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秸秆还田与施氮水平对大豆氮素吸收分配及产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年

作者：杨栗恒尚磊王孟雪张云贵张敏王鹏黑龙江八一农垦大学中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北大荒集团黑龙江大西江农场有限公司农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室

通过探究玉-豆轮作体系下玉米秸秆连续还田与施氮水平对大豆干物质、氮素积累分配及产量的影响，为黑土区大豆氮素养分管理提供理论依据。本研究以黑河43为供试大豆品种，在秸秆未还田试验区设置常规施肥(N 49.2 kg/hm2，N2-)处理，在... 详细信息

通过探究玉-豆轮作体系下玉米秸秆连续还田与施氮水平对大豆干物质、氮素积累分配及产量的影响，为黑土区大豆氮素养分管理提供理论依据。本研究以黑河43为供试大豆品种，在秸秆未还田试验区设置常规施肥(N 49.2 kg/hm2，N2-)处理，在高肥试验区（G，有机质含量≥45 g/kg）与低肥试验区（D，有机质含量<45 g/kg）分别设置秸秆还田条件下不施肥处理（CK）、不施氮肥处理(N 0 kg/hm2，N0)、常规减氮30%处理(N 34.4 kg/hm2，N1)、常规施氮处理(N 49.2 kg/hm2，N2)、常规增氮20%处理(N 59.0 kg/hm2，N3)。分析了大豆不同生育时期根、茎、叶、荚和籽粒氮素积累分配、大豆生物量和产量的变化行为。结果表明，2年2试验区秸秆还田与秸秆未还田相比显著提高了大豆产量、干物质量和氮素积累量，增加幅度分别为15.1%～26.0%、44.1%～287.4%和15.6%～54.4%。秸秆还田6-7年后，2年2试验区大豆产量、干物质量和氮素积累量均以施氮量N 34.4 kg/hm2（N1）处理最高，与施氮量N 49.2 kg/hm2（N2）处理相比，增加幅度分别为0.4%～2.1%、0.9%～24%和10.3%～20.7%；2022年与施氮量N 49.2 kg/hm2（N2）处理相比，施氮量N 59.0 kg/hm2（N3）处理大豆产量、植株干物质积累量和氮素积累量呈现出降低趋势，在高肥试验区降低程度更为显著。综上，玉-豆轮作体系下玉米秸秆连续还田能够显著提高大豆氮素吸收积累量及产量，以秸秆还田下常规减氮30%(N 34.4 kg/hm2，N1)为黑土区大豆适宜氮肥用量。

关键词：秸秆还田氮素分配大豆产量

大豆苗期水分亏缺对土壤酶活性及微生物多样性的影响

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作物杂志 2024年第2期 148-157页

作者：李多王晨张明聪曹亮金喜军张玉先王孟雪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163000 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163000

为研究不同程度水分亏缺对大豆土壤酶活性及土壤微生物多样性的影响,以干旱敏感型大豆绥农26为材料,采用盆栽试验,在苗期分别设置土壤含水量为田间持水量的70%(正常供水,CK)、60%(轻度水分亏缺,T1)、50%(中度水分亏缺,T2)和40%(重度水... 详细信息

为研究不同程度水分亏缺对大豆土壤酶活性及土壤微生物多样性的影响,以干旱敏感型大豆绥农26为材料,采用盆栽试验,在苗期分别设置土壤含水量为田间持水量的70%(正常供水,CK)、60%(轻度水分亏缺,T1)、50%(中度水分亏缺,T2)和40%(重度水分亏缺,T3)4个处理,对土壤酶活性进行测定,并利用高通量测序技术对土壤微生物的群落构成和多样性进行研究。结果表明,除成熟期外,其他生育期土壤脲酶活性均为T1处理最大;与CK相比,不同处理土壤蔗糖酶活性下降13.89%~21.94%;复水后,土壤过氧化氢酶活性则为T2处理最高,而土壤磷酸酶活性则在T1处理达到最大。水分亏缺可引起土壤微生物数量发生改变,丰富度增加,且与酶活性间存在一定的相关性。大豆单株产量在T1处理下达到最大,相比CK显著提高9.55%。综上可知,适度的水分亏缺在一定程度上可对土壤酶活性起到促进作用,进一步影响土壤微环境,从而达到节水增产目的。

