1. 生物炭對(duì)農(nóng)田N2O排放的影響機(jī)制研究
何甜甜，劉天，云菲，馬彩娟，符云鵬
摘要：N2O是影響全球氣候變化的主要溫室氣體之一，對(duì)臭氧層的消耗起著催化作用。農(nóng)田土壤作為溫室氣體第二大排放源，如何降低其N2O的排放已成為不斷探索的重大課題。生物炭是在缺氧條件下由含碳量豐富的生物質(zhì)熱解而成的一種高比表面積、多孔性材料，具有提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為研究熱點(diǎn)。對(duì)農(nóng)田N2O排放的影響以及作用機(jī)制已有較多研究，但尚未形成統(tǒng)一定論。綜述了N2O排放機(jī)制，以及生物炭特性、生物炭與環(huán)境因子的相互作用對(duì)農(nóng)田N2O排放的影響，并對(duì)未來(lái)生物炭對(duì)溫室氣體排放的影響研究提出方向性建議。
通信作者:符云鵬E-mail:ypfu01@163.com
作者簡(jiǎn)介:何甜甜E-mail:htt0715@163.com
2. 基于連續(xù)小波變換的土壤有機(jī)質(zhì)含量高光譜反演
陳昊宇，楊光，韓雪瑩，劉昕，劉峰，王寧
摘要：以托克托縣境內(nèi)120個(gè)土壤有機(jī)質(zhì)含量以及對(duì)應(yīng)光譜數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，探究了不同土壤類型與土地利用類型下土壤有機(jī)質(zhì)高光譜反演研究的可行性，采用連續(xù)小波變換對(duì)原始光譜（R）、光譜倒數(shù)（1/R）、光譜對(duì)數(shù)（LnR）、光譜一階微分（R′）進(jìn)行分解生成小波系數(shù)并與土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行相關(guān)系分析，提取特征波段建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)模型（SVM）。結(jié)果表明：①R、1/R、LnR、R′與土壤有機(jī)質(zhì)相關(guān)系數(shù)經(jīng)過(guò)連續(xù)小波變換后，較之前增加了0.204、0.090、0.199、0.252，表明連續(xù)小波變換可深度挖掘光譜潛在信息，提升與有機(jī)質(zhì)含量之間的相關(guān)系數(shù)。②未經(jīng)過(guò)連續(xù)小波處理前，SVM無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥烙袡C(jī)質(zhì)含量的預(yù)測(cè)，經(jīng)過(guò)處理后，模型SVM-CWT-R與SVM-CWT-R′的精度決定系數(shù)分別達(dá)到了050、0.56，均方根誤差為0.17、0.15，相對(duì)分析誤差為1.62、1.53，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的有效估算。③經(jīng)過(guò)連續(xù)小波變換后BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型結(jié)果得到提升，其中BP-CWT-LnR預(yù)測(cè)模型效果最佳，精度決定系數(shù)達(dá)到0.76，較之前BP-LnR提升了0.2；均方根誤差達(dá)到015，降低0.04；相對(duì)分析誤差為2.12，增加了0.87。因此利用BP-CWT-LnR高光譜反演模型進(jìn)行區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)，可為當(dāng)今精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供理論參考與技術(shù)支持。
通信作者:楊光E-mail:yg331@126.com
作者簡(jiǎn)介:陳昊宇E-mail:chenhaoyu0807@163.com
3. 雙季稻區(qū)長(zhǎng)期秸稈還田配施化肥對(duì)大麥生理特性與產(chǎn)量的影響
石麗紅，唐海明，肖小平，李超，劉曲，程愛(ài)武，程凱凱，李微艷，文麗
