基于微电极技术的温室黄瓜氮胁迫早期诊断技术

为在氮胁迫症状出现之前实现黄瓜的营养诊断,用微电极技术测量4个不同氮水平处理黄瓜叶片的膜电位、膜电容及膜电位对光激励的响应。通过对膜电位变化的研究发现氮胁迫处理黄瓜叶片的膜电位与正常氮处理的膜电位的差异不大,表明不适合用膜电位实现黄瓜氮胁迫的早期诊断;对膜电容变化的研究发现黄瓜叶片膜电容对氮的缺乏情况敏感,可在肉眼可见胁迫症状出现2 d前实现严重和中等氮缺乏的营养诊断;对光激励的膜电位响应的研究发现黄瓜叶片光激励的膜电位响应对氮过量情况敏感,至少可在胁迫症状出现7 d前实现氮过量的营养诊断;表明用微电极技术对黄瓜氮胁迫进行早期诊断是可行的。     

不同种植方式和亏缺灌溉对设施黄瓜生理特性及WUE的影响

【目的】揭示滴灌水分亏缺和种植方式对设施黄瓜叶片光合特性、物质积累与水分利用效率的调控效应,筛选适宜的亏缺灌溉栽培模式。【方法】以"津优316"黄瓜为试材,在定植密度相同时,设置了"等行距+70%灌溉量"(T1)、"宽窄行+70%灌溉量"(T2)、"等行距+常规灌溉量"(T3)、"宽窄行+常规灌溉量"(T4)4个处理,定植后第5天开始不同灌溉量处理,分析了定植后6周内黄瓜叶片生理特性、光合作用、水分利用率(WUE)、形态指标和物质积累、以及全生育期黄瓜总产量对滴灌水分亏缺和种植方式的响应规律。【结果】不同种植方式对黄瓜生理特征、光合作用、形态指标、物质积累、水分利用效率的影响均不显著。亏缺灌溉黄瓜植株受到不同程度水分胁迫,可溶性物质量和脱落酸量显著增加;由于气孔限制值(Ls)增加,净光合速率(Pn)降低了10.75%,蒸腾速率(Tr)降低了15.03%,物质积累减少了15.46%,总产量降低了12.60%,但水分利用效率提高了20.97%。不同处理中,T4处理产量最高,作物水分利用效率(WUEET)最低,与T4处理相比,T1处理的黄瓜植株受到一定程度的水分胁迫,Pn显著降低了13.68%,干物质积累显著降低了9.41%,黄瓜总产量降低了9.30%,但WUEET提高了23.96%;T2处理黄瓜叶片过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)量、可溶性蛋白量、脱落酸(ABA)量显著增加,植株受到水分胁迫,Pn显著降低了10.52%,干物质积累显著降低了23.55%,总产量显著降低了12.37%,但WUEET显著提高了23.96%;T3处理黄瓜植株未受到水分胁迫,Pn、干物质积累、总产量、WUEET差异不显著。【结论】亏缺灌溉黄瓜虽然产量降低,但由于耗水量的大幅降低,水分利用效率显著提高。T1处理虽然总产量降低了9.30%,但提高黄瓜水分利用率23.96%,是适宜的滴灌水分亏缺模式。     

水分胁迫对盆栽冬小麦叶片生理生化的影响研究

采用盆栽方式种植,研究冬小麦关键生育期不同程度水分胁迫对冬小麦叶片生理生化的影响。结果表明：水分胁迫使小麦光合性能下降,拔节初期土壤相对含水量在45%以下,拔节中期在55%以下时,光合速率随生育进程呈明显下降趋势,拔节期保持土壤相对含水量在65%～75%之间可使蒸腾速率适当降低,减少水分损耗。游离氨基酸含量随拔节期胁迫程度的加剧呈先上升后下降趋势,随生育进程的推进而下降,花后7、14、21d时,处理间差异较大,28d时,处理间差异较小且氨基酸含量较低。灌浆期水分胁迫可使叶片中游离氨基酸含量增加,但胁迫过甚,叶片中氨基酸含量在短暂上升后将快速下降。花后28d时,拔节期水分胁迫使花后叶片可溶性蛋白含量增加,灌浆期水分胁迫使叶片可溶性蛋白含量下降。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及可溶性物质含量的影响

