东北地区春玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段。基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量模型,结果表明,东北地区春玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮浓度稀释曲线进行检验,发现基于临界氮浓度稀释模型计算的氮营养指数可以准确诊断玉米植株的氮营养状况,并计算出实时的氮素需求量。该研究建立的东北地区春玉米临界氮稀释模型可以为该地区春玉米的氮营养诊断和动态调控提供较好的理论和技术指导。     

中国三大粮食作物临界氮浓度稀释曲线研究进展

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干物质的幂函数关系,基于临界氮浓度稀释曲线获得的氮营养指数被广泛应用到作物氮素营养诊断中。随着研究的深入,研究者先后基于植株干物质、叶片干物质、叶面积指数等建立了临界氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了我国三大粮食作物(小麦、玉米、水稻)临界氮浓度稀释曲线的构建、影响曲线参数的因素以及氮营养指数的获取与应用,为临界氮浓度稀释曲线的研究与应用提供理论支撑。     

华中区域直播冬油菜临界氮浓度稀释曲线的建立与应用

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量（2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm ^-2,2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm ^-2）的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。 【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系（Ncnc=3.49DM ^-0.26）。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。 【结论】油菜氮素稀释曲线模型Ncnc=3.49DM ^-0.26和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。     

氮磷配施下夏玉米临界氮浓度稀释曲线的构建与氮营养诊断

[目的]探究不同水平氮磷配施对夏玉米地上部生物量和氮素浓度的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮营养指数模型诊断和评价玉米在不同氮磷互作条件下的氮素营养状况,可为夏玉米氮磷肥合理施用提供理论依据.[方法]以玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料,在陕西关中平原设置田间定位氮磷配施试验,设氮肥(N)用量0、75、1...     

融合无人机影像光谱与纹理特征的冬小麦氮营养指数估算

基于无人机数码影像,探讨融合光谱信息与纹理特征构建的"图-谱"指标对冬小麦氮营养指数的估算能力,为冬小麦氮素营养精准探测提供一种可靠的技术手段。利用无人机数码影像及相应的生物量和植株氮含量数据,分析了图像指数、纹理特征与氮营养指数的相关性,然后将图像指数与纹理特征相乘或相除融合形成"图-谱"融合指标,分析"图-谱"融合指标与氮营养指数的相关性,整合灰色关联度和方差膨胀因子,筛选对氮营养指数敏感的"图-谱"融合指标,最后用偏最小二乘法分析图像指数、纹理特征及"图-谱"融合指标估测氮营养指数的能力。结果表明:"图-谱"融合指标较图像指数、纹理特征与氮营养指数的相关性有了较大的提高,利用"图-谱"融合指标构建的氮营养指数模型估算精度(R~2=0.644 3)高于图像指数及纹理特征构建的氮营养指数模型(R~2分别为0.593 8及0.584 5),而且"图-谱"融合指标构建的模型验证结果均方根误差最小,为0.114 0。基于光谱信息和纹理特征融合的"图-谱"指标可以有效提高冬小麦氮营养指数的反演精度,为冬小麦氮素营养诊断反演提供了一种有效的思路。     

根际CO_2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响

【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2500μL·L-1和5000μL·L-1CO2浓度处理同350μL·L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5000μL·L-1处理变化的幅度大于2500μL·L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2500μL·L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。     

