橡胶树叶片氮素营养特性及其对施氮量的响应

以2 a橡胶树幼树为种植对象,采用单因素随机区组设计田间试验,设置3种施氮水平处理(低氮28 g/株、中氮56 g/株和高氮84 g/株),动态监测降雨量、日均气温、成熟叶氮含量、叶绿素含量等指标,各参数进行回归分析及相关分析。结果表明:①橡胶树叶片氮含量在周年生长期内整体呈下降趋势;不同施氮水平之间叶片氮含量差异不显著;②叶片叶绿素含量具有明显的季节变化特征,全年呈多峰型曲线波动;不同施氮水平间叶绿素含量差异不显著;③相关分析表明,叶片叶绿素含量与氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05);叶片氮含量与日均温度及降雨量均表现出正相关关系,其中与日均温度呈极显著相关(P<0.01),与降雨量呈显著相关(P<0.05);叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素总量均与日均温度和降雨量表现出极显著正相关(P<0.01);叶绿素a/b周年平均值和施氮量之间呈极显著负相关关系(P<0.01),随着施氮量的增加叶绿素a/b降低。施用氮肥后叶片氮素和叶绿素含量均出现明显增加的趋势,叶绿素含量一定程度上反映了橡胶树叶片氮营养状况,但受到季节和气候等因素的影响。     

数字图像技术在马铃薯氮素营养诊断中的应用

应用数码相机获取马铃薯冠层图像色彩信息,探索出马铃薯氮营养状况的一种新方法。结果表明,在块茎形成期和块茎膨大期,数码相机获取的数字图像分析得到的冠层绿光与蓝光比值(G/B)与其它描述马铃薯氮素营养状况的指标如土壤无机氮、植株全氮含量、叶柄硝酸盐浓度、叶绿素仪读数均有良好的负相关关系。     

海南农垦橡胶树叶片钙镁含量年际变化分析

对15年来海南农垦主产区橡胶树叶片钙镁养分含量年际变化进行分析,发现在所采集的叶片样本中镁素养分含量整体偏低,约有45%的样本低于正常指标值下限;钙素养分含量大部分高于正常指标上限,但仍有部分样本低于正常指标值。从近5年的变化趋势来看,钙镁养分呈现逐年降低,这可能与橡胶树专用肥中选用的磷肥原料品种有关。     

橡胶树无性系PR107不同树龄叶片养分含量比较研究

以10种不同树龄的橡胶树无性系PR107为研究材料,在一年内不同月份采集叶片,分析叶片中的全氮、全磷、全钾、全钙和全镁百分含量,比较不同树龄PR107叶片养分含量之间的差异,研究结果表明：(1)各年龄段橡胶无性系PR107树叶全氮、全磷、全钾、全钙和全镁百分含量随月份的变化波动比较大,在一年中的不同月份差异达极显著,叶片中N、P、K、Ca、Mg百分含量受叶龄影响明显;(2)在相同月份,各年龄段橡胶无性系PR107树叶全氮、全磷、全钾、全钙和全镁百分含量变化波动比较大,不同年龄树体之间差异达极显著,叶片中N、P、K、Ca、Mg百分含量受橡胶树年龄影响明显;(3)对橡胶无性系PR107树叶养分百分含量进行回归分析,全氮、全磷、全钾、全钙和全镁百分含量与叶龄、树龄二元线性回归达极显著。     