土壤盐渍化加重和淡水资源短缺,对黄瓜的产量、品质和风味影响很大。试验表明：NaCl胁迫可以明显提高幼苗叶片的相对电导率,降低叶片和根系的相对含水量,使黄瓜幼苗体内的有机渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖的含量增加;脯氨酸等含量的增加可以增强细胞的渗透调节能力,减少盐离子对细胞造成的伤害;无机渗透调节离子Na^＋在盐胁迫下含量增加,而K^＋的含量降低。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及可溶性物质含量的影响

土壤盐渍化加重和淡水资源短缺,对黄瓜的产量、品质和风味影响很大。试验表明：NaCl胁迫可以明显提高幼苗叶片的相对电导率,降低叶片和根系的相对含水量,使黄瓜幼苗体内的有机渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖的含量增加;脯氨酸等含量的增加可以增强细胞的渗透调节能力,减少盐离子对细胞造成的伤害;无机渗透调节离子Na^＋在盐胁迫下含量增加,而K^＋的含量降低。     

分蘖期旱涝交替胁迫对水稻生理指标的影响

采用盆栽试验,以常规灌溉为对照(CK),研究了水稻在分蘖期轻度旱涝交替胁迫(T-LD)和重度旱涝交替胁迫(T-HD)前、后及复水后各个生育期的部分生理指标变化,以探讨旱涝交替胁迫对水稻生长影响的机理。结果表明,T-LD处理的水稻叶片硝酸还原酶(NR)活性显著高于T-HD处理和CK;与CK相比,旱涝交替胁迫处理显著降低了水稻叶片中丙二醛(MDA)的质量摩尔浓度和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,显著增加了水稻叶片中叶绿素总量;复水后(黄熟期)GS活性均明显提高并高于CK。说明分蘖期旱涝交替胁迫可以增强水稻叶片的生理活性,延缓叶片衰老,不会降低水稻后期的耐淹能力。     

基于叶面叶绿素分布特征的黄瓜叶片氮钾元素亏缺诊断

利用高光谱图像技术无损表征黄瓜叶片的叶绿素分布特征,并将其作为N、K元素亏缺诊断依据。采集黄瓜叶片的高光谱图像数据,利用高效液相色谱法分析黄瓜叶片的叶绿素含量,利用遗传算法建立叶片高光谱图像信号与叶绿素含量的对应关系,进而实现黄瓜叶片叶绿素分布图的无损检测。与对照组叶片的叶绿素分布图相比,缺N叶片主要表现为叶片中心区域叶绿素含量偏低,而缺K叶片主要表现为叶片边缘的局部区域叶绿素含量偏低。据此分别提取缺N、缺K叶片及对照组叶片的叶绿素及其分布特征(叶片中心区域所有像素点的叶绿素含量均值、叶片边缘区域叶绿素含量偏低的像素点数量),并借助提取的特征参数建立了N、K元素亏缺诊断方法,其正确诊断率为95%。研究结果表明,叶绿素叶面分布特征可有效实现黄瓜植株N、K元素的亏缺诊断。     

