干旱对特早熟陆地棉光合特性与产量的影响

[目的]为了解特早熟棉花光合特性及产量性状对干旱的适应性,以及光合特性与产量性状之间的关系.[方法]在正常灌溉和水分胁迫下,采用Li-6400光合测定系统对60个棉花种质资源功能叶片光合参数以及产量性状进行了研究.[结果]光合速率在水分胁迫下普遍有所下降,光合速率(Pn)在蕾期和花期变异较小,苗期和铃期的光合速率变异性较大.籽棉产量、单株铃数、皮棉产量对水分较为敏感,而单铃重和衣分变化不大;正常灌水时棉花籽棉产量性状与光合参数间无显著的关系,而干旱时,棉花籽棉产量与光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)存在极显著的正相关.聚类分析表明正常灌溉和水分胁迫下的结果不同.[结论]在选育棉花抗旱品种时,将棉花资源材料在干旱条件下进行选择为好,可将干旱时花铃期光合速率作为抗旱的主要参数.     

基于冠层温度棉花水分胁迫指数与高光谱植被指数的关系

[目的]用红外热图像提取棉花水分胁迫指数(CWSI),并用高光谱遥感植被指数对棉花的CWSI进行遥感估算,为红外热图像和高光谱遥感监测作物水分状况提供科学依据.[方法]通过Fluke热像仪和ASD非成像高光谱仪,分别获取棉花2品种4水平水分处理5个关键生育时期冠层的红外热图像和高光谱数据;对红外热图像进行技术处理,基于Jones定义的作物水分胁迫指数CWSI公式,计算CWSI;与高光谱数据转换得到的4种高光谱植被指数进行回归分析.[结果]CWSI与4种高光谱植被指数均达到了1;极显著的线性相关关系;其中红边归一化植被指数RENDVI与CWSI呈最高的线性负相关关系,利用它们的相关模型方程,估算CWSI,实测值与估算值之间呈极显著的线性相关(r=0.8399**,n=30,α=l;).[结论]红外热图像与高光谱遥感技术的结合,可以精确地对棉花水分胁迫指数CWSI进行遥感估算,更好的诊断棉花水分状况.     

不同水分处理下胡杨、俄罗斯杨光合特性的研究

[目的]以克拉玛依农业综合开发区防护林胡杨和俄罗斯杨为试材,探讨不同水分处理下不同树种叶片的光合特性.[方法]试验设置2种不同灌水量处理(50 m3/(667 m2·次)(处理一)和100 m3/(667 m2·次)(处理二)),对胡杨和俄罗斯杨进行光合特性指标测定.[结果]胡杨和俄罗斯杨的Pn、WUE、Gs日变化呈单峰或双峰曲线,在12:00时胡杨的Pn略微降低,Ci日变化呈近V字型曲线;在相同的试验条件下,胡杨的Pn、WUE、Gs、Tr、Ci均高于俄罗斯杨;比较不同水分处理下Ci - Pn、Ci - WUE、Ci - Gs、Ci - Tr光合曲线可知,胡杨、俄罗斯杨Pn、WUE随Ci的增加而增大,Gs和Tr值随Ci的增加而减小,差异显著.[结论]不同水分处理下,处理二两树种的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)高于处理一;处理二两树种的胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)低于处理一;同一水分处理下胡杨能高效利用水分,同时又保持较高的光合能力,是抗旱能力较强的材料.     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

酸雨胁迫下茅苍术的光合及生理响应

[目的]探讨酸雨胁迫对茅苍术光合及生理指标的影响,为茅苍术的抗酸雨栽培提供理论依据.[方法]采用盆栽法对茅苍术进行不同梯度的模拟酸雨胁迫试验,测定其在酸雨胁迫下的光合及生理指标,并对各指标在不同胁迫程度下的变化趋势进行对比分析.[结果]酸雨胁迫初期,茅苍术叶片的光合参数指标变化不一,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)整体呈上升趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)呈下降趋势,对酸雨胁迫表现出一定的适应性;胁迫后第21 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr相对较高,Ci相对降低;至胁迫后第28 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr急剧下降,Ci迅速上升;pH 4.0和pH 5.0处理的光合指标变化幅度相对缓慢.随着酸雨胁迫时间的延长,茅苍术叶片的3种抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫后第15 d达最大值,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫后第22 d达最大值,且酸雨的酸性越强,各指标变化幅度越明显.[结论]茅苍术叶片承受酸雨的阈值在pH 3.0左右,pH 3.0以下的酸雨会对茅苍术生长发育造成显著影响.     

