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中国农机化学报 2024年第8期45卷 154-161,169页

作者：陈雨欣刘章鑫刘欣谊刘涛孙成明江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学江苏扬州225009 扬州大学智慧农业研究院江苏扬州225009

卫星遥感技术是目前较为常用的农作物监测与分类技术。为实现区域冬小麦精确分类和面积提取,以江苏省扬州市为例,以哨兵2号卫星数据及航天飞机雷达地形测量(SRTM)高程数据为数据源,利用分类与回归决策树(CART)、梯度提升决策树(GBDT)、... 详细信息

卫星遥感技术是目前较为常用的农作物监测与分类技术。为实现区域冬小麦精确分类和面积提取,以江苏省扬州市为例,以哨兵2号卫星数据及航天飞机雷达地形测量(SRTM)高程数据为数据源,利用分类与回归决策树(CART)、梯度提升决策树(GBDT)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种机器学习算法建立分类模型。同时下载并调用2021年3月22日研究区的MSI多光谱影像,提取光谱、纹理、地形特征等参数,对研究区冬小麦进行分类提取,并分析4种模型的分类效果和精度。结果表明,RF和GBDT分类方法效果最好,总体精度最高,均为0.967,Kappa系数达0.960;SVM分类方法总体精度最低,为0.514,但用户精度最高,为0.972。上述方法可以实现区域农作物的精确分类和提取。

关键词：冬小麦机器学习单时相面积提取遥感分类

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施氮、锌对镉污染小麦产量及籽粒锌、镉含量的影响

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农业环境科学学报 2023年第2期42卷 274-283页

作者：陈旺户少武罗景升李通田超何富豪顾珈名景立权王云霞杨连新农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127 江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学农学院江苏扬州225009

为了明确氮、锌、镉处理及其互作对小麦产量和籽粒锌、镉含量的影响,本研究设置盆栽裂区试验,以扬麦25为供试材料,主区氮处理设常氮(1.6 g·盆^(-1))和减氮(0.8 g·盆^(-1)),裂区锌、镉处理设对照、锌处理(150 mg·kg^(-1)... 详细信息

为了明确氮、锌、镉处理及其互作对小麦产量和籽粒锌、镉含量的影响,本研究设置盆栽裂区试验,以扬麦25为供试材料,主区氮处理设常氮(1.6 g·盆^(-1))和减氮(0.8 g·盆^(-1)),裂区锌、镉处理设对照、锌处理(150 mg·kg^(-1))、镉处理(5 mg·kg^(-1))和锌+镉处理,测定小麦产量性状,籽粒不同组分(面粉、次粉和麸皮)氮、锌、镉含量以及籽粒锌、镉有效富集系数。结果表明:与常氮相比,减氮处理使小麦籽粒产量显著降低,这主要与产量构成因子、生物产量和收获指数均显著下降有关;减氮条件下小麦成熟籽粒氮含量(不同组分10%~15%)、镉含量(12%~16%)以及镉有效富集系数亦显著降低。与不施锌相比,土壤施锌对籽粒产量和氮含量均无显著影响,但使籽粒锌含量大幅增加(14%~30%),使镉含量(18%~28%)以及锌、镉有效富集系数均显著下降。土壤镉处理对籽粒产量和氮含量均无显著影响,使籽粒镉含量(38~42倍)以及锌、镉有效富集系数均显著增加,而使锌含量显著下降(3%~12%)。籽粒组分及其与镉、锌处理的互作对小麦籽粒锌和镉含量影响均达显著。研究表明,5 mg·kg^(-1)镉污染条件下小麦产量无明显变化,但籽粒各组分镉含量大幅增加,减施氮肥或/和增施锌肥均可显著减少小麦籽粒不同组分镉含量。

关键词：氮锌镉污染小麦籽粒组分

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长江中下游地区常规中熟粳稻产量、品质及氮素吸收性状的相互关系分析

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作物学报 2021年第5期47卷 904-914页

作者：刘秋员周磊田晋钰程爽陶钰邢志鹏刘国栋魏海燕张洪程扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 信阳农林学院农学院河南信阳464000

于2017—2018年分别收集长江中下游地区90份和105份常规中熟粳稻品种(系)为材料,研究各供试品种(系)的产量、稻米品质以及氮素吸收量,对产量、品质、氮素吸收之间的相互关系进行系统分析,以期探索长江中下游地区常规中熟粳稻产量、品质... 详细信息

