杂交棉氮素营养诊断指标的初步研究

 利用反射仪测定滴灌杂交棉植株硝酸盐含量, 研究氮素营养诊断。结果表明, 不同生育期的倒4叶叶柄硝酸盐含量与施氮量及产量之间均呈极显著相关。由此确定杂交棉现蕾期、初花期、花铃期和铃期的硝酸盐临界值。分别为17811mg·L^-1、3979mg·L^-1、5980mg·L^-1和4396mg·L^-1,初步确定了杂交棉不同生育期氮素营养诊断指标。     

杂交棉品种杂4钾素营养诊断指标的研究

通过田间试验,用反射仪法测定在不同施钾条件下杂交棉品种杂4各生育期叶柄钾离子含量,并对植株钾素营养进行了评价。结果表明,杂交棉在各生育期叶柄钾离子含量与植株全钾、植株生物量有很好的相关性,在花铃期和铃期叶柄钾离子含量与植株全钾、产量有很好的相关性。由此确定了杂交棉现蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、花铃期和铃期的钾离子临界值,分别为6.36 g.L-1、5.65 g.L-1、6.73 g.L-1、6.88 g.L-1、6.44 g.L-1、6.02 g.L-1。初步确定了杂交棉不同生育期钾素营养诊断指标。     

三种氮素营养快速诊断方法在油菜上的适宜性分析

通过大田试验研究了SPAD仪法、硝酸盐反射仪法和光谱仪法在油菜氮素营养快速诊断上的适宜性。试验设施氮0、60、120、180、240、300和400kg/hm2处理,在八叶期、十叶期和蕾薹期对各处理SPAD值、冠层归一化植被指数（NDVI值）和硝酸盐含量进行检测,并测定各时期油菜生物量和收获期籽粒产量。对不同施氮量下的油菜产量进行显著性检验及方程拟合,并对三种诊断方法各测定指标与氮肥用量、籽粒产量进行相关分析。结果表明,油菜施氮量与籽粒产量具有较好的相关关系,满足氮素营养快速诊断要求。三种诊断方法中,硝酸盐反射仪法能在一定程度上反映油菜氮素营养状况,但受油菜生理特性（苗期生物量小、蕾薹期氮素奢侈性吸收等）影响,诊断结果的可信度和稳定性不高。光谱仪法比较适宜于油菜蕾薹期氮素营养诊断,但存在追肥时期过晚、操作不方便等缺点。综合分析认为,SPAD仪法诊断结果稳定,并且具有快速、简便、低耗等优点,适合于油菜氮素营养快速诊断。     

滴灌春小麦氮素营养诊断施肥方法研究

为探究适宜滴灌春小麦的氮素诊断方法,比较了硝酸盐反射仪、GreenSeeker手持光谱仪和SPAD-502叶绿素计三种氮素营养诊断施肥方法,分析不同生育时期测定指标与施氮量和产量之间的关系。结果表明,小麦茎基部NO-3含量、归一化植被指数(NDVI)和叶绿素含量相对值(SPAD)三种诊断指标与施氮量的拟合度均较高,与产量呈显著或极显著正相关,均可用于滴灌春小麦氮素营养诊断施肥。三种诊断指标与施氮量、产量的决定系数均表现为NDVISPAD茎基部NO-3含量。硝酸盐指标与施氮量的拟合精度较差,试验操作也相对繁琐;GreekSeeker手持光谱仪法表现最优,拟合精度高,操作方便,较适合用于滴灌春小麦的诊断施肥;SPAD值与施氮量的拟合度也较高,也可以作为一种氮素诊断参考方法。     

施氮水平及方式对玉米冠层NDVI、氮含量、叶绿素和产量的影响

在不同施氮水平和方式（不追肥和拔节期追肥）的田间试验条件下,采集并测定玉米不同生育期的冠层归一化植被指数（NDVI）、叶片SPAD值、叶绿素含量、叶片全氮含量和产量,研究不同氮素水平下各指标间的相互关系。结果表明,在不同生育期玉米叶片叶绿素含量和冠层NDVI值均随施氮量的增加而增大,追肥能显著提高叶片叶绿素含量和冠层NDVI值,灌浆期玉米叶片叶绿素含量增加幅度最大。冠层NDVI值与叶片氮含量、叶绿素含量的相关系数在各生育期均达到显著或极显著水平,叶片SPAD值与叶绿素含量的关系同冠层NDVI值一致,两者均可以对玉米进行氮素营养的诊断,但NDVI比SPAD更具有快速可靠的优点。追肥较不追肥处理有明显增产效果,平均增产幅度为29.23%,最大增幅为44.13%。     

