除草剂减量施用对麦田杂草的防治效果及对叶绿素SPAD值的影响

探讨除草剂减施对麦田杂草的防治效果,以及对小麦生长过程中叶绿素SPAD值变化的影响。结果表明,药后45 d,10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2+5%(唑啉草酯+炔草酯)EC 30.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)和28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm~2处理(减施33.33%)对麦田阔叶杂草的鲜质量防效分别为98.64%、98.99%、98.54%和98.68%,表明除草剂减量施用对麦田杂草仍具有较好的防效。施用除草剂后,小麦叶片叶绿素SPAD值呈现先下降再上升的趋势。药后3 d、5 d、7 d,28%唑草·苯磺隆WP 33.60 g/hm~2处理(增施33.33%)小麦叶片叶绿素SPAD值显著低于7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)和空白对照(CK)的叶绿素SPAD值,低于其他处理的叶绿素SPAD值。     

甜瓜种质叶部SPAD值的变异分析

为了探讨不同甜瓜种质资源叶部SPAD值分布,以210份甜瓜种质为试材,分析了甜瓜开花期和坐果期叶部SPAD值的变异。结果表明,开花期叶部SPAD值野生甜瓜最大,其次为厚皮甜瓜、薄皮甜瓜;坐果期厚皮甜瓜叶部SPAD值最大,叶部SPAD值基本符合正态分布,属于数量性状。开花期与坐果期叶部SPAD值之间均呈极显著相关,叶部SPAD值随着叶位升高而增加,中部叶位L14的叶部SPAD值最大,且变异系数最小,可作为甜瓜叶部SPAD值的测定叶位。基于种质的SPAD值、种质类型及来源,210份甜瓜种质可聚为4类,各类SPAD值分布范围出现一定差异。研究结果可为甜瓜种质资源的评价利用提供参考依据。     

Hyperspectral Models for Estimating SPAD Value of Cotton Leaves under Waterlogging Stress

[Object] To setup the hyperspectral sensing models for estimating SPAD value of cotton leaves under waterlogging stress. [Method] Irrigation and drainage controllable plots were introduced to simulate the waterlogging stress treatment in the flowering and boll forming stage, during which the change characteristics of the cotton leaf spectral reflectance and SPAD value were observed after 1 d, 3 d, 6 d, 9 d waterlogging, respectively. To find out the hyperspectral sensing models for estimating SPAD value of cotton leaves under waterlogging stress, the correlation and regression relationships between SPAD value and spectrum parameters were analyzed. [Result] (1) The SPAD value of the fourth cotton leaf from the top was significantly lower than control when suffers from waterlogging for 3 d, when waterlogged 9 d the SPAD value decreased by around 15% compared with the control. (2) The cotton suffering from waterlogged damage in the flowering and boll forming stage caused the reflection peak in green light wave band became steep, while the near infrared spectral reflectance increased, and caused the reduction of red absorption and red edge position "blue shifts", the red edge position drifts towards short wave with 4～5 nm when suffers from waterlogging for 9 d. With increase of the waterlogged days, the red edge slope and red edge area increased with a maximum value at 6 d of waterlogging, meanwhile, the skewness and kurtosis of red edge increased. (3) After waterlogging, the SPAD value of the fourth cotton leaf from the top (chlorophyll content) had a remarkable correlation with red edge slope(Dr), red edge position(λr), green peak reflection(Rg), green peak position(λg), red well position(λo), blue edge area(SDb), yellow edge skewness(Sy), yellow edge kurtosis(Ky), red edge skewness(Sr), red edge kurtosis(Kr), etc. An experience linear, polynomial and exponential models for estimating SPAD value had been built through using the Sy, Sr, Kr as independent variables, respectively, their determination coefficient (R²) were greater than 0.9, and the root mean square error (RMSE) were less than 1; and an experience binary linear regression equation for estimating SPAD value had been built through multivariate regression using the λg, SDr/SDb(VI3), Sb, Sy, Ky as independent variables, the R² was as high as 0.973, and the RMSE was 0.393. [Conclusion] The model can be remote sensing model used as estimating leaf SPAD of cotton value under waterlogging stress.     