干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响

【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、光化学反射指数（PRI）呈下降趋势,气孔限制值（Ls）先上升后下降,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态相比,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、PRI在干旱胁迫第4天时,两年平均下降了53.1%、79.9%、66.0%、3.8%、11.0%、5.7%、18.4%;Ls、NPQ在第4天时,两年平均上升了98.1%、28.6%。综合两年数据,只有Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI在第4天时与初始状态差异极显著,与RWC的R2分别为0.7640、0.7058、0.5625、0.3665、0.7319、0.4378。【结论】Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI均能在干旱胁迫初期灵敏地反映棉花叶片水分状况;在持续干旱胁迫中,Pn、Gs、Fv/Fm能更灵敏、准确地反映棉花叶片水分状况。     

茶树的作物水分胁迫指数、光合有效辐射强度与光合参数的关系

构建茶园环境信息监测系统,研究作物水分胁迫指数、光合有效辐射强度等与光合参数的关系,为茶树灌溉管理、长势估计提供参考依据。通过直接灌溉方式,使得4个水分池土壤湿度为土壤田间持水量的90%、80%、70%、65%;利用无线传感器网络,实现对各水分池的冠层温度、空气温湿度、光合有效辐射强度进行测量,并根据Idso提出的作物水分胁迫指数经验公式,计算CWSI和CWSI/PAR;利用SYS-GH30D光合作用仪测得茶树叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度;研究数据间相关性,基于随机采样一致性进行线性回归分析,并利用决定性系数r²对线性回归分析结果进行评估。通过茶园环境信息监测系统采集环境数据,并计算CWSI与CWSI/PAR。结果显示,P_n、T_r、G_s与CWSI、CWSI/PAR均呈负相关,CWSI/PAR较CWSI与光合参数更具相关性,能够实现光合参数的估计。CWSI/PAR能够同步反映茶树P_n、T_r、G_s参数的变化状况。通过对冠层温度、空...     

苹果幼树叶片气体交换参数对干旱胁迫和复水的响应

以2a生烟富3/M9T337自根砧苗为试材,测定了不同生长阶段干旱胁迫-复水处理过程中的光合特性,目的是探讨苹果树在不同生长阶段叶片气体交换参数对水分胁迫的响应及相应时期的敏感性,以明确苹果树的水分敏感期。结果表明:不同生长阶段的干旱胁迫处理下,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)较正常供水(T0)相比显著降低,复水后,基本上恢复到正常水平,而各项光合参数的变化曲线形态基本一致,大部分峰值出现时间基本相同,在春稍生长期进行干旱胁迫,各参数对比正常状态显著变化,即Pn相对平均减少34.35%(P0.05)、Gs相对平均减少38.89%(P0.05)、Tr相对平均减少50.28%(P0.01)、WUE相对平均增加29.90%(P0.05),在叶幕稳定期进行干旱胁迫,参数发生显著性变化的有Pn相对平均减少30.22%(P0.05)、Gs相对平均减少44.00%(P0.01)、Tr相对平均减少31.56%(P0.05)。综合分析表明:在土壤水分相对湿度40%±5%干旱胁迫下,叶片的光合系统没有受到破坏,光合作用限制因子为气孔限制,以及苹果幼树于春梢生长期对水分胁迫最为敏感,叶幕稳定期时较为敏感。     

