基于GIS的精确农业合理采样与施肥间距研究

在GIS软件平台下对采样点进行行列删减,人为减小采样密度,运用地统计学方法制作养分分布图,并与原始采样方案进行形状和面积对比,选取合理的删减方案作为土壤养分的合理采样方案.碱解氮、速效磷和速效钾的合理采样间距分别为64 m×51 m、32 m×76 m和32 m×25 m.为综合考虑多种养分,提出3条综合采样测土原则.提出了调整施肥间距的实现方法,自动变量施肥宜采用"大网格采样、小网格施肥",手动变量施肥则宜采用"小网格采样、大网格施肥".试验表明提出的方法实现了定性与定量相结合来研究土壤采样间距.     

水牛胚胎体外生产研究综述

近年来采用其它家畜上的程序来进行水牛体外胚胎生产（in vitro production,IVP）引起了越来越多的关注。水牛胚胎体外生产已获得了较高的卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率,但囊胚发育率和体外胚的移植成功率仍较低,水牛IVP胚胎体外生产效率比黄牛低得多。在IVP技术应用于水牛生产育种之前,还有一些问题必须解决。本文对水牛胚胎体外生产的不同技术,包括未成熟卵母细胞的体外培养成熟和受精以及胚胎体外培养卵裂发育至囊胚等进行综述。文章还讨论了胚胎体外生产存在的问题及可能的解决方案。     

Tillage, cover crops, and nitrogen fertilization effects on soil nitrogen and cotton and sorghum yields

Sustainable soil and crop management practices that reduce soil erosion and nitrogen (N) leaching, conserve soil organic matter, and optimize cotton and sorghum yields still remain a challenge. We examined the influence of three tillage practices (no-till, strip till and chisel till), four cover crops {legume [hairy vetch (Vicia villosa Roth)], nonlegume [rye (Secaele cereale L.)], vetch/rye biculture and winter weeds or no cover crop}, and three N fertilization rates (0, 60–65 and 120–130 kg N ha⁻¹) on soil inorganic N content at the 0–30 cm depth and yields and N uptake of cotton (Gossypium hirsutum L.) and sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. A field experiment was conducted on Dothan sandy loam (fine-loamy, siliceous, thermic, Plinthic Paleudults) from 1999 to 2002 in Georgia, USA. Nitrogen supplied by cover crops was greater with vetch and vetch/rye biculture than with rye and weeds. Soil inorganic N at the 0–10 and 10–30 cm depths increased with increasing N rate and were greater with vetch than with rye and weeds in April 2000 and 2002. Inorganic N at 0–10 cm was also greater with vetch than with rye in no-till, greater with vetch/rye than with rye and weeds in strip till, and greater with vetch than with rye and weeds in chisel till. In 2000, cotton lint yield and N uptake were greater in no-till with rye or 60 kg N ha⁻¹ than in other treatments, but biomass (stems + leaves) yield and N uptake were greater with vetch and vetch/rye than with rye or weeds, and greater with 60 and 120 than with 0 kg N ha⁻¹. In 2001, sorghum grain yield, biomass yield, and N uptake were greater in strip till and chisel till than in no-till, and greater in vetch and vetch/rye with or without N than in rye and weeds with 0 or 65 kg N ha⁻¹. In 2002, cotton lint yield and N uptake were greater in chisel till, rye and weeds with 0 or 60 kg N ha⁻¹ than in other treatments, but biomass N uptake was greater in vetch/rye with 60 kg N ha⁻¹ than in rye and weeds with 0 or 60 kg N ha⁻¹. Increased N supplied by hairy vetch or 120–130 kg N ha⁻¹ increased soil N availability, sorghum grain yield, cotton and sorghum biomass yields, and N uptake but decreased cotton lint yield and lint N uptake compared with rye, weeds or 0 kg N ha⁻¹. Cotton and sorghum yields and N uptake can be optimized and potentials for soil erosion and N leaching can be reduced by using conservation tillage, such as no-till or strip till, with vetch/rye biculture cover crop and 60–65 kg N ha⁻¹. The results can be applied in regions where cover crops can be grown in the winter to reduce soil erosion and N leaching and where tillage intensity and N fertilization rates can be minimized to reduce the costs of energy requirement for tillage and N fertilization while optimizing crop production.     

穗肥施用时期对水稻籽粒中胚乳蛋白积累的影响

以武香粳9号为材料研究了不同穗肥施氮时期对水稻籽粒蛋白质积累的影响.结果表明:穗肥的施用提高了籽粒发育过程中单位干重蛋白质含量,以在倒0.5叶施用氮素穗肥影响最大;随施肥时期的延迟,稻米粗蛋白和谷蛋白含量逐步上升,醇溶蛋白含量逐渐降低;倒2.5叶施氮减少了强、弱势粒中蛋白组分的分布和含量,倒0.5叶施氮与此相反;胚乳     

不同水肥管理稻田土壤铬生物有效性及吸收富集特征

[目的]探究不同水肥管理对土壤铬生物有效性的影响及水稻吸收富集特征.[方法]试验地为8 a长期定位水肥管理水稻田,灌溉处理设常规灌溉(F)、控制灌溉(C)2种灌溉模式,施肥处理设为施用常规化肥(F)、有机肥(OF)2种施肥模式,分析了不同水肥管理下稻田土壤pH值、土壤铬量及形态分布、水稻根系和稻谷铬量的差异.[结果]①...     

