滴灌施肥频率对烤烟生长、氮肥利用及烟叶产质量的影响

为探明滴灌施肥频率对烤烟生长、氮肥利用及烟叶产质量的影响,2018-2019年通过田间试验,以不施肥空白(CK)和当地常规处理(CF,即肥料干施+滴灌)为对照,研究低频滴灌施肥(DF1,即养分管理期1次滴灌施肥)、中频滴灌施肥(DF2,即养分管理期连续2天每天1次滴灌施肥)和高频滴灌施肥(DF3,即养分管理期连续3天每天1次滴灌施肥)对烤烟农艺性状、根系发育形态、氮肥累积量和利用效率及烟叶产质量的影响。结果表明,与CF相比,各滴灌施肥处理烟叶产量无显著差异(P<0.05),氮肥利用率有不同程度提高,烟株发育状况则因滴灌施肥频率而异。与DF1和DF2相比,DF3烟株旺长期叶面积系数分别增加了7.3%~33.3%和1.6%~28.7%,根系体积分别增加了3.9%~46.6%和21.2%~40.5%,氮素利用率分别提高了39.0%~95.0%和21.5%~34.3%,烟叶烟碱含量分别增加了17.5%~28.5%和12.5%~20.0%。与中频滴灌施肥和低频滴灌施肥相比,高频滴灌施肥有利于促进烟株生长和根系形态发育,提高氮肥利用效率和烟叶品质质量,是有效协同氮肥高效利用和烟叶产质量的滴灌施肥措施。

基于去除土壤效应的烤烟叶面积指数及烟碱含量的无人机高光谱监测研究

[目的]土壤背景在无人机遥感监测中存在干扰作用,本文旨在对烟草长势和品质无人机高光谱监测进行去土壤效应的研究。[方法]通过实施2个品种、4个施氮水平互作处理的烤烟田间试验,利用无人机平台搭载的高光谱相机获取大田关键生育期的烤烟冠层反射光谱数据,并分别使用土壤植被组分光谱分解(3SV)算法与植被指数阈值法去除土壤效应后的各小区平均光谱,利用植被指数优化算法进行全生育期烤烟叶面积指数和烟碱含量的高光谱监测模型构建。[结果]在使用3SV算法后,波段组合与烟叶烟碱相关关系较高的区域分布在λ1:450~500 nm和λ2:580~660 nm组合以及λ1:630~670 nm和λ2:680~700 nm;波段组合与叶面积指数相关关系较高的区域分布于λ1:730~770 nm和λ2:750~800 nm组合以及λ1:510~600 nm和λ2:680~700 nm。基于3SV算法的烟叶烟碱含量与叶面积指数监测模型验证精度均较植被指数阈值算法处理后有不同程度提高,‘云烟87’烟碱的模型验证决定系数R 2从0.64提高到0.88,RMSE从0.71%降低至0.29%,效果最为明显。利用3SV算法与波段优化算法,筛选出与‘云烟87’和‘K326’叶面积指数关系最佳的指数分别为NDLI_(515,691)和NDLI_(764,799);与‘云烟87’和‘K326’烟碱含量关系最佳的指数分别为NDNI_(450,658)和NDNI_(456,654),并建立了适用于监测大田生育期的叶面积指数与叶片烟碱含量的模型。[结论]通过比较不同去除土壤背景算法,发现3SV算法提高了烟草叶面积指数与烟碱监测模型的精度,为无人机高光谱大面积监测烟草长势与品质提供了技术支持。

