为探讨对玉米氮素营养状况进行分子诊断的可行性,以大面积推广的玉米(Zea mays)杂交种郑单958为材料,用cDNA-SRAP标记的方法研究了玉米幼苗在不同氮素水平下基因表达的差异,对其中的一些差异表达片段进行了克隆和测序,并通过Real-time PCR鉴定了克隆的差异表达片段的真实性。结果表明:不同的SRAP标记引物对扩增效率不同,玉米基因表达受到氮素水平的严格调控,cDNA-SRAP标记的方法与Real-time PCR检测到的基因表达情况基本一致,基因差异表达片段N1、N9、N20、N30可作为玉米缺氮的分子诊断的候选靶标。因此cDNA-SRAP标记可以用来研究植物营养状况的分子诊断...

在田间试验中,用反射仪—硝酸根试纸法田间现场速测作物汁液硝酸根含量水平,研究作物最佳测试部位,土壤硝酸根含量、施氮量、食部硝酸盐含量和产量的关系,用于氮素营养诊断推荐追肥,减少氮肥用量,可以最大限度地控制过量化肥对作物和环境的污染。在云南省保山市隆阳区道街乡等高村亚热带干热河谷缓坡耕地设置了玉米精准施肥试验。通过对玉米不同施氮量的田间试验和硝酸盐含量的测试,研究了玉米某一时期特定部位的硝酸根含量与土壤硝酸根含量、施氮量、作物食部硝酸根含量和产量的关系,确定了玉米施肥诊断时期、诊断部位、采样时间、诊断临界值及其对应的追肥量。为当地高产玉米种植,减少化肥对土地资源的破坏提供了科学依据。

为了筛选出简便、实用的硝酸盐快速诊断技术,使实时监测植物氮素含量水平成为可能,对离子选择电极法与硝酸盐试纸法2种诊断技术进行综述,对比了其在工作原理、精度、存在问题和提高精度的途径等方面的研究现状。结果表明:2种方法都存在一定的干扰因素,并且尚无简便有效的消除方法;离子选择电极法受干扰因素影响更大,测量精度和测量稳定性低于硝酸盐试纸法;分析了硝酸盐快速诊断技术在植物氮素营养诊断领域的应用前景。为促进该技术的推广,在取样规范化、干扰因素分析研究、建立特定诊断体系以及降低诊断成本等方面提出了研究建议。

基于水稻氮素营养及氮肥诊断的意义 ,在比较了几种氮素营养诊断方法的利弊之后 ,重点阐述叶绿素计的工作原理和作为氮素营养诊断工具的优缺点以及研究进展。并对叶绿素计诊断水稻氮素营养可能的发展前景进行了阐述。

与opaque-2(o2)基因紧密连锁的分子标记,可以有效地用于优质蛋白玉米育种。本研究利用SSR标记,检测了QPM群体中群13、中群14内o2基因的频率分布,发现中群13、中群14在o2基因位点基因频率发生了改变。检测了从QPM群体中选育的高代系中o2基因的频率,发现在CA、CD、CB和R高代系中o2o2基因型频率分别为91.7%、80.0%、0.0和100%。表明用常规方法选育QPM自交系,不能有效地保证o2基因纯合。为了拓宽QPM种质基础,利用分子标记追踪普通玉米与QPM自交系回交后代的o2基因,将普通自交系转育为QPM,结果表明非常有效。

【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、150、225、300 kg·hm~(-2)(分别用N0、N1、N2、N3和N4表示);磷肥(P_2O_5)用量0、60、120、180 kg·hm~(-2)(分别用P0、P1、P2和P3表示),于2019—2020年在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行取样,分析不同水平氮磷配施对玉米地上部生物量累积、氮浓度动态变化和产量的影响,构建并验证临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】氮磷配施能显著提高夏玉米地上部生物量、植株氮浓度及籽粒产量,在同一施磷水平下,随施氮水平的提高,夏玉米各生育时期地上部生物量和籽粒产量呈增加趋势,植株氮浓度随生育进程推进和地上部生物量积累的增加而降低,氮浓度和地上部生物量之间符合幂指数关系。同时,施磷能促进植株氮素吸收和地上部生物量积累,在相同施氮条件下,施磷各处理总体表现为P2>P3≈P1>P0,说明施磷可以提高植株氮容纳能力,减缓氮浓度下降速率。根据地上部生物量(DM)与其氮浓度变化关系构建不同施磷水平下夏玉米临界氮浓度(N_c)变化曲线(P0,N_c=27.98DM~(-0.249);P1,N_c=29.77DM~(-0.182);P2,N_c=30.81DM~(-0.138);P3,N_c=30.06DM~(-0.187)),模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,稀释曲线模型的n-RMSE值分别为10.23%、6.67%、6.95%和7.19%,有很好的稳定性。基于临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI),同一施磷水平下玉米各生育时期NNI随氮肥用量的增加而增大,NNI与相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【结论】基于临界氮浓度稀释曲线模型的氮营养指数对夏玉米适宜氮磷配施量的诊断结果为N2—N3、P1—P2处理为最佳条件,结合施氮量与产量的拟合方程,推荐关中平原夏玉米施氮量为187.5—205.7 kg·hm~(-2)、施磷量为60—120 kg·hm~(-2)。