水分对温室网纹甜瓜植株形态与干物质分配影响的模拟

为定量研究水分对温室网纹甜瓜植株长势(株高、茎粗)以及各器官干物质分配的影响,以温室网纹甜瓜品种"网路"为材料,于2010年3月～2010年11月在玻璃温室内进行不同定植期和不同水分处理的栽培试验,以生理辐热积为预测指标,定量分析了基质水势对网纹甜瓜株高、茎粗以及各器官干物质分配的动态影响,建立了基质水势对网纹甜瓜株高、茎粗和各器官干物质分配指数的模拟模型,并用与建立模型相对独立的数据进行检验。结果表明:随基质水势的升高,网纹甜瓜的株高和茎粗增加,各器官间的干物质分配量减少。模型对网纹甜瓜植株株高、茎粗的预测值与实测值基于1:1线间的决定系数(R2)分别为0.977和0.936,预测相对误差分别为6.1%和5.4%;对网纹甜瓜叶、茎、果实、地上部、地下部的干重的预测值与实测值基于1:1线间的R2分别为0.971、0.976、0.982、0.982、0.980;相对预测误差分别为10.1%、3.2%、11.8%、9.2%、12.7%。模拟预测精度较高,可较好地模拟不同基质水势条件下的网纹甜瓜植株形态和各器官干物质动态的变化过程。     

氮高效甜瓜种质资源的筛选与评价

【目的】挖掘和筛选耐低氮、氮高效的甜瓜种质资源，提高甜瓜的氮效率。【方法】以59个甜瓜品种(系)为供试材料，采用田间试验进行施氮(CK,200 kg/hm²)与不施氮(LN,0 kg/hm²)处理，对甜瓜成熟期主要农艺性状、产量、氮吸收与利用等相关性状进行分析，研究不同甜瓜品种(系)间产量、氮素积累量及氮素生理利用率间的差异及相关性。【结果】施氮处理下不同甜瓜品种(系)果实纵径、果实横径、果肉厚、果形指数、单瓜重、叶干重、茎干重、果干重、植株干重等主要农艺性状的变异幅度为15.79%～22.96%,不施氮处理不同甜瓜品种(系)主要农艺性状的变异幅度为18.16%～30.93%;施氮处理下不同甜瓜品种(系)叶氮含量、茎氮含量、果氮含量、叶氮积累量、茎氮积累量、果氮积累量、植株氮积累量及氮生理利用率等氮吸收与利用相关性状的变异系数变化幅度为14.69%～26.00%,不施氮处理不同甜瓜品种(系)氮吸收与利用相关性状的变异系数变化幅度为16.40%～39.44%,不施氮处理甜瓜的主要农艺性状、氮吸收与利用相关性状的变异系数明显大于施氮处理，表明不同...     

冬小麦氮营养诊断及氮追肥推荐

田间小区试验表明,冬小麦拔节期(04-05)植株 NO_3~--N 含量(二苯胺比色法)与地上部吸氮量及土壤剖面0～100 cm 内 Nmin 之间均存在着良好的正比关系,因而可以作为冬小麦氮营养诊断的指标。冬小麦产量(Y)、植株 NO_3~--N 含量(S)及氮肥追施量(Nd)之间的数学模型为:Y=9.158(Nd+45.909 S)~(0.5)-0.365(Nd+45.909 S)。由此模型可得到,冬小麦获最大利润的氮素追肥推荐模型为:Nd=158.3—45.9S,不需追氮的植株 NO_3~--N 含量临界值为2.4以上。     

宁夏扬黄新灌区春小麦氮营养诊断及追肥推荐量

通过田间试验研究了反射仪法和 Nmin法在宁夏扬黄新灌区春小麦氮营养诊断中的应用。结果表明 ,拔节期可作为春小麦氮营养诊断时期 ;确定了春小麦用 2种方法进行氮素营养诊断的硝酸盐临界值分别为2 4 41 .1 5mg/ kg( NO3- ) (反射仪法 )和 50 .39kg/ hm2 ( NO3- ) (土壤 Nmin法 )。同时由土壤 Nmin、植株硝酸盐诊断 ,建立了追肥推荐施肥模型     

