应用数字图像分析技术进行冬小麦 拔节期氮营养诊断

传统的作物营养诊断如植株全氮、生物量和植株硝酸盐浓度测试等需要进行大量的田间取样和实验室分析,时效性不足,难以适应作物生长期间追肥诊断的需要。通过田间试验,应用数字图像技术对拔节期作物的氮营养状况进行了研究,发现冠层数字图像色彩参数可以用来表征冬小麦拔节期的氮营养状况。数字图像标准化红光值R/(R+G+B)与冬小麦常规营养诊断指标如叶绿素仪读数、茎基部硝酸盐浓度、植株全氮含量和地上部生物量之间的相关系数达到了0.809~0.946,是较好的表征作物氮营养状况的诊断指标。     

叶绿素仪与植株硝酸盐浓度测试对冬小麦氮营养诊断准确性的比较研究

通过研究不同土壤氮素供应对冬小麦拔节期叶绿素仪SPAD读数和植株硝酸盐浓度的影响,以及两种方法在冬小麦拔节期与土壤Nmin、植株全氮和吸氮量的关系,比较了SPAD叶绿素仪和植株硝酸盐测试两种氮素营养诊断方法的准确性。认为两种方法都可以比较好的反映冬小麦的氮素营养状况,植株硝酸盐浓度与SPAD读数相比能更好的反映作物的氮素营养状况。     

地面数字图像技术在棉花氮素营养诊断中的初步研究

为了探讨利用图像处理技术进行棉花氮素营养诊断的可行性,通过多水平的氮肥田间试验,采用数码相机获取棉花冠层图像,分析了不同氮水平下棉花冠层图像色彩参数与施氮量、产量及多个氮素营养诊断指标之间的关系.研究表明:南疆畦灌条件下,氮素营养水平直接影响到棉花冠层光谱反射特性.红、蓝光标准化值与铃期施氮量、产量之间有极显著的线性负相关关系,采用R/(R G B)、B/(R G B)值可以直接用来诊断棉花铃期的氮素营养状况,或间接估测产量;铃期绿光值G和绿光与红光比值G/R与叶柄硝酸盐浓度、植株全氮和地上部生物量之间都有较大的相关性,可以较为灵敏地反映棉花氮素营养水平,适宜作为氮素营养诊断指标.因此,应用数字图像技术进行棉花氮素营养诊断是可行的.     

内蒙古地区甜菜临界氮浓度稀释模型的构建及应用

甜菜是我国两大主要糖料作物之一,然而氮素过量或者不足不仅会影响甜菜产量和含糖量,而且过量的氮素还会造成一定的环境风险,如何判别甜菜的氮素营养在一个合理的范围对于保障甜菜产量、品质和减少环境风险具有重要意义。临界氮浓度稀释曲线是作物氮素营养诊断的基础,本研究的主要目的是构建我国甜菜临界氮浓度稀释曲线模型,并利用相应的氮素营养指数进行甜菜氮素营养诊断。研究于2017—2018年在内蒙古呼和浩特市和赤峰市进行了2个甜菜品种、不同施氮量的田间试验。在甜菜的苗期、叶丛生长期、块根膨大期、糖分积累期和收获期5个关键时期进行地上部叶片和地下部块根取样测定生物量和氮浓度,并计算出甜菜全株生物量和全株氮浓度。根据全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型和相应的氮素营养指数。结果表明,甜菜地上部生物量和地上部氮浓度以及全株生物量和全株氮浓度都是随着生育时期的推进呈现出负幂函数关系,基于地上部生物量和地上部氮浓度建立的临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.45,而以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.94,较前者有显著提高。以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型更为合理,...     

华北地区夏玉米临界氮稀释曲线和氮营养指数研究

为了验证玉米临界氮稀释曲线在我国华北地区的适用性,探讨以氮营养指数评价玉米氮营养状况的可行性,以郑单958为材料,设置5个氮肥处理(0、60、120、180和240 kg N hm^-2),利用2年定位试验数据研究了夏玉米临界氮稀释曲线和氮营养指数。结果表明,一定范围内随着施氮量增加,地上部生物量(W)显著增长。玉米各生育时期不同氮肥处理的生物量和氮浓度数据可经统计分析分为限氮和非限氮两组,据此计算各生育时期临界氮浓度(N_c)并建立了夏玉米临界氮稀释曲线模型(N_c = 34.914W^-0.4134),模型参数与已有报道具有较好的相似性。根据模型推算的氮营养指数与相对氮累积量、相对地上部生物量和相对产量均具显著相关性。因此,利用临界氮稀释曲线和氮营养指数可以预测华北地区夏玉米植株临界氮含量和表征植株氮营养状况。     

豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立

为了验证小麦临界氮稀释曲线在豫中地区的适用性,选择大穗型品种周麦16和多穗型品种豫麦49-198进行了连续3年(2011年10月至2014年6月)的田间定位试验,设置5个氮水平(纯氮0、120、180、240、360 kghm^-2),分别构建了小麦地上部生物量临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型。结果表明,地上部生物量随着施氮量增加显著提高,而后趋于平缓;小麦临界氮浓度与地上部生物量符合幂函数关系,其R²分别为0.8203 (豫麦49-198, P<0.01)和0.7981 (周麦16, P<0.01),且模型在年度间具有较好的稳定性。根据模型得到的氮营养指数可以较好地评价小麦植株氮营养状况,且小麦氮营养指数和相对茎基部硝酸盐之间具有显著的线性相关。说明本文所构建的小麦临界氮浓度稀释模型适用于本地区,且可以用来估测小麦植株氮素盈亏水平。     

应用SPAD-502进行小麦氮素营养诊断的初步研究

试验研究分析了小麦在不同氮素水平下氮素和叶绿素计值(SPAD,SoilandPlantAnalyzer Development)的叶位分布特点,以及小麦叶片氮素含量和SPAD值的相关性,探讨应用SPAD-502进行小麦氮素营养诊断的理论依据。通过沙培试验,利用叶绿素仪SPAD-502测定了不同氮素水平小麦(新春11号)在不同生育时期(分蘖期、拔节期)叶片的SPAD值、叶绿素含量及植株全氮含量,在此基础上分析了小麦叶片的SPAD值与植株叶绿素含量、全氮含量的关系,目的在于为SPAD快速诊断施肥法在小麦等作物上的应用提供理论依据。结果表明:叶绿素与小麦不同叶位叶片SPAD值含量呈显著正相关;全氮含量与小麦叶片SPAD值呈正相关,因此,可以用SPAD值估算全氮含量,从而为小麦氮素营养状况提供诊断,但是全氮含量与不同叶位SPAD值的关系表现不一致。     

番茄临界氮浓度模型的建立及氮素营养诊断

为构建鲜食番茄临界氮浓度稀释曲线模型,在此模型基础上建立氮素吸收模型和氮营养指数模型,对鲜食番茄氮营养状况进行诊断。试验分别于2016 年、2017 年以鲜食番茄‘苏粉14 号’为试验材料,设置了5 个施氮水平,研究鲜食番茄地上部生物量与氮浓度的动态变化。结果表明,鲜食番茄地上部生物量随氮肥施用量的增加而增加,氮质量分数随着生长发育时间而降低;鲜食番茄临界氮浓度与地上部生物量之间符合幂函数的关系,%Nc=3.7574DW-0.155,相关系数R2=0.8505。氮素吸收模型与氮营养指数模型可对鲜食番茄的适宜施氮量与氮素丰缺状况进行诊断,本试验条件下番茄适宜施氮量为270.92~281.79 kg/hm2。     

棉花品种间植株氮肥推荐技术的研究

在滴灌条件下,利用反射仪测定基因型差异较大的两棉花品种在不同施氮水平下主要生育期植株倒四叶叶柄硝酸盐浓度,对植株氮素营养诊断及氮肥推荐技术基因型间的异同进行了试验研究.结果表明:两品种叶柄硝酸盐浓度与施氮量和产量均有显著的正相关关系.品种间在适量供氮及高肥力土壤上叶柄硝酸盐浓度差异不显著,可采用统一的指标推荐追肥量.     