基于改进YOLOv8和无人机遥感影像的大田烟株数量检测

植株精确计数在精准化农业中至关重要,是监测作物生长和预测产量的重要基础。针对成熟期烟草植株存在的密植、重叠和高空小目标等难题,研究提出了一种轻量级GEW-YOLOv8烟株检测算法。该算法采用GhostC2f模块减少了模型的参数和计算量,并应用高效的多尺度注意力机制来区分被遮挡的烟草植株。此外,还引入了WIoU损失函数,以加速模型收敛并提高准确性。实验结果表明,与原始模型相比,模型的效率和准确性有了显著提高,浮点运算次数减少了24.7%,模型大小减少了26.7%。改进后的模型烟草植株检测平均精度AP 0.5和AP 0.5~0.95分别为99.1%和86.2%,相较于原YOLOv8n模型分别提高了0.8%和3.6%。改进后的模型能够更快、更精确地识别田间烟草植物,为智慧烟草农业提供技术支持。

一种基于文丘里原理的排泥装置性能分析

根据文丘里原理设计了一种深水排泥装置,利用ANSYS-CFX软件对所设计排泥装置的性能进行数值模拟分析,研究了注水量、管壁粗糙度、泥浆密度等因素对排泥效率的影响。研究结果表明,在粗糙度为0.001m,泥浆密度接近水时,吸泥量随注水量的增加呈线性增加,两者比值在3.44附近,可见该排泥装置总体排泥效率较高,水泵压强为0.75MPa时,吸泥量可达419.7m^(3)/h;管壁粗糙度的增加会降低吸泥量,从而降低吸泥量与注水量的比值;泥浆密度的增加会显著降低该排泥装置的排泥效率,泥浆密度为1300kg/m^(3)时吸泥量与注水量的比值为3.12。研究成果可为文丘里法排泥的应用以及排泥作业方式的选择提供参考。

垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响

为探明垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育和水肥利用的影响,2022年进行田间试验,设置5种垄体构形:塘形垄、槽形垄、碟形垄、梯形垄、拱形垄和3个灌水量梯度:低灌水量[I0.5,0.5L/(株·次)]、中灌水量[I1.0,1.0 L/(株·次)]、高灌水量[I1.5,1.5 L/(株·次)],分析烤烟伸根期生长发育、烟株水分利用效率及氮、磷、钾累积量状况。结果表明,烟垄构形和灌水量对烤烟伸根期主要农艺性状、各部位生物量、水分利用效率及氮、磷、钾累积量均有极显著影响(P<0.01),且两因素之间存在极显著的交互效应(P<0.01)。烟垄构形对烤烟伸根期农艺及水肥利用的影响因灌水量而异。低灌水量条件下,以常规塘形垄农艺及水肥利用表现相对最优;中、高灌水量条件下,以碟形垄农艺及水肥利用表现相对最优。各垄形条件下,烟株主要农艺性状、各部位生物量、及氮、磷、钾累积量与灌水量之间均表现为极显著正相关关系(P<0.01)。所有处理中,以碟形垄-I1.5处理烟株伸根期农艺性状最优、叶片及全株生物量最大、水分利用效率和氮、磷、钾累积量最高。灌溉水有限的条件下,塘形垄可有效提高伸根期水分利用效率,是西南烟区应对移栽期干旱的重要栽培方式;灌溉水充足的条件下,碟形垄可有效促进烤烟伸根期生长发育和水肥的高效利用,可作为有水源保障条件下的栽培垄作方式选择。

连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响

【目的】研究烤烟不同连作年限对云南典型砂质红壤微生物量和胞外酶活性化学计量特征的影响,结合土壤理化性状探究其相关机制,为缓解烟草连作障碍提供理论参考。【方法】以连作1、2、4、6和9 a的植烟砂质红壤为研究对象,测定其土壤理化性状、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷以及土壤碳、氮、磷营养元素循环相关的土壤胞外酶活性。运用生态化学计量学和冗余分析(redundancy analysis,RDA)对土壤肥力属性与土壤胞外酶活性的关系进行分析。【结果】(1)随着连作年限的增加,土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均呈先降低后升高的变化趋势,且以连作4 a时最低。(2)连作土壤pH值为5.68~6.43;在连作1~6 a范围内,随着连作年限的增加土壤pH值呈下降趋势,连作9 a时土壤pH值升高。(3)RDA分析表明:土壤有机碳含量、全磷含量和pH值与土壤胞外酶活性显著相关。土壤胞外酶化学计量分析表明:连作1、2和6 a时,土壤中微生物受到较强的碳源限制;而所有连作年限的土壤中微生物都受到氮源限制。【结论】烤烟连作4 a后,土壤pH值以及碳、氮、磷元素发生显著变化,且与土壤氮循环相关的土壤胞外酶活性增强,将土壤中的有机氮转化为无机氮以保持土壤氮的平衡。

