磷钾配施可显著提高淀粉和赖氨酸含量,全肥可以极显著地提高赖氨酸的含量。有机肥、全肥的配合施用是保证荞麦产量和品质的关键。     

硒肥浓度、施用时期和施肥方式对不同谷子品种产量和籽粒硒含量的影响

土壤缺硒和人体缺硒是当前面临的一个重大问题,探讨施硒浓度、时期和方式对不同谷子品种产量和籽粒硒含量的影响有重要意义。试验采用大田正交设计,以晋谷28号和晋谷21号为供试品种,分别于拔节期和抽穗期进行土壤施硒和叶面喷施不同浓度（0.00、5.48、10.96、21.92、43.84、65.76、98.64、147.96g/hm²）的亚硒酸钠,研究各因素对不同品种谷子产量和籽粒硒含量的影响。结果表明,谷子产量随施硒浓度的升高呈先增加后降低的趋势,施硒浓度为65.76g/hm²时产量最高。籽粒硒含量与施硒浓度呈正相关,随施硒量的增加而增加。谷子产量和籽粒硒含量与谷子品种、施硒时期及方式有关,回归分析结果显示,在抽穗期对晋谷21号叶面喷施浓度为25.41g/hm²的亚硒酸钠是最安全有效的谷子硒强化方案。     

不同播期冬小麦茎叶碳氮比的光谱监测

为了探讨利用冠层光谱监测不同播期下小麦植株碳氮比的可行性,基于不同播期和不同施氮水平下的两年田间试验,对冬小麦茎叶碳氮比与冠层光谱的关系进行了研究。结果表明,不同播期下冬小麦茎叶碳氮比随生育时期的推进均呈"高-低-高"的动态变化;各个波段综合原始反射率和一阶微分与碳氮比均有显著相关性;NDVI、RDVI、EVI、SAVI等植被指数对茎叶碳氮比均有较好的拟合效果,其中NDVI受播期的影响较小,可用于建立各播期冬小麦茎叶碳氮比监测模型。检验结果显示,冬小麦各播期茎叶碳氮比监测模型的预测精度为0.678 2~0.963 6,相对误差0.095 5~0.323 9,均方根误差1.864 6~5.714 2,说明利用冠层光谱可以实现对不同播期条件下冬小麦茎叶碳氮比较为准确的监测。