水分对温室网纹甜瓜叶面积指数影响的模拟

建立了基质容积含水量对温室网纹甜瓜叶面积动态生长过程影响的模拟模型.通过不同种植期,不同基质容积含水量处理试验,定量分析了温室网纹甜瓜的出叶数、叶片长度和叶面积指数与温度、光合有效辐射的关系,构建了水分影响下温室网纹甜瓜叶面积形成过程模型,并利用独立的试验数据对模型进行了检验.结果表明,水分不影响甜瓜的出叶数,但随着水...     

氮素浓度对网纹甜瓜生理生化指标的影响

利用基质栽培试验研究了四种氮素浓度(4mmol.L-1、8mmol.L-1、12mmol.L-1、16mmol.L-1)对网纹甜瓜(春丽)生长的影响。研究结果表明:不同氮素浓度显著影响了甜瓜各部位的干物质分配,果实成熟期,8mmol.L-1氮处理下甜瓜果实干重占全株的百分比最大。叶片叶绿素含量和硝酸还原酶活性在氮素浓度为12mmo.L-1时最大。     

根际CO_2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响

【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2500μL·L-1和5000μL·L-1CO2浓度处理同350μL·L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5000μL·L-1处理变化的幅度大于2500μL·L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2500μL·L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。     

温室网纹甜瓜栽培

一、培育壮苗 1、设架床元旦期间育苗正处于寒冷低温时期,因此,应在温室中采用架床上铺电热线的方法育苗.架床高0.5米、长3米、宽1.5米,床周围用塑料布包好,架床上依次铺一层木板、一层草苫、3厘米厚的土层、电热线,然后再覆土2厘米厚.床面摆放营养钵,在床上设拱架,盖塑料布,加纸被保温.     

东北地区春玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段。基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量模型,结果表明,东北地区春玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮浓度稀释曲线进行检验,发现基于临界氮浓度稀释模型计算的氮营养指数可以准确诊断玉米植株的氮营养状况,并计算出实时的氮素需求量。该研究建立的东北地区春玉米临界氮稀释模型可以为该地区春玉米的氮营养诊断和动态调控提供较好的理论和技术指导。     

华中区域直播冬油菜临界氮浓度稀释曲线的建立与应用

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量（2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm ^-2,2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm ^-2）的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。 【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系（Ncnc=3.49DM ^-0.26）。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。 【结论】油菜氮素稀释曲线模型Ncnc=3.49DM ^-0.26和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。     

雾培对网纹甜瓜根系生长和氮代谢的影响

为了探讨雾培对网纹甜瓜生育的影响,以中蜜一号网纹甜瓜品种为试材,水培和基质培为对照,研究雾培对网纹甜瓜果实发育期根系生长和根系氮代谢的影响。结果表明：同水培和基质培相比,雾培显著促进网纹甜瓜植株根系生长和干物质积累,雾培根系伤流液流出速率、电导率和pH均最高。在果实发育初期雾培促进根系NO₃^- N和NH₄⁺ N的暂时积累,但随着果实的发育,根系内氮含量逐渐下降。雾培根系的硝酸还原酶（NR）活性在花后0~30 d低于水培和基质培,30 d后迅速增加,花后40 d时显著高于水培和基质培。谷氨酰胺合成酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性在果实发育期间均高于水培和基质培。蛋白质含量在花后0~20 d内与水培和基质培差异不显著,30 d时雾培根系蛋白质含量迅速增加,并显著高于水培和基质培。可见,雾培显著促进网纹甜瓜果实发育到成熟期间根系对氮的吸收和代谢。     

网纹甜瓜温室基质栽培施肥量试验

本试验以不同浓度的营养液(B)对两个网纹甜瓜品种(A)的植株生长情况及产量、品质的影响进行了初步研究。结果表明温室基质栽培条件下,在甜瓜不同的生长时期应施以不同的营养液浓度,幼苗期至抽蔓期,营养液EC=1.5～1.9比较合适;座果期至果实成熟期,营养液EC=2．3～2．7比较合适。不同的甜瓜品种对营养液浓度的要求不尽相同。本试验中,AG15甜瓜品种对营养液浓度的适应性好于AG5,AG15品种的最高产量比AG5高4500kg/h m2左右．商品瓜率AG15比AG5高出11%左右．最高维生素C含量AG15比AG5高1．0mg/g(FW)左右,可溶性固形物AG5比AC15高0．7。     

氮磷配施下夏玉米临界氮浓度稀释曲线的构建与氮营养诊断

[目的]探究不同水平氮磷配施对夏玉米地上部生物量和氮素浓度的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮营养指数模型诊断和评价玉米在不同氮磷互作条件下的氮素营养状况,可为夏玉米氮磷肥合理施用提供理论依据.[方法]以玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料,在陕西关中平原设置田间定位氮磷配施试验,设氮肥(N)用量0、75、1...     