采用三因素回归最优设计方法,对枣树(Zizyphus jujuba Mill)氮、磷、钾最佳施肥量进行了定量研究,建立了氮、磷、钾肥施用量与枣树产量之间的效应模型。利用肥料效应模型,对枣树最佳施肥方案,各肥料的主效应,交互效应和边际产量效应进行了探讨。同时,还对枣树氮素营养诊断进行了研究,探讨了氮素营养状况对枣树生长。结果和果实品质的影响。确定了氮素营养诊断的临界值范围。

本文以华南8号为材料,研究了不同生育时期木薯叶片SPAD值、鲜薯产量以及淀粉产量随土壤供氮水平的变化规律及其相互关系。结果表明:①在块根形成期和块根膨大期,叶片SPAD值随土壤施氮量表现为线性加平台的模式,而在块根工艺成熟期仅表现为线性模式。②不管是在块根形成期、块根膨大期和块根工艺成熟期,木薯叶片SPAD值与块根鲜薯产量和淀粉产量之间均呈现二次函数关系,据此确定了在块根形成期、块根膨大期和块根工艺成熟期应用叶绿素仪SPAD-502进行木薯推荐施肥的SPAD临界值:鲜薯产量最大时分别为45.19、43.09、40.63,淀粉产量最大分别为44.31、42.49、40.51。③若在块根形成期、块...

【目的】利用田间氮肥梯度试验探讨数字图像技术对冬油菜氮素营养无损评估预测的可行性,明确该技术的最佳数码参数和方程模型,为数字图像技术进行冬油菜氮素无损诊断提供依据。【方法】2013—2014年在湖北省武穴市开展不同施氮处理田间试验,以冬油菜为试验材料,设置不同氮素水平(0、90、180、270和360kg·hm-2),分别于六叶期、十叶期、蕾薹期和开花期,利用数码相机获取冠层数字图像数据,同时采集植株样品分析其生长特征值,研究其相关性并建立氮素营养参数的方程模型。利用2014—2015年独立氮肥水平试验,对上述方程模型拟合精度进行验证并绘制1﹕1线性关系图。【结果】数字图像红光值(R)、红光标...

选用叶色不同的粳稻和籼稻品种 ,测定了植株不同含氮水平下主茎各叶的叶色和氮含量。发现顶 4叶在稻株氮素营养丰缺演变过程中表现较活跃 ,植株含氮量较低时 ,顶 4叶的叶色和氮含量明显低于上部各叶 ;随植株含氮量提高 ,顶 4叶的叶色和氮含量迅速提高 ,与其上位各叶的差距缩小。顶 4叶是反映水稻氮素营养状况的理想指示叶。同时还发现顶 4叶与顶 3叶的叶色差与稻株含氮量关系密切 ,且不受品种和生育进程影响 ,因此 ,用顶 4叶与顶 3叶的叶色差诊断水稻氮素营养状况具有普适性。研究提出在有效分蘖临界叶龄期、倒 2叶出生期和抽穗期顶 4叶与顶 3叶叶色相近为高产水稻的标志 ,粳稻植株含氮量 2 7g·k...