西北旱地冬小麦氮素营养诊断生理指标初探

本文通过田间试验研究了西北旱地主栽的4个冬小麦品种氮素营养诊断生理指标间的关系。结果表明,在拔节期,品种间的硝态氮、铵态氮、酰胺态氮和可溶性蛋白质都达到显著水平。施氮量、籽粒产量与铵态氮、酰胺态氮和可溶性蛋白质有较好的相关性,其中铵态氮和可溶性蛋白质与施氮量、籽粒产量的相关性最好。铵态氮可以反映小麦体内酰胺态氮、可溶性蛋白质的状况,在拔节期可以用铵态氮来代替酰胺态氮、可溶性蛋白质进行诊断。营养生长期间,旗叶铵态氮、酰胺态氮和可溶性蛋白质含量水平高,有利于籽粒产量的提高。但在诊断时应考虑不同品种间存在的差异。不同小麦品种拔节期铵态氮、酰胺态氮和可溶性蛋白质值与施氮量和小麦籽粒产量的相关性高于其他时期,说明了拔节期是进行氮素营养诊断的适宜时期。     

基于养分平衡和土壤测试的冬小麦氮素优化管理方法研究

以养分平衡和土壤测试为基础,把氮素供应与作物氮肥特性结合起来,通过田间试验研究冬小麦分期优化供氮量。结果表明：冬小麦播种前0~30cm土壤Nmin大于30 kg/hm2时,不施基肥（氮）,足以满足冬小麦从播种到返青期对氮素的需求;返青期保证供氮量90 kg/hm2 (0~60 cm土壤Nmin+肥料氮),可以满足冬小麦从返青期到拔节期对氮素的需求;拔节期保证供氮量100 kg/hm2 (0~90 cm土壤Nmin+肥料氮),可以满足冬小麦从拔节期到收获期对氮素的需求,最终达到目标产量。上述返青期90 kg/     

硝酸盐缓解油菜铵毒害的生理机制

为探究铵态氮条件下增硝营养对油菜铵态氮利用及生长的影响,以品种Bn60为试验材料,以纯硝培养为对照,测定不同氮形态下培养15d油菜的生物量和叶绿素含量。并在5mmol/L NH₄⁺条件下,添加5个不同的NO₃^-浓度（0.0、0.1、0.3、0.6、1.0mmol/L）,处理7d后测定游离NH₄⁺含量及氮素同化酶活性,处理15d后测定生物量、全氮和阳离子含量。结果表明,与硝态氮相比,单一铵态氮导致生长抑制、叶片枯黄,但随着硝酸盐浓度的提高,铵毒害症状逐渐缓解,地上和根系的生物量、全氮量和氮累积量均显著增加。增硝营养显著增强了油菜地上部谷氨酰胺合成酶活性,进而降低游离铵态氮含量,另外K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺等阳离子含量均随着硝态氮的增加而显著提高。硝酸盐能增强氮素同化酶的活性,从而降低NH₄⁺含量,同时提高Mg²⁺等阳离子含量和光合作用,最终缓解铵毒害性状,促进油菜的生长。     

滴灌玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断研究

旨在建立宁夏引黄灌区滴灌玉米临界氮稀释曲线模型,探讨氮营养指数(NNI)用于实时诊断和评价玉米氮素营养状况的可行性,为实现滴灌玉米合理施用氮肥提供理论依据。以天赐19为试验材料,采用滴灌水肥一体化技术,设6个氮肥水平,利用2年定位试验构建并验证了临界氮稀释曲线模型。结果表明:(1)在一定范围内,滴灌玉米干物质积累量随施氮水平的提高而增加,根据方差分析结果,将玉米各生育时期的地上部生物量分为限氮和非限氮2类;(2)滴灌玉米植株氮浓度均随着施氮量的增加而提高,但随生育期的推进和地上部干物质量的增加,玉米植株氮浓度均呈下降趋势;(3)滴灌玉米临界氮浓度(Nc)、最大氮浓度(Nmax)和最小氮浓度(Nmin)稀释模型与地上部干物质累积量之间均呈现幂函数关系,其决定系数R2分别为0.982、0.907、0.918,利用均方根误差(RMSE)和标准化均方根误差(n–RMSE)的验证表明,该模型稳定性好,误差范围小;(4)氮素营养指数模型(NNI)可衡量滴灌玉米氮素营养状况,滴灌水肥一体化条件下,宁夏引黄灌区玉米以270kghm–2为最佳施氮量;(5)根据模型推算,NNI与相对吸氮量(RNupt)、相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均极显著相关。本研究所建立的滴灌玉米临界氮稀释曲线模型和氮营养指数模型,能够精准地预测水肥一体化条件下玉米小喇叭口期至成熟期的氮素营养状况,为优化玉米的氮素管理提供指导。     

