红边位置估测玉米叶片叶绿素含量算法的比较

基于两年大田试验数据,系统分析和评价红边位置算法在估测叶绿素时的稳定性。结果表明,最大一阶导数(FD)和拉格朗日内插法(LAGR)受双峰现象的影响不能准确估测玉米叶片叶绿素含量,倒高斯拟合法(IG)、线性插值法(LI)和线性外推法(LE)估测精度较高但普适性和稳定性较差。基于小波变换方法(WT)提取的红边位置模型在预测玉米叶片叶绿素累积量方面表现出色,对叶片叶绿素含量变化最为敏感,预测的精度最高,并且具有更高的稳定性和普适性,可为今后大面积玉米养分精准监测提供理论和技术基础。     

春玉米叶片SPAD值与氮含量及产量的相关性研究

通过田间小区试验,研究不同时期玉米叶片SPAD值与叶绿素、氮含量及产量的相关性,确定SPAD值测定的最佳叶位及时期。结果表明,上位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为12叶期>10叶期>8叶期;穗位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为抽雄期>灌浆期>蜡熟期。叶片SPAD值可以很好的反映植株叶绿素和氮含量及产量水平,以某一特定叶片的SPAD值来诊断春玉米氮素营养状况和推荐追肥时期时,10叶期是较为理想的测定时期;作为早期预测玉米产量的指标,12叶期为最佳时期。测定SPAD值方法简便、快捷,不破坏叶片生长,可作为早期预测玉米产量的指标。     

应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究

2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。     

利用玉米叶片SPAD值预测子粒蛋白质含量分析

利用深松和深松结合秸秆还田技术,对玉米生长5个关键生育时期的叶片SPAD值进行测定分析,获得叶片SPAD值的变化规律;利用FOSS近红外谷物分析仪获得成熟期玉米子粒蛋白质含量,并建立叶片SPAD值与成熟期子粒蛋白质含量的相关关系.相关分析表明,叶片SPAD递减值与成熟期子粒蛋白质含量呈显著负相关,最佳相关模型为y=14.027-0.203x.叶片SPAD递减值可作为判定成熟期子粒蛋白质含量高低的指标,可利用叶片SPAD值递减值并结合相关模型快速预测玉米子粒蛋白质含量.     

南疆35个海岛棉品种叶片叶绿素含量特征研究

采用分光光度计和SPAD仪分别测定35个海岛棉品种盛花期功能叶叶绿素各成分含量（叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别表示为C_a、C_b、C_xc）、总叶绿素含量（C_T）和SPAD值，并进行比较，分析其关系和变化规律。结果显示：（1）35个海岛棉品种开花盛期叶片SPAD值间与叶绿素含量各指标间有极显著差异， 新海3号的C_a、C_b、C_T最高，新海18号的为最低；新海8号SPAD值最高，新海41号SPAD值最低；新海31号的C_xc含量最高，新海18号最低。（2）海岛棉功能叶片的SPAD值与C_a、C_b和C_T之间具有显著的正相关， C_a、C_b与C_T间极显著相关，相关系数分别为0.931、0.990及0.972，C_xc与其他指标均无显著相关。（3）依据SPAD值与叶绿素含量各指标进行聚类，35个海岛棉品种分为5类，新海8号C_a、C_b、C_T及SPAD值最高。     

玉米和高粱的贮存蛋白

不久前,在小麦的籽粒中发现了一种高分子蛋白质,它的可溶性不同于禾谷类作物籽粒的白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。提取它们,提高温度(40～60℃)和盐溶液或去污剂是必要的。存含有十二烷基磺酸纳(Na)的碱性溶液中电泳时,该种蛋白质表现为     

水分胁迫及复水对玉米叶片叶绿素含量和光合作用的影响

水分胁迫下玉米叶片光合速率和叶绿素含量下降，复水试验表明，二者在轻度和中度胁迫下较易恢复，重度胁迫下恢复能力很弱。尤其是经重度胁迫后，叶绿素含量在复水初期仍保持下降趋势，说明光合作用受抑制不仅表现在逆境过程中，而且延续到逆境解除之后。抗旱性强的品种在水分胁迫下能维持较高的光合速率和叶绿素含量，而且复水后其恢复能力也较强。     