橡胶树叶片镁素含量高光谱估算

镁素与橡胶树生长和产胶密切相关,快速、准确测定橡胶树叶片镁素含量,对橡胶树叶片镁素营养状况评价和实施配方施肥具有重要意义。本研究采集多区域、多品种、多割龄的橡胶树成熟鲜叶,旨在获得涵盖缺、正常、丰富等不同镁素含量等级的叶片样品,利用FieldSpec4和化学方法同步获取叶片样品的光谱反射率和镁含量数据,对光谱反射率进行噪声波段去除和重采样后,采用Kennard-Stone(KS)算法将样本集划分为校正集和验证集。对叶片光谱反射率进行Savitzky-Golay(SG)微分变换,基于全波段的不同变换模式下的微分光谱与镁含量数据,采用偏最小二乘法（PLS）及留一交叉验证方法建模,通过筛选,得到最佳微分变换模式为：微分阶数为2,滤波窗口大小为71,多项式次数为2或3。通过PLS回归系数特征波长优选得到23个最佳微分光谱特征变量,基于最佳微分光谱特征变量和镁含量数据,采用PLS方法建立了橡胶树叶片镁素含量高光谱估算模型。结果表明,相比原始光谱反射率,基于微分光谱特征变量构建的模型预测效果明显提升,R²从0.666提升到0.805,RMSE从0.475 g/kg减小到0.372 g/kg,RPD从1.739提升到2.217。SG微分光谱变换和PLS回归系数特征波长优选能够明显提升模型估算精度,RPD位于2.0~2.5之间,模型估算能力良好。     

基于主成分分析和随机森林的橡胶小苗叶片磷含量高光谱预测

为指导橡胶苗施肥管理,通过设置不同磷素水平的橡胶小苗砂培试验,利用高光谱仪测得不同磷处理水平下的橡胶苗叶片光谱反射率,进而运用主成分分析法对原始光谱反射率数据进行压缩及提取主要信息,最后以提取的主要信息为输入变量,结合多重线性回归、偏最小二乘回归和随机森林模型对橡胶苗叶片磷含量进行预测。结果表明：不同磷处理水平下橡胶苗叶片磷含量差异显著;在可见光波谱范围401～669 nm内,光谱反射率随施磷量的增加而增加;不论在训练集还是在验证集,随机森林模型的预测精度最高,训练集和验证集中预测值和实测值之间的相关系数r分别为0.985 0和0.988 4,均方根误差RMSE分别为0.016 5和0.018 2,平均相对误差MRE分别为5.74%和5.99%,模型性能指数RPD分别为3.83和4.01,证明高光谱技术可以快速、准确地诊断橡胶苗叶片磷含量。     

基于图像颜色与形状特征的幼龄沉香全氮含量预测

为了促进数字图像处理技术在林木营养诊断中的应用,实现对林木生长状态及养分含量的实时监测,本研究以濒危珍贵树种沉香为对象,构建了3种基于图像颜色特征与形状特征的幼龄沉香全氮含量预测模型,为幼龄林木的营养诊断提供了理论依据。首先,根据边界距离与设定误差的大小确定最佳K值,运用改进的K-Means算法提取前景图像。然后,分离前景图像的R、G、B三通道并分别计算均值,根据图像颜色空间转换公式,将图像分别转换到HIS、Lab颜色空间下,得到色调（H）、饱和度（S）、明度（I）、亮度（L）、红到绿通道（a）、黄到蓝通道（b）,共计获得9种颜色特征。寻找前景图像的最小外接矩形,计算前景图像的面积（CA）,前景图像最小外接矩形的面积（RA）、周长（RC）以及矩形度（RD）,共计获得4种形状特征。最后,分别对颜色特征、形状特征、颜色特征+形状特征进行主成分分析,以获得的3类主成分为自变量构建幼龄沉香全氮含量预测模型,同时对构建的3种模型精度进行检验。结果表明,改善K值选取方式可以降低K-Means聚类分割算法的不确定性,增强算法的分割效率,可以实现对沉香可见光图像的精准分割。本研究构建的3种幼龄沉香全氮...     

叶面喷施微肥对橡胶苗叶片营养含量的影响

以长有两蓬叶的热研7-33-97橡胶芽接苗为材料,通过盆栽试验研究叶面喷施不同水平微量元素水溶肥料对橡胶苗叶片营养含量的影响.结果表明:不同浓度微肥处理下,第一、二蓬叶N养分含量极显著高于清水对照组,且都在2.5 mg/kg的处理下达到最大值;第一、二、三蓬叶P养分含量显著高于清水对照组,在2.5～3.5 mg/kg处理下达到最大值;第二、三蓬叶K养分含量显著高于清水对照组,在2.5 mg/kg处理下达到最大值;第二、三蓬叶Ca养分含量显著高于清水对照组;第一、二蓬叶Mg养分含量极显著高于清水对照组.表明橡胶幼苗叶面喷施微肥能显著促进N,P,K,Ca,Mg养分的吸收,最适宜浓度为2.5 mg/kg.     