青贮玉米自交系主要农艺性状与产量性状分析

为了探讨青贮玉米自交系主要农艺性状对产量的影响,筛选出综合性状优良的自交系用于青贮玉米育种。本研究对17个青贮玉米自交系材料的植株性状、果穗性状、产量性状进行方差分析、变异分析、相关性分析。结果表明,N00、温611自交系的株高、穗位高、全株干重、全株鲜重、籽粒产量均显著或极显著高于大部分自交系,可作为今后通用型粮饲青贮玉米育种的骨干亲本。各性状变异系数依次为:秃尖长>籽粒产量>雄穗分枝>全株鲜重>全株干重>百粒重>穗位高>株高>穗行数>茎粗>出籽率。相关系数表明,调查的8个主要农艺性状中对产量影响较大的是株高、穗位高、百粒重、出籽率、茎粗,在自交系的培育中应着重挑选穗位、株高、出籽率、粒重和茎粗等性状,同时还需把雄穗分枝、秃尖长等其他性状作为综合考虑的因素。

不同施肥处理对洱海流域烤烟生长及氮素利用的影响

为筛选出适用于洱海流域烟田高效低损的施肥方案,以洱海流域2个烤烟主推品种(K326和红花大金元)为研究对象,在洱海西部和北部同时设置4种施肥处理:不施氮肥处理(N0)、农户传统处理(FP)、稳定性氮肥处理(NOPT-1)和缓释氮肥处理(NOPT-2)。根据烤烟经济性状和表层土壤无机氮含量等指标,分析不同施肥处理对洱海流域烤烟生长和氮素利用的影响。结果表明,对于烤烟K326,NOPT-1处理较FP处理提高了产量、产值和各农艺性状,施氮效益提高了6 826元/hm~2,氮肥偏生产力显著提高78.1%,同时表观氮素损失量降低23.9%;NOPT-2处理施氮效益较FP处理提高了4 292元/hm~2,氮肥偏生产力显著提高64.8%,表观氮素损失量降低19.2%。对于烤烟红花大金元,NOPT-1处理在产量、产值和农艺性状方面与烤烟K326表现一致,施氮效益提高了10 900元/hm~2,氮肥偏生产力显著提高32.9%,表观氮素损失量降低58.0%;NOPT-2处理产量和产值低于FP处理,但提高了3 584元/hm~2的施氮效益,氮肥偏生产力显著提高24.6%,同时表观氮素损失量降低65.5%。综上所述,稳定性氮肥和缓释氮肥处理均可以提高施氮效益,并显著提高氮肥偏生产力,减少氮素损失。其中,稳定性氮肥处理综合表现较好,有效兼顾了烤烟生长和环境效益。