【目的】探讨利用图像技术实现玉米叶部病害自动识别的方法。【方法】根据玉米叶部病害特点,综合应用阈值法、区域标记方法与Freeman链码法,对玉米叶部病害图片进行图像分割、统计病斑个数、去除冗余斑点、计算病斑形状特征,最后根据二叉检索法推断病害。【结果】研究提取了五种玉米叶部主要病斑的识别特征,确定了诊断流程,并开发了识别系统。经检验,该系统对玉米叶部的锈病斑、弯孢菌病斑、灰斑、褐斑、小斑等五种主要病害的诊断准确率达80%以上。【结论】研究结果表明,用图像技术进行玉米叶部病害诊断是可行的,本研究开发的诊断系统为玉米病害自动识别与诊断奠定了基础。

【目的】本试验采用叶龄和器官间的同伸关系,探究叶龄模式诊断法的适用性,以期为建立云南不同总叶片数玉米品种的叶龄模式提供基础参数,为探索出能精确指导云南玉米高产栽培实践的技术体系提供理论依据。【方法】2014-2015年在昆明设置2个重复试验,从云南省玉米生产上大面积推广的玉米品种中选择3个不同总叶数的品种云瑞999、云瑞88、云瑞10号,对叶片进行标记,逐叶龄(每一片展开叶)取样10株观察记录节根发生台数,逐叶龄测量各个节间的长度,在解剖镜下逐叶龄剥查雄穗和雌穗的穗分化情况。【结果】果穗分化的起始叶龄,18叶品种为第6叶展开,19叶品种为第7叶展开,21叶品种为第8叶展开。第1毛叶展开,第1节间开始伸长可作为雄穗开始分化,果穗分化前兆的诊断指标。果穗着生叶展开时,所有品种的穗分化进程都处于雌蕊发育期;总叶片数相同的品种,果穗分化经历的叶龄数是一致的;节间中第7、第8两个节间的长度最长,符合了参试品种中果穗大部分着生于这两个节位上(倒7叶和倒6叶)的事实;当第1毛叶展开时,必然有一台次生根发生。【结论】第1毛叶展开期是一个具有综合诊断意义的重要诊断指标。果穗着生叶可见期(小喇叭口期),果穗进入小穗分化期,是促花的关键时期。果穗着生叶展开期(大喇叭口期),具有重要的诊断意义。

【目的】建立基于水稻冠层归一化植被指数NDVI的早稻氮素诊断模型,并利用模型指导水稻生产实践,实现水稻氮素追肥的精确定量。【方法】基于不同氮肥处理的田间试验数据,建立了水稻冠层NDVI与植株吸氮量之间的定量关系,并利用独立试验数据进行了检验,筛选出最佳的氮素光谱诊断模型。在此基础上,结合水稻高产栽培经验,对早稻的追肥用量进行了实时推荐,并和当地农户施肥模式及氮肥-产量曲线计算出的最佳氮肥用量和产量进行对比。【结果】水稻关键生育时期(苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期)的冠层NDVI与水稻植株吸氮量都呈显著正相关,相关性高于整个生育期,指数函数拟合效果要优于线性函数。独立试验检验结果表明,单生...

饲用玉米以中原单32、龙辐208和高油115三个品种为材料,研究氮肥用量对饲用玉米生物干重和营养能量价值的影响,探讨氮素用量与饲用玉米产量、可消化总养分产量、净能的关系以及各器官占总产量的分配率。结果表明:三个品种生物干重均N250为最佳氮素用量,品种间龙辐208表现最好;不同氮素用量下各器官生物干重分配率品种间存在差异;氮素用量与饲用玉米生物干重、可消化总养分产量和净能之间均呈二次曲线关系。

建立水稻Oryza sativa氮营养诊断模型,实时反映水稻植株氮素营养状况,对水稻田间管理至关重要。于2015年在浙江省德清市开展田间试验,选择‘甬优538’‘Yongyou 538’和‘秀水134’‘Xiushui 134’作为代表品种,设置5个施氮水平0(N0), 70.0(N1), 140.0(N2), 210.0(N3), 280.0(N4)kg·hm-2,通过研究不同施氮水平下2个水稻品种冠层叶片作物分析仪器开发值(SPAD)变化规律,探究5个不同施氮水平下植株氮质量分数的变化趋势,并利用归一化SPAD指数(INDSPAD14)估算植株氮质量分数。结果表明:顶4叶相较其他叶片更能指示水稻植株氮质量分数,归一化SPAD指数与N0～N4所有不同施氮量组别之间冠层叶片氮质量分数呈显著正相关(P<0.05),‘甬优358’水稻品种决定系数为0.69～0.96,‘秀水134’品种决定系数为0.64～0.94。该指数可以对水稻冠层叶片氮质量分数快速估测。图6表1参14