晚籼杂两优277氮、磷、钾施肥模型的研究与应用

采用二次回归组合设计试验,研究两优277的施肥技术,建立了产量对氮、磷、钾施肥量的肥料效应函数模型,并提出了优化施肥方案,即获得每公顷7 681.3kg以上产量的合理施肥量应为氮(N)180.0～207.0 kg,磷(P2O5)91.5～105.0 kg,钾(K2O)132.0～159.0 kg.     

豫西长期不同耕作下土壤肥力质量评价

基于河南洛阳长期定位试验(1999—2021年),分析不同耕作措施对土壤化学和生物性状的影响,采用隶属度函数和主成分分析法计算土壤肥力质量综合指数,评估豫西长期不同耕作制度下土壤肥力差异。选取传统耕作(CT)、免耕(NT)、深松(SS)和小麦-花生轮作(TC)共4个耕作处理,采集0~20和20~40 cm的土壤,测定土壤有机碳等指标,分析不同耕作对土壤肥力质量的影响。结果表明:(1)与传统耕作相比,免耕、深松和小麦-花生轮作处理显著提高了0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和速效钾含量,降低了土壤全磷和有效磷含量;而在20~40 cm土层小麦-花生轮作和传统耕作土壤养分含量更高。(2)相比于传统耕作,免耕显著提升了0~20 cm土层微生物量碳含量19.14%;免耕和深松显著提高了0~20 cm土壤亮氨酸氨基肽酶的活性;小麦-花生轮作土壤β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、碱性磷酸酶酶活性最高。(3)4种耕作措施下0~20 cm土壤肥力质量综合指数从大到小的排序为小麦-花生轮作＞免耕＞深松＞传统耕作,20~40 cm土层为小麦-花生轮作＞传统耕作＞深松＞免耕。综上所述,免耕和深松提高了表层土壤有机碳等指标,改善了土壤肥力质量,小麦与豆科作物轮作也提升了土壤肥力质量。因此,与传统耕作相比,在豫西开展保护性耕作可以有效改善土壤质量。     

河西冷凉灌区膜下滴灌娃娃菜产量和品质对水肥耦合的响应

为探究不同水肥组合对河西冷凉灌区“一膜两管四行式”膜下滴灌娃娃菜产量和品质的影响,以“耐寒金皇后”为试验材料,研究了膜下滴灌条件下3个灌水水平:W1[60%田间持水量(θf),低水]、W2(70%θf,中水)、W3(80%θf,高水)和3个施肥水平:F1(N 281-P2O5 166-K2O 383 kg/hm²,低肥)、F2(N 330-P2O5195-K2O 450 kg/hm²,中肥)、F3(N 380-P2O5 224-K2O 518 kg/hm²,高肥)组合对娃娃菜产量、品质、水分利用效率及肥料偏生产力的影响。结果表明,适当水肥配比明显提高娃娃菜的产量和品质,W2F2处理产量最高,达163626 kg/hm²,W2F3和W3F3处理与之无显著差异,而W1F3处理较其降低了29.07%;W3F2处理可溶性固形物、可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高,W2F3处理维生素C含量最高;相同施肥条件下,中水处理水分利用效率最高;肥料偏生产力在相同的施肥水平下,随灌水量增加呈先上升后下降的变化趋势。相关性分析表明,娃娃菜产量和品质指标间均呈极显著性相关关系。经隶属函数和聚类分析法结合得出,9个水肥处理可分为3个等级。综合考虑娃娃菜品质、产量、灌溉水分利用效率等因素,适宜河西冷凉灌区“一膜两管四行式”膜下滴灌娃娃菜的最优水肥处理为W2F2(70%θf,N 330-P2O5195-K2O 450 kg/hm²)。     

基于改进YOLOv5算法的农田杂草检测

随着智慧农业技术和大田种植技术的不断发展,自动除草具有广阔的市场前景。关于除草剂自动喷洒的有效性,农田杂草的精准、快速地识别和定位是关键技术之一。基于此提出一种改进的YOLOv5算法实现农田杂草检测,该方法通过改进数据增强方式,提高模型泛化性;通过添加注意力机制,增强主干网络的特征提取能力;通过改进框回归损失函数,提升预测框的准确率。试验表明,在芝麻作物和多种杂草的复杂环境下,本文方法的检测平均精度均值mAP为90.6%,杂草的检测平均精度AP为90.2%,比YOLOv5s模型分别提高4.7%和2%。在本文试验环境下,单张图像检测时间为2.8 ms,可实现实时检测。该研究内容可以为农田智能除草设备提供参考。     