温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟研究

 【目的】建立一个可以预测温室网纹甜瓜产量与采收期的模拟模型，为温室网纹甜瓜生产管理和环境调控的优化提供决策支持。【方法】本研究据温室网纹甜瓜器官生长与温度和辐射的关系，建立了基于分配指数的温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟模型，并利用不同基质的试验资料对模型进行了检验。【结果】模型对地上部分干重、根干重、茎干重、叶干重、果实干重的模拟结果与1∶1直线之间的R2分别为0.99、0.65、0.97、0.98和0.98；预测相对误差分别为0.88%、70.21%、7.44%、9.33%和5.28%。模型对网纹甜瓜果实鲜重的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.94，预测相对误差为8.13%，对网纹甜瓜直径的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.95，预测相对误差为9.23%，对网纹甜瓜采收期的预测误差在 1 d内。【结论】与已有的温室作物生长模型相比，本研究建立的模型不仅预测精度较高和功能全面，而且模型参数易获取，具有较强实用性。     

Determination of critical nitrogen dilution curve based on leaf area index for winter wheat in the Guanzhong Plain,Northwest China

Excessive use of nitrogen(N) fertilizers in agricultural systems increases the cost of production and risk of environmental pollution. Therefore, determination of optimum N requirements for plant growth is necessary. Previous studies mostly established critical N dilution curves based on aboveground dry matter(DM) or leaf dry matter(LDM) and stem dry matter(SDM), to diagnose the N nutrition status of the whole plant. As these methods are time consuming, we investigated the more rapidly determined leaf area index(LAI) method to establish the critical nitrogen(N_c) dilution curve, and the curve was used to diagnose plant N status for winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China. Field experiments were conducted using four N fertilization levels(0, 105, 210 and 315 kg ha-1) applied to six wheat cultivars in the 2013–2014 and 2014–2015 growing seasons. LAI, DM, plant N concentration(PNC) and grain yield were determined. Data points from four cultivars were used for establishing the N_c curve and data points from the remaining two cultivars were used for validating the curve. The N_c dilution curve was validated for N-limiting and non-N-limiting growth conditions and there was good agreement between estimated and observed values. The N nutrition index(NNI) ranged from 0.41 to 1.25 and the accumulated plant N deficit(N_(and)) ranged from 60.38 to –17.92 kg ha~(-1) during the growing season. The relative grain yield was significantly affected by NNI and was adequately described with a parabolic function. The N_c curve based on LAI can be adopted as an alternative and more rapid approach to diagnose plant N status to support N fertilization decisions during the vegetative growth of winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China.     

An entirely new approach based on remote sensing data to calculate the nitrogen nutrition index of winter wheat

The nitrogen nutrition index(NNI) is a reliable indicator for diagnosing crop nitrogen(N) status. However, there is currently no specific vegetation index for the NNI inversion across multiple growth periods. To overcome the limitations of the traditional direct NNI inversion method(NNI_(T1)) of the vegetation index and traditional indirect NNI inversion method(NNI_(T2)) by inverting intermediate variables including the aboveground dry biomass(AGB) and plant N concentration(PNC), this study proposed a new NNI remote sensing index(NNI_(RS)). A remote-sensing-based critical N dilution curve(Nc_(_RS)) was set up directly from two vegetation indices and then used to calculate NNI_(RS). Field data including AGB, PNC, and canopy hyperspectral data were collected over four growing seasons(2012–2013(Exp.1), 2013–2014(Exp. 2), 2014–2015(Exp. 3), 2015–2016(Exp. 4)) in Beijing, China. All experimental datasets were cross-validated to each of the NNI models(NNI_(T1), NNI_(T2) and NNI_(RS)). The results showed that:(1) the NNI_(RS) models were represented by the standardized leaf area index determining index(sLAIDI) and the red-edge chlorophyll index(CI_(red edge)) in the form of NNI_(RS)=CI_(red edge)/(a×sLAIDI~b), where "a" equals 2.06, 2.10, 2.08 and 2.02 and "b" equals 0.66, 0.73, 0.67 and 0.62 when the modeling set data came from Exp.1/2/4, Exp.1/2/3, Exp.1/3/4, and Exp.2/3/4, respectively;(2) the NNI_(RS) models achieved better performance than the other two NNI revised methods, and the ranges of R2 and RMSE were 0.50–0.82 and 0.12–0.14, respectively;(3) when the remaining data were used for verification, the NNI_(RS) models also showed good stability, with RMSE values of 0.09, 0.18, 0.13 and 0.10, respectively. Therefore, it is concluded that the NNI_(RS) method is promising for the remote assessment of crop N status.     

