基于高光谱数据的高羊茅SPAD快速估测研究

以不同生存环境下抽穗期的高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为材料,测定叶片的光谱反射率和SPAD(soil plant analysis development,土壤-植物分析模式)值,采用相关、回归等多元统计方法分析叶片的SPAD值与光谱数据之间的关系;从光谱数据中提取红边参数、植被指数和微分光谱分别与SPAD值进行分析。结果表明:红边位置、NDVI和695~715 nm之间的平均微分光谱数据与SPAD值均具有很好的相关性,相关系数分别为0.906,0.842和0.826,建立的一元线性回归模型确定系数分别为0.820,0.709和0.681。高羊茅叶片的光谱特征与叶片中色素含量和叶肉细胞的结构密切相关,与其生存的环境条件无关;红边位置、NDVI和微分光谱均可以较好的反演SPAD值。相比而言,红边位置预测高羊茅叶片的SPAD值最为精确,NDVI次之,微分光谱最差。试验结果为利用高光谱遥感信息反演高羊茅抽穗期的叶绿素含量,进而分析其光合作用能力、碳代谢能力提供了理论依据。     

施氮对多花黑麦草叶片叶绿素和鲜草产量的影响

在大田条件下研究了不同施氮水平对特高多花黑麦草(Lolium multiflorum cv.Tetragold)叶片SPAD值、叶绿素含量和鲜草产量的影响,并探讨了叶绿素含量与SPAD值之间,叶绿素含量、SPAD值与鲜草产量之间的相关关系。结果表明,增施氮肥能显著提高特高多花黑麦草叶片的SPAD值、叶绿素含量和鲜草产量。相关分析表明,叶片SPAD值与叶绿素含量之间、叶绿素含量与鲜草产量之间以及SPAD值与鲜草产量之间均呈显著正相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.954 9、0.911 4和0.923 8。     

桃树叶绿素含量与SPAD值呈极显著正相关

据《河北果树》2018年第6期《桃树不同区位叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性》(作者李永红等)报道,采用SPAD-502PLUS叶绿素仪与分光光度法分别测定了桃树不同区位叶片的SPAD值与叶绿素含量,建立SPAD值与叶绿素叶绿素b和总叶绿素的二次方函数、线性函数、对数函数及乘幂函数的拟合方程,并根据决定系数(R2)确定最佳拟合曲线,以探讨SPAD值与叶绿素含量之间的关系。结果表明,桃树叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量间均存在极显著正相关关系。     

用隶属函数法综合评价9个实用桑树品种的耐旱性

建立快速鉴定桑树耐旱性的方法,明确不同桑树品种的耐旱能力,可为筛选出适合干旱或者石漠化地区种植的桑树品种提供基础数据。以9个主栽桑树品种(桑特优2号、桑特优1号、沙2×伦109、桂桑5号、桂桑6号、粤桑120、粤桑51、桂桑优12和桂桑优62)的1年生盆栽嫁接苗供试,通过不灌溉的方法使其遭受干旱胁迫,分别测定各品种对照(干旱胁迫处理0 h)和干旱胁迫后桑叶中丙二醛(MDA)、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,结果表明：随着叶片水势的降低,各品种叶片中MDA、脯氨酸、可溶性糖含量和酶活性均显著提高,而可溶性蛋白质和叶绿素含量随叶片水势降低而降低。以上述叶片生理生化指标的隶属函数值综合评价不同桑树品种对干旱胁迫的响应存在显著差异,其中桂桑优12号的耐旱性最强,桑特优2号的耐旱性最弱。对叶片生理生化指标的相关性分析表明,CAT和POD的活性呈显著正相关,相关系数为0.67,CAT和SOD的含量呈显著负相关,相关系数为-0.705;脯氨酸与叶绿素的含量呈负相关,相关系数为-0.671。研究结果显示,基于...     

