有机栽培水肥一体化系统设计与试验

李友丽; 李银坤; 郭文忠; 赵倩; 贾冬冬; 聂铭君; 《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD

摘要：设计了一种有机栽培水肥一体化系统,该系统集有机液肥制备、肥料配比和自动灌溉于一体,在各子程序控制下分别进行有机物料的有氧发酵、原液过滤、配比与稀释、决策灌溉与执行,实现了有机栽培的营养液制备与管理一体化,水肥管理的高效化和精细化。为验证有机水肥一体化系统的可靠性与适用性,以椰糠为有机基质,在日光温室内开展了有机无土黄瓜栽培试验。结果表明,有机栽培水肥一体化系统运行稳定,较好地实现了有机液肥制备、黄瓜生产液肥配置及灌溉的机械化、自动化,大幅降低了劳动成本,提高了生产效率;发酵系统中循环系统和搅拌系统的周期性自动运行创造了良好的发酵条件,制备的3种有机液肥经过逐级过滤后达到了120目滴灌要求,适用于微灌灌溉;所含必需营养元素浓度较高,稀释几倍到数十倍后仍能满足黄瓜的养分需求;配肥系统中水泵和吸肥电磁阀在程序控制下执行开闭命令,参照设定的混液桶液位和灌溉液肥电导率上下限值完成每次灌溉液肥配制;灌溉系统完全执行了灌溉决策命令,即整点打开田间电磁阀进行灌溉,当流量计反馈的本次灌溉量达到设定值时,关闭对应电磁阀,结束本次灌溉;系统的稳定运行为有机黄瓜生产提供了所需水分和养分,确保了黄瓜的产量和品质,产量达48 165 kg/hm2,其品质指标可溶性总糖为2.7%,还原型维生素C为99.2 mg/kg,可滴定酸度为0.08%。

关键词： 水肥一体化 发酵系统 灌溉系统 有机液肥 有机栽培

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基于可见光图像的玉米植株表型检测研究进展

袁杰; 杜建军; 郭新宇; 《中国农业科技导报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：植株表型性状是遗传育种和农业生产中普遍关心的数据,传统表型观测已成为限制育种效率和管理生长的主要因素。基于可见光图像的植株表型检测具有成本低、效率高、易推广等优点,不但可以原位、实时和连续获取植物生长图像,而且能够解析出植物结构、形态、颜色和纹理等多种表型参数。从玉米群体、单株和器官尺度上论述了基于可见光图像的玉米植物表型检测方法和技术,重点介绍了玉米根、叶、穗部等主要器官的高通量表型检测进展,并分析了基于可见光图像进行植物表型检测存在的问题和发展趋势,以期为制定作物表型检测技术方案和实施规程,及系统开展植物表型组学研究提供参考。

关键词： 玉米植株 表型检测 可见光图像 图像处理

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负水头供水盘埋设方式对番茄生长和水分利用率的影响

张芳; 薛绪掌; 张建丰; 王利春; 李银坤; 《干旱地区农业研究 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：以番茄为材料,于温室内采用负水头供水盆栽装置进行试验,研究了供水盘不同埋设方式对番茄生长和水分利用率的影响,旨在为负水头灌溉技术应用于蔬菜栽培提供依据。试验设置3个处理,单盘倾角9°埋设于根系底部(处理Ⅰ)、单盘竖向埋设于根系一侧(处理Ⅱ)和双盘埋设于根系两侧(处理Ⅲ)。结果表明:处理Ⅱ控制的土壤含水量有利于控制植株长势、增加茎粗和叶片数量、降低番茄植株耗水量,显著提高水分利用率;处理Ⅱ分别与处理Ⅰ和Ⅲ相比,单株番茄增产12.70%和15.45%,节水18.14%和13.70%。结果表明,单盘竖向埋设于根系一侧为最佳供水盘埋设方式,可获得高产、节水的效果。

