剔除土壤背景的棉花水分胁迫无人机热红外遥感诊断

剔除无人机热红外影像中的土壤背景是提高作物水分诊断精度的有效途径,但也是热红外图像处理的难点问题。本文以不同水分处理的花铃期棉花为研究对象,分别在09:00、13:00和17:00等3个时刻,连续5 d采集无人机高分辨率热红外影像,并采用二值化Ostu算法和Canny边缘检测算法对热红外图像进行掩膜处理,实现对土壤背景的剔除,然后分别计算二值化Ostu算法、Canny边缘检测算法和包含土壤背景下的3种棉花水分胁迫指数(Crop water stress index,CWSI),最后建立不同时刻下3种CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的关系模型。研究结果表明,应用Canny边缘检测算法可有效剔除热红外影像中的土壤背景,剔除土壤背景后的温度直方图呈单峰的偏态分布;3种处理方法获得的作物水分胁迫指数CWSI中,Canny边缘检测算法的CWSI最小,二值化Ostu算法的CWSI较高,包含土壤背景的CWSI最大;采用Canny边缘检测算法剔除土壤背景后的CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的决定系数R2达到0.84,Ostu算法的结果次之,包含土壤背景的最差。本研究可为无人机热红外遥感监测作物水分状况提供参考。     

比重分级对杂交水稻种子发芽、出苗和产量的影响

以杂交水稻品种陆两优996和两优培九的商品种子为试验材料,以盐水溶液将种子精选分级为比重1.0(T1)、1.0~1.09(T2)、1.1~1.19(T3)、≥1.2(T4)等不同等级,以未精选的种子为对照(CK),研究比重分级对种子发芽出苗、秧苗素质及产量的影响。结果表明,种子精选分级后,处理T2、T3、T4种子的发芽率、发芽指数、活力指数、出苗率、成秧率均不同程度高于CK,T1处理则显著低于CK;与未分级的商品种子对照相比,T2、T3、T4处理均增产显著,增产的原因是单位面积有效穗数和每穗总粒数增加。     

镉胁迫下草地早熟禾离子吸收及生理响应特征分析CSCD

为探究草地早熟禾(Poa pratensis)对镉(Cd)胁迫下的生理响应及离子吸收情况,采用砂培法育苗,对不同浓度Cd胁迫下的草地早熟禾株高、根长、叶片及根系鲜重、光合指标、抗氧化酶活性、叶片激素水平及离子含量进行测定。结果表明:Cd胁迫抑制草地早熟禾生长并造成草地早熟禾萎蔫、失绿,显著减少草地早熟禾光合色素含量,抑制叶片的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、胞间二氧化碳浓度。随着Cd胁迫浓度的增加,草地早熟禾叶片CAT和POD活性逐渐降低,而根系CAT和POD活性增加。另外,Cd胁迫降低草地早熟禾叶片IAA和GA_(3)含量,增加ZT含量。离子吸收方面,大部分Cd富集在根部而较少转移至叶片,且Cd胁迫导致草地早熟禾Zn^(2+)含量降低,叶片Mg^(2+)含量升高,根系Mg^(2+)含量降低。综上,Cd胁迫抑制草地早熟禾生长发育、光合作用及离子吸收,可通过调控抗氧化酶活性和激素水平缓解Cd毒害。     

播种期·密度及氮素水平对直播油菜产量的影响

以杂交双低油菜中油杂19为试验材料,研究了播种期、密度和氮素水平对直播油菜产量的影响.结果表明,播种期、密度与氮素水平对油菜产量均达显著影响,其中播种期的影响最大.南县地区直播油菜应在10月15日前完成播种,且播种期越早越有利于高产.早播条件下增加施氮量及密度均可显著增加油菜生物量及产量,对应的适宜施氮量及密度分别为135～180 kg/hm2、45.0万～52.5万株/hm2(折合播种量为3.6～4.2 kg/hm2).     