摘要：為探明在大麥-雙季稻多熟制條件下，長(zhǎng)期秸稈還田配施化肥措施對(duì)大麥植株主要生育期葉片生理特性和產(chǎn)量的影響，于2018—2020年在長(zhǎng)期定位試驗(yàn)（33年）的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了無(wú)肥（CK1）、單獨(dú)施用化肥（CK2）和秸稈還田配施化肥（RF）3種不同施肥條件下植株葉片保護(hù)性酶活性、光合指標(biāo)及產(chǎn)量的變化特征。結(jié)果表明，RF顯著提高了大麥植株主要生育期葉片的超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，降低了丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量；CK2植株葉片中SOD、POD和CAT活性均顯著高于CK1，而MDA和Pro含量均顯著低于CK1。在大麥主要生育期，RF植株葉片的光合指標(biāo)（蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和凈光合速率）均顯著高于CK1。不同施肥處理下大麥產(chǎn)量在2年均表現(xiàn)為RF＞CK2＞CK1，RF分別較CK1顯著增產(chǎn)571.5和576.9 kg·hm-2。因此，采取秸稈還田配施化肥措施有利于增強(qiáng)大麥植株葉片抗氧化酶活性，改善光合特性，為大麥高產(chǎn)奠定生理基礎(chǔ)。
通信作者:唐海明E-mail:tanghaiming66@163.com
作者簡(jiǎn)介:石麗紅E-mail:582522224@qq.com
4. 外源硒礦粉對(duì)谷子保護(hù)酶活性、產(chǎn)量和籽粒中硒含量的影響
張宇杰，郭平毅，郭美俊，周浩，原向陽(yáng)，董淑琦，王玉國(guó)
摘要：為研究硒礦粉施用量對(duì)谷子保護(hù)酶活性、產(chǎn)量和籽粒中硒含量的影響，采用大田試驗(yàn)，以晉谷21號(hào)和張雜谷10號(hào)為試驗(yàn)材料，基施不同用量（0、204、394.8、789.45 kg·hm-2）的硒礦粉，研究硒礦粉對(duì)谷子生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒硒含量的影響。結(jié)果表明：隨著硒礦粉用量的增加，谷子各生育期葉片的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶活性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，丙二醛含量呈先降低后增加的趨勢(shì)，且均在T2處理時(shí)達(dá)到極值。與對(duì)照相比，T2處理對(duì)谷子穗重、穗粒重、千粒重以及產(chǎn)量的影響效果最為顯著，晉谷21號(hào)和張雜谷10號(hào)的產(chǎn)量分別增加了8.64%、6.64%。施用硒礦粉可以提高谷子籽粒中的硒含量，在T2處理下，晉谷21號(hào)籽粒硒含量最高達(dá)到了0.131 mg·kg-1，比對(duì)照增加了3.5倍。土壤施硒量為394.8 kg·hm-2可以作為硒礦粉在富硒小米生產(chǎn)中的推薦施用量。
通信作者:郭平毅E-mail:pyguo126@126.com
作者簡(jiǎn)介:張宇杰E-mail:627021870@qq.com
5. 生草對(duì)干旱荒漠區(qū)蘋果光合特性與葉片質(zhì)量的影響
陳俊，張琦，楊夢(mèng)宇，袁振楊
摘要：為探究干旱荒漠區(qū)生草覆蓋對(duì)果園蘋果光合特性和葉片質(zhì)量的影響，選用富士蘋果，設(shè)置清耕和生草覆蓋處理，研究不同處理對(duì)蘋果葉片光合特性日變化及葉片質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，生草覆蓋與清耕處理的果園空氣相對(duì)濕度（RH）及蘋果葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、水分利用率(WUE)及光能利用率（LUE）的日變化趨勢(shì)相似，生草覆蓋提高了蘋果葉片的Pn、Gs、RH、WUE、LUE，降低了葉片胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)及空氣溫度（Ta）。通徑分析發(fā)現(xiàn)，清耕處理的Ta對(duì)Pn有限制作用，Gs、Ci、Tr和RH是Pn的主要決定因子；生草覆蓋處理的Ta和RH對(duì)Pn有限制作用，Gs、Ci和Tr是Pn的主要決定因子。果園生草覆蓋增加了葉片的鮮重、干重、比葉重、葉綠素含量及K元素含量。研究表明果園生草覆蓋適合在干旱荒漠區(qū)推廣使用，為干旱荒漠區(qū)果園生草覆蓋提供理論依據(jù)。