基于连续小波变换的烤烟叶片总氮和烟碱含量高光谱监测预测研究

【目的】明确关键生育期及烤后烟叶总氮和烟碱含量的光谱响应规律并构建监测预测模型,以期及时准确地获取烟叶总氮及烟碱含量。【方法】通过实施不同品种、不同施氮水平互作处理的烤烟田间试验,以不同处理的植株冠层高光谱为数据源,通过多尺度连续小波变换和敏感小波特征提取,构建各生育期及烤后烟叶总氮和烟碱的监测预测模型。【结果】(1)不同生育期鲜烟叶总氮及烟碱含量的最优小波特征有所差异:总氮的最优小波特征位置随着生育进程的延长向长波方向移动,从427nm(旺长期)到720 nm(打顶期)再到769 nm(中部叶成熟期);而烟碱在打顶期(WF_(715,6))和中部叶成熟期(WF_(714,3))具有较为一致的特征位置,但最优尺度不同,因此在不同生育期分别建立监测模型是必要的;(2)打顶期的总氮及烟碱含量监测精度较高,该时期的敏感小波特征WF_(720,7)与烟株叶片的总氮含量相关系数较大(r=-0.83);特征WF_(715,6)与烟株叶片的烟碱含量相关系数较大(r=-0.81),且模型验证集NRMSE均在20%以内;(3)打顶期对烤后烟叶总氮和烟碱含量预测精度优于旺长期及中部叶成熟期,使用打顶期冠层光谱提取的敏感小波特征WF_(628,3)预测总氮含量的NRMSE为7.37%,WF_(856,3)预测烟碱含量的NRMSE为12.6%。【结论】本研究基于敏感小波特征构建的各生育期烤烟叶片总氮及烟碱含量监测和预测模型具有较好的准确性,为烤烟氮素管理调控、品质监测预测以及烤烟加工分级等提供支持。

施肥管理对洱海流域烤烟产质量及氮磷养分径流损失的影响

优化施肥管理措施,实现洱海流域植烟区农田氮磷养分资源高效利用,有利于协同提升烤烟的经济、品质和环境效益。通过在不同类型烟田(洱海西部银桥镇和洱海北部三营镇)设置径流收集装置,明确了洱海流域烤烟K326和红花大金元品种在不同处理(不施肥-CK、有机肥-FP、复合肥-CF和有机无机肥配施-OAI)下烟叶品质、产值、肥料利用率、氮磷养分径流损失量以及土壤无机氮动态等指标,明确协同实现高产出与低径流损失的施肥种类及用量。结果表明:洱海流域烟田径流量与降水量间均有显著线性正相关关系(P<0.05)。无机氮素流失的主要形态是硝态氮,磷素流失的主要形态是可溶性磷。与FP处理相比,OAI处理在银桥分别减少总氮、总磷径流流失量42.61%、4.81%,在三营减少总氮、总磷流失量30.17%、25.00%。并且OAI处理在各项经济性状和内在品质指标上均表现较优,在洱海西部银桥烤烟的产量、产值获得最大值,分别高于FP处理3.61%、12.85%;在洱海北部三营,产量、产值分别高于FP处理4.30%、14.87%。同时,银桥和三营OAI处理成熟期表层土壤(0~20 cm)无机氮残留分别低于FP处理50.39%和15.75%,有效降低养分资源浪费。本试验结果为实现洱海流域植烟区面源污染防治和农田养分资源高效利用提供了理论基础和技术途径。

结合空频域多尺度特征的植株叶片分割方法

为实现植物表型参数的精准获取,针对自然环境下不同尺度叶片分割的细节损失问题,提出结合空频域多尺度特征的植株叶片分割方法。以U-Net网络架构为基础,设计下采样频域变换模块,在卷积神经网络中引入频域特征表示替换池化层,利用2D-DCT和2D-IDCT的频域变换方法感知植株叶片目标的全局语义特征;构建多尺度特征融合模块,增加6个上采样节点,提取和连接植株叶片图像细粒度的特征信息;改进通道注意力模块学习分支特征,采用联合损失函数优化网络性能。在2017CVPPP公开数据集上开展实验,结果表明,植株叶片分割网络的交叉比、平均交叉比、像素准确率、精准率和F-score分数分别达到了97.07%、98.04%、99.53%、99.68%和99.74%。与FCN-8s、FCN-ResNet、DeepLabV3+、SegNet和U-Net模型相比,网络的交叉比和平均交叉比最高提升23.32%和12.43%,在较小尺度和细节处理上改善了植株叶片的分割精度,可为植物表型方向的应用研究提供一种可借鉴的思路。