三叶木通叶片解剖结构和光合特征对干旱胁迫的响应

[目的]分析干旱胁迫下三叶木通叶片的解剖结构和光合特性,为西南喀斯特石漠化区生态修复植物材料选择提供参考依据.[方法]盆栽喀斯特地区适生植物三叶木通并进行连续干旱胁迫处理,采用常规石蜡切片法和Li-6400光合仪分别测定其幼苗叶片的解剖结构参数和光合参数,分析解剖结构和光合生理特征变化,以及二者间的相关性.[结果]随土壤相对水含量(SRWC)的降低,三叶木通幼苗叶片呈厚度变薄、水含量降低和栅栏组织缩短变紧密等变化趋势;总叶绿素(Chlt)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降,水分利用效率(WUE)提高;SRWC降至29%时,大部分解剖指标和光合指标呈显著性差异变化(P<0.05).主成分分析结果表明,大于1.000的叶片解剖指标特征值中有4个主成分的载荷值差异极大,贡献率达88.195%,主要指标为栅栏组织、下表皮、木质部和海绵组织;大于1.000的叶片光合指标特征值有2个主成分的载荷值差异极大,贡献率达83.277%,指标为Gs和Chlt.相关性分析结果表明,SRWC与叶片水含量(LWC)、Chlt、Pn、Gs、胞间CO2浓度(Ci)、Tr、气孔限制值(Ls)及叶片解剖结构中的叶片厚度、栅栏组织厚度和木质部厚度均呈极显著正相关(P<0.01,下同),与WUE和叶片组织结构疏松度呈极显著负相关.[结论]三叶木通幼苗在干旱胁迫下通过改变叶片结构特征、降低光合作用和提高水分利用效率等方式适应干旱频发的喀斯特环境;SRWC为29%可视为三叶木通幼苗受干旱胁迫的起点;栅栏组织、海绵组织、木质部及Gs可作为三叶木通耐旱性品种筛选的参考指标.     

柑桔对水分胁迫的光合驯化(英文)

在柑桔苗水培液中加入PEG-4000(聚乙二醇,分子量4000)造成根际水分胁迫.处理后,植株水势急剧下降,光合、蒸腾受到严重抑制,气孔导度和叶肉导度也相应下降.随着胁迫的持续,受胁迫最严重的植株3天后全株落叶,其它处理叶水势(ψ_1)仍保持较低值,叶片相对含水量(LWC)回升,光合(Pn)和叶肉导度(Gm)也有所回升,而蒸腾(Tr)和气孔导度(Gs)回升迟于Pn和Gm,且都没有回升到处理前的水平.据此认为柑桔具有对水分胁迫的光合驯化现象.经三轮干旱处理的柑桔叶片光合下降的ψ_1阈值为-2.70MPa,而对照为-1.65MPa,这一结果也支持柑桔具有光合驯化现象的结论.经干旱驯化的柑桔叶片总体初始渗透势(π_O)和初始质壁分离时的总体渗透势(π_P)都下降,叶片脯氨酸含量提高,揭示了柑桔对水分胁迫的光合驯化是通过渗透调节完成的.根际水分胁迫解除后,植株Pn和Tr有恢复过头现象.     

不同小麦雄性不育类型光合速率的影响因子分析

 【目的】对K、T、V、CHA型不育系及其保持系净光合速率（Pn）与相关生理、环境因子间的关系及变化趋势进行分析研究,以探讨影响不同小麦雄性不育类型光合速率的生理、环境因子。【方法】利用CIRAS-Ⅰ型光合仪对供试材料4个生育时期的旗叶净光合速率及其相关的生理和环境参数（气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、水分利用率WUE、光量子通量密度PFD、细胞间隙CO2浓度Ci、大气CO2浓度Ca、叶片温度Ti、大气温度Ta和气孔限制值Ls）进行测定,并采用SAS软件对试验数据进行相关分析、通径分析和回归分析。【结果】Pn、Gs与Tr均在开花期达到最大值,Pn与Gs、Tr的r=0.9305～0.9677、0.8081～0.9068,呈显著（r0.05=0.754）或极显著（r0.01=0.874）正相关。K、T、V型不育胞质对Pn、Gs和WUE产生了不同程度的负向效应,CHA明显降低了Tr,而对WUE无不良影响。从开花期到灌浆期,各不育类型Pn与Gs、Ci的变化趋势相同,与Ls相反,表明其Pn的变化主要受气孔因素限制。K、T、V、CHA不育类型的Pn与其影响因子Gs的通径分析（直接通径系数＝0.4943～0.6774）显著,与各因子的回归关系因类型的不同而异,R2=0.965～0.975,经F检验达显著水平。在相同胞质背景下,冀5418的Pn较太911289显著提高1.875～2.703 μmol CO2•m-2•s-1,而在质核间存在不同程度的交互效应。【结论】K、T、V、CHA不育类型Pn最主要的直接影响因子是Gs,Tr、PFD和Ta对K、T型不育系Pn也有较大影响,PFD和Ca对V型不育系Pn的影响显著。Ci是限制CHA型不育系旗叶Pn的另一主要因子,利用构建的回归模型可有效地预测净光合速率的变化。     

