镉胁迫水稻潜热通量与冠层结构参数变化遥感分析镉胁迫水稻潜热通量与冠层结构参数变化遥感分析

为了更准确地监测农田水稻镉污染状况,结合水稻冠层能量平衡和结构参数LAI(Leaf area index),构建水稻生理功能敏感指数Pf(Physiological function sensitivity index),分析水稻镉胁迫水平:首先利用遥感影像数据和实测数据,基于能量平衡模型模拟实验区水稻潜热通量LE(Latent heat flux),然后结合LE与LAI构建水稻生理功能敏感指数Pf,最后根据Pf识别水稻镉胁迫.结果表明,镉胁迫越重水稻LE、LAI和Pf值越小,LE可将水稻镉胁迫区分为重度和轻度/中度两个水平;LAI可将水稻镉胁迫区分为中度/重度和轻度胁迫两个水平;Pf能更好地将水稻镉胁迫区分为轻度、中度和重度三个水平,其区分准确度分别为70.59%、69.05%和84.79%.Pf能有效诊断并定量分析水稻镉污染胁迫状况,为作物重金属污染监测提供重要参考.     

施用锌肥对水稻吸收不同污染水平土壤中镉的影响

通过田间小区试验研究了3种镉污染水平土壤上施用锌肥对水稻植株镉积累的影响。结果表明:叶面喷施锌肥能抑制水稻籽粒中镉的积累,在轻度、中度和重度镉污染的土壤上叶面喷施锌肥后水稻籽粒中镉含量分别比对照(不施锌肥)降低了25.93%、20.51%和16.17%;土施锌肥对轻、中度污染土壤上生长的水稻籽粒中镉积累有明显的抑制作用,分别比对照下降了37.04%和28.21%,但在重度污染土壤中土施锌肥增加了水稻籽粒中镉的积累,比对照增加了13.23%。     

施用锌肥对水稻吸收不同污染水平土壤中镉的影响

通过田间小区试验研究了3种镉污染水平土壤上施用锌肥对水稻植株镉积累的影响。结果表明:叶面喷施锌肥能抑制水稻籽粒中镉的积累,在轻度、中度和重度镉污染的土壤上叶面喷施锌肥后水稻籽粒中镉含量分别比对照(不施锌肥)降低了25.93%、20.51%和16.17%;土施锌肥对轻、中度污染土壤上生长的水稻籽粒中镉积累有明显的抑制作用,分别比对照下降了37.04%和28.21%,但在重度污染土壤中土施锌肥增加了水稻籽粒中镉的积累,比对照增加了13.23%。     

土壤镉污染对马铃薯块茎氮·磷·钾·镉含量及积累量的影响（英文）

[目的]为了研究土壤镉污染对马铃薯氮、磷、钾、镉含量与积累量的影响。[方法]采用盆栽方式,以费乌瑞它马铃薯为试验材料,测定采收后的马铃薯产量、氮磷钾镉含量及积累量。[结果]轻度的镉胁迫降低了马铃薯块茎氮含量,而中度和重度镉胁迫下马铃薯块茎氮含量增加,镉污染各处理氮积累量均显著低于对照处理;随着土壤镉浓度的增加,磷含量在0.01水平显著增加,而磷积累量变化不大;土壤不同镉处理马铃薯钾含量均在0.01水平显著高于对照处理,土壤轻度镉处理马铃薯钾积累量最高,随着镉污染程度的加大,钾积累量降低;土壤不同浓度镉处理下马铃薯块茎镉含量与积累量均呈直线0.01水平显著正相关。[结论]土壤镉污染马铃薯氮肥施用量降低,磷肥施用量不变,轻度镉污染增加钾肥施用量,土壤镉重度污染不适合种植马铃薯。     

土壤镉污染对马铃薯块茎氮·磷·钾·镉含量及积累量的影响

[目的]为了研究土壤镉污染对马铃薯氮、磷、钾、镉含量与积累量的影响。[方法]采用盆栽方式,以费乌瑞它马铃薯为试验材料,测定采收后的马铃薯产量、氮磷钾镉含量及积累量。[结果]轻度的镉胁迫降低了马铃薯块茎氮含量,而中度和重度镉胁迫下马铃薯块茎氮含量增加,镉污染各处理氮积累量均显著低于对照处理;随着土壤镉浓度的增加,磷含量在0.01水平显著增加,而磷积累量变化不大;土壤不同镉处理马铃薯钾含量均在0.01水平显著高于对照处理,土壤轻度镉处理马铃薯钾积累量最高,随着镉污染程度的加大,钾积累量降低;土壤不同浓度镉处理下马铃薯块茎镉含量与积累量均呈直线0.01水平显著正相关。[结论]土壤镉污染马铃薯氮肥施用量降低,磷肥施用量不变,轻度镉污染增加钾肥施用量,土壤镉重度污染不适合种植马铃薯。     