中国板栗238份品种（系）叶片形态、解剖结构及其抗旱性评价

采用多功能图像分析法、冷冻切片法和指甲油印记法,对238份板栗品种（系）叶片的形态、解剖结构及气孔特征进行了观察测量,运用变异系数、主成分分析对33项指标进行了筛选,后运用隶属函数法进行抗旱性综合评价。结果表明：（1）238份板栗品种（系）33项指标中除上表皮角质层厚度、上表皮细胞宽度、第一层栅栏组织细胞密度、第一层栅栏组织细胞宽、下表皮细胞宽度和下表皮角质层厚等6项指标的变异系数小于10%,各品种系（间）差异较小外,其余27项指标的变异系数均大于10%,在各品种（系）间差异较大;经主成分分析从27项指标中筛选出10项作为238份板栗品种（系）抗旱性综合评价的典型指标。（2）利用隶属函数分析将238份品种（系）划分为4类：第Ⅰ类包括31个品种（系）,平均隶属值为0.60 ~ 0.80,抗旱性极强;第Ⅱ类包括48个品种（系）,平均隶属值为0.50 ~ 0.59,抗旱性强;第Ⅲ类包括84个品种（系）,平均隶属值为0.30 ~ 0.49,抗旱性中;第Ⅳ类包括75个品种（系）,平均隶属值为0.20 ~ 0.29,抗旱性弱。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。     

橡胶树优树无性系自然越冬过程生理指标变化研究

以橡胶树5个人工杂交子代优树无性系苗木为材料,通过自然越冬低温处理,以抗寒品种GT1为对照,测定了5个时间梯度下10个生理指标的变化过程,并利用隶属函数法对各无性系抗寒性进行综合评价。结果表明,整个自然越冬过程中各无性系间相对含水量、相对电导率、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、超氧阴离子（OFR）、氨基酸（AA）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖及可溶性蛋白含量等生理指标差异均达到了极显著（P<0.01）水平;温度较高时各无性系间丙二醛（MDA）含量差异未达到显著水平。自然越冬过程中,各生理指标呈现不同的变化规律,其中相对含水量和脯氨酸含量呈先降后升变化,SOD、POD酶活性及可溶性蛋白含量呈“升—降—升”变化,相对电导率、MDA和可溶性糖含量呈“降—升—降”变化、OFR含量呈先升后降、AA含量呈“降—升—降—升”变化。各无性系间抗寒性差异较明显,应用隶属函数法综合评价抗寒性由强到弱依次为629号＞626号＞182号＞223号＞GT1（对照）＞628号。     

山西引种雪松抗寒性综合评价

为比较人工低温下山西太原、运城引种雪松与种源地南京雪松的抗寒性差异,人工采集南京及山西运城、太原地区的雪松1年生枝条,设置-5、-10、-15、-20、-25、-30℃低温梯度处理,以4℃作为对照,测定分析3个地区雪松的相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、丙二醛含量,并运用隶属函数分析法进行抗寒性综合评价。结果表明,山西太原、运城雪松的SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于种源地南京雪松,而相对电导率、丙二醛含量均低于种源地南京雪松;山西太原、运城及南京3个地区雪松的隶属函数值分别为0.517、0.495、0.482。3个地区的雪松抗寒性综合排序为太原运城南京。     

利用隶属函数法对不同采摘时间下拐枣成分的综合评价研究

分析不同采摘时间下拐枣成分的含量分布规律及各指标的相关性,确定拐枣的最佳采摘时间。以陕西省旬阳地区拐枣为试材,对不同采摘时间的淀粉、脂肪、粗纤维、灰分、多糖、多酚、黄酮、生物碱、维C等含量进行相关性分析和主成分分析,通过隶属函数法计算出综合评价值D值。 在不同采摘时间下,各种成分含量最高值分布不同;各指标间存在一定的相关性,且部分指标间呈极显著相关;通过主成分分析和隶属函数法计算出综合值D,综合值D值越大,表现越好。拐枣的最佳的采摘时间为第二次采摘,即为霜降后的第7天。     

不同钙磷配比及浓度对多花黑麦草生长特性的影响

为揭示多花黑麦草（Lolium multiflorum Lamk）对不同钙磷环境的适应机制,设置3个不同钙磷比（1∶1、2∶1、5∶1）,每个钙磷比下设置两种钙磷浓度,以不添加钙和磷的营养液处理为对照,探讨不同钙磷水平下多花黑麦草形态和生理指标的变化;并利用隶属函数综合评价法来筛选适宜多花黑麦草生长的钙磷配比及浓度。结果表明：①Ca/P比为1∶1时,随Ca2+、P浓度的增加,株高、叶宽、光合色素和脯氨酸（proline, Pro）含量均呈下降趋势,丙二醛（malondialdehyde, MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性呈升高趋势;②Ca/P比为2∶1时,随Ca2+、P的增加,株高、叶宽存在一定的下降,叶绿素含量、MDA含量和SOD活性差异不显著,类胡萝卜素和Pro含量升高;③Ca/P比为5∶1时,随Ca2+、P浓度的增加,株高、叶宽、光合色素含量升高,MDA含量下降,Pro含量和SOD活性变化不明显;④P浓度相同时,随着Ca2+浓度的增加,叶绿素、类胡萝卜素含量和SOD活性呈降低趋势;⑤通过隶属函数综合评价,多花黑麦草适宜生长的Ca、P浓度分别为50和10 mg·kg-1。以上结果为多花黑麦草的栽培种植和钙磷响应机理研究提供理论依据。