水肥一体化对烤烟钾吸收及产质量的影响北大核心

探明水肥一体化技术对烤烟钾吸收及产质量的影响,为提高烟叶钾含量提供依据。以烤烟品种LY1306为试验材料,在田间采用单因素随机区组试验,设计空白对照(CK)、常规施肥(T1)和水肥一体化(T2)3个处理,对烤烟干物质积累、各部位钾素积累量和积累速率、烤后烟叶化学成分和经济性状进行比较研究。与CK、T1处理相比,T2处理的干物质积累量始终最高,干物质积累速率提高了70.03%、36.72%,最大干物质积累速率出现时间为53.370 d,较CK和T1处理提前了7.884 d和5.777 d;随生育期进程的推移,各部位钾素积累量呈明显的“S”形上升,处理间均表现为T2>T1>CK;T2处理各部位的钾平均积累速率、钾最大积累速率较CK和T1处理明显提高,最大钾积累速率出现时间整体上较CK和T1处理明显提前,且在烟草根系中表现最为明显,烟草根系中钾平均积累速率较CK明显提高64.67%,钾最大积累速率较CK和T1处理明显提高72.28%和33.72%,钾最大积累速率出现时间较CK和T1处理提前了7.28 d和8.78 d;T2处理各部位烤后烟叶钾含量、钾氯比均为最高,其中部叶钾含量较CK和T1处理显著提高了33.70%和20.59%,钾氯比较CK处理提高了31.60%;T2处理各经济性状指标均为最高,其中产值较CK显著提高了50.45%,较T1显著增加了9 521.25元/hm~2。水肥一体化技术能明显增加烟株的干物质积累,有效促进烤烟各部位钾素积累,协调烟叶各项化学成分,提高烤烟经济性状。     

不同灌水量和灌水频率对田间黄瓜耗水特性及产量的影响

【目的】确定大田黄瓜最适宜的灌溉频率和灌水量。【方法】试验于2018年在华北水利水电大学农业高效用水试验场进行,以20cm标准蒸发皿的累积蒸发量(E20)作为灌水依据,灌溉处理分为2个灌溉间隔(I1:3d;I2:6d)和3种水面蒸发系数(K1:0.5;K2:0.7;K3:0.9),共6个处理,对黄瓜耗水特性、产量构成和水分利用效率进行了分析。【结果】黄瓜整个生育期耗水量在380~570mm之间波动,黄瓜的产量在18.2~46.1t/hm2之间波动。从不同灌水频率组合来看,I2K3处理的产量最高,其中,K3处理的早期产量最高,而I1与I2处理的水分利用效率无明显差异。果实数与灌水量之间、耗水量与产量之间均呈正线性相关关系。【结论】建议对于田间黄瓜栽培,灌溉间隔设置为6d,蒸发皿系数选择0.9为宜。     

高温与涝交互胁迫对水稻孕穗期生理指标的影响

我国黄淮以南地区水稻易遭受高温与涝交互胁迫影响。【目的】充分利用雨水资源,降低面源污染,为暴雨后稻田恰遇高温时排水管理方式提供理论依据。【方法】通过盆栽试验,设置5个高温与涝交互胁迫处理(T1:高温,T2:高温与轻涝,T3:高温与重涝,T4:轻涝,T5:重涝)和1个对照(CK:常规灌溉),观测了孕穗期水稻剑叶叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和抗氧化酶系统,研究了孕穗期高温与涝交互胁迫对水稻剑叶生理指标的影响。【结果】①孕穗期高温与涝交互胁迫处理降低水稻叶片叶绿素量,T2处理和T3处理分别较CK降低17.27%和19.54%,但恢复自然生长条件20 d后,T2处理表现出一定的超补偿效应,叶绿素量超过CK,且较CK增加12.22%;②孕穗期高温与涝交互胁迫后,水稻叶片中可溶性糖量先增加后降低,尤其是T2处理,胁迫结束时,较CK增加12.36%,恢复自然生长条件20 d后,较CK降低33.33%(P<0.05);③孕穗期高温与涝交互胁迫会提高水稻剑叶中SOD、POD、CAT活性,胁迫结束时,T2处理(高温与轻涝交互)的SOD、POD和CAT活性分别较CK提高102.08%、43.42%和39.80%(P<0.05)。【结论】孕穗期高温与涝交互胁迫可以降低水稻叶片的叶绿素量,可以增强水稻叶片中抗氧化酶的活性;与单一的高温相比,高温与涝交互胁迫可以降低高温对水稻的伤害,但与单一的淹涝相比,高温与涝交互胁迫起到一定的加剧作用。