数字图像监测作物生长特征的研究进展

为对作物进行田间数量化管理以及长势监测,从数字图像监测作物长势的基本原理、数字图像获取方法、图像分析处理技术以及数字图像在作物长势监测方面的应用4个方面进行概述,简要归纳了数字图像基本原理、获取及分析方法,总结出可以利用数字图像实现作物覆盖度、叶面积指数、生物量、氮素营养诊断进行监测,认为对于数字图像的获取应明确获取标准,要根据具体情况选取分析方法,同时在今后可以利用专家模型,多角度评判作物长势,以期为实现作物的精确管理提供参考。     

遥感技术在植物氮营养诊断和推荐施肥中的应用之研究进展

·通过对遥感技术在作物氮营养诊断方面的研究与最新进展进行了综述，系统评价了高光谱遥感技术、可见光数字图像技术和卫星遥感技术在作物氮营养诊断与氮肥推荐方面的原理、优缺点以及目前的研究现状。认为遥感技术在作物氮营养诊断方面仍然存在技术复杂与设备昂贵等方面的问题，但随着技术的发展，遥感技术在未来精确养分管理方面有广阔的应用前景。     

NaCl胁迫对燕麦与小麦幼苗生长及其营养吸收的影响

采用水培的方法,研究了NaCl胁迫对燕麦和小麦幼苗生长及其营养吸收的影响,旨在为全面比较两种作物的耐盐性以及高效利用内蒙古地区的盐碱地提供基础信息。结果表明:与对照相比,低浓度NaCl处理(40 mmol/L)促进了燕麦的株高、生物量的增加,当NaCl浓度分别达到60 mmol/L与80 mmol/L时,明显降低了小麦与燕麦的株高、生物量,其中小麦较燕麦下降幅度大;随着NaCl浓度的增加,燕麦幼苗茎叶、小麦幼苗根中全N含量有所下降,而燕麦与小麦植株中全P含量有所增加;燕麦与小麦植株中K+、Ca2+含量、K+/Na+、Ca2+/Na+比值随NaCl浓度的增加迅速降低,且小麦的降低效应大于燕麦,在同一处理NaCl胁迫下燕麦的K+/Na+高于小麦。     

氮素分期优化管理对冬小麦产量和籽粒品质的影响

采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:氮素供应量最优的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为90 kg/hm2,拔节期追氮量即施用肥料氮30 kg/hm2)的冬小麦籽粒产量和其他氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为150kg/hm2、拔节期追氮量即施用肥料氮90kg/hm2),但与其他处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质.     

AM真菌与原生动物在花生上双接种效应初探

通过AM真菌和原生动物对花生进行双接种 ,研究他们之间的相互作用。结果表明 :双接种比AM真菌单接种降低了AM真菌侵染率 ;比对照增加了植株干物重 ;比对照提高氮、磷吸收量 ,最高可分别提高 12 0 %和 87 7%。原生动物的主要作用在于改善作物氮素营养 ,而AM菌根主要作用在于改善作物磷素营养 ,其协同作用促进了植株的生长及营养状况     

水葫芦对氮磷营养的需求及分布规律初探

分析、研究了水葫芦植株不同生长时期、不同部位的全氮和全磷含量,并与常见的经济作物进行比较。结果表明：供试水葫芦植株各部位的水分含量较皆高于90%;不同生长部位和生长阶段的氮与磷素营养含量不同,幼叶对氮和磷素的需求皆高于老叶;与主要作物相比,水葫芦对氮与磷素营养的吸收能力较强。     

寒地水稻氮磷钾营养诊断技术的研究

摘要：采用多点田间生物试验法,在2006-2007年对寒地水稻进行了两年营养诊断技术研究,形成了寒地水稻氮、磷、钾的土壤和植株营养诊断技术与方法。氮素诊断在分蘖期和孕穗期均以叶片叶绿素相对含量作为诊断指标最好;磷素营养诊断在分蘖期土壤全磷和植株全磷均可作为诊断指标,在孕穗期以植株全磷为诊断指标最好;钾素诊断在分蘖期土壤速效钾和植株全钾均可作为这个时期的诊断指标,在孕穗期以土壤速效钾进行钾营养诊断最能反映生产实际。