Determining nitrogen status and quantifying nitrogen fertilizer requirement using a critical nitrogen dilution curve for hybrid indica rice under mechanical pot-seedling transplanting pattern

Field experiments of nitrogen(N) treatment at five different application rates(0, 75, 150, 225, and 300 kg ha~(-1)) were conducted under pot-seedling mechanical transplanting(PMT) in 2018 and 2019. Two high-quality and high-yielding hybrids of indica rice, Huiliangyou 898 and Y Liangyou 900, were used in this study. The N nutrition index(NNI) and accumulated N deficit(N_(and)), used to assess the N nutrition status in real-time, were calculated for the indica cultivars under PMT with a critical nitrogen concentration(N_c) dilution model based on shoot dry matter(DM) during the whole rice growth stage. The relationships between NNI and N_(and) with relative yield(RY) were determined, and accurate N application schemes were developed for hybrids indica rice under PMT. The results indicated that high application rate of N-fertilizer significantly increased the concentrations of shoot DM and N in aboveground organs during the observed stages in the two cultivars for two years(P0.05). The N_c dilution model of hybrid indica cultivars was N_c=4.02 DM~(-0.42)(R~2=0.97) combining the two cultivars under PMT. Root-mean-square error and normalized root-mean-square error of the curve verification were 0.23 and 10.61%, respectively. The NNI and N_(and) ranged from 0.58 to 1.31 and 109 to –55 kg ha~(-1), respectively, in the two cultivars for all N treatments. NNI showed a linear relationship with N_(and) during the entire growth stage(0.53R~20.99, P0.01). In addition, NNI showed a linear-plateau relationship with RY(0.73R~20.92, P0.01) throughout the observed stages. These results suggest that the models can accurately diagnose the N-nutrition status and support effective N-fertilizer management in real-time for hybrid indica rice under PMT.     

土壤铜含量对水稻氮素吸收利用及其产量的影响

在盆栽土培条件下,以武香粳14为材料,设置不同土壤铜含量(100、200、400、600、800mg·kg-1),研究铜胁迫对水稻移栽至成熟期氮素吸收利用及其产量的影响.结果表明:随着土壤铜含量的增加,水稻拔节期、抽穗期和成熟期吸氮量均显著下降,拔节期的降幅明显大于抽穗期和成熟期;土壤铜处理后,拔节期水稻氮素物质生产效率增加,但抽穗和成熟期氮素物质生产效率以及成熟期氮索籽粒生产效率均下降.水稻产量随着土壤铜含量的增加显著下降,主要原因在于铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显减弱,其次为氮素籽粒生产效率的下降;相关分析表明,水稻拔节和抽穗期植株吸氮量与穗数、每穗粒数以及生物产量均呈显著或极显著正相关(r=0.844*～0.999**).综合而言,土壤铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显下降,影响植株光合生产,进而使分蘖发生和颖花形成受阻,最终导致水稻显著减产.     

基于上部叶片SPAD值估算小麦氮营养指数

快速、准确的监测诊断小麦氮营养状态对于评价小麦长势、指导氮肥运筹并预测籽粒产量均具有重要的意义.基于2009-2011年的大田试验,系统分析了小麦上部4张单叶不同叶位的SPAD值和归一化SPAD指数(NDSPADij)与氮营养指数的定量关系,通过简单分组线性回归筛选出在不同年际和不同品种间表现稳定的氮营养指数(NNI)定量方程.结果表明,小麦上部不同叶位SPAD值和NNI随施氮量提高而提高,而NDSPADij随施氮量的提高而降低.小麦单叶SPAD值与NNI的关系呈显著正相关,但这种关系在品种或年份之间不稳定,对小麦氮素诊断存在风险;除NDSPAD12外,NDSPADij与NNI之间呈显著负相关,经简单分组线性分析发现NDSPAD14与NNI之间在年份和品种之间表现最稳定,能够较好的定量估算氮营养指数,从而快速诊断小麦氮素是否亏缺.     

