规模化猪场处理废水与化肥配施对小麦氮素吸收利用的影响

规模化猪场处理废水富含植物营养物质,应用于作物生产可实现减少化肥用量和保护环境的双赢。本研究通过田间试验,研究了越冬期不同用量养猪处理废水(30、60、90 m3·hm-2和120 m3·hm-2)和穗期施氮水平(0、30、60 m3·hm-2和90 m3·hm-2)对小麦氮素吸收利用的影响。结果表明,猪场处理废水对小麦具有较好的氮素养分供应作用,拔节期、抽穗期、成熟期叶片SPAD值、植株含氮率都随着污水施用量增加而提高。废水施用60 m3·hm-2以上穗期配施氮90 kg·hm-2的处理花后氮素转移效率、氮素收获指数、氮素籽粒生产效率明显下降。越冬期施用养猪场处理废水60～120 m3·hm-2替代穗期施氮30～60 kg·hm-2,可以满足不同时期小麦氮素营养的需求,并且有较高的氮素积累量和利用效率。     

大麦穗和茎秆生长的动态模拟

为了系统构建大麦形态发生模型,以生理发育时间为基础,用Richards方程模拟了大麦穗伸长、节间伸长和增粗的动态过程,并在不同品种不同播期大麦间进行了检验.结果表明,不同穗型大麦穗长预测值的绝对误差范围为0.05～1.66 cm,RMSE为0.33 ～0.75 cm.不同株型大麦各节间长度观测值与模拟值的绝对误差为0.04～6.08 cm, RMSE范围为0.43～4.43 cm;各节间粗度观测值与模拟值的绝对误差0.002～0.112 cm, RMSE范围为0.017～0.048 cm.模型表现出较好的预测性和一定的机理性.     

氮肥水平对冬大麦产量、品质和氮肥利用效率的影响及其相关分析

以扬饲麦3号、港啤1号、扬农啤2号和Frankin等4个品种为试材,分析施氮水平对冬大麦产量、品质和氮肥利用效率的影响及其相关性。结果表明:随着施氮量的增加,各品种产量、单位面积有效穗数、每穗粒数、地上部含氮量及籽粒蛋白质含量增加,千粒重下降,各品种氮肥利用效率亦下降。不同氮肥处理水平下,大麦产量与千粒重呈极显著负相关,与籽粒蛋白质含量呈显著正相关,与氮肥偏生产力呈显著负相关。地上部氮积累量与氮肥生产效率、氮肥偏生产力和氮肥生理效率呈极显著负相关,千粒重与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。氮肥生产效率与氮肥生理效率呈极显著正相关,氮肥农学效率与氮肥偏生产力呈显著正相关,氮肥偏生产力与氮肥生理效率呈显著正相关。     

大麦植株干物质分配模型

为给建立大麦产量品质形成预测模型奠定基础,通过定量分析不同品种和氮肥处理大麦干物质分配和转移的变化过程,建立大麦植株干物质分配动态模型.模型采用Richards方程描述大麦干物质分配指数的动态变化,引入叶片潜在分配指数、茎鞘潜在分配指数、籽粒潜在分配指数3个品种遗传参数反映不同品种在器官间的干物质分配差异;采用两段Richards方程来描述大麦茎鞘在灌浆期前后的干物质分配动态,较好地解决了两段方程的衔接问题;运用氮素影响因子来校正不同氮素水平对大麦干物质分配的影响,引入潜在临界含氮量和潜在最小含氮量2个品种遗传参数来表达氮素对不同品种干物质分配影响的差异.利用不同品种、氮肥、播期和种植地域试验数据检验模型.结果表明,大麦干物质在叶片、茎鞘、穗和籽粒间分配模拟值与观测值的绝对预测误差为0.001～0.252 kg·m-4,RMSE为0.007～0.186 kg·m-2,精度良好.模型体现出较好的可靠性.     

水稻叶片营养的光谱诊断研究

通过测定不同氮肥水平下2个水稻品种的叶片营养数据和光谱数据,分析了遥感参量与叶片营养参数间的相关性.结果表明:在400～1 250 nm波段,叶片光谱反射率与SPAD、CHL呈显著负相关;在720～1 000 nm和1 450～1 500 nm波段,叶片光谱透射率与LWC间呈显著正相关;在400 ～ 650 nm波段,叶片光谱吸收率与CHL、SPAD和CAR呈显著正相关;分别构建了以NDVI、NDWI、GreenNDVI和NRI为自变量、叶片营养为因变量的光谱诊断模型,经检验,模型预测性较好,尤其利用NDWI(860,1 240)诊断LWC具有相对最大R2、最小RMSE和最小RE,表明此模型预测能力最强.     