聚丙烯酰胺对橡胶树专用肥养分淋出特性的影响

为确定不同施肥时期橡胶树专用肥中聚丙烯酰胺最佳用量及其养分释放特性,利用间歇式性土柱淋溶试验,通过模拟海南省4、6、9月的降雨量,探究不同降雨量条件下聚丙烯酰胺对橡胶树专用肥养分淋出特性的影响。结果表明:在不同降雨量条件下,橡胶树专用肥氮钾累积淋出量总体上均表现为随着聚丙烯酰胺用量增加而减少;6次淋溶结束时,模拟4、6、9月降雨量条件下添加6%聚丙烯酰胺橡胶树专用肥氮累积淋出量分别占总施氮量的22.88%、50.92%、59.04%,钾累积淋出量分别占总施钾量的35.38%、69.93%、68.81%,且均显著小于未添加聚丙烯酰胺的处理。可见,在不同橡胶树施肥时期,添加聚丙烯酰胺均可有效延缓橡胶树专用肥养分释放,减少养分淋失,且当聚丙烯酰胺用量为6%时橡胶树专用肥缓释效果最佳。     

应用~(15)N标记氮肥研究肥料氮素在橡胶树幼苗叶片中的动态变化

本文以热研7-33-97芽接橡胶幼苗为试材,应用15N示踪技术研究相同施氮量情况下,肥料氮素在橡胶树幼苗叶片中的动态变化规律。氮肥品种为15N标记的CO(NH2)2、15N标记(NH4)2SO4、15N标记Ca(NO3)2和15N双标记NH4NO3。结果表明,橡胶树幼苗叶片对四种15N标记氮肥吸收分配势(Ndff值)总体上均随施肥时间的延长表现为逐渐增加的趋势;但各氮肥处理间叶片Ndff值存在显著差异,同一生长期橡胶树幼苗叶片对肥料氮的征调能力总体上表现为:NH4NO3-15NCa(NO3)2-15N(NH4)2SO4-15NCO(NH2)2-15N。通过分析不同生长时期叶片叶绿素相对含量(SPAD值)和Ndff值,发现两者之间总体呈极显著的正相关关系。     

基于GIS的儋州民营胶园精细化施肥配方制定研究

海南民营胶园土壤肥力差异大,而测土配方施肥在民营橡胶园上应用率却很低。为提高民营橡胶园橡胶树施肥精细化程度,节约资源,本研究以儋州民营胶园为研究对象,针对民营橡胶园广泛种植的RRIM600橡胶树品种,应用Arc GIS软件的地统计与空间分析模块,结合叶片营养诊断结果以及叶片养分比例,并参考胶园土壤养分状况,为儋州市适宜种植橡胶的146个行政村制定出32个施肥配方,其N∶P2O5∶K2O∶Mg O在1∶(0.2~0.6)∶(0.4~0.9)∶(0.1~0.4)范围内,并就算出相应肥料种类的施肥量,其中每株橡胶树每年施尿素(N≈46%)在0.4~0.7 kg范围内,过磷酸钙(P2O5≈12%)在0.5~1.1 kg范围内,氯化钾(K2O≈60%)在0.15~0.3 kg,硫酸镁(Mg O≈16%)在0.1~0.5 kg范围内,总的肥料投入量每株橡胶树每年1.3~2.3 kg。对GIS支持下民营橡胶测土配方施肥的推广应用进行探索。     

不同品种橡胶幼树叶片微量元素含量差异研究

以7个橡胶树品种1年生幼树为研究对象,研究橡胶幼树叶片微量元素(铁、锰、铜、锌、硼)含量变化规律,并分析橡胶树产量水平与微量元素含量的相关性。结果表明:不同品种橡胶幼树叶片中,锰含量表现出随月份而逐渐增加的趋势,但铁、铜、锌、硼含量变化规律表现不一致。叶片铁、锰、铜、锌、硼含量较高的品种分别为‘粤390-1’‘热研7-33-97’‘热研8-79’‘热垦525’和‘粤390-1’,不同品种橡胶树叶片微量元素含量顺序均为:锰铁硼锌铜。橡胶树产量水平与叶片锌含量达极显著正相关(r=0.87),与叶片硼含量达显著负相关(r=-0.80)。     