重金属镉在土壤-水稻中迁移转化特征

【目的】探明不同浓度镉污染土壤条件下镉在水稻中的迁移转化特征,为控制镉在水稻中的迁移及保障粮食生产安全提供参考依据。【方法】通过人工模拟镉污染的盆栽试验,研究不同镉污染程度(轻微、轻度、中度及重度污染)土壤对分蘗期和成熟期水稻各器官镉积累、富集能力及土壤-水稻系统各部分间转运特征的影响。【结果】水稻各器官镉积累量及富集能力均随土壤镉污染程度增加而增大,镉在水稻中的富集能力表现为根系茎叶糙米。镉在土壤-水稻系统各环节转运能力表现为土壤-根系根系-茎叶茎叶-稻米。镉胁迫浓度与土壤-水稻系统各部分间转运系数无明显相关性。【结论】镉在水稻不同部位的含量与土壤中镉浓度成正相关关系。     

盐碱胁迫对水稻生长特性及产量的影响

为了有效利用并改良盐碱地及改善生态环境,以8份水稻种质资源为材料,设置轻度盐碱胁迫、中度盐碱胁迫、重度盐碱胁迫进行田间耐盐碱性分析,对植株存活率、株高、分蘖、叶绿素相对含量、每穗粒数、结实率以及千粒重等指标进行了比较,分析不同程度盐碱胁迫对水稻生长发育特性及产量的影响。结果表明,水稻品种间耐盐碱特性存在差异,水稻存活率表现为轻度盐碱胁迫>中度盐碱胁迫>重度盐碱胁迫,水稻品种从返青期至成熟期植株存活率呈下降趋势。盐碱胁迫导致水稻株高变矮、穗长变短,随着盐碱胁迫程度增加株高和穗长受到的抑制作用变强,同一品种株高和穗长数值表现为轻度盐碱胁迫>中度盐碱胁迫>重度盐碱胁迫,且3种盐碱胁迫处理间差异显著(P<0.05)。齐穗期SPAD值范围为42.5～55.6,各处理与对照间差异不显著。重度盐碱胁迫下水稻产量抑制率高达81.0%～93.7%,中度盐碱胁迫下产量抑制率为10.4%～81.3%,轻度盐碱胁迫下为5.6%～77.9%,产量及产量构成因素相对抑制率主要表现为重度盐碱胁迫>中度盐碱胁迫>轻度盐碱胁迫,盐碱化程度越高对水稻产量及产量构成因素造成的损失也...     

基于多光谱无人机的不同放牧策略对草地叶面积指数变化动态解析

针对海南岛耕地撂荒形成的草地无序放牧较为普遍的现象,以不同放牧方式（轮牧和连续放牧）、不同放牧强度（重度、中度和轻度）进行草地放牧试验,利用多光谱无人机和植被冠层分析仪,获取放牧期间日尺度草地叶面积指数（Leaf area index, LAI）信息,定量分析不同放牧策略对草地叶面积指数及牧牛行为变化的影响。研究结果表明：（1）中度放牧条件下的轮牧有利于草地LAI的提升。重度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为3.21%和12.65%;中度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为52.01%和25.83%;轻度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为61.02%和60.37%。（2）重度放牧条件下,牛的采食时间占比始终最高,随着采食时间占比的增加,草地LAI的减少量也随之增加,但当采食时间占比增加至70.88%～73.42%时,草地LAI的减少量逐渐降低。此时,草地叶面积指数下降到初始状态（第一天啃食前）的79.60%～79.90%,即牛的啃食量已经到达了草地LAI当日能够供给的极限,当超过这个极限...     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

施硒对不同镉污染土壤当季及后茬水稻镉吸收转运的影响

为探讨施硒对当季和后茬水稻镉吸收转运的影响,本研究选取基本性质相似的中、重度镉污染稻田土壤为对象,采取盆栽试验的方法,研究不同施硒量(0.5、1.0、2.0、4.0 mg·kg^-1)对当季及后茬水稻各部位镉与硒含量的影响,并探讨其作用机理。结果表明：中度镉污染稻田土壤仅施硒2.0 mg·kg^-1处理使当季稻米镉含量降低28.6%(P<0.05);施硒对重度镉污染土壤当季稻米镉含量均有降低作用,其中施硒1.0 mg·kg^-1处理的降镉效果显著,镉含量降低36.1%(P<0.05);施硒处理使两种土壤后茬稻米镉含量显著降低30.9%～50.7%(P<0.05)。适量施硒(1.0、2.0 mg·kg^-1)使当季水稻镉TF_茎/根降低21.5%～28.3%(P<0.05),而对后茬水稻镉转运则无显著影响。中、重度镉污染土壤施硒,可增加当季和后茬水稻植株各部位硒含量,硒含量增幅随施硒量增加而增加。稻米镉富集系数随稻米硒含量增加呈自然对数降低(P<0.05)。中...     