关键词： 负水头供水盆栽装置 供水盘 番茄 水分利用率 产量

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综合遥感与气象信息的小麦白粉病监测方法

聂臣巍; 袁琳; 王保通; 金秀良; 黄文江; 张竞成; 杨贵军; 《植物病理学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：小麦白粉病是小麦生产过程中的主要病害之一,常在小麦生育后期爆发,造成严重的减产和品质降低。对该病的准确监测是植保工作的一个重点,对病害的有效防治具有重要意义~([1,2])。近年来,遥感数据的空间连续观察能力及其包含的丰富信息引起作物病害监测领域的广泛关

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微卫星标记在人工养殖小体鲟种群的数据分析方法比较和遗传多样性分析

董颖; 杨瑞; 姜志强; 胡红霞; 《大连海洋大学学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：为获得可用于小体鲟Acipenser ruthenus种群遗传多样性分析的微卫星分子标记,采用跨种PCR扩增的方法从已发表的近缘种微卫星DNA标记引物中筛选得到13个具有多态性的位点,同时为了探讨更适合多倍体样品的微卫星数据读取方法,分别采用比例法和补齐法对微卫星数据进行分析。结果表明:两种数据读取方法的分析结果无显著性差异(P>0.05);本研究中选用补齐法对小体鲟种群遗传多样性进行分析,结果显示,小体鲟种群等位基因数(Na)从5个到30个不等,表观杂合度(H_O)范围为0.089 6~0.940 3,平均为0.648 0,期望杂合度(H_e)范围为0.085 2~0.912 6,平均为0.719 3,种群Hardy-Weinberg平衡遗传偏离指数(d)平均为-0.098 0,种群多态信息含量(PIC)平均为0.702 8;筛选得到的13个微卫星位点是适用于小体鲟种群遗传研究的具有多态性的良好分子标记。研究表明,被检测的小体鲟养殖种群存在一定程度的近交现象,建议通过引进不同来源亲本加以改善,以增加种群遗传多样性的丰富度。

关键词： 小体鲟 微卫星 跨种扩增 遗传多样性

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基于新型植被指数的冬小麦覆盖度遥感估算

陈召霞; 徐新刚; 徐良骥; 杨贵军; 邢会敏; 贺鹏; 《麦类作物学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：为提高冬小麦覆盖度估测精度,从增强近红外与红光差别的数学变换原理出发,构建了一种新型植被指数(NDVIn),再基于2013、2014年冬小麦冠层高光谱和模拟的资源三号卫星宽波段多光谱数据,分别构建基于常规植被指数(NDVI)与NDVIn的冬小麦覆盖度估算模型,然后利用留一交叉验证法对模型精度进行评价。结果表明,当n=6时,新生成的植被指数NDVI6对冬小麦农田覆盖度具有最好的估算性能,利用其基于小麦冠层高光谱及卫星多光谱数据建立的冬小麦覆盖度估算模型的决定系数r2分别为0.84、0.85,RMSE分别为0.092、0.091,模型精度均好于常规指数NDVI的估算结果。说明NDVI6用于估测冬小麦覆盖度具有可行性。

关键词： 覆盖度 光谱响应函数 NDVI NDVI6 留一交叉验证法

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基于MATLAB仿真的非规则齿轮行星系扎穴机构的优化设计

王金武; 张春凤; 周文琪; 潘振伟; 唐汉; 多天宇; 《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD

摘要：为更好地满足深施型液态施肥机喷肥针入土垂直度及穴口较小的农艺要求,采用MATLAB GUI开发平台,编写了非规则齿轮行星系扎穴机构的反求设计与运动学分析仿真软件。该软件避免了正求方法试凑参数的盲目性,通过改变静轨迹上若干型值点的坐标,控制喷肥针尖姿态,直观动态地显示出反求过程、结果以及机构仿真运动过程,优化出最佳参数:穴口宽度为28 mm,静轨迹的高度为252 mm、宽度为182 mm。为了验证扎穴轨迹的正确性进行高速摄像试验,观察和分析了实际作业过程中喷肥针尖的相对运动轨迹、关键点姿态。试验结果表明:喷肥针尖轨迹高度246 mm、宽度188 mm,在试验误差允许范围内,轨迹的高度和宽度与理论仿真软件优化结果基本一致,充分验证反求设计分析的准确性和可行性。该研究为扎穴机构的反求设计提供了参考。