开放式空气中CO_2浓度和温度增高对水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响

【目的】针对不断增高的大气二氧化碳(CO_2)浓度和温度,研究这两个重要环境因子及其互作对大田生长水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响。【方法】利用农田T-FACE(Temperature-Free Air CO_2 Enrichment)系统,以高产优质粳稻武运粳23为供试材料,设置两个CO_2浓度(环境CO_2浓度和高CO_2浓度)和两个温度处理(环境温度和高温),测定自然生长环境下水稻不同生育期叶片的叶绿素含量及SPAD值。【结果】550μmol/mol CO_2浓度使水稻移栽后41、77、94 d叶绿素a,b和a+b含量均增加(最大增幅为6.4%),但移栽110、119 d后均减少(最大降幅为5.4%)。由于叶绿素b含量对CO_2较叶绿素a含量更敏感,故高CO_2浓度使移栽后41、77和94 d叶绿素a/b值均下降,降幅分别为4.7%、2.3%和0.9%,但移栽110和119 d后分别增加1.9%和5.3%;以上对CO_2的响应多达显著水平。对叶片SPAD值而言,高CO_2浓度对水稻生长前、中期的影响较小,但移栽110和119 d后分别下降3.5%(P=0.1)和19.1%(P0.01)。大田生长期增温1℃,各期叶绿素a、b以及a+b含量多呈增加趋势,叶绿素a/b值表现相反,但总体上变幅小于CO_2效应;高温对水稻前、中期叶片SPAD的影响较小,但移栽110和119d后SPAD值平均下降7.1%和14.8%,均达极显著水平。CO_2与温度处理对上述测定参数多无显著互作效应,但CO_2浓度、温度处理与生育期之间多存在明显的互作效应。【结论】大气CO_2浓度增高有利于水稻生长前中期叶片叶绿素的形成,但生长后期叶绿素含量和SPAD值均明显下降且伴随叶绿素a/b值的显著升高,这种早衰现象在不同生长温度下趋势一致。     

玉米叶绿素含量快速测定方法研究

用美国产CCM-200型手持式叶绿素计和分光光度计法对15份玉米材料叶色值和叶绿素含量进行了测定。结果表明,两种方法测定的结果经相关分析和显著性检验,确定了叶色值分别与叶绿素总含量、叶绿素A、叶绿素B、其它叶绿素、叶绿素A/B之间的最佳相关方程。证明用CCM-200叶绿素计测量玉米叶片中叶绿素含量快速、准确、无伤害,有利于多项研究平行进行。     

能源作物甜高粱和玉米对土壤重金属的富集比较

采用盆栽实验研究不同浓度重金属胁迫下(Cd、Pb、Cr)能源作物甜高粱和玉米不同器官Cd、Pb、Cr含量、富集系数以及冠部累积量。结果表明,Cd胁迫下,甜高粱不同器官Cd含量、富集系数以及冠部累积量(6.28~59.71μg)均高于玉米;Pb胁迫下,玉米不同器官Pb含量、富集系数以及冠部累积量(223.71~652.44μg)均高于甜高粱;随Cr浓度增加,甜高粱和玉米不同器官Cr含量、富集系数以及冠部累积量均呈上升趋势,在Cr胁迫下甜高粱和玉米的生物量较小,冠部Cr累积量小。相比之下,甜高粱适合修复Cd污染土壤,玉米适合修复Pb污染土壤,两种作物均不适合修复Cr污染土壤。     

浸提法测定玉米叶绿素含量的改进

以玉米叶片为试材,研究了8种不同有机溶剂浸提液提取叶绿素的效率及低温冷冻对叶绿素提取的影响。试验中采用叶绿素仪先预叶片;冷冻—高温快速浸提试验,采用先称取样品,后冷冻方式。结果表明:室温(25℃)下,浸提法要优于研磨法,混合液浸提叶绿素比单独用丙酮或乙醇浸提快,其中丙酮∶乙醇=2∶1的浸提液浸提速度快而稳,是试验中最佳的叶绿素提取方法。最佳浸提时间在浸提16h时。叶片冷冻处理后,快速浸提能够缩短叶绿素浸提时间。由于受光照、高温的影响,测定值普遍较低。     

影响高粱、玉米种子发芽率的几个因素

一个优良品种对农业增产、增收作用很大,但一个好的品种还必须有好的种子,才能保证其发芽率,才能做到苗齐、苗全、苗壮,才能真正起到增产、增收的作用.本人通过多年实践和试验对影响种子发芽率的几点因素进行了研究.     