不同氮素处理下棉花冠层光合有效辐射与其产量及构成因素的相关分析

【目的】研究不同氮素处理棉花冠层关键生育时期,吸收性光合有效辐射(APAR) 和光合有效辐射吸收系数( FAPAR)与棉花产量和产量构成因素之间的相关性,为快速、非破坏性地监测棉花长势和产量预测提供理论支持。【方法】利用线性光量子传感器,获取棉花新陆早61号和新陆早72号2品种4氮素处理5个生育时期的冠层光合有效辐射(PAR),计算出APAR和FAPAR,分别与实测籽棉产量和其构成因素建立相关关系。【结果】2个棉花品种4种氮素处理的冠层APAR、FAPAR随生育期表现出相似的变化规律,冠层APAR在整个生育期呈现“M”的变化趋势;冠层FAPAR呈现出先上升后下降的趋势,其较高值都出现在开花结铃期和盛铃期,除盛花期外,2品种4氮素处理的其它4个生育时期FAPAR均为N₃>N₂>N₁>N₀的;5个生育时期的FAPAR与籽棉产量和单株有效铃数均达到显著和极显著相关关系,而只有开花结铃期的APAR与二者达到极显著相关(α=1%,n=24),APAR和FAPAR与其它产量构成因素未达到显著相关关系。利用开花结铃期FAPAR与籽棉产量和单株有效铃数相关最高的线性函数模型对其估算,籽棉产量和单株有效铃数的实测值与估测值之间均呈现极显著线性关系,预测精度分别达93.20%、93.25%。【结论】棉花不同氮素处理影响棉花冠层APAR、FAPAR的变化,利用棉花开花结铃期的冠层FAPAR可以预测棉花产量和单株有效铃数。     

分根交替不同灌水量对苹果生长和叶片生理特性的影响

 【目的】在确保苹果树体正常生长情况下,探讨不同根区体积灌水及灌溉量对树体生长和叶片生理特性的影响,以期提高水分利用效率,节约灌溉水。【方法】以3年生盆栽分根皇家嘎拉苹果为试材,研究根系分区交替灌溉不同水量对苹果树体生长和叶片生理特性的影响。【结果】1/4和2/4根区体积灌水显著抑制了苹果新梢和干周生长,随灌溉体积增加抑制作用逐渐解除,减少灌水量也显著抑制了新梢生长。根系分区交替灌水显著影响苹果叶片水势和气孔阻力,1/4和2/4根区体积灌水处理叶片水势显著低于3/4和4/4处理,气孔阻力随灌水体积增加显著降低。减少根区灌水部位降低了苹果叶光合速率、蒸腾作用和气孔导度,并且蒸腾作用降低的幅度显著大于光合作用的,从而提高了叶片水分利用效率。但减少灌水量对苹果叶片各项生理指标均没有影响。不同生长期根区交替灌水处理对叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响一致,以春梢停长期各生理特性指标最高。【结论】灌水量是影响新梢伸长生长和主干加粗生长的主要因子,叶片生理特性主要受灌水部位调控。通过调控灌水量和根区灌水部位可以调控树体生长,并能节约灌水量。本试验中,在没有考虑自然降水的情况下,为保证植株的正常生长,根区灌溉体积不能小于50％。     

