基于无人机高光谱影像的水稻叶绿素含量反演

【目的】为实现快速无损地监测水稻叶绿素含量,采用大疆M600 Pro无人机搭载SENOP RIKOLA高光谱仪获取水稻分蘖期冠层高光谱影像。【方法】利用相关性分析筛选出光谱指数的特征波长,构建DSI、RSI、NDSI、MSR、OSAVI和RDVI 6种植被指数,并利用一阶光谱导数计算其红边面积和红边幅值,分析8种光谱参数参与水稻叶绿素含量之间的相关性分析。将这些光谱参数作为CatBoost回归模型的输入变量,分析8种光谱参数对水稻叶绿素含量的估算能力。【结果】基于红边参数的反演模型中红边幅值拟合效果最好,其R²为0.952 4,RSME为0.638 1;基于植被指数的反演模型中OSAVI指数拟合效果最好,其R²为0.941 6,RSME为0.588 5。2种模型均能有效预测水稻叶绿素含量信息,可以作为水稻叶绿素含量监测的依据。【结论】将无人机高光谱遥感影像与机器回归算法相结合,可以实现对水稻冠层叶绿素含量的精准预测,从而对水稻的生长和健康状况进行实时监测,进而实现对水稻的精准施肥和精准灌溉,对水稻的增产增收以及精准农业的发展具有重要意义。     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。     

大马士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插及其生根机制初步研究

以大马士革Ⅲ玫瑰为材料,选用生长素种类、生长素浓度、浸泡时间和扦插基质4个因素,采用L9(3~4)正交试验设计研究其嫩枝扦插育苗技术,测定并比较生根过程中POD、PPO和IAAO活性动态变化。结果表明,大马士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插生根是以愈伤组织生根为主,兼有皮部生根的综合生根型。不同生长素种类间生根率和生根指数差异极显著,根长差异显著;不同生长素浓度水平间生根数和生根指数差异极显著;不同浸泡时间水平间生根率差异极显著,生根指数差异显著;不同扦插基质间生根率和生根指数差异极显著。综合生根率、根长、生根数和生根指数4个指标,通过正交试验和隶属函数分析筛选出扦插育苗的最佳水平组合。插穗生根过程中,POD、PPO和IAAO活性各自呈现一定规律的动态变化。POD活性在愈伤组织诱导期和不定根形成期各有一个明显峰值,属双峰型变化曲线;PPO活性在愈伤组织诱导期内持续上升,进入不定根形成期和伸长期后活性逐步下降;IAAO活性在愈伤组织诱导期和不定根形成期内持续上升,进入不定根伸长期后活性逐步下降。使用生长素ABT 1和IBA处理插穗后,改变了插穗内3种氧化酶活性,与不定根的发生和发展密切相关。本研究筛选出了大马士革Ⅲ玫瑰最佳扦插因素组合,得到与生根密切相关的3种氧化酶生根期活性变化规律,初步揭示了扦插生根机理,对大马士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插育苗具有一定理论和实践指导意义。