深施型液肥对靶点施装置设计与试验

针对液肥穴深施机具存在施肥位置不准确等问题,结合机械结构设计和自动控制技术,设计了一种深施型液肥对靶点施装置,该装置包括液肥深施开沟器和液肥对靶点施控制系统。设计液肥深施开沟器,构建了开沟器与土壤间力学接触模型和土粒质点运动学模型,确定了开沟器结构参数,解析了扰土和回土原理,应用EDEM软件建立开沟器-土壤离散元仿真模型,验证了液肥深施开沟器结构可行性。以单片机为核心开发一种液肥对靶点施系统,光电传感器感知作物植株位置,测速模块实时监测装置作业速度,单片机结合作物植株位置信息和作业速度控制电磁阀启闭,实现液肥对靶点施作业。通过田间试验验证了装置作业性能,在作业速度为0.4～1.0m/s时,平均回土深度52.8mm,平均对靶率84.03%,装置回土性能和对靶喷肥性能稳定,满足液肥深施农艺要求。     

基于改进CASREL的水稻施肥知识图谱信息抽取研究

为实现水稻施肥知识图谱自动化构建,为后续构建水稻施肥决策系统提供基础,定义了水稻施肥体系数据结构并制作水稻施肥数据集,结合水稻施肥数据特点,添加单位标注器,并改进CASREL解码加入隐藏层,提出了基于RoBERTa-wwm编码+改进CASREL解码的信息抽取模型,同时针对编码与解码环节进行试验对比。结果表明,基于该模型的F1值达到91.86%,与对比模型相比有较为显著的提升。基于改进RoBERTa-wwm-CASREL的信息抽取模型能有效提高水稻施肥信息抽取效果,为水稻施肥知识图谱构建以及施肥决策系统提供基础。     

灌溉施氮和种植密度对棉花叶面积指数与产量的影响

为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之间的关系。结果表明：覆膜棉花叶面积指数最大时的有效积温为1400℃左右,不覆膜棉花的叶面积指数最大时的有效积温为1600℃左右。棉花最大叶面积指数随耗水量、施氮量呈现出先增后减的变化趋势,而种植密度与最大叶面积指数之间表现出明显的正相关性。综合考虑灌水量、施氮量和种植密度的作用可以较为准确描述最大叶面积指数变化特征。棉花产量随着最大叶面积指数的变化呈现出明显的先增后减的变化趋势,当最大叶面积指数为4.93时籽棉产量最大达6066.2kg/hm2。相对化分析结果表明,覆膜与不覆膜棉花相对叶面积指数的变化趋势基本一致,相应的模型参数也基本相同,从而建立了全国范围内覆膜与不覆膜棉花统一的相对叶面积指数的Logistic模型。该研究为棉花科学种植和精细化管理提供了方法,也为其他作物在不同管理措施和地域时进行建模提供了参考。     

玉米空间分层施肥装置结构优化与试验

针对玉米分层施肥作业中开沟宽度大、回土效果差导致的肥料分层效果不明显、各层肥量难以控制等问题,设计了一种各层肥量可调的空间分层施肥装置,肥料可在土壤中形成半包围种子的分布状态。通过理论分析和设计计算确定了空间分层施肥装置的基本结构参数,明确了影响分层施肥装置内肥料颗粒运动的主要因素。运用离散元法对分层施肥装置工作过程进行仿真分析,选取施肥调节片前端宽度、后端宽度和安装角为试验因素,以上层和中层排肥口出肥量为试验指标,进行二次正交旋转组合仿真试验,建立了试验指标与影响因素的回归模型,仿真结果表明,当施肥调节片前端宽度为3.61mm,后端宽度为21.52mm,安装角为43.23°时,上、中、下3层排肥口施肥量比例为最佳施肥比例3∶3∶4。为验证仿真分析结果,在不同作业速度和不同施肥量条件下,进行了空间分层施肥装置的样机性能试验,试验结果表明,空间分层施肥装置能够实现各层肥量的目标施肥配比,在不同作业速度和不同施肥量下各层施肥量变异系数不大于4.3%,各层肥料深度误差在10mm以内,各层肥料横向距离误差在6mm以内,工作性能稳定。     

果园有机肥深施机分层变量排肥控制系统设计与试验

果园不同深度的土壤养分不同,果树根系分层吸肥能力不同,有机肥分层变量深施可以解决传统施肥存在的养分分布不均和肥料利用率低等问题。针对有机肥分层变量深施的排肥控制问题,本文设计了排肥控制系统,可以根据用户设置的各层理论排肥量和作业速度,实时计算液压马达的理论转速,并采用PID算法控制比例流量阀开度,调节马达转速驱动螺旋输送器排肥,实现分层变量排肥。将AMESim中建立的液压系统模型与在Matlab/Simulink中建立的控制模型进行联合仿真,整定PID参数。液压马达转速调节性能试验中最大超调量为14r/min,达到稳定转速的时间最大为6s,控制性能较好,表明通过AMESim-Matlab/Simulink联合仿真,能够快速便捷地整定PID参数,结果准确可靠。排肥控制性能试验中排肥量相对误差最大6.20%,变异系数最大8.69%,排肥量准确性和均匀性均达到要求。设计的控制系统具有较好的性能,能为果园有机肥分层变量深施提供技术支撑。