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中国农业科技导报 2024年第8期26卷 103-111页

作者：李紫琴王家强李贞邹德秋张小功罗霄玉柳维扬塔里木大学农学院南疆干旱区特色作物遗传改良与高效生产兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

为构建叶绿素密度的估算模型,通过设置不同施氮量梯度的棉花盆栽试验,在盛花期对棉花叶片进行光谱测试获取反射率数据,同时采集叶片样本测定叶绿素密度,通过反射率数据构建光谱指数,优选与叶绿素密度相关性大的光谱指数,利用随机森林算... 详细信息

为构建叶绿素密度的估算模型,通过设置不同施氮量梯度的棉花盆栽试验,在盛花期对棉花叶片进行光谱测试获取反射率数据,同时采集叶片样本测定叶绿素密度,通过反射率数据构建光谱指数,优选与叶绿素密度相关性大的光谱指数,利用随机森林算法(radom forest,RF)和偏最小二乘法(partial least squares regression,PLSR)构建棉花叶片的叶绿素密度估算模型并进行精度验证。结果表明,RF与PLSR 2种估算模型的R2分别为0.7235和0.7047,RPD分别为1.8514和1.4569,表明2个模型均具有粗略的预测能力,其中,RF模型的精度要高于PLSR模型,故利用高光谱技术对盛花期棉花叶绿素密度进行无损快速估测是可行的,研究结果为棉花群体长势状况的监测提供技术支撑。

关键词：棉花叶绿素密度光谱特征高光谱

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南疆地区青贮玉米水肥耦合效应的研究

南疆地区青贮玉米水肥耦合效应的研究

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作者：张小功塔里木大学

学位级别：硕士

青贮玉米作为优质的粗饲料,在南疆地区青贮玉米生产中水肥管理并不完善。因此在南疆地区开展青贮玉米水肥管理制度研究,对南疆青贮玉米产量、经济效益的提高具有十分重要的意义。本试验以“新饲玉12号”为供试作物,设置施氮量、施磷量... 详细信息

青贮玉米作为优质的粗饲料,在南疆地区青贮玉米生产中水肥管理并不完善。因此在南疆地区开展青贮玉米水肥管理制度研究,对南疆青贮玉米产量、经济效益的提高具有十分重要的意义。本试验以“新饲玉12号”为供试作物,设置施氮量、施磷量、施钾量及灌水量四个因素,采用二次饱和D-最优试验设计进行青贮玉米水肥耦合的田间试验。通过测定分析生长、产量、品质及生理等指标,对青贮玉米鲜草产量、品质综合得分及水分利用效率进行二次回归拟合,建立了氮、磷、钾及灌水量的回归模型,并进行了分析。主要研究结果如下:(1)随生育期的推进,各处理青贮玉米的株高逐渐增加,在各个处理中,茎粗、叶面积指数和SPAD都呈现出先增后减的变化,都在抽雄期出现了最大值,适量的水肥能显著提升青贮玉米植株的生长指标,氮肥和灌水量在较高水平时的青贮玉米能获得较好的植株生长特性。青贮玉米地上部干物质随植株生长发育不断增加,氮肥与灌水量在较高水平的T8处理干物质为最高。(2)灌水量对青贮玉米鲜草产量影响最大,其次为氮肥、钾肥、磷肥。氮磷钾肥及灌水量投入量对青贮玉米鲜草产量影响一致,均随着的氮磷钾肥及灌水量投入水平的增加,青贮玉米鲜草产量表现为先上升后下降的趋势。采用频数分析方法寻优,在南疆地区要获得大于100 t·hm青贮玉米鲜草产量,氮肥、磷肥、钾肥、灌水量的最优组合为:施氮量为281.1～302.4 kg·hm,施磷量为120.2～130.1 kg·hm,施加量为91.9～98.6 kg·hm,灌水量为3 096～3 261 m·hm。(3)氮肥对青贮玉米营养品质综合得分影响最大,其次为钾肥、灌水量、磷肥。青贮玉米的营养品质综合得分随着氮肥、磷肥、钾肥和灌水量的投入,品质综合得分呈现先增加后降低的趋势。通过模拟寻优得出南疆地区青贮玉米品质综合得分大于3的水肥方案为:氮肥施用量为332.0～374.9kg·hm,磷肥施用量为162.4～176.5 kg·hm,钾肥施用量为123.3～133.4 kg·hm,灌水量为3 285～3 774 m·hm。(4)青贮玉米水分利用效率对灌水量的响应最高,其次为钾肥、氮肥、磷肥;施肥和灌水均会降低水分利用效率。通过模拟寻优得出南疆地区青贮玉米水分利用效率大于6kg·m的水肥优化方案为:氮肥施用量为241.8～264.9 kg·hm,磷肥施用量为111.9～119.8kg·hm,钾肥施用量为81.4～88.1 kg·hm,灌水量为2 431～2 677 m·hm。(5)青贮玉米植株的养分积累随着生长发育不断增长,适量的灌水和施肥青贮玉米才能获得较高养分。氮肥对青贮玉米氮肥偏生产力影响最大,氮肥对青贮玉米氮肥偏生产力具有显著的负效应,其他三个因素为正效应;磷肥对青贮玉米磷肥偏生产力影响最大,磷肥对青贮玉米磷肥偏生产力具有显著的负效应,氮肥、钾肥、灌水量等因素对青贮玉米磷肥偏生产力具有正效应;钾肥对青贮玉米钾肥偏生产力影响最大,其次为氮肥、灌水量,磷肥对钾肥偏生产力影响最小。钾肥和磷肥对青贮玉米钾肥偏生产力具有显著的负效应,氮肥、灌水量对青贮玉米钾肥偏生产力具有正效应。