基于热红外图像的小麦品种抗旱性鉴定与评价

【目的】分析不同基因型小麦冠层的温度参数相关信息,探寻快速高效筛选冬小麦抗旱品种的指标和方法,给冬小麦抗旱品种筛选提供参考依据。【方法】本研究以小麦为研究对象,获取干旱胁迫下10个抗旱性存在差异的小麦品种冠层热红外图像,采用温度频率直方图等分析方法提取冠层温度特征参数,明确温度特征参数与抗旱指数之间定量关系,分析冠层温度特征参数对筛选冬小麦抗旱品种的有效性。【结果】基于产量抗旱指数（DRI）的分级标准将测定小麦品种分为4种抗旱类别,其抗旱性越强,最大光化学效率（F_v/F_m）,植株含水量（PWC）,气孔导度（G_s）,蒸腾速率（T_r）和籽粒产量越稳定。基于热红外图像提取冠层温度特征参数,小麦抗旱性越强,冠层温度的差异性越小,冠层温度的离散程度也较小。产量抗旱指数（DRI）与拔节期、孕穗期和开花期的作物冠层温度与环境温度的偏差（CTD）均呈现极显著的正相关关系,相关系数r为0.79—0.84,而与冠层温度标准差（CTSD）、变异系数(CTCV)、水分胁迫指数（CWSI）和冠层相对温差（CRTD）呈显著负相关（r=-0.56—-0.78）。基于单一生育时期冠层温度特征参数建立了产量抗旱指数（DRI）回归模型,估算精度为r²=0.73—0.87,其中以拔节期预测模型精度最高。而基于3个生育时期的相关冠层温度参数CTD、CTCV、CTSD CWSI组合构建产量抗旱指数（DRI）预测模型,较基于单一生育时期预测精度显著提升（r²=0.95）。【结论】利用热红外图像可进行小麦品种抗旱性的早期鉴定与快速评价,这对促进作物高效节水生产具有重要意义。     

新类型北柴胡的生长与光合特性研究

【目的】比较研究北柴胡新类型与传统类型在生长与光合特性上的差异,为选育北柴胡良种提供依据。【方法】利用TPS-1光合作用系统,测定苗期和花果期宽叶型（KY）北柴胡与原始类群中占绝对优势的中间型（ZY）北柴胡叶片的光合指标及相关环境因子,同时取样测量其地上形态指标和各部分的生物量,比较2种类型北柴胡各指标的差异。【结果】①苗期和花果期,KY北柴胡的株高、茎径、叶长（花果期除外）、叶宽和总叶面积均显著（P＜0.05）高于ZY北柴胡,叶长宽比则以ZY北柴胡显著（P＜0.05）高于KY北柴胡。②苗期2种类型北柴胡的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）日变化曲线均呈单峰型,ZY北柴胡的Pn显著（P＜0.05）高于KY北柴胡;花果期二者Pn、Tr、Gs日变化曲线均呈双峰型,且KY北柴胡的Pn显著（P＜0.05）高于ZY北柴胡。③根据Pn、胞间CO₂浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）的变化方向,推测花果期KY北柴胡光合“午休”主要受气孔因素限制,而ZY北柴胡主要受非气孔因素限制。④苗期影响北柴胡Pn的环境因子主要为气温,花果期主要为空气相对湿度和大气CO₂浓度。⑤苗期和花果期,KY北柴胡根、茎、叶、花果及总生物量均显著（P＜0.05）高于ZY北柴胡;ZY北柴胡根、茎、叶生物量分配比例基本高于KY北柴胡,但花果生物量比例则显著（P＜0.05）低于KY北柴胡。【结论】KY北柴胡在决定产量的生殖生长阶段具有较高的Gs和较低的Ci,Pn较强,生物量积累高,源库关系较为合理,源充足,库大,具有高产潜力。     

温室番茄植株养分和光合对水肥耦合的响应及其与产量关系

【目的】探究水肥耦合对番茄植株养分吸收和光合参数的影响及其相互关系,为西北温室番茄科学水肥管理提供理论依据。【方法】通过日光温室番茄试验,基于水分蒸发量设置3个灌水量：1.00E（W1）、0.75E（W2）、0.50E（W3）和3个施肥水平（N-P₂O₅-K₂O）：高肥320-160-320 kg?hm ^-2（F1）、中肥240-120-240 kg?hm ^-2（F2）和低肥160-80-160 kg?hm ^-2（F3）,以当地常规灌水施肥为对照（CK）。 【结果】结果表明,不同水肥处理对番茄叶面积指数（LAI）和叶绿素含量影响显著（P<0.05）,均随灌水施肥量的增加而增加。LAI在成熟采摘期达最大,而叶绿素含量随植株生长先增加后降低,果实膨大期达到最大。叶片N、P、K含量呈N>K>P,分别在22.83—47.20、4.45—7.08和22.00—34.92 g?kg ^-1间变化,提高灌水量与施肥量利于提高叶片养分含量、植株养分累积及养分向果实的转移,W1F1处理下叶片N、P、K含量及植株N、K和果实养分累积量均达到最大（除51 d叶片N和89 d叶片P含量外）。灌水和施肥对植株净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）影响显著（P<0.05）,适当增加灌水量与施肥量,能够提高植株Pn、Gs、Tr。整个生育期W1F1处理下Pn最大,而Tr在CK下最大（90 d除外）。在成熟采摘期水胁迫显著降低了Pn,而在W1水平继续灌水对提高Pn、Gs、Tr不明显。番茄各生育期叶片N、P、K含量与叶绿素含量和Pn均呈显著正相关关系,植株和果实养分累积量与净光合速率和产量均呈显著正相关关系。 【结论】综合考虑叶面积指数、叶绿素含量、光合参数、植株养分吸收累积及最终产量,W1F1处理（灌水量1.0E,施肥量N-P₂O₅-K₂O 320-160-320 kg?hm ^-2）为最优灌水施肥组合。     

