【目的】氮、磷均为作物必需的大量营养元素,其丰缺诊断直接关系到合理科学施肥,进而影响产量、效益以及环境。本文旨在研究准确、快捷、无损地区分水稻缺氮和缺磷信息的光谱识别方法,从而指导田间施肥决策,精确作物管理、节约种植成本并控制农田面源污染。【方法】基于水稻6个氮素及两个磷素营养水平交互下的盆栽试验,分别在分蘖、拔节和抽穗期测定水稻冠层的可见近红外反射光谱(350—1 330 nm)及植株全氮(TN)和全磷(TP)含量等数据,分析氮磷互作对水稻植株体内TN和TP含量以及冠层反射光谱的影响,并运用概率神经网络(PNN)分别对不同生育时期的冠层光谱进行氮水平、磷水平、氮磷交互水平和缺素水平4个尺度下...

【目的】利用实时冠层反射光谱监测水稻(Oryza sativa)植株氮素营养状况并推荐氮肥追用量,以实现高产、优质、高效水稻生产。【方法】基于不同基施氮量处理,利用水稻拔节期的差值植被指数(differential vegetation index,DVI)实时估测植株氮积累量,进而根据构建的追氮调控模型精确估算穗肥用量,最后研究基于反射光谱的水稻追氮调控效应。【结果】不同基施氮量处理下的水稻植株在穗肥施用期的氮素积累状况差异较大,基于追肥调控模型,高施基氮量处理的追氮量较对照调低(高氮低调),中施基氮量处理的追氮量较对照微高(中氮微调),而低施基氮量处理的追氮量较对照显著调高(低氮高调)。追...

以迟熟中粳稻武香粳9号为材料,研究了不同水分管理方式和施氮量对水稻氮素吸收与利用的影响。结果表明,随施氮量增加,水稻吸氮量增多,稻草中氮滞留增加,营养器官氮转运率降低,氮素利用率和产谷效率下降;水分胁迫过强,则水稻吸氮量减少,氮素产谷效率下降;水分胁迫适度,则水稻氮素吸收保持不变,且可更多地调动和利用营养器官中的储存氮,提高氮素利用率和产谷效率;水与氮存在明显互作作用,水分胁迫增强,则减弱了氮肥促进水稻吸氮的作用,增强了氮肥降低水稻氮素利用率的效应。结合产量表现,提出采用适度的水分胁迫,提高水稻氮素利用率,减少稻田氮损失。

以超级杂交稻陆两优996为材料,设置不同氮肥水平(纯N 0,90,135,180 kg/hm2)和栽插密度(22万,30万,45万穴/hm2),分析两因素及其互作对群体冠层生理生态特性和产量的影响。结果表明,中氮和中密处理均能使高温季节高温时段水稻冠层的温度降低,并增加冠层相对湿度及改善群体内部的微气象环境,使冠层叶片SPAD值及剑叶光合速率和光能截获率提高,延长了冠层叶片光合作用时间,N135D30互作处理产量最高,为10 489.30 kg/hm2。氮肥用量和密度对穗粒数、结实率影响不大,对有效穗和千粒质量影响较大,氮肥和密度互作对有效穗影响达显著水平,施氮180 kg/hm2虽然有一定的...

以大穗型粳稻品种豫粳6号为材料,在孕穗和结实期采用不同的灌溉处理和穗肥施用方式,研究水氮互作对籽粒灌浆速率、籽粒充实度及产量构成因素的影响。结果表明:水分和穗肥一定的条件下,随着穗肥施入时期的推迟及后期施肥量的增大,稻穗的千粒重和籽粒充实度出现逐渐变大的趋势。倒2叶期施肥在一定程度上增强了籽粒灌浆后期的灌浆速率,缩短了强势粒的灌浆时间。干湿交替的灌溉方式可以改善弱势粒灌浆的滞后性,显著提高弱势粒的灌浆速率。干湿交替和倒2叶期施肥的水氮组合显著提高了弱势粒二次枝梗的平均灌浆速率及最大灌浆速率,从而提高了水稻的千粒重、籽粒充实度及产量,为最佳的水氮运筹方式。

为了研究铁、锌与镉在吸收运转上的互作效应及其对苗期水稻生长的影响,采用木村B溶液培养试验,以水稻品种威优46和C两优266为材料,应用随机区组设计,添加0.0,0.1,0.5,1.0,2.0 mg/kg Cd(2+)处理,以及CK(1.0 mg/kg Cd(2+))、TFe(CK+5.0 mg/kg Fe(2+))和TZn(CK+5.0 mg/kg Zn(2+))处理。结果表明,随着镉浓度的增加,2个水稻品种地上部干质量和根部镉转运系数呈下降趋势,而地上部和根部镉含量、总镉含量和根部镉净吸收量呈上升趋势,

