不同灌水处理下冬小麦地上干生物量的高光谱监测

地上干生物量是反映作物生长发育和产量的重要指标。本试验通过不同的灌溉处理,研究了冬小麦生育期地上干生物量的变化规律,分别利用多元线性回归(MLR)和连续投影算法-MLR(SPA-MLR)构建了冬小麦地上干生物量光谱监测模型。结果表明:拔节期+孕穗期+开花期+灌浆期的灌溉方案有利于生物量积累;基于SPA-MLR构建的预测模型精度均高于MLR预测模型,其中,以开花期模型最优,R~2达到了0.96,RMSE为0.092,验证集的R~2为0.76,RMSE为0.18;综合冬小麦主要生育时期(拔节期至灌浆期)的预测模型的R~2达到了0.64,RMSE为0.30,验证集的R~2为0.54,RMSE为0.26,可以实现拔节期至灌浆期冬小麦地上干生物量的预测。本研究可为利用高光谱遥感技术预测冬小麦地上干生物量提供技术支持。     

丛枝菌根真菌接种与磷添加对干旱胁迫燕麦土壤微生物生物量及酶活性的影响

研究丛枝菌根真菌(AMF)接种与磷添加对干旱胁迫燕麦根系AMF侵染率、土壤微生物生物量和酶活性的影响,探讨其与燕麦产量的关系,为旱作区燕麦磷肥合理施用的菌根调控技术提供依据。试验采用盆栽控水,设置2个水分水平(正常供水,75%土壤相对含水量,W1;干旱胁迫,55%土壤相对含水量,W2)、3个施磷水平(0、20、40 mg·kg^-1,P0、P1、P2)、2个AMF水平(接种,AMF;不接种,NAMF),共12个处理。于燕麦拔节期、灌浆期、成熟期采集根系和土样,检测根系AMF侵染率,测定土壤MBC、MBN、MBP,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性,及成熟期燕麦产量。结果表明：水分处理、磷处理和AMF处理均对各指标有显著影响,三因子在土壤MBN和土壤蔗糖酶活性上存在显著交互作用。干旱胁迫下,与未接种处理相比,接种AMF后,各指标均显著提高。P1下,燕麦生育期内AMF侵染率,土壤MBC、MBN、MBP,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及产量较P0显著提高的最大幅度分别达13.21%、52.26%、47.07%、88.94%、23.15%、15.44%、11.15%、17....     

冬小麦叶片SPAD值高光谱估测的预处理方法

为选择合适的光谱预处理方法,提高叶片SPAD值的预测精度,本研究分析冬小麦不同叶位叶片SPAD值与光谱的响应关系,对原始光谱数据进行归一化处理(NC)、多元散射校正(MSC)和基线校正(BC)及组合处理,并结合连续投影算法(SPA)和逐步多元线性回归(SMLR)构建SPAD值光谱估测模型。结果表明:增加施氮量能提高冬小麦不同叶位叶片的SPAD值,生育前期顶二叶在近红外光谱区域反射率最大,生育后期则为顶一叶最大;单一光谱预处理中基于NC处理的光谱预测模型最好(R2=0.770、RMSE=1.483),MSC处理降低了模型预测效果,组合预处理中,以BC+NC建模效果最好,R2和RMSE分别为0.755和1.540;部分预处理在一定程度上可以消减噪音,但不当的预处理方法会降低模型的预测能力;预处理方法并不是越多越好,顺序不同预测模型精度不同。     

裸燕麦Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的分离、鉴定与分析

本研究根据Ty1-copia类反转录转座子反转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从裸燕麦(Avena nuda L.)品种‘品燕1号’基因组中分离获得23条Ty1-copia类反转录转座子序列,并对序列特征、系统发育关系及其转录活性进行分析。结果显示,23条Ty1-copia类反转录转座子存在较高的异质性,序列间的一致性为45%～98%,存在插入、移码和终止密码突变,但频率不高;系统发育分析结果表明,燕麦Ty1-copia类反转录转座子在进化过程中主要为垂直传递。本研究通过检索燕麦基因表达数据库,发现了5个有转录活性的Ty1-copia类反转录转座子。     

基于多植被指数组合的冬小麦地上干生物量高光谱估测

为了探究多种植被指数组合与偏最小二乘回归(PLSR)结合对于提高冬小麦地上干生物量估测精度的影响,本研究以氮运筹试验为基础,比较分析了18种植被指数与冬小麦地上干生物量的相关性,筛选出相关性较好的植被指数,建立多种植被指数组合的PLSR模型,并对模型进行评价比较。结果表明:除叶绿素归一化植被指数(NPCI)外各植被指数均与冬小麦地上干生物量有良好的相关性,中分辨率陆地叶绿素成像指数(MTCI)、绿色归一化植被指数(GNDVI)、改进红边比值植被指数(MSR705)和特征色素简单比值指数c(PSSRc)4个植被指数相关系数绝对值均达到0.800以上;多植被指数组合构建的PLSR模型中,以PSSRc、MSR705和MTCI 3个植被指数建立的复合式模型建模集(R2=0.719,RMSE=0.316)和验证集(R2=0.696,RMSE=0.346)表现最佳。因此,多种植被指数组合与偏最小二乘回归(PLSR)结合能有效提高冬小麦地上干生物量的估测精度,为更好地实现冬小麦地上干生物量高光谱遥感估测提供有效技术途径。     

基于近红外光谱的冬小麦籽粒蛋白质含量检测

冬小麦籽粒蛋白质含量(GPC)是评价冬小麦品质的主要指标,为了研究不同建模方法对GPC检测的影响,本研究对冬小麦籽粒的近红外原始光谱进行S-G平滑、基线校正和多元散射校正等预处理,利用连续投影算法(SPA)提取冬小麦GPC的重要光谱波段,并结合偏最小二乘回归(PLSR)、主成分回归(PCR)、支持向量机(SVM)和多元线性回归(MLR)建立GPC的光谱预测模型,并综合比较模型的适用性。结果表明:经过SPA提取的特征波段为1801、1010、1109、2284、2219、2239、871、1361、1925、1849和1456 nm;模型评价方面,利用特征波段建立的SVM模型效果较好,其中校正均方根误差(RMSEC)和R2分别为0.2481和0.9760,验证均方根误差(RMSEP)和R2分别为0.3587和0.9581。研究表明,SPA+SVM预测模型在一定程度上能够实现冬小麦籽粒蛋白质的快速、无损检测。     

冬小麦高产高效栽培投资风险预测模拟

在产量形成规律及投入产出效益规律基础上,建立了冬小麦高产高效栽培投资风险预测模拟模型.并以Window XP为平台,采用VB(Visual Basic)语言编程,建立了相应的可视化模拟系统。通过模拟,生产者可以预测在当时的市场价格下小麦生产的投资风险大小,并预测生产的最大利润及小麦产量.模拟系统还可以用于决策部门对市场价格的宏观调控,如果希望增加农民收入,鼓励农民生产粮食,决策部门可以先定单位面积小麦生产利润值,通过模拟得适宜的肥粮价比,用来调控市场价格,     

冬小麦高产优质高效栽培决策模拟研究

在产量和品质形成规律及投入产出效益规律基础上,应用模糊集方法,构建了一个综合的冬小麦高产优质高效栽培优化决策模拟模型.并以Window XP为平台,采用VB(Visual Basic)语言编程,建立了相应的可视化决策支持系统.实现了在不同时空、自然、社会、经济、技术条件下,进行多目标、可综合、可选择、可调控的冬小麦田间水肥管理决策的目标.通过检验证明模拟模型是可行的.