关键词：青贮玉米水肥耦合产量品质水分利用效率

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新疆阿拉尔垦区苜蓿生产现状及存在的问题探究

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南方农机 2023年第8期54卷 50-52,69页

作者：李瑜柳维扬张小功李紫琴塔里木大学农学院新疆阿拉尔843000

本研究从生长环境、栽培情况、水肥管理、病虫防治、采收留种5个方面分析了新疆阿拉尔垦区苜蓿的生产现状,指出苜蓿种植业发展仍存在育种产业落后、进口依赖度高、产品结构不合理、种植具有盲目性等问题,并提出了加大育种科研投入、提... 详细信息

本研究从生长环境、栽培情况、水肥管理、病虫防治、采收留种5个方面分析了新疆阿拉尔垦区苜蓿的生产现状,指出苜蓿种植业发展仍存在育种产业落后、进口依赖度高、产品结构不合理、种植具有盲目性等问题,并提出了加大育种科研投入、提高苜蓿品种质量,积极发掘土地潜能、分类整治盐碱地,因地制宜种植、加强苜蓿宣传推广,改变经营模式、成立农业合作社,加强合作、打造品牌产业等对策建议。研究结果表明,苜蓿是家畜食用较好的饲草饲料,也是当前市场上较受欢迎的一种牧草。用苜蓿取代饲料粮,可以减少饲料粮使用,从而有效扭转“人畜争粮”尴尬局面;同时,栽培苜蓿还可增加土壤肥力,实行环境友好式栽培。

关键词：苜蓿土壤肥力栽培

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棉花冠层氮素的高光谱监测与模型研究

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江西农业大学学报 2023年第5期45卷 1273-1284页

作者：李贞王家强李紫琴邹德秋张小功韩建文柳维扬塔里木大学农学院/南疆干旱区特色作物遗传改良与高效生产兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

【目的】构建棉花冠层氮素含量的最佳光谱估算模型,进行棉花氮素监测方法的研究,对快速识别棉花氮素含量变化特征,实现棉花氮素营养的快速、无损监测,基于遥感技术的棉花氮素营养诊断及指导棉田氮肥的科学精准施用意义重大。【方法】以... 详细信息

【目的】构建棉花冠层氮素含量的最佳光谱估算模型,进行棉花氮素监测方法的研究,对快速识别棉花氮素含量变化特征,实现棉花氮素营养的快速、无损监测,基于遥感技术的棉花氮素营养诊断及指导棉田氮肥的科学精准施用意义重大。【方法】以盆栽棉花为研究材料,设置0 kg/hm^(2)(T0)、100 kg/hm^(2)(T1)、150 kg/hm^(2)(T2)、200 kg/hm^(2)(T3)、250kg/hm^(2)以上(T4)5个施氮梯度。将棉花冠层含氮量与SG平滑(savitzky-golay,SG)、连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)和SG+CWT 3种不同高光谱预处理方式的反射率数据相结合,采用反向传播神经网络(BP neural network,BPNN)和随机森林(random forest,RF)2种建模方法,对棉花冠层含氮量进行估算建模。【结果】(1)棉花冠层光谱反射率经过SG、CWT、SG+CWT处理后可以有效突出棉花叶片光谱特征,尤其是局部光谱吸收特征更加显著。(2)3种光谱预处理方法相比较,SG+CWT较好地提高了棉花光谱反射率与棉花冠层含氮量的相关性;(3)利用SG+CWT变换光谱建立的棉花氮素BPNN和RF估测模型的精度均通过了精度验证,其中RF模型的建模精度高于BPNN模型,其建模集的R2,RPD分别为0.848,2.084;验证集的R2,RPD分别为0.813,1.759。【结论】对棉花冠层反射光谱进行SG+CWT变换比单一进行SG平滑或CWT处理在棉花冠层氮素估算建模方面具有更大的优势。结果显示基于SG+CWT处理的棉花冠层光谱数据构建的RF模型是估算棉花氮素含量的最优模型,此结论为基于遥感技术的棉花氮素营养诊断及棉田的精确施肥管理提供了必要的技术支撑。