Canopy Equivalent Water Thickness Estimation of Cotton Based on Hyperspectral Index

【Objective】 The objective of the experiments is to develop a key method for fast and nondestructive monitoring canopy equivalent water thickness (CEWT) in cotton (Lumian 54) and to further improve the estimation accuracy of CEWT in cotton monitored by remote sensing technology. 【Method】 Through setting irrigation gradient treatment in different growth period, canopy spectral reflectance and canopy equivalent water thickness and other information were measured simultaneously. Firstly, we comprehensively analyzed the correlation between CEWT and various spectral parameters, including original spectral reflectance, first derivative spectral reflectance, all-band combined spectral index and existing spectral index. Then, we determined the optimal spectral indices of bud stage, flowering and bolls stage, and full growth period. Finally, we constructed a hyperspectral monitoring model of cotton CEWT by linear regression. 【Result】 The canopy equivalent water thickness and the original spectral reflectance show continuous sensitive bands in the near infrared band (NIR) of 780-1130 nm and the short wave infrared band (SWIR) of 1 450-1 830 nm and 1 950-2 450 nm, the sensitivity of the first derivative spectrum to CEWT was enhanced in NIR band than that of the original spectrum, but was weaker in SWIR band than that of the original spectrum. The correlation between the spectral index constructed by the original spectral reflectance and CEWT is stronger than that of the first derivative spectrum, and the ratio spectral index (RSI) is more suitable for the monitoring of CEWT than the normalized difference spectral index (NDSI). During the whole growth period, the inversion accuracy of CEWT by (R₁₁₃₅-5R₁₄₉₄)/R₂₀₀₃ was the best (R ²=0.7878, RRMSE=0.1803). In the bud stage, RSI_b(1130,1996) has the best estimation effect on CEWT (R ²=0.7258, RRMSE=0.1444). RSI_a (904,1952) was the optimal spectral index (R ²=0.7853, RRMSE=0.2454) for estimating CEWT at the flowering and bolls stage.【Conclusion】The new hyperspectral indexes proposed in this study in different growth stages can be used for quantitative monitoring of canopy equivalent water thickness in cotton. The results of this study can provide reference for the application of hyperspectral technology in monitoring water content of cotton canopy, and provide technical basis for precision irrigation of cotton.     

麦后移栽棉氮素营养诊断与追肥模型

【目的】基于江汉平原麦后移栽棉花适宜氮素诊断指标建立追肥模型,为棉花氮素精准管理提供依据。【方法】于2019年采用田间小区试验,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg N/hm²),分析蕾期、花铃期倒4叶叶绿素含量(SPAD值)、叶柄硝酸盐含量(NIT)及24个高光谱参数与前期施氮量的关系,研究麦后移栽棉适宜氮素营养诊断关键指标,结合氮肥效应函数建立氮素追肥模型。【结果】随施氮量的增加,棉花倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量显著增大,棉花冠层光谱绿光波段形成的反射峰变缓,但当氮肥增加到360 kg/hm²时不再显著增加(蕾期NIT除外)。蕾期、花铃期倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量、冠层高光谱参数(RSI和mND705)与前期施氮量均呈极显著一元二次方程关系(R²＞0.8,RMSE＜1),可作为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标,以产量潜力的95%为临界值,蕾期麦后移栽棉SPAD值、叶柄NIT含量、冠层RSI和mND705临界值分别为34.802、2.307、1.526和0.549,花铃期相应为34.841、4.174、1.589和0.619。【结论】4个指标为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标。麦后移栽棉最适宜施氮量为310.64 kg/hm²,产量潜力为4 662.53 kg/hm²。