中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-440) 作品数:6 被引量:100 H指数:5 相关作者: 王德建 张刚 颜晓 王远 王灿 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院研究生院 中国科学院大学 更多>> 发文基金: 中国科学院知识创新工程重要方向项目 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 自动化与计算机技术 环境科学与工程 更多>>
长期施磷的产量效应及其环境风险评价 被引量:12 2013年 基于太湖地区8 a的长期试验,应用常规化学分析法和数学统计方法,研究了不同施肥方式即单施化肥(NPK)、化肥配施稻麦全量秸秆还田(NPK+S)、无机肥配施鲜猪粪7.5 t.(hm2.a)-1(NPK+M7.5)及无机肥配施鲜猪粪15.0 t.(hm2.a)-1(NPK+M15)对稻麦轮作农田的作物产量、土壤各形态磷的累积及其潜在环境效应的影响.结果表明,在单施无机磷肥基础上,无论是秸秆全量还田还是配施不同量的猪粪,稻麦均没有显著增产;长期以常规无机磷肥用量配施猪粪,其土壤Olsen-P、Mehlich3-P、草酸盐磷(Pox)、CaCl2-P、水浸提磷(WEP)、总磷(TP)及土壤磷饱和度(degree of P saturation,DPS)等均显著增加,且配施猪粪量越大,各形态磷的累积量越大,土壤积累磷的环境风险越高;长期在常规无机磷肥用量基础上进行全量秸秆还田,与秸秆不还田处理相比,土壤各形态磷并无显著累积.综合考虑稻麦的产量效应、土壤磷库表观收支平衡、磷素长期累积的环境风险及经济效益等,在本研究区域目前的土壤环境条件下,常规磷肥施用量(45 kg·hm-2)基础上进行全量秸秆还田这一施肥方式是值得推荐的. 颜晓 王德建 张刚 冉景 郑继成关键词:猪粪 秸秆还田 环境风险 基于数码相机的水稻冠层图像分割及氮素营养诊断 被引量:42 2012年 利用数码相机对作物进行快速准确的营养诊断,需要对图像中作物冠层部分与非冠层部分进行有效的分割。该文依据绿色植被和土壤在可见光区域反射光谱的差异,提出了根据数字图像绿色通道和红色通道差值的大小设定阈值对图像进行分割的方法。阈值设定为10~20之间时对水稻冠层图像有较好的分割效果,拔节期和孕穗期获得最佳图像分割效果的阈值分别为10与20。分割后图像中提取的特征参数与SPAD值、叶片含氮量等指标间具有良好的相关关系,其中红光标准化值NRI与两者间的相关系数达到-0.87和-0.65。该方法能准确地分割水稻冠层图像,且简便易行,对绿色植被的图像分割具有普适性,有较高应用价值。 王远 王德建 张刚 王灿关键词:机器视觉 数码相机 图像分割 营养诊断 水稻 基于数码相机的水稻氮素营养诊断 被引量:8 2012年 作物叶片的颜色与其氮素营养状况密切相关,因此可以用叶片的绿色程度来反映其氮素水平。为了量化水稻叶片颜色特征并建立其与氮素营养状况间的关系,使用数码相机拍摄了不同品种、氮肥用量的水稻叶片图像,并比较了3个图像特征参数色相(H)、明度(V)、深绿色指数(DGCI)与SPAD值及水稻叶片含氮量的关系。结果表明,H、V、DGCI与SPAD值间存在良好的线性关系,拔节期、孕穗期DGCI和SPAD值间的决定系数分别为0.62**、0.60**。同时,3个特征参数和叶片含氮量间也存在良好的线性关系,孕穗期H、V、DGCI与叶片含氮量间的决定系数分别为0.53**、0.63**、0.59**。利用图像特征参数对水稻进行氮素营养诊断时选择孕穗期较好,3个特征参数中V较稳定,与水稻氮素营养间关系最好。 王远 王德建 张刚关键词:数码相机 水稻 氮素诊断 图像处理 长期不同施肥处理对麦季土壤酶活性的影响 被引量:6 2013年 为了明确长期不同施肥方式下麦季土壤酶对肥力水平的响应机制,基于中科院常熟农业生态实验站的长期定位试验,研究了不同施肥处理(无肥、化肥、化肥+中量猪粪、化肥+高量猪粪)对小麦拔节期和收获期土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,施肥能有效提高土壤脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性,降低多酚氧化酶活性,化肥+中量猪粪处理效果最佳,与无肥对照区的差异达到显著水平。相关分析表明,土壤酶活性与小麦产量的相关性优于土壤养分,不同施肥处理小麦拔节期和收获期各种土壤酶活性变化趋势一致。 彭小兰 王德建 王灿 颜晓 张刚关键词:土壤酶活性 有机肥配施 小麦 生育期 长期施磷稻田土壤磷素累积及其潜在环境风险 被引量:32 2013年 应用常规化学分析法和数学统计方法,基于太湖地区13年的长期定位试验,研究长期不同施磷水平下[0(不施磷)、30 kg.hm 2.a 1(低磷)、60 kg.hm 2.a 1(适磷)、90 kg.hm 2.a 1(高磷)]稻麦轮作系统稻田土壤磷素累积规律及磷素流失引发的环境风险。在本试验区土壤环境条件下,可能发生稻田磷素淋溶及径流的土壤耕层(0~15 cm)Olsen-P临界值分别为26.0 mg.kg 1和24.8 mg.kg 1。连续13年适磷、高磷施肥,土壤耕层Olsen-P含量分别达到26.9 mg.kg 1和33.2 mg.kg 1,均高于临界值浓度,且已导致稻田田面水与30 cm渗漏水中总磷浓度显著升高,大大提高了稻田磷素淋溶及径流的风险。低磷施肥土壤Olsen-P长期稳定在(10.1±2.0)mg.kg 1水平,并且每年的稻麦产量与高磷、适磷处理相比并无显著差异,而长期低磷施肥土壤磷的流失风险也较小。因此,在太湖地区稻麦轮作体系下,磷肥不宜以常规适磷水平长期施用,建议以低磷水平(30 kg.hm 2.a 1)长期施用或以适磷水平(60 kg.hm 2.a 1)间歇式施用。 颜晓 王德建 张刚 薄录吉 彭小兰关键词:稻麦轮作系统 OLSEN-P 耕层土壤 田面水 渗漏水 促根剂对太湖地区水稻生长、产量及氮素利用的影响 被引量:4 2012年 为研究一种促根剂对太湖地区水稻生长及氮肥利用的影响,设置添加促根剂和不添加促根剂两种处理,在5个施氮水平下分别测定水稻的生物量、产量和氮素利用率。结果表明:在相同施氮水平下促根剂可以增加水稻生物量,其中在施氮量150、200、250 kg/hm^2施肥水平下,抽穗期和灌浆期地上部生物量的增加幅度分别为17.95%、8.63%、11.09%和2.16%、12 13%、11.47%,存在显著性差异;促根剂明显增加了拔节期水稻根系干重,由低到高各施氮水平下的增幅依次为27.40%、8.52%、26.12%、6.85%、7.21%。促根剂有一定的增产效果,并且在氮肥用量大时效果更为明显。在250 kg/hm^2施肥水平,促根剂处理比不添加促根剂的处理增产5.79%,达到显著性差异水平。促根剂在一定程度上提高了水稻吸氮量、氮素农学利用率、氮素吸收利用率,高氮肥施用水平下表现明显,250 kg/hm^2下分别高出不添加促根剂的处理7.14%、33.26%、10.91%。 杨晓云 李文军 颜晓元关键词:促根剂 水稻 氮素利用率