不同叶型桑叶SPAD值和主要营养成分含量的比较研究

通过对9个不同叶型桑树品种的桑叶进行叶绿素值(SPAD值)、水分、可溶性糖、蛋白质含量测定分析,发现叶型跟叶绿素值(SPAD值)、水分、可溶性糖、蛋白质的含量没有相关性和显著差异,为不同叶型桑叶的综合研究提供参考。     

2个黑麦草品种SPAD值和叶绿素及粗蛋白含量的相关性研究

通过测定黑麦草(Loliumperenne)"长江2号"和"蓝天堂"2个品种间叶片的SPAD值、叶绿素含量和粗蛋白质含量,比较分析了这2个品种的SPAD值、叶绿素含量、粗蛋白质含量的差异以及三者之间的关系。研究结果表明,"长江2号"无论是SPAD值、叶绿素含量还是蛋白质含量都比"蓝天堂"高;这2个黑麦草品种的第1叶SPAD值、叶绿素含量和粗蛋白质含量都高于第2叶,但这2个品种的这3个性状差异不显著;"蓝天堂"和"长江2号"的SPAD值与叶绿素含量、粗蛋白质含量均呈显著正相关。     

不同草坪草冠层反射光谱特征的比较研究

选用高羊茅、多年生黑麦草、草地早熟禾、狗牙根、匍匐翦股颖5种草坪草的24个品种为试验对象,测定冠层反射光谱,比较可见光和近红外区域反射率的差异性,分析多种红边参数与草坪色泽目测评分值之间的相关性。结果表明,高羊茅8个品种在450～900 nm的反射率无显著性差异;草地早熟禾5个品种可见光450～650 nm的反射率存在差异显著性(P<0.05);多年生黑麦草8个品种在近红外750～900 nm的反射率存在差异显著性(P<0.01)。高羊茅美洲虎、多年生黑麦草威士、草地早熟禾蓝宝石、狗牙根太阳城、匍匐翦股颖普特在550、565、8008、50 nm处均表现出差异显著性(P<0.05),红边斜率与草坪色泽目测评分值之间存在显著相关关系。利用高光谱分析技术可以快速、准确地反演草坪冠层叶绿素含量,并且能够区分同一草坪草种品种间的反射率差异。     

5种牧草叶片上不同部位的SPAD值比较

利用SPAD-502叶绿素仪测定青引1号燕麦(Avena sativa cv.Qinghai No.1)、青海甜燕麦(A.sativa cv.Qinghai)、黑麦(Secale cereal)、特高多花黑麦草(Lolium multiflorum cv.Tetragold)、长江2号多花黑麦草(L.multiflorum cv.Changjiang No.2)5个牧草品种叶片上的SPAD值,发现青海甜燕麦和青引1号燕麦的SPAD值显著高于黑麦和两个多花黑麦草品种(P0.05);同一叶片上的SPAD值都表现出叶尖部叶中部叶基部的特点;叶中部的SPAD值更接近平均值,且数据稳定,可以作为试验牧草SPAD值测定的适宜部位。     

基于图像处理技术对现蕾期紫花苜蓿氮素营养的诊断研究

利用图像处理技术分析不同外源氮素添加下紫花苜蓿(Medicago sativaL.)现蕾期的冠层图像,并测定不同外源氮素添加试验下其叶片SPAD值、地上植株生物量和植株全氮量,初步研究了可见光遥感技术对苜蓿冠层氮营养诊断的可行性,对表征苜蓿氮营养状况的可见光光谱诊断指标进行了统计分析.结果表明:绿光值、红光值都与苜蓿叶片SPAD值、地上生物量和植株全氮量存在显著或极显著的线性负相关关系;而与蓝光值没有达到显著相关.其中,绿光值与苜蓿叶片的SPAD值极显著相关且相关系数最高(r=-0.817,P＜0.01).结果比较分析认为,数字图像的绿光值(GI)能够对现蕾期紫花苜蓿进行较好的营养诊断,因此利用可见光光谱形成的数字图像指导大田生产紫花苜蓿对其现蕾期氮营养诊断成为可能.     