油—稻免耕直播栽培技术及其经济效益分析

近年来,油—稻免耕直播栽培技术以其节本高效等优势得以迅速推广。对油—稻免耕直播栽培技术的详细操作流程、产量及经济效益进行了实地调查及分析。结果表明:油—稻免耕直播的油菜产量较油—稻旋耕直播仅减少3.8%,但水稻产量增加5.6%,且较冬闲—稻免耕直播增加13.7%;油—稻免耕直播的总成本较油—稻旋耕直播减少12.0%,净收益增加18.3%;油—稻免耕直播、油—稻旋耕直播的净收益较冬闲—稻免耕直播分别增加58.1%和33.6%。表明冬种油菜可有效增加稻田系统的农民收入,且油—稻免耕直播可作为今后重点推广的一种水旱轮作节本增效模式。     

无人机多光谱遥感反演花蕾期棉花光合参数研究

光合作用对作物的生长发育、干物质的积累以及产量的形成起着至关重要的作用。为探讨遥感技术反演作物冠层光合参数的可行性,以无人机作为遥感平台,搭载6波段多光谱相机,通过采集棉花花蕾期不同时刻(09:00、11:00、13:00、15:00、17:00)冠层多光谱遥感图像,提取其冠层光谱反射率信息,并同步测定棉花冠层叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)等光合参数。通过对4种光合参数和6波段光谱反射率进行相关性分析,并分别使用一元线性回归和主成分回归、岭回归、偏最小二乘回归等多元回归方法,建立不同光合参数在不同时刻的反演模型。结果表明:净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)的最优反演模型分别为13:00的基于蓝光波段反射率的一元线性模型,15:00的基于红光波段反射率的一元线性模型,15:00的岭回归模型和15:00的基于红光波段反射率的一元线性模型,模型的决定系数R2均在0.5以上,验证相对误差RE均小于9%。该研究可为大范围监测作物的光合作用提供一定的参考。     

外源IAA作用下草地早熟禾中调控Cd长距离运输的关键基因表达及其代谢通路分析

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制，分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料，在水培条件下，叶面喷施400 nmol·L^-1外源IAA并施加600μmol·L^-1 Cd胁迫。进行株高、根长、根系和叶片Cd含量测定及转录组测序。利用实时荧光定量验证转录组数据准确性。结果表明，外源施加IAA可促进Cd胁迫下草地早熟禾株高和根长，抑制Cd从根系向叶片的长距离运输。转录组分析发现，Cd胁迫下共有1294条基因被IAA显著调控。实时荧光定量结果与RNA-Seq表达模式一致。GO富集分析表明，IAA可调控响应高温、低温、Cd离子及病毒的相关基因抵御Cd胁迫，其中分子伴侣蛋白HSP70、激酶MAPK和转录因子MYB46被明显上调。另外，外源IAA可上调谷胱甘肽代谢及木质素合成通路上的基因，可能增加谷胱甘肽合成及细胞壁木质化，进一步增加液泡区隔化和降低Cd进入细胞，从而减少叶片Cd含量。本研究可为IAA信号...     

奕源生物菌剂在水稻上应用效果

试验通过施用奕源生物菌剂与常规进行对比,结果表明,施用奕源生物菌剂的处理在抽穗期和成熟期均较常规对照提前1～2d。虽单株分蘖偏少,但有效穗数有所增加,从而使水稻增产,与对照相比,增产率为6.6%。     

镉在草地早熟禾中的分布和化学形态研究

为探究草地早熟禾(Poa pratensis L.)对重金属镉(Cadmium, Cd)的分配和耐受机制,以草地早熟禾耐Cd品种‘午夜’(‘Midnight’,M)和Cd敏感品种‘橄榄球2号’(‘Rugby II’,R)为试验材料,在水培条件下施加600μmol·L^-1Cd胁迫,研究Cd在草地早熟禾中的组织分布、亚细胞分布及化学形态。结果表明,与R品种相比,Cd胁迫下M品种叶片失绿较少,生长抑制较小;表皮+叶肉、维管束及根表皮+皮层中的Cd含量显著低于R品种;另外,根系可溶部分Cd含量高于R品种。进一步分析发现,R品种含有更多毒性较高的无机态Cd及果胶和蛋白质结合态Cd,而M品种水溶性有机酸结合的Cd在根表皮+皮层、中柱等组织中含量较多,草酸盐结合的Cd在根系中柱含量显著高于R品种。因此,M品种通过减少Cd吸收、增加液泡区隔化、增加有机酸盐结合的Cd并降低Cd向地上的长距离运输来增强对Cd的抗性。     

植株中重金属含量测定方法的研究现状

综述了目前测定植株中重金属含量的4种主要方法,包括原子荧光光谱法(AFS)、原子吸收分光光度法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。分析了不同方法测定植株中重金属含量的原理、适用条件和研究现状,总结了其优缺点。得出电感耦合等离子体质谱法因其性能较强、实用性好的特点而在植株中的重金属含量测定方面具有明显的优势。同时展望了植株中重金属含量测定方法的发展前景。