关键词：棉花氮素光谱预处理连续小波变换模型

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南疆地区不同青贮玉米生产性能及营养品质综合评价分析

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农业与技术 2022年第17期42卷 1-5页

作者：张小功王永明李瑜李紫琴金彦龙塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所新疆阿拉尔843300

为筛选出适宜在南疆地区栽培的青贮玉米品种,试验探究了8个青贮玉米品种的农艺性状、鲜草产量及营养品质,以筛选出适应性好、高产优质的青贮玉米品质,从而为青贮玉米在南疆地区的推广提供科学依据。结果表明:供试的8个青贮玉米中,“新饲... 详细信息

为筛选出适宜在南疆地区栽培的青贮玉米品种,试验探究了8个青贮玉米品种的农艺性状、鲜草产量及营养品质,以筛选出适应性好、高产优质的青贮玉米品质,从而为青贮玉米在南疆地区的推广提供科学依据。结果表明:供试的8个青贮玉米中,“新饲玉12号”的株高最高,茎粗最粗的为“SC704”,“新饲玉12号”鲜草产量最高,显著高于其他品种;干物质率最高的是“屯玉168”,粗蛋白含量最高的是“新玉24号”,粗脂肪含量最高的是“新玉33号”,灰分含量最高的是“SC704”,淀粉含量最高的是“屯玉168”,“SC704”的酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维含量最低,相对饲用价值最高。参试的8个青贮玉米中,只有“SC704”达到国家一级,“KWS1553”和“桂青贮1号”达到国家二级,“新饲玉12号”和“和育187”达到国家三级。主成分分析综合得分排名由高到低依次为“和育187”、“新饲玉12号”、“新玉24号”、“屯玉168”、“新玉33号”、“桂青贮1号”、“KWS1553”、“SC704”。因此,“和育187”与“新饲玉12号”适合在南疆地区推广。

关键词：青贮玉米鲜草产量营养品质主成分分析

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不同用量沼液对棉花光合参数及产量的影响

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农业与技术 2023年第14期43卷 21-26页

作者：申栋妍张小功韩建文李紫琴李贞李发永王家强柳维扬塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 南疆干旱区特色作物遗传改良与高效生产兵团重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学南疆绿洲农业资源与环境研究中心新疆阿拉尔843300

通过大田试验,探讨不同浓度的沼液如何改善棉花的光合特征,分析促进棉花高产的沼液用量。采取单因素完全随机试验,将大田试验与实际应用相结合,设置不同用量的沼液作为试验的调控因子,其中沼液的施用量依次为0kg/次(空白对照组),100kg/... 详细信息

通过大田试验,探讨不同浓度的沼液如何改善棉花的光合特征,分析促进棉花高产的沼液用量。采取单因素完全随机试验,将大田试验与实际应用相结合,设置不同用量的沼液作为试验的调控因子,其中沼液的施用量依次为0kg/次(空白对照组),100kg/次,200kg/次,300kg/次,分别用CK、T1、T2、T3表示。结果显示:沼液的施用能够促进棉花的光合性状,提高棉花的产量,且沼液施用量越大,对棉花的促进作用也越强,但超过200kg/次的临界值时,施用沼液会导致棉花的产量下降,对棉花的生长发育造成抑制。在试验中,施用200kg/次的沼液时,棉花的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片水分瞬时利用效率都达到了最高值,分别高于对照组9.4%、8.7%、31.07%和4.18%;在相同的处理条件下,棉花的胞间CO_(2)浓度却低于对照组9.69%。使用沼液可以显著提升棉花的铃数,当施用量达到200kg/次时,棉花的平均产量显著增加,达到314.1kg·667m^(-2),比未施用沼液的对照组增加了18.1%。结论得出,沼液的施用有利于棉花进行光合作用,促进了棉花的生长发育,使棉花的产量得到了提升,但是超过一定的范围,对棉花的生长发育有抑制作用。

关键词：沼液棉花光合参数产量

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