柞树叶片SPAD值与叶绿素含量相关性的分析

应用SPAD-502叶绿素仪和分光光度计对4个柞树叶片中SPAD值与叶绿素的含量进行测定,并对试验数据进行相关性分析。结果表明,辽东栎、蒙古栎、麻栎及槲栎叶片中叶绿素含量和SPAD值的差异极显著(P0.01),叶绿素含量与SPAD值最优数据模型分别为:y=0.0145x~(1.3393)(r=0.983),y=0.1866e~((0.0633x))(r=0.976),y=0.0472x-0.07(r=0.885)和y=0.0148x~(1.3155)(r=0.934)。因此,通过测定柞树叶片中SPAD值即可快速估算出叶绿素的含量。     

NaHSO_3对桑树光合作用及蚕茧产量和质量的影响

探讨了在桑树上喷施NaHSO3 对桑树光合作用以及对家蚕产茧量和茧质的影响。试验结果表明 ,一定浓度的NaHSO3 具有提高桑叶绿素含量、降低叶绿素a/b值、增强光合速率、加速光合产物输出进程、提高比叶重、增加可溶性糖和粗蛋白等效果 ,用处理后的桑叶饲养家蚕 ,其产茧量和茧质明显提高。试验还表明NaHSO3 增强光合速率与减小硝酸还原酶、过氧化氢酶活性密切相关。     

羊草稳定同位素值、叶绿素值与其营养品质分析

测定3种土壤条件下不同品系羊草（Leymus chinensis）稳定同位素（13C）值、叶绿素（SPAD）值及主要营养成分,并探讨了其相关性与回归关系。结果表明,土壤因素对羊草BG 2、B品系的13C值和SPAD值有较大影响,对羊草Y1品系SPAD值影响不大;羊草13C值与土壤有机质、碱解氮、全盐及土壤水分含量相关系数在0.737～0.800,除与土壤全盐含量之间显著相关外（P＜0.05）,与其他的土壤因子均极显著相关（P＜0.01）。羊草13C值在-28.613~-27.383,与粗蛋白、粗纤维、赖氨酸含量之间显著相关,相关系数分别为0.533、0.591、0.401;与其必需氨基酸、牧草能量之间显著相关,相关系数分别为0.469、0.649;羊草SPAD值37.075~42.893,与粗蛋白、中性洗涤纤维、磷、粗灰分和干物质含量的相关系数在0.596～0.783,均表现为显著或极显著相关。与脯氨酸含量相关系数最大,为0.902,与总氨基酸和必需氨基酸含量的相关系数在0.833～0.887,均表现为极显著相关。本研究表明,叶片SPAD值最能反映出羊草营养品质;羊草Y1、Y3品系的SPAD值、干物质、粗蛋白和能量含量较高,粗纤维含量较低,氨基酸总量以及必需氨基酸比例均占优势,是值得大力推广种植的羊草品系。     

阴山扁蓿豆光合特性对模拟牦牛、藏羊践踏和降水的短期响应

为明晰牦牛和藏羊践踏对阴山扁蓿豆光合特性的分异影响,在天祝高寒草地采用模拟降水和践踏双因子控制试验,研究了阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、叶片气体交换参数变化对短期模拟牦牛、藏羊践踏和降水的响应。结果表明,随着模拟牦牛和藏羊践踏强度的增加、模拟降水量的降低,阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、叶片气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)均呈下降趋势,胞间CO₂浓度(C_i)呈上升趋势。相同降水量下,藏羊和牦牛轻度践踏强度下阴山扁蓿豆蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率均高于对照,胞间CO₂浓度低于对照。与对照相比,牦牛重度践踏处理下阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率的降幅和胞间CO₂浓度的升幅均大于藏羊重度践踏处理。单一的模拟降水或模拟践踏极显著地影响了各测定指标,且两者共同作用对阴山扁蓿豆单叶面积、蒸腾速率、叶片气孔导度、净光合速率和践踏末期叶绿素含量的影响达极显著水平。综合可得,牦牛和藏羊轻度践踏可促进阴山扁蓿豆光合作用,重度践踏严重抑制了阴山扁蓿豆光合作用,且牦牛践踏对阴山扁蓿豆光合能力的抑制作用大于藏羊践踏。     

