荒漠区滴灌施氮量对葡萄叶绿素荧光特性及碳代谢的影响

为了研究蛇龙珠葡萄各生育期施氮量对叶片光合特性和同化产物积累的影响,在滴灌条件下,设定4个尿素施用量:150(N1),300(N2),450(N3),600 kg/hm~2(N4),对照(CK)设置为0 kg/hm~2,分析各生育期(花前5 d DBF5、花后20 d DAF20和花后50 d DAF50)不同氮素营养对葡萄叶片的光合荧光参数及碳代谢相关指标的影响。结果表明:适量增施氮肥提高了叶片叶绿素含量和RuBp羧化酶活性,增强了葡萄树的光合作用,而叶片中PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)的提高及非光化学淬灭系数(NPQ)的降低使叶片叶绿素荧光增强,且N2下的Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP在DAF20和DAF50时比同期CK分别显著升高了16.10%,17.80%;21.49%,21.13%及11.77%,19.73%;适量增施氮肥提高了蔗糖代谢相关酶的活性和可溶性糖含量,减少了淀粉含量,且在整个生育期,SPS、SS以及蔗糖在N3下有最高值,葡萄糖和果糖在N2下有最高值,而在DBF5、DAF20和DAF50时NI和AI分别在N2、N2和N1处理下有最高值。同CK相比,N2处理显著增加了可溶性糖、单宁、花青素的含量和可滴定酸含量,提高了坐果率和糖酸比,产量达14.50 t/hm~2。综上,在300～450 kg/hm~2的尿素施用范围内明显增强了叶片光合作用,促进可溶性糖的合成,从而为葡萄果实的生长发育供应足够的营养。     

施氮时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响

以10 a生酿酒葡萄‘蛇龙珠’为试验材料，运用水肥一体化滴灌的方式分别在萌芽期（S1）、新梢旺长期（S2）、开花期（S3）、果实第一次膨大期（S4）和副梢生长旺期（S5）一次性施入300 kg·hm^-2尿素，对照为整个生育期均不施氮肥（CK），分别于花后50 d（DAF50）、花后85 d（DAF85）和花后120 d（DAF120）进行光合特性指标的测定，并采样分析氮肥施用时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响。结果表明：各生育期施氮均能增加叶片净光合速率（Pn）及PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm），在花前施氮肥叶片Pn和Fv/Fm增加最为显著，最高分别达到18.22 μmol·m^-2·s^-1和0.854。S1、S2和S3处理显著增大了不同生育期叶片气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr），且S2处理在DAF85时最显著，Gs和Tr分别比CK高18.5%和10.8%；S3、S4和S5处理显著降低了叶片的胞间CO₂浓度（Ci）和非光化学淬灭系数（NPQ），S1处理叶片Ci与CK之间无显著差异。果实第一次膨大期之前施入氮肥能够显著增大各生育期叶片的PSⅡ电子传递量子效率（ФPSⅡ）和光化学淬灭系数（qP），最高分别达到0.889和0.959。可见，不同时期施氮肥，通过改变光合荧光相关参数影响叶片光能的吸收、传递、耗散和分配，从而改善叶片光能利用效率。氮肥的施用时期影响各生育期叶片内源激素的含量，施氮肥均显著提高了DAF85后叶片玉米素（ZT）含量，与CK相比至少提高21.9%；花后施入氮肥叶片中IAA含量在果实采收时保持在34.9 μg·g^-1以上，S4和S2处理GA₃含量最高，分别为7.11 μg·g^-1和6.49 μg·g^-1。因此，氮肥施用时期影响葡萄各生育期不同内源激素的积累。     

不同间伐方式对密植苹果园生理生态的影响

为了选择最适宜黄土高原成龄‘红富士’苹果郁闭园采用的间伐方式,本文以18年生‘红富士’苹果树为试验材料,研究了隔行间伐(T1)、隔株间伐(T2)、隔2伐1(T3)等3种间伐方式对‘红富士’果园光照分布、叶片质量、叶片结构、果实分布、品质、产量及效益等的影响。结果表明:与未间伐对照(CK)相比,T1、T2和T3间伐方式株间透光率分别提高108.59%、191.98%和57.45%,行间透光率分别提高259.20%、220.11%和64.86%,冠下透光率分别提高102.80%、155.32%和37.43%,树冠光合有效辐射分别提高38.02%、45.18%和18.43%,单果重分别提高25.03%、34.83%和9.81%,着色指数分别提高6.00%、6.26%和3.30%,可溶性糖含量分别提高35.98%、39.14%和22.98%,果皮花青苷含量分别提高104.41%、101.47%和30.88%,可滴定酸含量分别降低15.38%、23.08%和17.95%。间伐有效改善了叶片的质量与结构,T1和T2显著提高了叶片的厚度、叶绿素含量、氮含量和钾含量;T2提高叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的幅度最大;T2的叶片栅栏组织较其他处理的排列更整齐紧密。T1、T2及T3每公顷产量分别下降7 601.89 kg、5 219.45 kg及6 056.80 kg,但其产值分别增加14 959.54元、34 363.70元及9 081.13元,T2增加幅度最大,是郁闭果园改造的首选间伐方式。     