于2017—2018年分别收集长江中下游地区90份和105份常规中熟粳稻品种(系)为材料,研究各供试品种(系)的产量、稻米品质以及氮素吸收量,对产量、品质、氮素吸收之间的相互关系进行系统分析,以期探索长江中下游地区常规中熟粳稻产量、品质和氮素吸收协同提升途径。结果表明,产量与千粒重、穗粒数呈极显著正相关,与结实率呈负相关,与有效穗数相关性不显著。穗粒数对产量的直接促进作用最大,而有效穗数通过其他产量构成因素对产量形成的限制作用最大,千粒重通过其他产量构成因素对产量形成的限制作用最小。总吸氮量与茎、叶、穗的干重均呈极显著正相关,与茎、叶、穗含氮率相关性较弱,增加茎、叶、穗的干重是增加氮素吸收量的有效途径。直链淀粉、蛋白质与稻米加工品质、外观品质以及稻米食味均存在显著的相关性,降低直链淀粉和蛋白质含量,有利于提升稻米食味品质,但不利于加工品质和外观品质的改善。影响产量的关键指标千粒重、穗粒数与影响氮素吸收的关键指标茎干重、叶干重、穗干重均呈极显著正相关。直链淀粉与茎干重、叶干重、穗干重、千粒重以及穗粒数无显著相关性,而蛋白质与茎干重、叶干重、穗干重、千粒重、穗粒数总体呈负相关。综上所述,在直链淀粉淀粉含量相对较低的品种中,选择生物量较大,且穗粒数较多、千粒重较高的品种,能够实现长江中下游地区常规中熟粳稻产量、氮素吸收以及食味品质的协同提升,但这可能不利于加工以及外观品质的改善,有待于进一步研究其中的平衡关系。

关键词：产量氮素稻米品质粳稻

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结实期动态温度对软米粳稻产量和品质的影响

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作物学报 2022年第12期48卷 3155-3165页

作者：胡雅杰余恩唯丛舒敏李娈薛建涛夏陈钰郭保卫邢志鹏扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

以软米粳稻南粳46和苏香粳100为供试材料,通过人工气候室设置梯度温度模拟水稻灌浆结实期温度动态递减变化,设置结实期动态高温、常温和低温3个处理,以室外温度作为对照(CK),研究结实期动态温度对软米粳稻产量及其构成、干物质生产和稻... 详细信息

以软米粳稻南粳46和苏香粳100为供试材料,通过人工气候室设置梯度温度模拟水稻灌浆结实期温度动态递减变化,设置结实期动态高温、常温和低温3个处理,以室外温度作为对照(CK),研究结实期动态温度对软米粳稻产量及其构成、干物质生产和稻米品质的影响。结果表明,与常温处理相比,结实期低温处理显著降低水稻产量,而高温处理并未减产。结实期温度主要通过影响结实率和千粒重而影响产量,高温处理下千粒重呈减少趋势;低温处理显著降低了结实率,但千粒重显著增加。对物质生产而言,结实期低温处理显著提高茎鞘干物质重及其比例,降低穗部干物质重及其比例,减少总干物质积累量。对稻米品质而言,结实期高温和低温处理均降低精米率和整精米率,导致加工品质变劣;高温处理增加垩白粒率和垩白度,而低温处理减少垩白粒率和垩白度,但品种间变化不一;随着结实期温度升高,稻米蛋白质含量增加,直链淀粉含量降低;高温和低温处理下稻米胶稠度均变短和米饭食味值下降。因此,结实期温度过高或过低都不利于软米粳稻加工和食味品质改善。

关键词：软米粳稻结实期动态温度产量稻米品质

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槲蕨糊化淀粉形态与结构变化的特征分析

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2022年第5期43卷 47-54页

作者：冉莉萍罗娇艳余徐润熊飞扬州大学广陵学院江苏扬州225000 扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

槲蕨是附生型蕨类植物,根状茎发达,富含可食用淀粉,可作为新型淀粉资源植物。以槲蕨根状茎提取的天然淀粉为材料,分别在不同温度(55、65、75、85和95℃)下水煮30 min进行糊化,利用扫描电镜观察、X-射线衍射、红外光谱、固体核磁共振波... 详细信息