通信作者:張琦E-mail:1041805650@qq.com
作者簡(jiǎn)介:陳俊E-mail:1014227856@qq.com
6. 晾制密度對(duì)雪茄煙主要含氮化合物變化規(guī)律的影響
鄧弋戈，丁松爽，朱家明，田煜利，喬保明，時(shí)向東
摘要：為全面把握雪茄煙葉晾制過(guò)程中氮代謝產(chǎn)物的變化規(guī)律，以制定合理的調(diào)制工藝，以雪茄煙品種‘Gu-5’為試驗(yàn)材料，研究不同晾制密度（40、60和80 片·桿-1）對(duì)雪茄煙葉主要含氮化合物變化規(guī)律的影響。結(jié)果表明，在各晾制密度下，煙葉各類含氮化合物變化趨勢(shì)較為一致。其中，總氮含量變化呈“雙峰曲線”，晾制結(jié)束時(shí)含量最低；可溶性蛋白降解主要發(fā)生在萎焉期和變黃期，氨基酸積累與蛋白質(zhì)降解同時(shí)進(jìn)行，呈“快-慢-快”的變化規(guī)律；總生物堿含量小幅度降低；硝酸鹽含量在晾制前后變化不大。不同晾制密度相比，40片·桿-1處理下煙葉總氮、蛋白質(zhì)和生物堿降解最快，3種化學(xué)成分均在晾制第25 d達(dá)到最低值；同時(shí)，該處理煙葉中氨基酸在晾制過(guò)程中得以充分積累，最終達(dá)到7.61 mg·g-1；此外，其硝酸鹽含量則始終最低。綜合來(lái)看，40 片·桿-1的晾制密度更有利于改善雪茄煙葉的品質(zhì)和工業(yè)可用性。
通信作者:時(shí)向東E-mail:yancaoshixd@163.com
作者簡(jiǎn)介:鄧弋戈E-mail:956888074@qq.com
何甜甜，劉天，云菲，馬彩娟，符云鵬
摘要：N2O是影響全球氣候變化的主要溫室氣體之一，對(duì)臭氧層的消耗起著催化作用。農(nóng)田土壤作為溫室氣體第二大排放源，如何降低其N2O的排放已成為不斷探索的重大課題。生物炭是在缺氧條件下由含碳量豐富的生物質(zhì)熱解而成的一種高比表面積、多孔性材料，具有提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為研究熱點(diǎn)。對(duì)農(nóng)田N2O排放的影響以及作用機(jī)制已有較多研究，但尚未形成統(tǒng)一定論。綜述了N2O排放機(jī)制，以及生物炭特性、生物炭與環(huán)境因子的相互作用對(duì)農(nóng)田N2O排放的影響，并對(duì)未來(lái)生物炭對(duì)溫室氣體排放的影響研究提出方向性建議。
通信作者:符云鵬E-mail:ypfu01@163.com
作者簡(jiǎn)介:何甜甜E-mail:htt0715@163.com
2. 基于連續(xù)小波變換的土壤有機(jī)質(zhì)含量高光譜反演
陳昊宇，楊光，韓雪瑩，劉昕，劉峰，王寧
摘要：以托克托縣境內(nèi)120個(gè)土壤有機(jī)質(zhì)含量以及對(duì)應(yīng)光譜數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，探究了不同土壤類型與土地利用類型下土壤有機(jī)質(zhì)高光譜反演研究的可行性，采用連續(xù)小波變換對(duì)原始光譜（R）、光譜倒數(shù)（1/R）、光譜對(duì)數(shù)（LnR）、光譜一階微分（R′）進(jìn)行分解生成小波系數(shù)并與土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行相關(guān)系分析，提取特征波段建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)模型（SVM）。