［目的］本文旨在阐明褐飞虱迁入后不同时期种群的密度、水稻冠层光谱反射率和穗粒质量三者间的相互关系，以期为建立监测褐飞虱发展动态及危害损失的高光谱遥感方法提供指导。［方法］对笼罩内处于孕穗期的水稻，每桶水稻接入０、２、４、６、８、１０和１２对的褐飞虱雌、雄成虫，形成不同的危害程度。在接虫后５、１１、２０、２６、３６、４１和４８ ｄ测定水稻冠层光谱反射率和调查褐飞虱种群密度。水稻黄熟后，测定水稻的穗数、穗质量和千粒质量。采用Ｐｅａｒｓｏｎ相关分析方法获得不同时期褐飞虱虫量、水稻光谱反射率和水稻穗质量、千粒质量间的关系。［结果］接虫后２６ ｄ，笼罩内褐飞虱种群数量达到高峰；接虫后３６ ｄ内的种群数量．．．

为研究施氮方式和行距配置对水稻冠层结构和产量的影响，以沈稻9号为材料，于2019—2020年进行田间试验，采用两因素裂区设计，主区设不施氮肥(A_0)、农户方式(A_1)、底氮减施(A_2)、底氮后移(A_3)4种氮肥管理方式，副区设常规方式(行距30 cm, B_1)、缩行增密(行距25 cm, B_2)、宽窄行(行距40 cm+20 cm, B_3)3种行距配置，运用大田切片法，研究不同施氮方式和行距配置下水稻各层叶面积指数(LAI)、光合有效辐射、剑叶光合特性和产量的差异。结果表明，施氮方式与行距配置对产量有极显著影响，且存在交互作用，在A_3B_2组合下，产量达到最高，为9.85 t/hm~2。与A_1、A_2相比，A_3处理单位面积颖花数提高4.31%～10.55%,结实率提高2.87～4.09百分点，使剑叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别提高了4.84%～9.12%,14.08%～15.71%,11.33%～15.83%;同时，A_3具有较高的光合有效辐射截获率和群体叶面积指数。与B_1、B_3相比，B_2可以增加单位面积颖花数和群体叶面积指数，增幅分别为7.57%～9.97%,4.29%～20.43%,光合有效辐射截获率达88.99%。综合产量、光合特性和冠层结构的表现，施氮方式为底氮后移结合行距为25 cm为本试验的最优组合，能有效提高单位面积颖花数、结实率、千粒质量，改善群体结构，促进高产形成。

[目的]快速、准确地诊断水稻叶片氮素营养状况,为水稻氮肥精准管理提供依据。[方法]以江西省农科院8种不同施肥处理的晚稻为研究对象,于主要生育期同步测定了水稻冠层光谱反射率及叶片全氮浓度(Leaf Nitrogen Concentration,LNC),系统分析了原始光谱反射率、一阶微分光谱、"三边"参数以及由350～1 350nm两两波段组合的差值(SD (Rλ1,Rλ2))、比值(SR (Rλ1,Rλ2))及归一化(ND(Rλ1,Rλ2))光谱指数与水稻LNC的相关关系,筛选出敏感参数,并以之为自变量构建了水稻LNC的传统预测模型,另外构建不同指标个数的多元线性与BP神经网络模型,并对模型进行验证。[结果](1)水稻LNC与一阶微分光谱在751nm处的相关性最高(r=0. 822);(2)"三边"参数中的红边面积SDr与LNC的相关性较高(r=0. 687);(3) 750nm附近的红边波段与近红外波段差值组合、550nm附近的绿光波段与近红外波段的比值及归一化差值组合与水稻LNC的相关性较高,以SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)和ND (R534,R1 349)表现最好,相关系数分别为0. 827、-0. 790和0. 788;(4)传统回归模型中以SD(R752,R751)构建的一元线性模型最佳(RC2=0. 665、RV2=0. 750、RMSEV=0. 4%、RPD=2. 034);(5)利用5个指标((R’751、SDr、SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)、ND (R534,R1 349))经逐步回归筛选出的2个指标SD ((R752,R751)和SR (R534,R1 350))构建预测水稻氮素的BP神经网络模型,预测效果最佳,其验证参数值分别为R2=0. 859、RMSEV=0. 302%和RPD=2. 669。[结论]基于单指标构建的传统线性模型计算过程简单但精度略低,而基于2个指标(SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350))构建的BP神经网络模型预测精度高于该2指标构建的多元线性模型,表明在指标适合的情况下,BP神经网络对氮素具有较好的预测能力,是一种快速准确估算水稻叶片全氮浓度的方法。