不同时期水分胁迫对水稻生长发育和产量的影响

以超级稻盐丰47为材料,设置10个不同时期不同程度水分胁迫处理,探讨不同时期水分胁迫对水稻茎蘖、叶面积、光合及产量构成因素的影响。结果表明,各时期光合速率和LAI随水分胁迫程度的增加,下降程度加剧;分蘖期水分胁迫对有效穗数影响最大,与对照相比,轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫分别减少了17.9%、25.7%、27.4%;抽穗开花期和灌浆期重度水分胁迫的结实率分别为91.6%、86.6%,与对照相比分别降低了3.4%、8.6%;产量以常规灌溉最高,为10 077.2 kg/hm~2,其次是抽穗开花期轻度胁迫处理,为9 549.1 kg/hm~2。     

菌根对镉污染水稻生长的影响研究

[目的]研究菌根对镉污染水稻生长的影响.[方法]以水稻为试验材料,采用土壤盆栽方式,研究了镉胁迫条件下,AMF菌剂对水稻植株营养生长的影响.[结果]AMF可与水稻稳定共生,镉的施加对水稻侵染率不会产生明显抑制,施加菌剂处理后水稻的菌根依赖性指数提高.水稻株高和根长均随镉含量的增加呈下降趋势,且施加菌剂可缓解镉对水稻产生的生长抑制效应.不同镉处理条件下水稻地上干重顺序为GM＞ GI＞ CK,其中.GM较CK相比增加幅度为10.76％～59.48％,因此摩西球囊霉对于水稻生物量的促进更为明显,且地下干重的增加趋势情况与地上顺序一致.在镉含量为5 mg/kg内的低浓度镉胁迫条件下,水稻根冠比降低程度较缓慢,表明菌剂在中低浓度的镉污染情况下对水稻有较强的保护作用.[结论]将AMF施加在镉污染的农田土壤时,能够很好地缓解镉胁迫对水稻造成的生长发育的抑制,对于保障水稻良好的生长状况有较强的应用潜力.     

估算水稻叶面积指数的调节型归一化植被指数

【目的】叶面积指数（LAI）是描述植物冠层结构、群落生长分析和陆地生态系统研究的重要参数,提高叶面积指数的估算精度是遥感工作者的重要研究方向之一。【方法】通过不同氮素营养水平的水稻小区实验,利用2004年中稻高光谱反射率数据,模拟中等分辨率成像光谱仪（MODIS）前四个通道,提出包含蓝、绿、红和近红外四个谱段的调节型归一化植被指数ANDVI（adjusted-normalized difference vegetation index）。对ANDVI和归一化植被指数NDVI（normalized difference vegetation index）、增强型植被指数EVI（enhanced vegetation index）、绿波比值指数GRI（green ratio index）、红边比值指数RRI（red-edge ratio index）等5个光谱植被指数与水稻LAI的相关关系进行了分析。利用2004年晚稻试验数据,对与LAI相关关系较好的ANDVI进行验证。【结果】ANDVI指数模型预测效果最好,均方根误差为1.771,估算精度达到63.1%。【结论】说明ANDVI具有进行在大面积范围内监测水稻LAI的能力。     

轻度镉污染土壤上不同水稻品种间稻米镉富集及产量差异研究

通过大田试验,研究轻度镉污染土壤上21个不同水稻品种间产量、稻米镉含量及镉富集系数的差异变化。结果表明,不同品种水稻单产、稻米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为555.6～627.5kg/667m~2、0.078～0.789mg/kg、0.181～1.835,最高值比最低值分别相差12.39%、911.54%、913.81%。依据水稻单产和稻米镉含量及生育期进行分析,初步筛选出稻米产量较高、稻米镉富集能力较弱的早熟品种1个(川作优1727),迟熟品种6个(蜀优217、旌优127、川优6203、德香4103、千优531和F优498),可用于轻度镉污染区水稻安全种植生产。     