作物氮素无损快速营养诊断研究进展

植物的氮素营养诊断技术方法有化学诊断和无损测试诊断,其中化学诊断包括植株的全氮诊断和植株硝酸盐快速诊断;而无损测试技术则包括叶绿素荧光动力学诊断法、叶绿素仪法、机器视觉、光谱遥感等。根据作物氮素营养诊断方法的发展,总结了各种作物氮素营养诊断方法的优缺点,提出无损快速诊断技术可作为农作物生产上的氮素营养测定方法,有着广泛的研究和应用前景。     

华南龙眼叶片营养诊断指标的建立

比较4种叶片营养诊断方法在龙眼上应用的优缺点,确定适用于龙眼的营养诊断方法并建立诊断指标,为华南龙眼叶片营养诊断和养分管理提供科学依据。2017—2019年在华南主产区分别采集2次末次梢老熟期和果实膨大期龙眼叶片样本,测定大、中、微量元素含量,记录果实产量,建立产量与叶片养分含量关系函数;利用4种叶片营养诊断方法[临界值法（CVA）、充足范围法（SRA）、诊断施肥综合法（M-DRIS）、组分营养诊断法（CND）],分别对2年4个时期叶片营养状况进行诊断。结果表明,龙眼年际产量变异大,不同年份同一生育期及同年不同生育期叶片多数养分含量差异显著,但2年高产群体叶片养分含量较为接近。根据产量与叶片养分含量关系模型,CVA仅获得少数养分的诊断指标,M-DRIS和CND只能定性列出养分需求顺序,而且诊断准确性与诊断时期、养分丰缺程度有关且年际差异很大,SRA可获得所有养分诊断指标,而且2年指标接近。故SRA可用于龙眼叶片营养诊断,并用该法建立末次梢老熟期和果实膨大期龙眼叶片养分诊断指标体系。用该法获得龙眼末次梢老熟期叶片养分适宜水平为N 22.6~24.3 g/kg、P 1.56~ 1.86 g/kg、K 10.2~11.3 g/kg、Ca 5.7~7.1 g/kg、Mg 1.07~1.25 g/kg、S 1.39~1.52 g/kg、Fe 34.2~ 41.3 mg/kg、Mn 30.8~ 51.3 mg/kg、Cu 6.3~7.6 mg/kg、Zn 18.2~21.9 mg/kg、B 17.1~24.0 mg/kg;果实膨大期叶片养分适宜范围为N 20.8~21.7 g/kg、P 1.29~1.44 g/kg、K 8.0~9.5 g/kg、Ca 15.6~19.1 g/kg、Mg 1.29~17.20 g/kg、S 1.56~1.73 g/kg、Fe 52.8~67.5 mg/kg、Mn 43.9~73.9 mg/kg、Cu 5.1~5.9 mg/kg、Zn 32.2~38.3 mg/kg、B 24.3~28.1 mg/kg。     

供氮水平对富贵菜产量和品质的影响

采用水培法研究了不同供氮水平对富贵菜产量、硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明：10～14 mmol/L氮素水平范围内,富贵菜产量处于较高水平;总黄酮含量、可溶性蛋白质含量、矿质元素均处于中等偏上水平;硝酸盐含量和硝酸还原酶活性处于较低水平。以产量和品质作为衡量指标,水培富贵菜以10～14 mmol/L的氮素水平为宜。     

水稻氮素营养诊断方法研究进展

目前水稻氮素营养诊断方法主要有外观诊断、化学诊断与现代氮素营养诊断。外观诊断包括颜色诊断和长势长相诊断;化学诊断包括全氮诊断和硝酸盐诊断;现代氮素营养诊断包括叶绿素仪测量、机器视觉和高光谱遥感。本文对各诊断方法及近来年相关应用成果进行阐述,同时分析了各技术方法的优缺点,以为研究学者提供参考与思路。     

冬油菜叶片SPAD的时空分布和氮素诊断的叶位选择

在大田试验条件下测定分析不同施氮水平冬油菜关键生育期SPAD值的时空分布特征,并对不同叶位及叶片不同部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量、植株全氮含量及籽粒产量之间的相关性进行分析,探求应用SPAD仪诊断油菜氮素营养状况的最佳测试叶位及位点。结果表明,油菜主茎顶部4片完全展开叶SPAD值存在显著空间差异,增加施氮量能显著提高各叶位叶SPAD值,同时减少叶位间的差异;六叶期、蕾薹期以顶4叶（TL4）SPAD值对氮素的敏感性最大,初花期和盛花期则最低。不同部位间,六叶期和初花期以中部SPAD值对施氮量增加的响应最敏感,盛花期则最迟钝,蕾薹期介于顶部和基部之间。综合分析认为,应用SPAD仪监测油菜氮素营养状况的最佳测试叶位和位点为主茎顶4片完全展开叶中部,该部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量和植株全氮含量之间的相关性均达到显著或极显著水平,满足氮素营养快速诊断的要求。     