研究了不同氮肥水平下多时相水稻冠层光谱反射特征及其与叶片含氮量等参数的关系。结果表明 ,水稻冠层光谱反射率与叶片氮积累量 (单位土地面积上叶片的氮素总量 )显著相关 ,尤其是近红外与绿光波段的比值(R810 /R560 )与叶片氮积累量 (LNA)呈显著线性关系 ,不受氮肥水平和生育时期的影响 ,回归方程为LNA =0 .85 9R810 /R560 - 1.15 96。利用不同粳稻品种、播期、密度、水分和氮肥处理的数据对方程进行了较充分的检验 ,表明模拟值与实测值之间符合度较高 ,估算精度为 91.2 2 %,估计的RMSE为 1.0 9,平均相对误差为 0 .0 2 6。

为了对辣椒田间光谱诊断技术和信息技术产品的开发提供参考,分析了不同施氮水平下,辣椒冠层高光谱响应在不同测定日期内的变化情况,以及与叶片叶绿素相对含量(SPAD)、地上生物量之间的相关性。研究结果表明:随着供氮水平的提高,田间辣椒冠层光谱反射率在可见光区域350~760 nm呈先上升后下降趋势,在760~1350 nm先急剧升高后波动下降;过量施氮处理辣椒的冠层光谱反射率与其叶片SPAD的相关系数曲线基本呈反相关,光谱范围内的相关系数达95%显著水平。

为研究不同形态氮素(NH+4-N和NO-3-N)和水分胁迫互作时水稻渗透调节的差异,利用营养液培养,通过PEG(6000)对局部根系进行水分胁迫,分析比较水稻各部位主要渗透调节物质含量的变化。结果表明:局部根系水分胁迫时,供NH+4-N时受胁迫一侧根系生长无明显变化,根系可溶性糖和游离氨基酸含量分别增加64.5%和167%,根系木质部和韧皮部汁液中的可溶性糖含量分别增加243%和42.2%;而供NO-3-N时受胁迫一侧根系韧皮部汁液中可溶性糖含量显著降低,根系生长受到明显抑制,尽管可溶性糖和游离氨基酸含量分别增加46.4%和73.9%,韧皮部汁液中可溶性糖含量显著降低。未受胁迫一侧根系生物量累...

采用多元二次旋转回归正交组合设计试验,研究3个施期(基肥和蘖肥、穗肥、粒肥)的氮肥用量、调节肥施用时间及穴距等5个因素对粳稻垦鉴稻10号源库关系的影响。结果表明,基肥和蘖肥用氮量与最大叶面积指数及单位面积结实颖花数呈显著正相关;调节肥施用时间与单位面积结实颖花数呈负相关;穴距与最大叶面积指数及单位面积结实颖花数呈极显著二次曲线关系。说明通过适当加大前期用氮量或协调前期用氮量与种植密度等栽培措施的互作,可在适当范围内(即基、蘖肥用氮量达到140 kg/hm2,穗肥,粒肥用氮量为0 kg/hm2,调节肥施用时期6.7叶,穴距12 cm)提高群体结实颖花数并最终提高产量。

［目的］探明根系互作对玉米大豆氮、磷吸收利用的影响，为作物高产优质提供依据。［方法］通过水培试验，来实现根系互作效应，共设３个处理：单作玉米、单作大豆、间作玉米大豆。处理１３、３１、４５、５７ ｄ时采样分析植株各部位的氮、磷含量。［结果］根系互作提高了玉米各器官与地上部氮、磷累积量，而大豆各器官及地上部氮、磷累积量则表现出了根系互作劣势。与单作相比，间作玉米地上部氮累积量在处理１３和３１ ｄ分别提高了２２４．６％和２４．０％（Ｐ＜０．０５）。与单作相比，处理．．．

为了探明分蘖期水氮管理对香稻香气、产量及品质的影响。在大田条件下,以常规籼型香稻品种农香18和Basmati 385以及粳型香稻品种云粳优14(Y-14)为试验材料,设置3个水分处理(保持水层4~6 cm(W1);间隙湿润灌溉,低限土壤水势为-10 kPa(W2)和轻度落干,低限土壤水势为-20 kPa(W3))和3个氮肥水平处理(分蘖肥纯氮0 kg/hm2(N1)、30 kg/hm2(N2)和60 kg/hm2(N3))。研究了水氮互作处理对香稻糙米2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量,产量及其构成因素和稻米品质的影响。结果表明,水氮互作显著影响香稻糙米2-AP含量,适当的水分胁迫(W3)和...