施氮量对棉花叶位SPAD值的影响及棉花氮素营养诊断

在不同施氮量和不同质地土壤条件下,研究了氮素水平对棉花叶片含氮量和叶绿素含量的影响。研究表明,棉花不同生育时期叶片含氮量不同,苗期、蕾期、花铃期、铃期叶片含氮量分别为28.1、27.4、32.2、30.9 g·kg^-1。在各时期不同处理的叶片含氮量,均表现出相同的规律,即随施氮水平的提高,棉花叶片含氮量增加。土壤质地不同（砂壤土、粘壤土）时,高、中、低产棉田棉花叶片含氮量存在差异;随着施氮量的提高,棉花叶片含氮量随之提高,同时棉花不同叶位间的含氮量更加接近。对叶绿素的分析表明,不同施氮水平下,叶绿素含量差异显著;相同施氮水平下,不同叶位叶片SPAD值差异显著;施氮量增加能够提高棉花叶片的SPAD值,同时减小棉花不同叶位间SPAD差值的大小。初花期和花铃期顶1叶的叶位差指数PDI与棉花叶片含氮量的相关性最高,可以用叶位差指数作为衡量棉花氮素状况的指标。     

土壤有效氮含量对烤烟代谢及氮素营养的影响

土壤碱解氮+H(加还原剂)含量与烤烟吸氮量呈极显著正相关,相关系数达0.985.随着土壤碱解氮+H含量的提高,烟叶中各种色素含量和可溶性蛋白质含量也增高.土壤碱解氮+H含量为195.76 mg.kg-1时,烟株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2含量、硝酸还原酶活性达到最大值,分别为12.4μmol.m-2.s-1、586.1 mmol.m-2.s-1、2.56 mmol.m-2.s-1、346.09 mmol.m-2.s-1、48μg.g-1.h-1.初步认为烤烟旺长期下部烟叶全氮含量低于1.1%时烤烟缺氮,烟叶全氮含量达到1.2%-1.6%时烤烟轻度缺氮,烟叶全氮含量达到1.7%-1.9%时烤烟潜在缺氮,烟叶全氮含量大于1.9%时烤烟氮素充足.     

氮素营养对水稻干物质和氮分配的影响及氮肥需求量

研究了氮素营养对杂交水稻 51 8的干物质和氮素分配的影响,结果表明:在营养生长期高氮肥用量显著增加了叶片干物质重。叶片干物质的分配量随着叶片氮含量的减少而减少。与干物质相比,在营养生长早期叶片氮素的分配量高,并且变化很小。但从幼穗分化开始叶片氮素的分配量可能因叶片、茎和颖穗发育的竞争而显著减少。采用Stanford模型估计和预测了水稻氮肥的需要量,发现Stanford模型可作为我国南方水稻生产施用氮肥的一个实用工具。     

作物氮素诊断技术的研究综述

氮素是作物生长发育和产量品质形成所必需的营养元素.本文在简述研究背景和作物氮素营养监测与诊断技术需求的基础上,介绍了作物氮素营养监测技术的发展历程及发展趋势,综述了作物氮素营养诊断技术的国内外研究进展,指出快速、无损、准确地监测作物氮素状况,对于农业生产可持续发展和生态环境保护具有重要意义.     

不同叶面营养组分对黄瓜叶片氮素营养的影响

用＾１５Ｎ示踪法研究了黄瓜中、下位叶片不同营养组合配施后＾１５Ｎ「＾１５ＮＨ４）２ＳＯ４」刊载内瓜体内的速率，运移途径及利用效率，结果表明：黄瓜叶片能有效地吸收营养元素并将其迅速转移，不同叶位施肥，植株吸收的＾１５Ｎ在体内运移主要发生在处理后７２ｈ之内，并且绝大部分转移至新生长点，老叶中＾１５Ｎ回收很少，叶面施用硫酸铵肥料的氮素在黄瓜地上部的分配率一般在５０．７－６１．８％，随吸收时间延长，黄瓜营     