施用有机肥对植烟土壤理化性质的影响

通过在植烟土壤中添加玉米秸秆、猪粪、未腐熟有机肥和腐熟有机肥4种有机物料,研究了其对烤烟不同生长时期土壤理化性质的影响。结果表明:(1)4种有机物料均能在一定程度上改善土壤环境,提高植烟土壤肥力;(2)不同有机肥对土壤理化性质的影响存在差别。与其它3种有机物料相比,施用腐熟有机肥在提高土壤肥力、改良酸性土壤、增强土壤保肥、供肥性能和缓冲能力方面具有较好的效果;秸秆对于提高土壤钾含量以及控制土壤碱解氮水平具有重要作用;猪粪在提高土壤磷含量方面效果较好。

CO_2浓度升高加快水稻灌浆前期籽粒的生长发育进程

本研究利用开放式空气中CO2浓度增加（Free Air CO2 Enrichment,FACE）试验平台,研究CO2浓度升高200 μmol·mol^-1下,水稻灌浆早期籽粒大小、生长速率、可溶性碳水化合物和淀粉含量及蔗糖转化酶活性等在开花后20 d内的变化动态.结果表明,与对照相比,FACE处理加快了灌浆早期籽粒的发育进程,尤其加快了籽粒宽度达到最大的日程,籽粒大小和籽粒灌浆速率提前3 d达到最大值;成熟时籽粒的长宽积FACE下的比对照下的提高了4.5%,但粒重无差异;FACE下开花后2～5 d内籽粒中的还原糖和蔗糖的含量及细胞壁转化酶和细胞质转化酶的活性显著高于对照下的,但淀粉含量和可溶性酸性转化酶活性则无显著差异.从结果推论,FACE加速水稻灌浆前期籽粒生长发育与其花后早期颖果内蔗糖合成和转运水平之间可能存在内在联系.

烤烟幼苗响应温度胁迫的部位差异

为了比较烤烟幼苗不同部位响应低温和高温胁迫的差异，测定了不同温度胁迫时的组织电导率，拟合Logistic方程求得半致死温度（L50），并以LT50作为主要评价指标分析烟草的部位差异。结果表明，在短期（1h）低温处理时，抵抗低温的能力排序为芽〉叶≥茎〉根，长期（24—72h）低温处理时，最易受到伤害的部位是根部，其次是茎，再次是芽和叶片；短期（15min）高温处理时，芽抵抗能力最强，其次是叶片和根，茎部抗高温的能力最弱。因此，在实际生产中烤烟幼苗遭受温度胁迫时，应在其较敏感部位未受到致命伤害之前采取相应的增温或降温措施。

引进津巴布韦烤烟品种KRK26在云南烟区最佳栽培措施筛选

KRK26是引自津巴布韦的烤烟新品种,其在云南烟区的栽培技术尚不成熟,以植烟密度、施肥量、留叶数和留叶方式4个关键生产技术为试验因素,设计4因素3水平的正交试验,以烟株的田间表现和产量产值为评价指标,对KRK26的最佳栽培措施进行筛选。结果表明,KRK26在云南烟区种植时,以株行距55 cm×120 cm、每公顷施氮量75～105 kg、留叶数22片、打顶时去掉下部2～4片叶为最优栽培技术组合。

烤烟品种间烟叶化学成分含量对海拔高度的响应

为了探讨品种间烤烟化学成分与海拔高度的相关性,在云南不同海拔(706～2356 m)植烟区采集182个烤烟中部烟叶样品,品种涉及云烟87、云烟85、K326和红大,检测了样品中的34种化学成分,通过相关分析和聚类分析,比较了化学成分及其与海拔高度相关性在品种间的差异。结果表明,4个品种中红大可溶性糖类和有机酸类含量最低,总氮、烟碱、质体色素和多酚类物质含量最高,明显区别于其他3个品种。相关分析表明,K326中总糖、总氮、烟碱、石油醚提取物等指标与海拔高度的相关性明显不同于其他3个品种,类似的结果也体现在丙二酸、丁二酸和亚油酸、β-胡萝卜素、单双糖含量等指标。因此,烟叶的化学成分及其随海拔高度的变化情况存在着较大的品种差异。

