运用土壤水盐运移模型优化棉花微咸水膜下滴灌制度

为优化设计棉花微咸水膜下滴灌灌溉制度,利用HYDRUS建立含根系吸水项的土壤水盐运移数值模拟模型,并用田间试验资料进行参数识别和模型验证。用验证认可的数值模型优化设计棉花微咸水膜下滴灌和非生育期洗盐灌溉制度,并预测棉花生育期水盐运移规律和长期效应。结果表明:模型仿真度较高、运行速度较快;T检验说明土壤含水率和电导率模拟值与实测值均无显著差异;模型参数中形状系数α、n对含水率影响较大,纵向弥散度DL对电导率影响较大;当地膜下滴灌适合生育期一膜双管、低额高频灌溉,并结合非生育期1年1次或2年1次大水漫灌洗盐,20a的模拟结果显示此灌溉制度下不会引起土壤次生盐渍化。     

棉花异性纤维中麻绳与羽毛的分类特征

摘要：为准确识别棉花异性纤维中较难识别的羽毛和麻绳异性纤维,采用机器视觉技术,通过图像处理方法采集异性纤维目标,对羽毛和麻绳异性纤维的色彩和纹理特征进行有效的特征提取,形成异性纤维目标的特征向量。再通过一种自底向上的凝聚型层次聚类算法对提取的羽毛和麻绳的色彩与纹理特征进行层次聚类分析,选择最优特征向量。将8个特征向量进行降维分析并比较各维数下的层次聚类效果,试验结果表明,选取红色(R_ave)、绿色(G_ave)、蓝色(B_ave)、能量、熵、惯性矩等6个特征进行层次聚类效果最好,羽毛识别率达到94%,麻绳识别率达到95%, 说明选择的特征向量对这2种异性纤维具有理想的区分性。该研究可为棉花异性纤维的正确识别提供参考。     

欢迎订阅2012年《土壤学报》

《土壤学报》系中国土壤学会主办、中国科学院南京土壤研究所承办、科学出版社出版的学术性期刊。主要刊登土壤科学各分支学科及相关领域(如植物营养科学、肥料科学、环境科学、国土资源和农业可持续发展等)的最新研究成果,包括学术论文、研究简报、综述与专论、问题讨论等。主要读者对象为土壤学及相关学科的科技人员、高等院校师生和决策与管理人员。     

气候因素对鲁西南棉花生长、产量和品质的影响

应用鲁西南1980-2009年植保部门棉花资料和气象部门气象资料,利用DPS专业版数据处理系统筛选一批影响棉花生长、产量和品质最优势相关气象因子,分析其相关性及对棉花生长、产量和品质的影响。结果表明:棉花衣分与7月降水量呈显著负相关;8月充足的光照有利于棉花裂铃、吐絮;9月降水量偏多,铃重严重减少。铃重随5月和8月平均气温升高而增加。铃重与5月日照时数呈正相关,光照充足,铃重增加;适宜的降水量对棉花纤维长度有利,降水量过大则棉花纤维长度减小。棉花皮棉及籽棉的产量均与年平均气温呈极显著正相关,说明气温偏高有利于棉花产量形成。分析气候因素对棉花生长及产量的影响,对发展当地棉花产业具有重要意义。     

农业部预计2014年棉花意向种植面积减7%

近日,国内棉价与国际价格长期倒挂,价差达5 000元/t,并且由于库存过高,2014年棉价走高几无可能。反映到棉花种植方面,三大棉区种植意向均出现下降,甚至即将享受目标价格补贴试点的西北区,也出现了4.9%的意向面积降幅。按照中央一号文件的要求,年内新疆棉花目标价格补贴试点将启动,但目前对价格补贴具体措施的疑惑,干扰着棉农的选择。2014年3月27日发布的农业部调查数据显示,棉农棉花种植意向面积继续下滑,预计2014年棉花意向种植面积比2013年减少7%。     

不同硼效率棉花品种根系参数和伤流液组分的差异

溶液培养条件下研究硼对不同硼效率棉花品种根系参数、伤流量及伤流液组分的影响。结果表明,缺硼抑制棉花根系生长,根重、根体积、根长、活跃吸收面积、总吸收面积、活跃吸收面积占总吸收面积的比例以及伤流量均显著降低,高效品种降低幅度比低效品种小;缺硼还使高效品种根系比表面积升高,而低效品种无显著变化。缺硼显著影响不同棉花品种伤流液各组分含量,与低效品种相比,高效品种伤流液中有较多的NO3-、K+、无机磷、可溶性糖和游离氨基酸。说明缺硼条件下高效品种根系比低效品种具有更强的吸收、代谢活力,可能是其硼效率较高的主要原因之一。     