茶树CsLHTs亚家族基因的克隆与表达分析

氨基酸是茶叶的重要品质成分和氮素贮存形式,因此开展茶树体内氨基酸转运蛋白的研究尤为重要。本研究从茶树转录组中筛选得到5条茶树LHTs(Lysine histidine transporters,赖氨酸/组氨酸转运蛋白)家族基因序列,并从龙井43中成功克隆获得4个茶树LHTs基因,分别命名为CsLHT1、CsLHT6、CsLHT8.1和CsLHT8.2。对该亚家族编码的氨基酸序列的理化性质和功能结构进行预测,结果显示CsLHTs亚家族含有9~11个跨膜区;且含有与氨基酸转运相关的结构域。为了明确在不同茶树品种和氮素水平间CsLHTs基因的表达差异,本研究选用3个茶树品种的扦插苗为试验材料,水培条件下氮饥饿两周后,分别用0.2、2、10mmol·L^-1的NH4NO3进行处理。利用qRT-PCR分析了CsLHTs在不同组织间的表达情况,结果表明4个基因在茶树营养组织中均有表达。经氮素处理后,CsLHTs基因在3个氮素水平和3个品种中呈现出不同的变化规律。CsLHT1、CsLHT6和CsLHT8.2在品种间的表达差异程度高于不同氮素水平间的基因表达差异。CsLHT8.1对氮素处理有明显的响应,尤其经0.2mmol·L^-1和10mmol·L^-1的NH4NO3处理72h后,在氮高效品种中茶302根中呈上调表达,表明CsLHT8.1可能参与氨基酸由根部向地上部的转运过程。     

基于植被指数时序动态的冬小麦氮素营养诊断方法

为构建冬小麦冠层临界植被指数时序模型,探究实时、无损诊断冬小麦全生育期氮素营养状况的可能性,基于冬小麦不同生育时期氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)与相对产量的关系确定NNI临界值,并利用归一化红边植被指数(normalized difference red edge,NDRE)与NNI的定量关系确定临界NDRE值,进而以累积生长度日为时间驱动因子,利用双Logistic函数构建临界NDRE时序模型并用于诊断,且对诊断结果进行了验证。结果表明,NNI与冬小麦相对产量在不同生育时期均呈现明显的线性加平台关系(R²在0.76以上),在开花—灌浆期表现最好;NNI与NDRE呈显著的幂函数关系(R2在0.76以上),在孕穗—开花期表现最好;临界NDRE时序诊断模型在拔节后期、孕穗期、开花期的诊断精度较高;适期播种时冬小麦在180 kg·hm^-2施氮水平下整个生育期均处于轻微氮亏缺或氮适宜状态,为较优施氮量。适期播种时冬小麦氮素营养状况主要受施氮水平的制约;过晚播时受播期的影响,不同施氮水平下冬小麦全生育期均处于氮亏缺状态。综上,依据氮营养指数与相对产量所构建的临界NDRE时序模型能够较准确地实时诊断冬小麦不同生育时期的氮素营养状况,并为作物氮肥精确管理提供技术方法。     

柴蕉茎尖培养无菌株系建立与芽苗增殖

以柴蕉吸芽茎尖为外植体,进行无菌株系建立与芽苗增殖研究。试验结果表明,先将柴蕉吸芽接种于液体诱导培养基1/2 MS＋4 mg·L^-1BA＋0.5 mg·L^-1NAA＋30 g·L^-1蔗糖,7 d后转到1/2MS＋4 mg·L^-1BA＋0.5 mg·L^-1NAA＋30 g·L^-1蔗糖＋1 mg·L^-1AC中,可以有效减少外植体的褐变;在MS＋4 mg·L^-1BA＋0.3 mg·L^-1NAA＋30 g·L^-1蔗糖＋6 g·L^-1琼脂＋80 g·L^-1腺嘌呤培养基上采用薄切片进行继代增殖,出芽率高且芽苗粗壮。     

不同冬小麦品种氮素营养诊断指标研究

为建立冬小麦氮素营养诊断指标,以豫麦49和豫农949为供试材料,在河南两个试点,设置施氮水平分别为0、90、180、270和360 kg·hm^-2,研究了不同氮肥用量对冬小麦产量和茎基部硝酸盐浓度的影响。结果表明,两个冬小麦品种的产量均随施氮量的增加先增加后下降,豫麦49在施氮量为180 kg·hm^-2时最高,而豫农949在270 kg·hm^-2时最高;不同试点的两个冬小麦品种的产量差异显著,但最高产量的施肥水平表现一致。两个小麦品种在返青期、拔节期和孕穗期茎基部硝酸盐浓度与施氮量均极显著相关,两个试点两个小麦品种在返青期茎基部硝酸盐浓度与产量均显著相关。返青期可作为小麦硝态氮氮素营养的诊断期,豫麦49诊断临界范围为1 847~1 978 mg·kg^-1,豫农949为1 488~1 592 mg·kg^-1。     