关键词： 机械化 优化 计算机仿真 液肥 喷肥针 反求设计 软件

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精准农业技术对生态环境的影响评价研究进展

王永生; 陈静; 陶欢; 胡海棠; 李存军; 《中国农业科技导报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：精准农业是保证作物产量和农业环境质量双赢的重要途径。综述了水肥精准管理和病虫草害精准管理的生态环境效益,精准农业通过节省资源投入、减少资源损失、提高利用效率,降低农业生产对土壤和水体环境的污染。但目前的评价内容主要集中在资源投入、残留损失、利用效率以及水土质量方面;其次,由于田间变量信息的获取途径不一致、模型预测和田间应用效果的差异、土壤质地以及作物种类的不同等原因,导致精准农业的环境效益评价结果不确定性较大。未来研究应建立精准农业技术田间定位试验,进行长期的生态环境效益评价研究,为精准农业技术的推广和应用提供数据支持。

关键词： 精准农业技术 环境效益评价 影响因素

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基于近地高光谱信息的小麦条锈病病情指数反演

董锦绘; 杨小冬; 杨贵军; 王宝山; 《麦类作物学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：为探究小麦条锈病病情状况与冠层光谱的关系,通过田间人工接种条锈病菌,在不同生育期测定各个种植小区的冠层光谱、病情指数,对测定的光谱进行了连续统去除,提取光谱吸收深度、吸收峰总面积、吸收峰左端面积、对称度等吸收特征参数,计算光谱敏感度值,以病害区光谱吸收特征参数和光谱敏感度两个指标定量分析了小麦病害随生育期推进的变化程度,并且以不同生育期的光谱敏感度值和全生育期吸收特征参数为自变量建立回归模型,精确反演了小麦全生育期的病情指数。结果表明,以光谱敏感度值为自变量的组合模型预测值拟合度为0.97,以光谱吸收特征参数为自变量的模型预测值拟合度为0.95,均达到显著水平。

关键词： 小麦条锈病 冠层光谱 光谱敏感度 吸收特征参数 病情指数

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基于ESDA的城市可持续发展能力时空分异格局研究

彭程; 陈志芬; 吴华瑞; 孙想; 姚娜; 《中国人口·资源与环境 》 2016 北大核心 CSCD CSSCI

摘要：可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程,准确定量地评估和分析城市可持续发展能力,能够为城市发展战略制定、资源优化配置等提供参考依据,具有重要的理论意义和应用价值。本文以2003-2013年间中国30个省级行政区280个地级及以上城市为研究对象,基于数据包络分析(DEA)和探索性空间数据分析(ESDA)方法,研究中国城市可持续发展能力的时空差异特征。首先基于数据包络分析的思路,将资源、环境投入作为输入指标,人口、经济、社会发展作为输出指标,城市每年的发展状况作为评价单元,建立评价指标体系。然后采用探索性空间数据分析方法,分析城市可持续发展能力的时空格局变化,探索其空间分布格局、空间关联模式、空间集聚状态和空间异质特征。结果表明:第一,全国地级以上城市的可持续发展能力上升趋势明显;第二,城市可持续发展能力与经济格局、行政级别存在较好拟合,呈现出东部高于西部、直辖市高于地级市的区域差异特征,地域之间差异正逐步缩小。从空间演变格局来看,2003年、2008年、2013年城市可持续发展能力呈现正的空间自相关,但相关性逐渐减弱;第三,城市可持续发展能力的空间依赖性和空间异质性同时存在,整体热点区主要分布在中国东部地区,而中部、西部地区城市的可持续发展能力逐年提高,并呈局部高值空间聚集状态。

关键词： 城市可持续发展能力 时空分异 数据包络分析 探索性空间数据分析

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