水土保持青年学者吴志峰博士

吴志峰，博士，研究员。1969年11月出生，汉族，湖南湘潭人。1992毕业于湖南师范大学地理系，获学士学位；1995年毕业于华南师范大学自然地理专业（地貌），获理学硕士学位；2001年10月毕业于中科院地理科学与资源研究所、资源与环境信息系统国家重点实验室，获“地图学与地理信息系统”专业博士学位；2002年进中科院广州地球化学研究所博士后流动站从事博士后研究。现任广东省生态环境与土壤研究所副所长，中国土壤学会土壤遥感与信息专业委员会委员，广东省土壤学会秘书长，国际景观生态学会中国分会理事。担任《生态环境》、《亚热带水土保持》编委。     

膜下滴灌棉花土壤水分动态变化研究

通过系统观察不同土壤类型棉花土壤水分动态变化规律，研究膜下滴灌棉花土壤水分的变化，以有效地提高棉花产量和水分利用效率。结果表明：膜下滴灌棉花土壤含水量呈现规律性的变化：在黏土地上，土壤含水量的变化趋势近似于抛物线，0～20cm土壤含水量最低，随土层深度增加，土壤含水量逐渐增加，至60-80cm达最大，随后又降低。而在沙土地，土壤含水量的变化趋势与黏土地相反。这种变化与土壤的理化、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。不同土壤类型膜下滴灌棉花产量、总耗水量及水分利用效率存在明显差异。     

保护性耕作对棉花产量及收益影响的研究

保护性耕作包括免耕、少耕及其它水保耕作。保护性耕作具有减少水土流失,增加土壤有机质,提高作物产量,降低生产成本的特点。在美国7个州12个试验区研究棉花生产中免耕、少耕、带状耕作及传统耕作的效果及效益。12个试验区全部布设了免耕及传统耕作,其中有8个试验区布设了少耕,2个试验区布设了带状耕作。各耕作措施对土壤理化性质没有显著影响,对棉花产量影响差异不显著,但免耕5 a总利润比其它三种耕作措施高15~820美元/hm2。由于各试验区的环境条件、土壤及管理措施不同,所以试验结果间差异不显著,但各试验区免耕利润高于其它耕作措施。在评价耕作措施时,不应只注重产量,还应考虑其综合效益。     

基于Lab颜色空间的棉花覆盖度提取方法研究

基于手持高清可见光图像和无人机可见光遥感影像中植被与非植被像元在不同颜色空间单通道上分布的差异性,以苗期和蕾期的棉花为对象,进行了棉花覆盖度的提取方法研究。基于不同天气状况和不同采集时刻等光照条件下采集的29幅具有不同覆盖度的棉花地面可见光图像,分别对比分析了Lab颜色空间a通道、RGB颜色空间2G-R-B指数和HIS颜色空间H通道对棉花的识别能力,以及使用动态阈值和固定阈值两种情况下的棉花覆盖度提取精度。其中动态阈值通过植被与非植被像元的高斯分布交点确定,固定阈值在3种颜色空间分别设置为动态阈值的均值。结果表明,植被像元与非植被像元在a通道、2G-R-B指数和H通道上呈现高斯分布,可以采用非线性最小二乘算法实现高斯分布拟合。通过高斯分布拟合求解交点得到的动态分类阈值分布范围较为集中,将其均值-3.78、0.06、0.13设定为固定分类阈值。相比于2G-R-B指数和H通道,a通道对绿色植被的识别能力最好,更适合提取棉花植被覆盖度;相比于动态阈值,固定阈值的提取精度更好,平均提取误差为0.009 4。将该方法应用到无人机尺度时,同样可以较好地提取不同天气状况和不同土壤干湿类型的棉花覆盖度,且总体平均提取误差为0.012。经过初步检验和分析认为,基于植被与非植被像元在Lab颜色空间a通道上分布的差异性,结合固定分类阈值,可以精确地提取不同光照条件下的苗期和蕾期棉花覆盖度。