有机肥对苎麻土壤微生物功能多样性及农艺性状的影响

研究商品有机肥对苎麻农艺性状及土壤微生物群落多样性等指标的影响,为苎麻产业可持续发展提供参考依据。2017~2019年于湖南农业大学国家麻类阳光板温室,采用土壤盆栽试验,选取3个苎麻优质品种(多倍体1号、湘苎3号和中苎1号),种植基肥为商品有机肥,共计6个处理(对照组:不施肥+多倍体1号,CT1;不施肥+湘苎3号,CX3;不施肥+中苎1号,CZ1;试验组:有机肥+多倍体1号,YT1;有机肥+湘苎3号,YX3;有机肥+中苎1号,YZ1)。结果表明:有机肥处理下,3个苎麻品种在快速生长期土壤微生物活性显著升高;代表微生物活性平均颜色变化率(AWCD)明显呈现出YT1> YX3> YZ1> CT1> CZ1> CX3的变化趋势;施用有机肥各处理与各对照处理相比,除均匀度指数(E)外,其他4个土壤微生物群落多样性指数均不同程度得到提高;施用有机肥增强了苎麻土壤微生物对6类碳源的利用,其中糖类、氨基酸类、胺类、羧酸类的增强最为明显,达到显著水平(p <0. 05)。主成分分析结果表明:YT1与CT1、YZ1与CZ1相比,YT1和YZ1土壤微生物对碳源的利用和代谢功能均得到增强;YX3与CX3相比,有机肥的施用增强了土壤微生物对第一主因子中碳源的利用,抑制了对第二主因子中碳源的利用;有机肥除对苎麻植株茎粗、株高和单株分株数影响不显著外,对其他各农艺性状指标影响均达到显著水平。相关分析表明:有机肥与AWCD、Mclntosh指数(U)及碳源氨基酸类呈极显著正相关(p <0. 01),与均匀度指数(E)呈极显著负相关(p <0. 01),与丰富度指数及其他5类碳源呈显著相关(p <0. 05);有机肥与苎麻农艺性状呈现一定关系,其中与单株鲜皮厚和单株叶片数达到极显著相关水平(p <0. 01),与单株生物量、单株鲜皮厚和单叶面积达到显著相关水平(p <0. 05)。因此,有机肥有助于提高苎麻土壤微生物多样性指数,增强微生物代谢功能,从而有利于改善苎麻农艺性状,促进增产。     

结合无人机遥感和目标检测实现苎麻植株计数

植株数是监测作物生长状况和质量的重要田间表型性状。为建立高效的苎麻植株数监测技术,针对现有作物植株遥感计数研究中存在的训练样本数据少、作物品种少的问题,研究利用154份苎麻种质资源,结合数据增强方法和2种目标检测算法,探讨在植株生长稠密的情况下,利用小样本数据检测田间苎麻植株数量的准确性。结果表明,借助数据增强方法扩充样本数据后,YOLOv5(You Only Look Once)和Faster-RCNN (Faster region-based convolutional neural network)都能很好地实现植株检测和计数,YOLOv5在小目标、小样本数据中更具优势(R²=0.728,RMSE=10.881)。数据增强后,模型识别准确率平均提高了6.606%。当地面采样距离为0.125 cm/像素时,可以取得较好的性能。基于作物植株的目标检测具有局限性,监测田间作物最大障碍之一是开发在各种条件下(品种、生长阶段等)都具有鲁棒性的田间作物监测方法。研究认为,借助无人机遥感图像获取作物植株数的方法可以取代传统的计数方法,并且在数据量较少的稠密样本试验中前景可...