基于上部叶片SPAD值估算小麦氮营养指数

快速、准确的监测诊断小麦氮营养状态对于评价小麦长势、指导氮肥运筹并预测籽粒产量均具有重要的意义.基于2009-2011年的大田试验,系统分析了小麦上部4张单叶不同叶位的SPAD值和归一化SPAD指数(NDSPADij)与氮营养指数的定量关系,通过简单分组线性回归筛选出在不同年际和不同品种间表现稳定的氮营养指数(NNI)定量方程.结果表明,小麦上部不同叶位SPAD值和NNI随施氮量提高而提高,而NDSPADij随施氮量的提高而降低.小麦单叶SPAD值与NNI的关系呈显著正相关,但这种关系在品种或年份之间不稳定,对小麦氮素诊断存在风险;除NDSPAD12外,NDSPADij与NNI之间呈显著负相关,经简单分组线性分析发现NDSPAD14与NNI之间在年份和品种之间表现最稳定,能够较好的定量估算氮营养指数,从而快速诊断小麦氮素是否亏缺.     

水稻叶片反射光谱诊断氮素营养敏感波段的研究

田间小区试验叶色差异明显而生育期相似的两品种第一和第三完全展开叶片光谱反射率与氮素营养相关性分析表明,不同品种同一叶位之间这种相关性变化规律一致,然而在不同叶位之间相关性变化不尽一致.进一步对比分析大田区域试验和小区试验叶片光谱反射率与氮素营养相关性发现两区域样本相同叶位之间相关性变化规律相同.分析第一、三完全展开叶叶片光谱反射率处理之间差异显著性表明,存在差异显著的波段范围主要集中在绿光(525～605 nm)、黄光(605～655 nm)和短波近红外光(750～1100nm)范围内.和叶片氮素含量之间相关性最大的波段主要为绿光(525～605 nm)和黄光(605～655 nm)范围,而短波近红外光范围与叶片氮素含量之间相关性最小.因此和IKONOS2、IKONOS4、MSS4、MSS6、MSS7、SPOT1、SPOT3、TM2、TM4、AVHRRCH1、AVHRRCH2相对应的绿光(525～605 nm)、黄光(605～655 nm)和短波近红外光(750～1100nm)是叶片反射光谱诊断氮素营养的敏感波段范围.     

基于高光谱优化NDVI值反演玉米叶片氮含量

为研究基于高光谱优化NDVI值在反演喇叭口期玉米叶片氮含量的可行性,使用Fiedspec3.0光谱仪和Greenseeker分别对不同施氮量下玉米叶片的光谱反射率和NDVI进行了测定,并对NDVI值进行了提取和优化,建立玉米叶片氮含量优化NDVI反演模型,对其反演精度进行验证。结果显示:优化NDVI值与NDVI测定值、玉米叶片氮含量均呈显著正相关(r=0.913 2,0.949 8),优化NDVI值对玉米叶片氮含量反演精度达到显著水平(r=0.908 1),反演精度高于NDVI测定值。优化NDVI值能通过群体的速测来决策玉米叶片的氮含量,为玉米进行氮营养诊断提供新的技术支持,具有重要的现实意义。     

氮、磷肥对小麦品质的影响

以新冬24号为材料,研究了氮、磷用量及其配比对小麦营养品质和加工品质的影响.结果表明,在施氮量0～225 kg/hm2、施磷量0～180 kg/hm2,随着施肥量的增加,籽粒蛋白质含量提高;适当增加氮、磷的用量均可改善小麦的加工品质,提高其沉淀值、湿面筋、面团延伸度和拉伸面积.     

氮营养对干旱逆境下水稻生长及抗氧化性能的影响

采用聚乙二醇（PEG6000）模拟水稻短期干旱胁迫研究表明，与过量供氮及缺氮处理的水稻相比，适度供氮处理水稻在干旱胁迫后其茎叶及根系生长受抑制程度相对较小或仍维持生长；干旱逆境下适度供氮水稻叶片的POD酶活性和CAT酶活性上升，但高氮处理水稻叶片保护酶活性下降，缺氮则会加剧水稻叶片膜脂过氧化。因此，适宜的供氮水平对干旱逆境下水稻维持生长及增强抗氧化性能具有重要意义。