关键词：大豆水分亏缺土壤酶土壤微生物

基于CP-DeepLabv3+的玉米根系图像分割

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中国农业科技导报 2024年第3期26卷 110-116页

作者：赵亚凤王孟雪王德帅王冬冬李园胡峻峰东北林业大学信息与计算机工程学院哈尔滨150000 东北林业大学机电工程学院哈尔滨150000

利用微根管技术可以直接监测植物根系动态生长,并获取清晰根系图像,但土壤环境复杂、颗粒不均匀、细根数量多,图像分割时容易造成根系不连续,将土壤背景误认为根系。针对以上问题,提出了CP-DeepLabv3+算法进行图像分割。该算法引入坐标... 详细信息

利用微根管技术可以直接监测植物根系动态生长,并获取清晰根系图像,但土壤环境复杂、颗粒不均匀、细根数量多,图像分割时容易造成根系不连续,将土壤背景误认为根系。针对以上问题,提出了CP-DeepLabv3+算法进行图像分割。该算法引入坐标注意力机制(coordinate attention, CA),更精确地获得分割目标信息,使得分割目标边缘更加连续;在ASPP特征提取模块加入条纹池化(strip pooling,SP)分支,避免在相距较远的位置之间建立不必要的连接,提高图像分割精度。利用CP-DeepLabv3+算法对玉米根系数据集进行测试,结果显示,平均交并比(mean intersection over union,MIoU)值为82.95%,平均像素精确度(mean pixel accuracy,MPA)值为92.47%,相比于原始DeepLabv3+模型分别提高了3.69%、4.44%,表明该算法可有效分割玉米根系,对图像特征提取具有实际意义。

关键词：玉米根系微根管法原位监测 CP-DeepLabv3+

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化肥配施复合微生物肥对大豆养分积累及产量和品质的影响

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大豆科学 2024年第1期43卷 54-63页

作者：傅晨野李多滕思远金喜军张玉先曹亮王孟雪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术中心黑龙江大庆163319

为了明确东北北部地区复合微生物肥对大豆生长及产量和品质的影响,于2021和2022两年选用金源55(P1)及克山1号(P2)作为供试大豆品种,设置常规施肥CK(T1)、50%氮肥+复合微生物肥(T2)、无氮肥+复合微生物肥(T3)共3个处理。对比研究不同施... 详细信息

为了明确东北北部地区复合微生物肥对大豆生长及产量和品质的影响,于2021和2022两年选用金源55(P1)及克山1号(P2)作为供试大豆品种,设置常规施肥CK(T1)、50%氮肥+复合微生物肥(T2)、无氮肥+复合微生物肥(T3)共3个处理。对比研究不同施肥处理对大豆不同时期干物质量、养分积累量及产量的影响。结果表明:与T1处理相比,T2处理提高了大豆对氮、磷、钾的养分吸收量,两个品种中都以T2处理养分利用效率最高。复合微生物肥替代化肥处理(T2、T3)使大豆的蛋白质品质有显著提升,但对大豆脂肪含量有明显抑制效果,其中T1处理脂肪含量显著高于T2和T3处理。2021年,在金源55(P1)中,T2处理大豆产量较T1提高了13.02%,T3处理大豆产量较T1降低了9.34%。在克山1号(P2)中,T2处理大豆产量较T1提高了5.34%,T3处理大豆产量较T1降低了9.26%。2022年,金源55(P1)T2处理大豆产量较T1提高了12.60%,T3处理大豆产量较T1降低了17.23%。克山1号(P2)T2处理大豆产量较T1提高了20.43%,T3处理大豆产量较T1降低了11.41%。综上所述,两年试验表明,大豆产量与品种选用相关性较低,与施肥梯度相关性较高,大豆产量大小取决于复合微生物肥的施用量,在低量复合微生物肥施用条件下,化肥作用比较显著,反之化肥作用下降。本研究为大豆种植中复合微生物肥合理使用提供理论依据。