基于随机森林回归算法的小麦叶片SPAD值遥感估算

使用机器学习中的随机森林(RF)回归算法构建小麦叶片SPAD值遥感反演模型。以2010—2013年江苏地区试验点稻茬小麦3个生育期(拔节、孕穗、开花)的叶片为材料,结合我国自主研发的环境减灾卫星HJ-1对研究区域进行同步监测,分析了各生育期叶片SPAD值与8种植被指数间的相关性;以0.01水平下显著相关的植被指数作为输入参数,使用RF回归算法构建了每个生育期的小麦SPAD反演算法模型,即RF-SPAD模型,以支持向量回归(SVR)和反向传播(BP)神经网络算法构建的SVR-SPAD模型和BP-SPAD模型作为比较模型,以R2和均方根误差(RMSE)为指标,分析了每个生育期3个模型的学习能力和回归预测能力,结果表明:RF-SPAD模型在3个生育期都表现出最强的学习能力,R2和RMSE在拔节期分别为0.89和1.54,孕穗期分别为0.85和1.49,开花期分别为0.80和1.71;RF-SPAD模型在3个生育期的回归预测能力都高于BP-SPAD模型,高于或接近于SVR-SPAD模型,R2和RMSE在拔节期分别为0.55和2.11,孕穗期分别为0.72和2.20,开花期分别为0.60和3.16。     

甘蓝型油菜DH系在不同生态区SPAD值的差异分析

以甘蓝型油菜纯合双单倍体(DH)为材料,研究不同生态环境下油菜叶绿素SPAD值的变化状况,揭示叶绿素含量遗传表现规律,创制更高叶绿素含量种质资源,以期为油菜高光效育种奠定方法和理论基础。选取了170份甘蓝型油菜DH系,连续3年分别种植在冬油菜区(陕西大荔)和春油菜区(甘肃张掖)。结果表明:无论是不同遗传背景的DH系、还是同一亲本下的不同DH系材料,油菜DH系叶绿素含量在田间既表现出遗传稳定性,又容易受到外界环境影响,即在相似的生态条件下,同一区域即便不同年份的各DH系材料,叶绿素SPAD值的表现基本一致,但在不同生态区,油菜DH系的SPAD值差异很大。通过对油菜DH系亲本和DH系叶绿素SPAD值频数分布分析,叶绿素含量连续3年在2个生态环境具有广泛的连续分布,并且服从正态或者近似于正态分布,以及超亲分离的特点。这些都表明油菜叶绿素含量是一个典型的数量性状,受到多对基因的控制。     

不同铵硝比营养液对生菜生长发育影响的研究

氮素是作物生长所必需的营养元素之一。在一般情况下，作物能够吸收利用的氮素形态有多种。但从营养学角度来说，植物生长的主要氮源为NH4^＋-N和NO3^-—N。由于作物本身遗传特性和营养特点以及环境条件的差异，作物对NH4^＋-N和NO3^--N的吸收利用和适宜性也有不同。对蔬菜作物来说，     