玉米株高整齐度及其测定方法的比较

同一群体内玉米单株产量与株高具有显著的正相关，提高田间植株的整齐度是高产栽培的一项措施。自然株高、生理株高和叶枕株高在作物生长分析中具有相似的效果，可以互相代替。然而自然株高易受风等自然和人为条件的影响，测定的准确性较差；生理株高测定结果较为精确，但在植株生长的中后期测定有较大的困难；叶枕株高准确而容易测定，是高秆作物株高的理想测定参数。     

混合液浸提法测定玉米叶绿素含量的研究

比较了不同有机溶剂直接浸提法和Arnon法从冷冻处理前后的玉米叶片中提取叶绿素的效率。结果表明:在室温(10℃)下浸提和冷冻处理后浸提,丙酮和乙醇(甲醇)的混合液比同类含水的提取液要好,其中丙酮∶乙醇为11∶提取液提取叶绿素快而完全,表现最好;丙酮∶乙醇∶水为4.54∶.51∶提取液最慢,丙酮∶甲醇∶水为4.54∶.51∶提取液提取量最少;冷冻处理后叶绿素效率明显提高,其中丙酮∶乙醇为11∶提取液提取速度加快最明显。在玉米田间大量样本叶绿素测定时进行冷冻处理,既能提高叶绿素浸提的效率,又能适当储存,调节用工高峰,值得推广使用。     

玉米C4光合叶不同部位“花环”结构及叶绿素含量的变化

以玉米进行C4光合的全展第5位叶片为材料,分析从叶基部到顶部的解剖结构和叶绿素含量变化,研究玉米C4光合叶片"花环"结构随叶片发育的变化规律。结果表明,玉米第5位叶从基部到顶部都具有完整的典型"花环"结构,维管束鞘细胞(BSC)和叶肉细胞(MC)的体积在叶片发育过程中具有渐变性,从叶基部到顶部BSC和MC均呈先增大后变小的趋势,而且叶绿素a、b和a+b含量呈相同的变化趋势,说明BSC和MC细胞体积与叶绿素含量的变化具有相关性。叶绿素a/b总体呈上升趋势,说明玉米第5叶基部到顶部的光合途径存在C3向C4转变的过程。玉米第5叶不同部位C4光合途径发育的渐变性比前3叶更为明显。     

The Biochemical Basis and Implications of Grain Strength in Sorghum and Maize

This review deals with the biochemical basis and implications of hardness and grain strength in sorghum and maize. Grain hardness affects various aspects of the growth and processing of cereal grain from resistance to fungal infection to cooking quality. It is clear that the prolamins play an important role with the γ-prolamins being the most important. It would appear that these prolamins help shape the protein bodies and form disulphide bonds within themselves or with other proteins. The γ-prolamins form the cement while the α-prolamins are the bricks. Both prolamins are present in greater proportions in hard grains and in the vitreous portion of hard grains. Genetic and environmental effects on the amounts of the different prolamins and on their distributions within the protein body and in different parts of the endosperm also determine grain hardness. Grains that will be hard appear to deposit prolamins and antifungal proteins earlier and in greater amount than do soft grains. The cell wall composition is also different between the two types of grains while there is a higher proportions of amylose in the starch of hard than in that of soft grains. Most of the differences that exist between hard and soft grains also exist between the outer and inner portion of the grain. It is postulated that there might be a master gene controlling the onset of strength in grains by simultaneously altering the levels of various apparently unrelated biochemical events. It is also suggested that solute availability may play an important role in the regulation of expression of genes for hardness-related proteins.     

Effects of Popping on the Endosperm Cell Walls of Sorghum and Maize

The structure of the vitreous endosperm of raw and popped grains of popcorn maize and sorghum has been examined by light and scanning electron microscopy. In both cereals, popping produces everted grains consisting of expanded endosperm foam attached to the pericarp and embryo tissue. As previously reported, each bubble of the foam is formed from an individual starch granule inflated by internal steam pressure. Large fissures may contribute significantly to the expansion of the endosperm foam. The cell walls of the vitreous endosperm of both cereals are shattered into small fragments, which separate slightly as the cell contents expand during popping. Despite this, the endosperm cells retain their polygonal outline. Intact cell walls of raw endosperm, wall fragments from popped endosperm foam, and fragments isolated after treatment of the foam withalpha -amylase, were visualised through the autofluorescence of their ferulic acid content. The in vitro digestibility of popped sorghum was unchanged compared to raw sorghum, whereas that of wet-cooked sorghum was greatly reduced. It is suggested that popping-induced wall fragmentation improves the accessibility of the protein and starch reserves of the endosperm to digestive enzymes.