不同的蛋白沉淀和干燥工艺对桑叶蛋白粉营养价值的影响分析

比较分析了不同的蛋白沉淀方法和干燥方法对桑叶蛋白粉的氨基酸含量与组成及营养价值的影响。结果显示,不同蛋白沉淀方法对桑叶蛋白粉氨基酸含量及组成有一定影响,而蛋白干燥方法则不影响桑叶蛋白粉氨基酸含量及组成。桑叶蛋白粉的氨基酸比值系数分(SRC)可达69.29。桑叶蛋白粉的5种必须氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸和缬氨酸)含量符合FAO/WHO要求,蛋氨酸是桑叶蛋白粉的第一限制性氨基酸;非必需氨基酸中天冬氨酸、脯氨酸和谷氨酸含量分别达到43.1mg/g、42.2mg/g和53.6mg/g。     

对3个桑品种生理生态特征的比较研究

研究了湖桑32号、农桑14号和丰田2号等3个桑树品种的光合特征及叶绿素的部分参数。3个品种的光补偿点为3.58～50.10μmol/(m2.s),表观量子效率为0.022～0.051,湖桑32号>农桑14号>丰田2号;光饱和点为1 436.78～1 571.43μmol/(m2.s),丰田2号>农桑14号>湖桑32号;CO2补偿点为62.87～103.40μmol/mol,CO2饱和点为921.88～1 055.56μmol/mol,其中,湖桑32号的CO2补偿点和饱和点、羧化效率及二磷酸核酮糖羧化酶的最大再生速率(Pmax)均较显著高于其它两个品种;叶绿素相对含量丰田2号>农桑14号>湖桑32号,表明丰田2号单位叶面叶绿体数量较多,具有相对较大的光合潜力;光化学效率和光合电子传递效率分别为0.746 2～0.801 8、1.58～3.43,其中丰田2号的叶绿素荧光参数值显著高于其它2个品种,具有一定光适应和抗逆性能力。     

施肥对桑叶品质的影响

在大田条件下研究了施肥对桑叶品质的影响 ,多年多点的试验结果表明 ,在土壤养分缺乏的桑园施用相应的缺素养分总体上有改善桑叶品质的作用。N、P、K、S、Mg、B等 6种养分的施用均明显提高桑叶必需氨基酸含量和氨基酸总量 ;N、K、S、B肥有提高桑叶蛋白质的作用 ,Mg对蛋白质的影响作用很小 ;N、Mg、B肥有提高桑叶全糖含量的作用 ,P、K肥则会降低全糖含量 ,S对桑叶全糖含量的影响不大 ;N、P、K肥施用有提高桑叶中脂肪含量的作用 ,而S、Mg、B肥的作用则相反。结果还显示 ,同一种养分在不同试验中对桑叶某一具体品质参数的影响大小及影响方向不尽相同 ,表明施肥对桑叶品质的作用还受其他因素影响。     

桑叶中γ-氨基丁酸含量的测定及其影响因素的研究

γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)是动物中枢神经系统中的一种主要的抑制性神经递质,也是广泛存在于植物体内的一种与逆境胁迫有关的非蛋白氨基酸。研究表明,用AlCl3有效地去除桑叶中的水溶性色素后,采用分光光度法可以准确测定桑叶中GABA的含量。探讨了影响桑树叶片中GABA含量的主要因素:不同品种中GABA的含量不同,陕桑305最高,育71-1次之,湖桑32号和农桑14号含量稍低;相同叶位桑叶中GABA的含量为早期叶片高于后期叶片;同一时期不同叶位桑叶中GABA的含量随叶龄的增加逐渐降低,桑叶中GABA的含量在一天中以5:30时含量最低,17:00时含量最高。