基于生长度日的温室甜瓜发育模拟模型的研究

根据发育阶段生长度日恒定的原理和温室栽培试验,将温室甜瓜生长发育阶段划分为播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实生长盛期、果实成熟期,建立了温室甜瓜发育的动态模拟模型,并确定了发育阶段生长度日的参数,系统地预测甜瓜生长发育阶段。模型检验结果表明,温室甜瓜发育动态模拟模型具有较高的精确性。     

施氮量对棉花叶位SPAD值的影响及棉花氮素营养诊断

在不同施氮量和不同质地土壤条件下,研究了氮素水平对棉花叶片含氮量和叶绿素含量的影响。研究表明,棉花不同生育时期叶片含氮量不同,苗期、蕾期、花铃期、铃期叶片含氮量分别为28.1、27.4、32.2、30.9 g·kg^-1。在各时期不同处理的叶片含氮量,均表现出相同的规律,即随施氮水平的提高,棉花叶片含氮量增加。土壤质地不同（砂壤土、粘壤土）时,高、中、低产棉田棉花叶片含氮量存在差异;随着施氮量的提高,棉花叶片含氮量随之提高,同时棉花不同叶位间的含氮量更加接近。对叶绿素的分析表明,不同施氮水平下,叶绿素含量差异显著;相同施氮水平下,不同叶位叶片SPAD值差异显著;施氮量增加能够提高棉花叶片的SPAD值,同时减小棉花不同叶位间SPAD差值的大小。初花期和花铃期顶1叶的叶位差指数PDI与棉花叶片含氮量的相关性最高,可以用叶位差指数作为衡量棉花氮素状况的指标。     

不同叶面营养组分对黄瓜叶片氮素营养的影响

用＾１５Ｎ示踪法研究了黄瓜中、下位叶片不同营养组合配施后＾１５Ｎ「＾１５ＮＨ４）２ＳＯ４」刊载内瓜体内的速率,运移途径及利用效率,结果表明：黄瓜叶片能有效地吸收营养元素并将其迅速转移,不同叶位施肥,植株吸收的＾１５Ｎ在体内运移主要发生在处理后７２ｈ之内,并且绝大部分转移至新生长点,老叶中＾１５Ｎ回收很少,叶面施用硫酸铵肥料的氮素在黄瓜地上部的分配率一般在５０．７－６１．８％,随吸收时间延长,黄瓜营     

秸秆还田措施下施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响

【目的】研究关中地区秸秆还田措施下不同施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响,为相同区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥的优化管理提供科学依据。【方法】以"周麦23"为供试材料,进行一季以5个氮肥用量(0,84,168,252,336kg/hm2)为主处理、秸秆还田与否为副处理的田间裂区试验,分析不同氮肥用量对秸秆还田措施下小麦产量、产量构成要素及地上部养分吸收的影响。【结果】与单施氮肥处理相比,在低施氮量(<168kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量有降低趋势,在高施氮量(>252kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量呈增加趋势,但两者差异不显著;氮肥表观利用率和氮肥农学效率均呈现为相同施氮量下,秸秆还田处理高于秸秆不还田处理,分别提高了3.29%~24.46%和15.04%~30.05%。秸秆还田条件下,冬小麦籽粒、茎叶和颖壳中的氮素含量及茎叶和颖壳中的钾素含量均随着施氮量的增加而显著增加,而颖壳磷素含量随着施氮量的增加有降低趋势,籽粒中钾素含量受施氮量的影响差异不显著。相同施氮量下,与单施氮肥处理相比,氮肥配合秸秆还田处理籽粒的磷素及钾素含量均呈增加趋势,但差异不显著。【结论】氮肥配合秸秆还田能提高冬小麦氮素利用效率。秸秆还田配施适量的氮肥有提高冬小麦产量的趋势,秸秆还田后氮肥施用量应高于非秸秆还田的田块,但考虑到生产成本及潜在环境污染的可能性因素,在秸秆还田条件下,关中地区冬小麦施氮量不宜高于336kg/hm2。