結(jié)果表明：①R、1/R、LnR、R′與土壤有機(jī)質(zhì)相關(guān)系數(shù)經(jīng)過(guò)連續(xù)小波變換后，較之前增加了0.204、0.090、0.199、0.252，表明連續(xù)小波變換可深度挖掘光譜潛在信息，提升與有機(jī)質(zhì)含量之間的相關(guān)系數(shù)。②未經(jīng)過(guò)連續(xù)小波處理前，SVM無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥烙袡C(jī)質(zhì)含量的預(yù)測(cè)，經(jīng)過(guò)處理后，模型SVM-CWT-R與SVM-CWT-R′的精度決定系數(shù)分別達(dá)到了050、0.56，均方根誤差為0.17、0.15，相對(duì)分析誤差為1.62、1.53，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的有效估算。③經(jīng)過(guò)連續(xù)小波變換后BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型結(jié)果得到提升，其中BP-CWT-LnR預(yù)測(cè)模型效果最佳，精度決定系數(shù)達(dá)到0.76，較之前BP-LnR提升了0.2；均方根誤差達(dá)到015，降低0.04；相對(duì)分析誤差為2.12，增加了0.87。因此利用BP-CWT-LnR高光譜反演模型進(jìn)行區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)，可為當(dāng)今精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供理論參考與技術(shù)支持。
通信作者:楊光E-mail:yg331@126.com
作者簡(jiǎn)介:陳昊宇E-mail:chenhaoyu0807@163.com
3. 雙季稻區(qū)長(zhǎng)期秸稈還田配施化肥對(duì)大麥生理特性與產(chǎn)量的影響
石麗紅，唐海明，肖小平，李超，劉曲，程愛(ài)武，程凱凱，李微艷，文麗
摘要：為探明在大麥-雙季稻多熟制條件下，長(zhǎng)期秸稈還田配施化肥措施對(duì)大麥植株主要生育期葉片生理特性和產(chǎn)量的影響，于2018—2020年在長(zhǎng)期定位試驗(yàn)（33年）的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了無(wú)肥（CK1）、單獨(dú)施用化肥（CK2）和秸稈還田配施化肥（RF）3種不同施肥條件下植株葉片保護(hù)性酶活性、光合指標(biāo)及產(chǎn)量的變化特征。結(jié)果表明，RF顯著提高了大麥植株主要生育期葉片的超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，降低了丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量；CK2植株葉片中SOD、POD和CAT活性均顯著高于CK1，而MDA和Pro含量均顯著低于CK1。在大麥主要生育期，RF植株葉片的光合指標(biāo)（蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和凈光合速率）均顯著高于CK1。不同施肥處理下大麥產(chǎn)量在2年均表現(xiàn)為RF＞CK2＞CK1，RF分別較CK1顯著增產(chǎn)571.5和576.9 kg·hm-2。因此，采取秸稈還田配施化肥措施有利于增強(qiáng)大麥植株葉片抗氧化酶活性，改善光合特性，為大麥高產(chǎn)奠定生理基礎(chǔ)。
通信作者:唐海明E-mail:tanghaiming66@163.com
作者簡(jiǎn)介:石麗紅E-mail:582522224@qq.com
4. 外源硒礦粉對(duì)谷子保護(hù)酶活性、產(chǎn)量和籽粒中硒含量的影響
張宇杰，郭平毅，郭美俊，周浩，原向陽(yáng)，董淑琦，王玉國(guó)