槲蕨是附生型蕨类植物,根状茎发达,富含可食用淀粉,可作为新型淀粉资源植物。以槲蕨根状茎提取的天然淀粉为材料,分别在不同温度(55、65、75、85和95℃)下水煮30 min进行糊化,利用扫描电镜观察、X-射线衍射、红外光谱、固体核磁共振波谱等方法分析糊化过程中槲蕨淀粉形态和结构的特性差异。结果表明:随糊化温度的不断升高,槲蕨糊化淀粉颗粒发生不同程度的破坏,当糊化温度高于65℃后,淀粉逐渐开始膨胀、破裂和熔融,最终形成不可逆的网格结构。红外光谱显示,加热会使淀粉构型出现新的吸收峰,且固有的特征峰会消失。X-射线衍射和固体核磁共振波谱2种方法分析均表明,随糊化温度的提高,淀粉颗粒内部螺旋结构解体,晶体结构逐渐丧失。相关性分析表明,槲蕨淀粉糊化温度与相对结晶度、1 045 cm^(-1)/1 022 cm^(-1)比值、1 022 cm^(-1)/955 cm^(-1)比值、双螺旋结构比例和无定型区比例之间具有极显著的相关性。

关键词：槲蕨淀粉形态结构结晶度

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特异性适应稻作系统的稗草种群生活史特性

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应用生态学报 2020年第9期31卷 3067-3074页

作者：廖平强 Aatiqa Masoom 毛海燕方贤杨霍中洋陈国奇江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学农学院(水稻产业工程技术研究院) 江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 精耕农机专业合作社安徽芜湖241319

长期进行除草剂药效试验可能会导致田间杂草种群发生适应性进化。本研究在安徽南陵县除草剂药效试验专用稻田中采集了1个稗草种群A,并以从常规稻田采集的3个稗草种群为对照,开展同质园栽培试验。结果表明:与3个对照种群相比,A种群稗草... 详细信息

长期进行除草剂药效试验可能会导致田间杂草种群发生适应性进化。本研究在安徽南陵县除草剂药效试验专用稻田中采集了1个稗草种群A,并以从常规稻田采集的3个稗草种群为对照,开展同质园栽培试验。结果表明:与3个对照种群相比,A种群稗草植株的单株种子产量显著减少,种子千粒重显著增加,幼苗生长速率显著加快,结实分蘖数显著增多,生育期显著缩短;A种群稗草成株的株高、生物量及对除草剂五氟磺草胺的敏感性均显著降低。A种群稗草幼苗3~4叶期时经五氟磺草胺推荐剂量2倍量(有效成分60 g·hm^(-2))处理后,其株高、生物量及成熟种子产量(平均每株1066粒)显著降低,而抽穗期、结实分蘖数、单个总状花序的种子数及种子千粒重无显著差异。因此,种子较重、生活史周期短、植株矮小、结实分蘖多及对除草剂五氟磺草胺具有抗药性,使得A种群稗草对稻作系统具有特异适应性,应防止此类种群扩散至常规稻田。

关键词：稻田杂草同质园试验生活史特性除草剂抗性

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干湿交替灌溉和生物质炭施用对稻田碳汇与甲烷排放的影响及其机理研究进展

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中国稻米 2024年第6期30卷 7-14页

作者：蔡炜秦缘陈浩田林晨语杨建昌张伟杨江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学江苏扬州225009

稻田系统作为重要的碳库,对全球碳排放具有十分重要的影响。灌溉方式和生物质炭的施用是影响水稻生长发育和稻田“碳汇与碳排”的关键措施。本文重点阐述了稻田甲烷排放机制、稻田土壤碳汇机制以及干湿交替灌溉和生物质炭施用对稻田“... 详细信息

稻田系统作为重要的碳库,对全球碳排放具有十分重要的影响。灌溉方式和生物质炭的施用是影响水稻生长发育和稻田“碳汇与碳排”的关键措施。本文重点阐述了稻田甲烷排放机制、稻田土壤碳汇机制以及干湿交替灌溉和生物质炭施用对稻田“碳汇与碳排”的调控作用和机制。同时,对研究过程中发现的问题进行讨论,并对今后的研究方向进行了展望,以期为实现水稻高产高效生产与固碳减排协同提供理论依据。

关键词：水稻干湿交替灌溉生物质炭土壤碳汇甲烷排放

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干旱胁迫下外源海藻糖对糯玉米幼苗生理特性的影响

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玉米科学 2020年第3期28卷 80-86页

作者：叶玉秀陆大雷王飞兵陈新红戚名扬何润陆卫平扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室江苏扬州225009 淮阴工学院江苏淮安223003 扬州大学/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增... 详细信息