利用GreenSeeker法诊断春玉米氮素营养状况的研究

利用GreenSeeker对不同氮素处理春玉米冠层和叶片进行了测定,分析了植被指数(NDVI)和叶片叶绿素a(Chla)含量和氮素(N)含量的相关性。结果表明,不同氮素处理冠层NDVI变化与叶片叶绿素a含量在整个生育期内变化趋势一致。NDVI对叶绿素变化最敏感的时期是大喇叭口期。从不同叶位的变化趋势看,NDVI随CHla、N含量的变化而表现出明显的变化,三者之间具有显著的直线相关关系。利用GreenSeeker获取的NDVI值为生产中诊断春玉米叶绿素或氮素状况提供了有效手段。     

利用数字图像技术进行玉米氮素营养诊断的研究

通过大田试验设置不同氮肥用量小区,在拔节期前用数码相机拍摄冠层彩色图像,建立数码图像获取信息数据。同时采集植物样品与土壤样品进行分析,分别测定SPAD、植株全氮含量、茎基部硝酸盐浓度、植株体内硝酸还原酶活性4项常规氮素营养诊断指标,分析图像数字化指标如绿光绝对值(G)、绿光标准化值[G/(R+G+B)]、绿光与图像亮度的比值(G/L)、绿光与红光的比值(G/R)与以上4项氮素营养指标的相关性,研究利用数字图像技术进行玉米氮素营养诊断的可行性。     

施肥对苋菜硝酸盐及亚硝酸盐含量的影响

在小区试验条件下,研究不同氮肥品种、不同氮素水平以及有机肥和无机肥不同比例配施,对苋菜硝酸盐和亚硝酸盐及维生素C(Vc)等含量的影响。结果表明:不同氮肥品种施用复合肥最易增加苋菜硝酸盐的累积,而施用尿素最易增加苋菜亚硝酸盐的积累;苋菜硝酸盐含量随着氮素用量的增加而增加,氮肥用量与苋菜硝酸盐含量呈显著正相关,但对Vc等含量没有明显影响;有机肥和无机肥合理配施可减少苋菜硝酸盐的累积。     

假叶树组织培养植物激素应用筛选试验

采用假叶树的幼嫩茎段为外植体组织培养,对加入适合的植物激素作筛选试验,结果表明：MS＋ZT 2.0 mg·L^-1＋IBA 0.5 mg·L^-1培养基愈伤组织的诱导率最高;MS＋ZT 1.5 mg·L^-1＋IBA 0.2 mg·L^-1培养基分化不定芽效果最佳,并且在MS＋ZT 1.0 mg·L^-1-1.5 mg·L^-1＋IBA 0.2 mg·L^-1培养基上继代增殖培养增殖系数可达4-5倍;不定芽在1/2MS＋NAA 1.0＋1.5 g·L^-1活性炭的培养基上,生根率达100%;生根小苗移栽珍珠岩与泥炭土（1∶1）基质上,成活率达95%以上。     

施氮量对木薯氮素营养特性及产量形成的影响

采用大田试验,研究了不同施氮水平下木薯氮素营养特性的变化及其对产量形成的影响。试验设置0、120、240、360 kg/hm24个氮水平,综合分析了各生育期木薯根、茎、叶等组织中的氮含量、氮素积累量、氮素吸收强度、氮素分配和干物质积累分配、产量品质以及经济效益等指标的变化。结果表明:施氮能显著增加木薯根、茎、叶等组织的氮含量和氮积累量,提高氮素吸收强度,并改变氮素养分的分配特性;此外,随着施氮量的增加,木薯块根干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量、经济效益等均显著提高。综上所述,最佳施氮量为240 kg/hm2,适宜的施入比例为:幼苗期∶茎秆分叉期∶块根形成期∶块根膨大早期∶块根膨大中期=1∶1.71∶1.33∶0.73∶0.57。     

小麦繁殖器官早期同化无机氮的能力

因为在通常栽培条件下,土壤里发生强烈的硝化过程,所以植物对氮素的吸收主要是吸收硝态氮.植物硝酸盐的还原是在根部开始的,但有些植物,大部分硝态氮在叶片中还原.随着硝态氮营养水平的提高,到达地上部分硝酸盐的数量就会增加.叶片诊断法就是以此为依据的,即在知道叶片或叶柄中硝酸盐的含量时,就可以确定植物对氮素的需要程度.