相对SPAD值用于不同品种夏玉米氮肥管理的研究

采用田间试验研究了不同氮肥处理、不同玉米品种及关键生育期间的SPAD值差异和基于相对SPAD阈值的氮肥管理对氮肥用量、子粒产量、氮肥利用率和土壤氮素变化的影响。结果表明,两品种玉米各关键生育期的SPAD值开始随施氮量的增加而显著增加,施氮量超过N 210 kg /hm2后不再显著增加;郑单958和冀农一号大喇叭口期的相对SPAD值与产量的关系符合线性加平台模型,其平台相对SPAD值分别为0.976和0.981;两玉米品种和不同生育期间的绝对SPAD值差异显著,利用相对SPAD值可消除品种和生育期间的SPAD值差异。玉米关键生育期追肥量和总施氮量均随预设相对SPAD阈值的增加而增加,基于相对SPAD阈值的氮肥管理能在保持高产的同时较农民习惯施肥显著降低氮肥用量、田间氮素表观损失和收获后土壤无机氮残留、提高氮肥利用率;本试验条件下,保持玉米高产高效的适宜相对SPAD阈值为0.95～0.98,此阈值管理下,郑单958和冀农一号的产量较农民习惯施肥没有降低,而氮肥用量降低了42%,氮肥回收利用率和农学效率分别增加了18.6、20.0个百分点和6.0、6.5 kg/kg。     

不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响

为探讨在"3414"肥料试验中叶绿素仪测定叶绿素的精确度,以及不同施肥处理对五指毛桃叶片SPAD值与叶绿素含量的影响,采用SPAD叶绿素仪和酒精-丙酮浸提法对五指毛桃不同叶片的SPAD值、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量进行测定。结果表明,不同施肥处理对五指毛桃3片叶片的SPAD值,倒1叶的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,倒2叶的叶绿素a以及倒3叶的叶绿素b、总叶绿素含量的影响不显著;对倒2叶的叶绿素b、总叶绿素含量,倒3叶的叶绿素a影响显著。氮、磷、钾肥对五指毛桃叶片SPAD值和叶绿素含量效应依次为N肥P肥K肥。SPAD值、叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量从倒1叶至倒3叶呈现逐渐增加的趋势,但增加的幅度因施肥处理不同而不同。倒1叶的SPAD值与叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量呈负相关;倒2叶的SPAD值与叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量均呈极显著正相关;倒3叶的SPAD值与叶绿素a呈负相关,而与叶绿素b及叶绿素总量均呈显著正相关,表明在"3414"肥料试验中倒2叶的SPAD值更能准确地预测其叶绿素的绝对含量。该研究为叶绿素仪在五指毛桃生理实验中正确应用提供了科学依据,也为五指毛桃在成龄胶园间作实践提供了理论指导。     

增铵对小白菜生长和叶绿素含量的影响

在营养液中添加一定量的铵态氮能提高作物生物量和叶绿素含量。为研究增铵对植物生长及叶绿素含量的影响机理,采用了6个NO3-∶NH4 浓度比为5·0∶0·0、5·0∶2·5、5·0∶5·0、5·0∶7·5、5·0∶10·0和0·0∶5·0的处理对小白菜进行培养试验。结果表明,在5mmolL-1硝态氮存在时,适当添加一定量的铵态氮(2·5mmolL-1)小白菜生物量和叶面积分别增加39·6%和16·3%,叶面积与生物量显著相关(r=0·941,p<0·01)。营养液中铵态氮浓度与叶片SPAD值、活性铁及叶绿体蛋白质含量均显著相关,相关系数r分别为0·914、0·954和0·964。适当提高铵态氮浓度增加小白菜产量的机制在于其促进了叶片扩展,提高了总光合面积,其原因可能是适当提高铵态氮浓度促进了叶片细胞分裂。进一步研究表明,提高铵态氮浓度提高叶绿素含量的原因,可能在于其促进了小白菜体内全铁的再利用,从而提高了叶片活性铁含量和叶绿体蛋白质含量。     

抽穗后遮荫对龙粳31产量及籽粒灌浆的影响

对水稻龙粳31抽穗后进行遮光处理,研究遮荫处理与未遮荫处理(CK)在产量及其构成、功能叶片的SPAD值和灌浆特性等方面的差异。结果表明:龙粳31抽穗后进行遮荫,主要影响千粒重和结实率两个产量因素,产量降低达到极显著水平;胁迫功能叶片SPAD值升高;遮光处理的强、弱势粒籽粒最大灌浆速率GR_(max)和平均灌浆速率GR_(mean)均低于对照。