不同滴灌条件下土壤水分分布与运移规律

通过对相同规格的滴灌带在不同土壤含水量、不同滴灌方式和不同灌水量条件下灌水,研究水分在土壤中的下渗分布规律。结果表明,单管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体均呈坛状;双管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体依灌水量大小而异,灌水量较小时呈并放双碗状,随灌水量增大,湿润体逐渐呈坛状。不同滴灌方式下灌水,满足植物根系需要的灌水量不同,单双管滴灌灌水量分别为300 m3/hm2和450 m3/hm2时即可满足植物根系对水分的需求。单双滴在相同灌水量条件下,土壤表层湿润半径大小变化因土壤含水量不同而不同,土壤垂直湿润深度随灌水量增大而增加;在相同灌水量条件下,滴灌方式和初始土壤含水量对土壤水分湿润圈大小有很大影响。     

自来水的软化处理在葡萄组织培养中的应用

用软化水制备B5培养基对红地球葡萄试管苗进行了培养。结果表明,自来水添加K3PO4·3H2O,0.6 g/L+煮沸5 min的软化效果最佳,Ca2+离子浓度由84.75 mg/L降至2.66 mg/L,Mg2+离子浓度由26.62 mg/L降至8.85 mg/L,硬度由18°降低为2.37°。用该软化水配制的培养基,试管苗生长正常,株高、茎粗优于用蒸馏水配制的培养基。用K3PO4·3H2O软化的自来水可应用于葡萄试管苗的组织培养。     

葡萄抗寒性与韧皮部糖分及内源激素积累的相关性

在大田环境下,以5个抗寒性不同的葡萄品种为试材,利用抗寒性评价模型对5个品种进行抗寒性排序,利用高效液相色谱法测定不同时期枝条韧皮部可溶性糖及内源激素的含量。研究抗寒性与不同时期枝条韧皮部可溶性糖及内源激素含量的相关性。结果表明,5个葡萄品种抗寒性依次为‘左山1号’‘101-14’‘3309C’‘SO4’‘黑比诺’。在10月19日与11月12日两个取样时期,蔗糖、果糖、葡萄糖和脱落酸(ABA)含量大小与葡萄抗寒性强弱完全一致,与抗寒性达显著或极显著正相关(r=0.908～0.965),相关系数均高于9月25日之前。除‘3309C’外,生长素(IAA)和赤霉素(GA_3)在抗寒性越强的品种中含量越低,在9月1日之后与抗寒系数均呈显著或极显著负相关,相关系数均在10月19日取样时达到最大,分别为0.913、0.985。总的来说,在葡萄枝条生长发育后期,高含量的蔗糖、葡萄糖、果糖和ABA以及低含量的GA_3和IAA均可提高葡萄的抗寒性。蔗糖、葡萄糖、ABA和GA_3含量对葡萄抗寒性的影响大于果糖和IAA。     

基于小样本学习的植物病害识别研究*

为在仅有少量训练样本条件下获得较高的植物病害分类精度,采用小样本学习模型作为病害分类器,在匹配网络、原型网络和关系网络3种典型小样本学习算法框架下分别采用Conv4、Conv6、ResNet10、ResNet18和ResNet34 5种浅层网络作为特征提取网络,在PlantVillage植物病害数据集上对病害识别性能进行对比试验。在1shot条件下,匹配网络、原型网络和关系网络对植物叶片病害识别的平均准确率分别为72.29%、72.43%和69.45%;其中原型网络+ResNet34为表现最好的组合,病害识别准确率达到了77.60%。在5shot条件下,匹配网络、原型网络和关系网络平均准确率分别为87.11%、87.50%和82.92%,各种网络病害识别准确率比1shot条件均有明显提升;原型网络+ResNet34依旧是表现最佳的组合方式,识别准确率达到89.66%。上述试验结果表明,通过优选小样本学习框架和特征提取网络的组合方式,对于少量样本的病害也能取得较好的识别效果。     

葡萄抗寒性鉴定及综合评价方法研究

为了寻求有效的方法来鉴定葡萄品种的抗寒力,试验以12个葡萄品种一年生成熟枝条为试材,分别在-15、-18、-21、-24、-27、-30、-33℃下进行低温胁迫处理,以0℃沙藏的枝条为对照,测定不同低温胁迫下供试品种的电导率、可溶性糖和脯氨酸含量,同时用聚类分析法和隶属函数法对供试葡萄品种的抗寒性进行综合评价.结果表明:随着处理温度的降低,各品种枝条的相对电导率、可溶性糖含量、脯氨酸含量逐渐升高.综合鉴定结果为:砧木‘双红’、‘北冰红’、‘左优红’为高抗(HR);‘775’、‘雷司令’、‘霞多丽’、‘巨峰’为中抗(MR);‘梅鹿特’、‘黑比诺’为低抗(LR);‘赤霞珠’、‘红地球’、‘白比诺’为不抗(S).综合聚类分析和隶属函数法,再结合相关性分析,可以有效地鉴定不同葡萄品种的抗寒性.     

后期施肥对延后栽培葡萄综合品质的影响

在设施延后栽培条件下,研究了葡萄生长后期施肥对浆果综合品质的影响。结果表明:与当地习惯施肥处理相比,增加P、K肥比例,浆果品质更好;施用磷酸二氢钾肥料的处理,浆果穗重708.00 g,单粒重33.96 g,果实硬度1.40 kg·cm~(-2),可溶性固形物达17.86%,Vc含量7.36 mg·100 g~(-1),果实外观和内在品质均显著优于对照组和当地习惯施肥处理。不同施肥条件下葡萄外观品质和内在品质相关性分析结果表明,葡萄穗重、单粒重、果粒大小、果实硬度与可溶性固形物、酸含量有明显的正相关关系。利用隶属函数法对果实品质进行综合分析,结果表明后期追施较高水平的磷钾肥、不施氮素或少施氮素,葡萄综合品质更优。