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增加玉米根系和叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,增强糯玉米幼苗根系和叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等活性,降低超氧阴离子产生速率(O2-)、丙二醛(MDA)等含量。外源海藻糖处理下叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、AsA和GSH含量增加幅度大于根系,叶片中丙二醛含量降幅大于根系。表明喷施外源海藻糖缓解干旱胁迫对叶片伤害效果大于根系。干旱胁迫下喷施外源海藻糖能够增强糯玉米抗旱能力,减小干旱伤害。

关键词：糯玉米干旱海藻糖抗氧化系统渗透调节物质

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干湿交替灌溉与硝化抑制剂对水稻产量及土壤性状的影响

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作物杂志 2022年第2期 222-229页

作者：韩丽君薛张逸谢昊顾骏飞江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学江苏扬州225009

探明干湿交替灌溉与硝化抑制剂对水稻产量以及土壤性状的影响,以期为水稻高效栽培提供理论依据和技术参考。采取干湿交替灌溉方式,以“金香玉1号”和“扬稻6号”为试验材料,设置4个处理,分别为尿素(CK)、尿素+双氰胺(DCD)、尿素+3,4-二... 详细信息

探明干湿交替灌溉与硝化抑制剂对水稻产量以及土壤性状的影响,以期为水稻高效栽培提供理论依据和技术参考。采取干湿交替灌溉方式,以“金香玉1号”和“扬稻6号”为试验材料,设置4个处理,分别为尿素(CK)、尿素+双氰胺(DCD)、尿素+3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、尿素+DCD+DMPP。DCD和DMPP为硝化抑制剂。结果表明,在相同灌溉方式下,与CK处理相比,硝化抑制剂的添加有利于获得较高的产量,提高了穗粒数和结实率。与CK处理相比,添加DCD、DMPP以及DCD与DMPP配施,均提高了水稻生育时期的土壤脲酶和蔗糖酶活性,降低了水稻生育时期土壤硝酸还原酶活性。另外,各硝化抑制剂处理均显著提高了水稻生育时期土壤铵态氮含量,降低了硝态氮含量,在此基础上增加了土壤有效态氮含量。其中DMPP抑制效果优于DCD,且2种抑制剂同时配施作用效果优于其单独施用。在干湿交替灌溉方式下,硝化抑制剂处理在水稻关键生育期有利于产生较高土壤养分,能进一步增加水稻产量。

关键词：水稻硝化抑制剂土壤性状产量

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不同栽培措施下水稻基肥氮素利用率的15N示踪分析

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作物杂志 2024年第1期 90-96页

作者：谢昊薛张逸束晨晨张伟杨张耗刘立军王志琴杨建昌顾骏飞扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学农学院江苏扬州225009

通过15N示踪分析研究基肥氮素去向,旨在为水稻氮肥高效栽培提供理论和实践依据。以武运粳24号为试验材料,采用2年田间定点试验,通过增密减氮、前氮后移、轻干湿交替灌溉、增施饼肥等栽培措施,设置5种处理(氮空白区、当地常规栽培、综合... 详细信息

通过15N示踪分析研究基肥氮素去向,旨在为水稻氮肥高效栽培提供理论和实践依据。以武运粳24号为试验材料,采用2年田间定点试验,通过增密减氮、前氮后移、轻干湿交替灌溉、增施饼肥等栽培措施,设置5种处理(氮空白区、当地常规栽培、综合管理措施1~3),研究不同栽培措施对水稻基肥氮素利用率的影响。结果表明,25.76%基肥氮素被植株吸收,24.46%残留在土壤中,49.78%损失到环境中。与当地常规栽培相比,综合管理措施能够显著提高作物对基肥氮的吸收比例(38.8%~61.3%),降低土壤中的残留比例(10.3%~24.8%),减少基肥氮向环境中的损失比例(1.8%~18.1%)。与当地常规栽培措施相比,综合管理措施在各生育期皆具有较高的氮素积累量;显著提升了植株对基肥氮素的吸收,减少了氮素损失,显著增加了氮素向籽粒中转运,且综合管理措施能改善土壤质量,具有较高的土壤脲酶及过氧化氢酶活性。综合研究结果表明,通过优化栽培措施能够显著提高植株对氮素的吸收,改善土壤质量,增加土壤氮素库容,提高基肥氮素利用率,增加作物产量。

关键词：水稻基肥氮素产量氮肥利用率

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