关键词：大豆复合微生物肥养分积累量产量品质

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基于改进U-Net的根系表型参数测量系统

森林工程 2024年第4期40卷 127-136页

作者：赵亚凤刘晓璐王冬冬王孟雪宋文华胡峻峰东北林业大学计算机与控制工程学院哈尔滨150040

为解决背景噪声干扰下,从微根管采集的原位根系图像中难以直接提取准确的表型参数问题,提出一种基于改进U-Net的微根管根系表型参数测量系统。在U-Net网络中引入优化后的空洞空间金字塔池化模块(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)... 详细信息

为解决背景噪声干扰下,从微根管采集的原位根系图像中难以直接提取准确的表型参数问题,提出一种基于改进U-Net的微根管根系表型参数测量系统。在U-Net网络中引入优化后的空洞空间金字塔池化模块(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)和高效通道注意力模块(Efficient Channel Attention,ECA),增大感受野,提升模型捕捉根系细节特征的能力,获取精确的根系分割图像。结果表明,改进的U-Net模型平均交并比和平均像素精度分别为87.07%和91.85%,相较原始U-Net分别提高了2.49%和2.3%。与WinRHIZO根系分析软件测量值相比,根长度和面积决定系数分别为0.951 8和0.984 9,Spearman相关系数分别为0.972 5和0.975 7,可以实现根系长度和面积的准确测量。

关键词：根系表型微根管图像分割参数测量 U-Net

烯效唑对不同施肥水平下大豆鼓粒期群体特征和产量调控效应研究

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大豆科学 2024年第5期43卷 599-607页

作者：滕思远王晨梁昌志马嘉良金喜军李鑫张玉先王孟雪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

为探究烯效唑植物生长调节剂化控技术对大豆鼓粒期群体特征和产量的调控效果,以黑河43为试验材料,在2022和2023年进行两年的大田试验。试验设3个施肥水平分别为低肥力处理(F1),常规肥力(F2)和高肥力处理(F3)。初花期对不同施肥水平下大... 详细信息

为探究烯效唑植物生长调节剂化控技术对大豆鼓粒期群体特征和产量的调控效果,以黑河43为试验材料,在2022和2023年进行两年的大田试验。试验设3个施肥水平分别为低肥力处理(F1),常规肥力(F2)和高肥力处理(F3)。初花期对不同施肥水平下大豆叶面喷施浓度分别为0,25,50,75和100 mg·L^(-1)烯效唑(CK、S1、S2、S3和S4)。分析不同施肥水平下,施用不同浓度烯效唑对鼓粒期大豆群体形态特征、光合参数、光衰减系数、产量及构成因素的影响。结果表明:初花期对大豆施用不同浓度烯效唑会在一定程度上抑制植株高度,但同时也能显著促进其茎粗增加、节数增多以及叶面积指数的提升。在低、中施肥水平下,100 mg·L^(-1)烯效唑能最有效地降低植株高度及增加茎粗,同时大部分烯效唑处理都显著增加了叶面积指数,其中50 mg·L^(-1)烯效唑的增加效果最为显著。在高施肥水平下,100 mg·L^(-1)烯效唑处理仍然是抑制株高和增加茎粗的最有效浓度,而75 mg·L^(-1)处理使叶面积指数提高最为显著。进一步增加施肥量可提升大豆在R5期的光合作用速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率,其中,低、中肥力水平下50 mg·L^(-1)烯效唑效果依旧最为显著,而在高肥力土壤中则是75 mg·L^(-1)烯效唑效果最显著。随着植物冠层高度的提升,冠层光衰减系数有所降低,在各种施肥水平条件下,烯效唑处理的影响具有显著性差异,在低肥力时50 mg·L^(-1)烯效唑效果显著,在高肥力土壤中则是75 mg·L^(-1)浓度表现最佳。同时,施肥水平和烯效唑浓度的增加也有助于促进大豆的理论产量和产量构成要素的改善,在低肥及中肥力条件下,烯效唑浓度为50 mg·L^(-1)效果最明显。在高肥力条件下75 mg·L^(-1)烯效唑的效果最明显。与对照相比分别实现了增产2.98%、3.79%和4.12%。适宜浓度的烯效唑喷施可以有效改善大豆的生长状况和产量,提升光合作用效率,并优化冠层结构,从而促进大豆产量提高。