摘要：為研究硒礦粉施用量對(duì)谷子保護(hù)酶活性、產(chǎn)量和籽粒中硒含量的影響，采用大田試驗(yàn)，以晉谷21號(hào)和張雜谷10號(hào)為試驗(yàn)材料，基施不同用量（0、204、394.8、789.45 kg·hm-2）的硒礦粉，研究硒礦粉對(duì)谷子生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒硒含量的影響。結(jié)果表明：隨著硒礦粉用量的增加，谷子各生育期葉片的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶活性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，丙二醛含量呈先降低后增加的趨勢(shì)，且均在T2處理時(shí)達(dá)到極值。與對(duì)照相比，T2處理對(duì)谷子穗重、穗粒重、千粒重以及產(chǎn)量的影響效果最為顯著，晉谷21號(hào)和張雜谷10號(hào)的產(chǎn)量分別增加了8.64%、6.64%。施用硒礦粉可以提高谷子籽粒中的硒含量，在T2處理下，晉谷21號(hào)籽粒硒含量最高達(dá)到了0.131 mg·kg-1，比對(duì)照增加了3.5倍。土壤施硒量為394.8 kg·hm-2可以作為硒礦粉在富硒小米生產(chǎn)中的推薦施用量。
通信作者:郭平毅E-mail:pyguo126@126.com
作者簡(jiǎn)介:張宇杰E-mail:627021870@qq.com
5. 生草對(duì)干旱荒漠區(qū)蘋果光合特性與葉片質(zhì)量的影響
陳俊，張琦，楊夢(mèng)宇，袁振楊
摘要：為探究干旱荒漠區(qū)生草覆蓋對(duì)果園蘋果光合特性和葉片質(zhì)量的影響，選用富士蘋果，設(shè)置清耕和生草覆蓋處理，研究不同處理對(duì)蘋果葉片光合特性日變化及葉片質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，生草覆蓋與清耕處理的果園空氣相對(duì)濕度（RH）及蘋果葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、水分利用率(WUE)及光能利用率（LUE）的日變化趨勢(shì)相似，生草覆蓋提高了蘋果葉片的Pn、Gs、RH、WUE、LUE，降低了葉片胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)及空氣溫度（Ta）。通徑分析發(fā)現(xiàn)，清耕處理的Ta對(duì)Pn有限制作用，Gs、Ci、Tr和RH是Pn的主要決定因子；生草覆蓋處理的Ta和RH對(duì)Pn有限制作用，Gs、Ci和Tr是Pn的主要決定因子。果園生草覆蓋增加了葉片的鮮重、干重、比葉重、葉綠素含量及K元素含量。研究表明果園生草覆蓋適合在干旱荒漠區(qū)推廣使用，為干旱荒漠區(qū)果園生草覆蓋提供理論依據(jù)。
通信作者:張琦E-mail:1041805650@qq.com
作者簡(jiǎn)介:陳俊E-mail:1014227856@qq.com
6. 晾制密度對(duì)雪茄煙主要含氮化合物變化規(guī)律的影響
鄧弋戈，丁松爽，朱家明，田煜利，喬保明，時(shí)向東
摘要：為全面把握雪茄煙葉晾制過(guò)程中氮代謝產(chǎn)物的變化規(guī)律，以制定合理的調(diào)制工藝，以雪茄煙品種‘Gu-5’為試驗(yàn)材料，研究不同晾制密度（40、60和80 片·桿-1）對(duì)雪茄煙葉主要含氮化合物變化規(guī)律的影響。結(jié)果表明，在各晾制密度下，煙葉各類含氮化合物變化趨勢(shì)較為一致。其中，總氮含量變化呈“雙峰曲線”，晾制結(jié)束時(shí)含量最低；可溶性蛋白降解主要發(fā)生在萎焉期和變黃期，氨基酸積累與蛋白質(zhì)降解同時(shí)進(jìn)行，呈“快-慢-快”的變化規(guī)律；總生物堿含量小幅度降低；硝酸鹽含量在晾制前后變化不大。不同晾制密度相比，40片·桿-1處理下煙葉總氮、蛋白質(zhì)和生物堿降解最快，3種化學(xué)成分均在晾制第25 d達(dá)到最低值；同時(shí)，該處理煙葉中氨基酸在晾制過(guò)程中得以充分積累，最終達(dá)到7.61 mg·g-1；此外，其硝酸鹽含量則始終最低。綜合來(lái)看，40 片·桿-1的晾制密度更有利于改善雪茄煙葉的品質(zhì)和工業(yè)可用性。
通信作者:時(shí)向東E-mail:yancaoshixd@163.com
作者簡(jiǎn)介:鄧弋戈E-mail:956888074@qq.com
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