重庆市某典型区域土壤和水稻中重金属含量研究

2019年按点位采集稻田土壤及其对应的水稻糙米样品,对重庆市某典型水稻重金属含量超标区域进行镉、铬、镍、铜、锌、铅、汞和砷8种污染元素含量的监测。结果表明:该区域18个点位中有77.8%的点位土壤镉含量超过风险筛选值,超标倍数范围为0.02～0.65;除镉之外,其余7项元素均未超过风险筛选值;由Nemerow综合污染指数可知,18个点位中有44.4%的点位土壤处于轻度污染水平,存在土壤镉污染风险,应加强土壤环境监测和农产品协同监测;各点位的水稻糙米中铜、锌、汞和砷含量均未超过限量值,但镉、铬、镍和铅均有超标,超标比例分别为5.6%、16.7%、16.7%和22.2%;由富集系数可知,调查区域水稻糙米对重金属的富集能力由高到低排列依次为锌镉镍≈铜铬铅≈砷,其中锌和镉极易从土壤中被水稻糙米吸收,吸收比例分别为12.3%和11.3%。     

盐旱交叉胁迫对黄芩幼苗生长及渗透调节物质的影响

以商洛黄芩幼苗为试验材料,采用盆栽模拟试验研究不同盐分和干旱交叉胁迫对黄芩生长状况及相关渗透调节物质的影响。结果表明,在中度干旱与轻度盐交叉胁迫下,黄芩株高与地上部分鲜重与对照(CK)差异显著(P<0.05),分别增加了7.00%和7.33%;重度盐旱交叉胁迫下的主根长与地下部分鲜重与CK差异显著,分别下降了21.59%和21.76%,而主根直径与CK差异不显著;在重度盐旱交叉胁迫下,MDA和可溶性糖含量与CK差异最为明显,分别增加了151.59%和155.20%;在中度盐和重度干旱交叉胁迫、重度盐和中度干旱交叉胁迫下的可溶性蛋白含量与CK相比差异不显著。黄芩能通过相关渗透调节物质的积累来提高其对盐旱交叉胁迫的适应能力,中度干旱与轻度盐交叉胁迫对黄芩的生长最为适宜。     

盐旱交叉胁迫对黄芩幼苗生长及 渗透调节物质的影响

以商洛黄芩幼苗为试验材料,采用盆栽模拟试验研究不同盐分和干旱交叉胁迫对黄芩生长状况及相关渗透调节物质的影响。结果表明,在中度干旱与轻度盐交叉胁迫下,黄芩株高与地上部分鲜重与对照(CK)差异显著(P0.05),分别增加了7.00%和7.33%;重度盐旱交叉胁迫下的主根长与地下部分鲜重与CK差异显著,分别下降了21.59%和21.76%,而主根直径与CK差异不显著;在重度盐旱交叉胁迫下,MDA和可溶性糖含量与CK差异最为明显,分别增加了151.59%和155.20%;在中度盐和重度干旱交叉胁迫、重度盐和中度干旱交叉胁迫下的可溶性蛋白含量与CK相比差异不显著。黄芩能通过相关渗透调节物质的积累来提高其对盐旱交叉胁迫的适应能力,中度干旱与轻度盐交叉胁迫对黄芩的生长最为适宜。     

冠层集聚指数对水稻LAI测量精度的影响

以江苏东台水稻试验区为研究样区,利用植被冠层分析仪器TRAC测量水稻不同生长期冠层集聚指数(clumping index,简称CI),结合叶面积指数(leaf area index,简称LAI)测量仪器LAI-2200和LI-3000C同步测量研究样区水稻有效叶面积指数与真实叶面积指数,分析水稻不同生长期集聚指数的变化及对LAI的测量精度的影响。结果表明,研究区水稻冠层集聚指数测量值呈现先降低后升高的趋势。在幼苗期水稻冠层叶片整体上随机分布,集聚指数值为0. 97,到孕穗期水稻冠层集聚特征逐渐明显,集聚指数逐渐降低到0. 84,之后集聚指数值又逐渐升高,在成熟期达到0. 92;通过分析经集聚指数校正后的水稻LAI值与LI-3000C测量值发现,经校正后的LAI值精度总体得到了有效提高,尤其在水稻生长中期(分蘖期至扬花期)的校正精度最高,平均相对误差由23%提高到11%。     

土壤水分状况对水稻物质积累和产量的影响

以内2优6号和Ⅱ优7954为材料,研究了不同土壤水分状况对水稻物质积累和产量的影响,结果表明：内2优6号在轻度水分胁迫下产量与对照无显著差异,在重度水分胁迫下产量显著下降15．2％。水分胁迫使Ⅱ优7954产量提高。内2优6号对水分胁迫较Ⅱ优7954敏感。中度水分胁迫下内2优6号干物重平均下降22．0％。水分胁迫使Ⅱ优7954干物重高于对照,轻度胁迫处理平均高8．4％,中度胁迫处理高4．7％。水分胁迫抑制内2优6号茎鞘物质向籽粒运转,促进Ⅱ优7954茎鞘贮存物质向穗部运转。