利用福马铁路开行福州市域列车方案研究

利用既有铁路开行市域列车可通过投入最少的工程投资盘活铁路资源、服务沿线地区,是实现地方与铁路“双赢”的有效方式。该文从福马铁路的线路能力、客流条件、线路条件及机电系统条件等方面对福马铁路开行市域列车的必要性及技术可行性进行分析,在此基础上对福马铁路客运化改造的技术标准及运营管理模式进行研究,并对福马线改造的行车速度、车辆类型、新增车站到发线有效长度等标准,以及政府购买服务的运营管理模式选择提出建议,以期为福州都市圈既有铁路开行市域列车的发展提供参考。

加强家校社协同 推动教育扩优提质

导读今年全国“两会”期间,学校家庭社会协同育人话题受到关注。在3月9日举行的民生主题记者会上,针对“今年我国将开展基础教育扩优提质行动,努力满足人民群众对‘上好学’的期盼,教育部将采取哪些具体措施来落实好这一行动?”这一热点问题,教育部部长怀进鹏提出了五条具体措施。其中一条就是“合作育人要扩优提质,进一步加强家校社协同”。怀进鹏指出:“我们常说家庭是孩子的第一所学校,社会是孩子成长的大学校、大熔炉,只有家庭、学校和社会形成育人的合力,孩子才能拥有更好的成长环境……我们需要学校与家庭、社会来共同守护和关爱我们的未来,共同推进基础教育更高质量的发展。”党的二十大报告指出,“健全学校家庭社会育人机制”。

不同光质对烟草叶片生长及叶绿素荧光参数的影响

以烤烟品种云烟87为材料,通过覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了烟草叶片在70 d生长发育期内,光质对烟叶生长进程、叶绿素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：①与白膜处理相比,处理14 d,红、紫膜处理的叶长显著增加,各处理叶宽、株高、茎围差异不显著;在14-42 d处理下,蓝膜处理对叶长、叶宽、株高抑制明显,增加茎围粗度;②处理14-42 d,蓝、黄膜促进光合色素含量降解,处理42-70 d,蓝、紫膜延缓烟叶衰老,红膜在整个生长过程中都促进光合色素的合成;③处理14-70 d,与黄膜处理相比,红、蓝、紫膜处理有较高的净光合速率Pn、PSⅡ最大光化学量子效率Fv/Fm、PSⅡ实际光化学量子效率ФPSⅡ、光化学淬灭系数qP。结果表明,烟草不同生长期对光质的反应不同,红光、蓝光、紫光有利于烟叶的生长发育,黄光对烟叶生长的抑制作用明显。

云南烤烟多酚物质HPLC-DAD指纹图谱的建立

采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)法,测定了云南省18个县(区)4个主栽烤烟品种(云烟85、云烟87、K326和红花大金元)的多酚物质,建立了云南烤烟多酚物质的HPLC指纹图谱。指纹图谱检测的色谱条件是:Beckman Coulter USPHODS(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,流动相为甲醇和0.05 mol.L-1KH2PO4混合液,梯度洗脱,检测波长345 nm,流速0.5 mL.min-1,柱温为室温。应用相似度、相对误差等参数对所得指纹图谱进行了评价。结果表明:所建立的烤烟多酚物质指纹图谱检测方法操作简单,重复性好,响应值高,分离度好;不同产地来源、不同品种和不同叶位的指纹图谱相似度极高,但峰面积存在明显差异。因此所构建的指纹图谱可在对云南烤烟产地、品种和叶位的识别及质量控制方面发挥一定的作用。