FracRoot模型在橡胶树根系研究上的应用初探

以30年生的3个品种的橡胶树为参试材料建立根系模型。测量根系拓扑、分枝规律、连结长度、连结直径和根系分枝角度,将这些数据应用于FracRoot模型,对橡胶树根系分段数量、总长度和生物量进行预测。结果表明,根段的逐渐变细对参数α值有很大影响,FracRoot模型轻微的低估了RRIM600和PR107中根系的分段数量和总长度,高估了GT1分段数量和总长度;过高的估计了所有物种的单一根系总的生物量;过低预测根系的水平分布,而过高的估计了垂直分布。     

利用电激共转化法转化橡胶树悬浮细胞的初步研究

利用电激转化法对橡胶树悬浮细胞系进行转化,初步确定卡那霉素的筛选浓度、共转化的实验条件。通过电激共转化法将NPTII、GUS、EGFP和Hb CBF1基因成功导入到橡胶树悬浮细胞并整合到基因组中。通过卡那霉素抗性筛选、GFP荧光观察和PCR验证等方法,确定外源DNA片段转化成功。共筛选得到95个抗性愈伤组织,其中9个愈伤组织经过PCR验证确定整合有外源DNA片段,1个愈伤组织共转化有NPTII和GUS基因。此结果表明电激共转化法可成功应用于橡胶树悬浮细胞转化操作。     

橡胶树无性系产胶能力株间一致性分析

橡胶树无性系株间产量存在明显差异是导致产量育种选择周期长的主要原因之一。橡胶树的产量主要取决于产胶能力和排胶能力2个因素。树干树皮中的次生乳管数量及乳管细胞内的天然橡胶生物合成效率与产胶能力直接相关。从次生乳管分化和橡胶合成关键因子基因表达2个层面对无性系株间产胶能力的一致性进行分析。结果表明:树皮最内石细胞群以内次生乳管列数与次生韧皮部厚度的比值具有品系特征;在同一品系中,该比值的株间差异小,表现出良好的一致性。8 a割龄大树该比值的株间一致性较3 a幼树差,而在3 a幼树中,树高40 cm处该比值的株间一致性比树高100 cm处更好。因此,以3 a幼树树高40 cm处的该比值作为产量育种早期筛选标记较合适。胶乳中MYC1、HRT2基因的表达量在割胶后上调,并且具有品系特征,但这2个基因的表达量在株间的一致性较差,故在产量育种早期筛选中只能起到辅助作用。     

橡胶树类萌发素蛋白基因HbGLP01的克隆及其表达分析

类萌发素蛋白(GLPs)是一类重要的胁迫响应蛋白,参与植物的多种生理调控过程。试验前期通过cDNA-AFLP技术,从橡胶树转录组中筛选到一个与麻风树JcGLP(XM_012225699.1)高度同源的差异表达片段。在此基础上,通过基因预测和PCR扩增克隆到一个GLPs类基因HbGLP01。该基因包含2个外显子和1个内含子,cDNA全长696nt,编码231个氨基酸,预测蛋白分子量和等电点分别为24.8ku和5.54。同源比对表明,该蛋白与麻风树JcGLP1-13蛋白的同源性最高,达到81%。聚类分析研究表明,该蛋白与JcGLP1-13、胡杨PeGLP1-13及三角叶杨PtGLP等聚为一个分支。qRT-PCR分析发现,多主棒孢病菌侵染能诱导橡胶树HbGLP01基因的上调表达,其中高抗棒孢霉落叶病品种IAN873在侵染后24h时表达量达到峰值,高感品种PR107在48h后达到峰值,而且在IAN873中的表达峰值显著高于PR107。     

橡胶树小茎绿色芽条增殖技术研究

温室内使用籽苗芽接苗为定植材料,采用托盘根控方式培育小茎绿色芽条,单位面积芽片产量可达1 136.4万片/hm2,所生产芽条茎小且均匀,合适进行籽苗芽接,且由于芽条生产受外界影响小,可周年供应小茎芽条,能有效延长籽苗芽接生产期。