关键词：烯效唑大豆光合特性形态特征产量

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三峡南线船闸反弧门及启闭机安全检测与评价

水电与新能源 2024年第6期38卷 59-62页

作者：王佩王孟雪涂从刚曹世豪水利部水工金属结构质量检验测试中心河南郑州450044

三峡南线船闸已运行多年,因输水廊道的环境恶劣、水头高、流速大、气蚀、泥沙冲蚀等不利因素的影响,为全面了解反弧门及液压启闭机的安全现状开展了此次安全检测。根据SL101-2014《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》,进行了巡视检... 详细信息

三峡南线船闸已运行多年,因输水廊道的环境恶劣、水头高、流速大、气蚀、泥沙冲蚀等不利因素的影响,为全面了解反弧门及液压启闭机的安全现状开展了此次安全检测。根据SL101-2014《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》,进行了巡视检查、闸门外观检测、启闭机性能状态检测、腐蚀检测、无损检测、闸门结构强度及启闭机容量复核。依据现场检测和结构强度复核,南线船闸反弧门及启闭机评定为“安全”,但反弧门需局部消缺,以确保船闸的持续安全稳定运行。

关键词：三峡南线船闸反弧门液压启闭机安全检测安全评价

农业资源与环境专业实践创新创业教学体系改革

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安徽农学通报 2024年第14期30卷 113-116页

作者：李鑫战英策郑树生王孟雪焦峰张明聪黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319

本文以农业资源与环境专业为例,探讨了新农科背景下的实践创新创业教学体系改革。对教学体系改革的必要性进行分析,探讨教学体系的待改进之处,并提出了新农科教育导向对教学体系改革的要求。从创新课程体系建设,优化人才培养模式,以及... 详细信息

本文以农业资源与环境专业为例,探讨了新农科背景下的实践创新创业教学体系改革。对教学体系改革的必要性进行分析,探讨教学体系的待改进之处,并提出了新农科教育导向对教学体系改革的要求。从创新课程体系建设,优化人才培养模式,以及建设教学资源和师资队伍3个方面入手,对教学体系改革的途径进行分析。这些改革措施有利于促使农业资源与环境专业的实践创新创业教学体系更加符合新农科教育导向,全面培养和锻炼学生的实践能力,使其更好地适应现代农业发展的要求。

关键词：新农科教育创新创业平台农业资源与环境农场实验室

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适宜节水灌溉模式抑制寒地稻田N_2O排放增加水稻产量

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农业工程学报 2015年第15期31卷 72-79页

作者：王孟雪张忠学东北农业大学水利与建筑学院哈尔滨150030 黑龙江八一农垦大学农学院大庆163319

2014年在大田试验条件下,设置控制灌溉、间歇灌溉、浅湿灌溉及淹灌4种水分管理模式,采用静态暗箱-气相色谱法田间观测寒地水稻生长季N2O排放特征,研究不同灌溉模式对寒地稻田N2O排放的影响及N2O排放对土壤环境要素的响应,同时测定水稻产... 详细信息

2014年在大田试验条件下,设置控制灌溉、间歇灌溉、浅湿灌溉及淹灌4种水分管理模式,采用静态暗箱-气相色谱法田间观测寒地水稻生长季N2O排放特征,研究不同灌溉模式对寒地稻田N2O排放的影响及N2O排放对土壤环境要素的响应,同时测定水稻产量,以期为寒地稻田N2O排放特征研究提供对策。结果表明:不同灌溉模式下N2O排放的高峰均出现在水分交替频繁阶段,水稻生育阶段前期,各处理N2O排放都处于较低水平,泡田期几乎无N2O排放。与淹灌相比,间歇灌溉使N2O排放总量增加47.3%,控制灌溉和浅湿灌溉使N2O排放总量减少40.7%和39.6%。寒地稻田N2O排放通量与土壤硝态氮含量关系密切,与土壤10 cm温度显著相关(P淹灌,二者均显著高于浅湿灌溉和控制灌溉(P<0.05)。各处理水稻产量以浅湿灌溉最低、其他方式差异不显著。可见,间歇灌溉有助于提高水稻产量,但会促进稻田N2O的排放。在综合考虑水稻产量及稻田温室效应的需求下,控制灌溉为最佳灌溉方式,应予以高度重视。该研究可为黑龙江寒地稻作区选择节水减排模式提供科学支撑。

关键词：灌溉排放控制氮氧化物寒地稻作 N2O