不同管理模式下生土有机质动态模拟

以生荒土土壤有机质含量３．４０ｇ／ｋｇ为起点,将不同轮作方式,产量水平、有机质归还方式组成不同的管理模式,模拟土壤有机质的动态变化,结果表明：有机质归还模式是影响土壤有机质积累速度的首要因素,机械收割高留茬还田是补充土壤有机质后条有效途径。在良好管理的条件下,８年后生土土壤有机质可达到８ｇ／ｋｇ,但与当地大田的土壤有机质含量１０ｇ／ｋｇ仍有差距,表明生土培肥是一个长期过程。     

有机栽培对杂交粳稻产量和品质的影响

以杂交粳稻(常优2号、常优5号、甬优8号)和常规粳稻(淮稻5号、南粳46、南粳5055)为试材,比较研究了有机和常规栽培方式对两种类型粳稻的产量和品质的影响,探索了有机栽培条件下杂交粳稻实现稳产优质的可能性。结果表明,有机栽培杂交、常规粳稻平均产量分别为8.11 t hm–2和6.29 t hm–2,前者比后者高28.93%。有机栽培杂交粳稻的群体总茎蘖数低于常规粳稻,但成穗率较常规粳稻增加了6.5个百分点。两种类型水稻叶面积指数和光合势在各生育期均表现为有机栽培常规栽培,但有机栽培杂交粳稻叶面积指数和光合势降幅较小。有机栽培条件下,杂交粳稻生育后期平均群体生长率是常规粳稻1.29倍,干物质积累比例高出8.81个百分点。有机栽培略微降低了杂交粳稻的加工品质,但显著改善了外观品质,提高胶稠度、降低直链淀粉含量,对蛋白质含量影响较小,总体上改善了蒸煮食味品质。有机栽培下杂交粳稻产量优势明显且有较好的品质性状,在有机稻米产业发展中具有独特的应用价值。     

FACE对水稻磷素累积量及含磷率影响的模拟研究

为了明确开放式空气CO2浓度增高(FACE)对水稻磷素动态的影响,借助目前国内惟一的FACE技术平台,以武香粳14为供试品种,设置不同施N量处理,研究大气CO2浓度高于对照200 μmol·mol-1的FACE处理对水稻P素吸收利用动态的影响.结果表明,FACE处理使水稻各生育期P素累积量较CK显著增加,含P率也有所增加,但增幅不大.增施N肥对P素累积量及含P率均影响不大.在此基础上采用Logistic方程描述了水稻P素累积量及含P率随移栽天数的动态变化过程,并建立CO2及P素影响因子对模型进行了订正.利用建模以外的试验数据对该模型进行了检验,结果表明,模拟值与实测值之间的根均方差(RMSE)较小,相关系数达到了显著或极显著水平,表明模型的预测性能好.     

作物花后氮素吸收·转移生理生态与模拟研究进展

禾本科作物开花后是产量形成的最主要时期。水稻抽穗至成熟期的物质积累量占产量的50%~90%,开花后叶片量和质动态变化在很大程度上又决定于开花后氮素的吸收和分配。花后氮素的吸收与运转还与氮素的生理效率密切相关。作物生长模拟技术在描述作物生长发育和生理生态动态过程和作物管理决策方面取得显著的成效。该研究就作物花后氮素吸收与分配的生理生态、氮素吸收与分配的动态模拟以及开花后氮素吸收、转移与籽粒蛋白质含量遥感监测的关系等方面的研究进行了综述。     

模糊聚类计算方法的理论分析

分析了聚类分析４种原始数据规格化处理的数据特征,提出最大值规格化与均值规格化,由于能保持不同指标的原分辨力,是较好的方法。将常用的相似性度量方法分为绝对差数、相对差数、比例相似性３种类型。论证了基于模糊等价关系的模糊聚类法就是经典系统聚类的最短距离法,模糊系统聚类仅是一般系统聚类法的特例。