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相似文献
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1.
四个氮素水平处理的盆栽水稻(Oryza sativa L.)的叶尖在不同生育期均表现出明显的傅里叶转换红外光谱差异.新定义的光谱指数((A3400-A1653)/(A3400+A1653),A为某频率处的吸收值)随着施氮水平的提高而降低.结果表明,傅里叶转换红外光谱可用于诊断植物的氮素状况.  相似文献   

2.
四个氮素水平处理的盆栽水稻(Oryza sativa L.)的叶尖在不同生育期均表现出明显的傅里叶转换红外光谱差异,新定义的光谱指数(A3400-A1653)/(A3400 A1653),A为某频率处的吸收值)随着施氮水平的提高而降低。结果表明,傅里叶转换红外光谱可用于诊断植物的氮素状况。  相似文献   

3.
利用红外光谱分析珙桐幼树氮素状况的边缘效应   总被引:8,自引:1,他引:7       下载免费PDF全文
 通过氮肥处理实验及利用红外光谱检测白泥岗珙桐(Davidia involucrata)幼树叶尖氮含量实验,探讨了将红外光谱分析应用于研究森林边缘效应的可行性,并为珙桐保护提供理论依据。结果表明:5个氮素水平处理的珙桐幼苗、叶尖和叶中均表现出明显的氮含量和傅立叶红外转换光谱差异,相关性分析表明叶尖比叶中更能反映珙桐的氮营养状况;光谱指数(A1653-A3400)/(A1653+A3400)随叶中氮含量和供氮水平的提高而提高,说明傅立叶转换红外光谱可用于检测珙桐的氮营养水平,为利用红外光谱分析珙桐氮营养水平边缘效应提供了理论基础。利用傅立叶转换红外光谱法研究白泥岗珙桐林氮素状况的边缘效应表明:在一定距离范围内珙桐氮营养水平由林外向林内逐渐上升,不同方位和不同距离珙桐氮营养水平均存在程度不同的差异,说明方位对珙桐氮素状况的影响显著;珙桐林片段化在生理上对珙桐的影响至少到达30~40m处,而林东至少到达90~100m处,说明林东人为破坏对残存的珙桐生长影响很大。实验结果与其它作者用传统方法对森林边缘氮素分布状况及植物吸收氮素状况的研究结果一致,说明利用红外光谱分析珙桐氮营养水平边缘效应是可行的。实验中还发现采样和样品前处理对结果可靠性有较大影响,样品前处理后必须保持干燥、平整。  相似文献   

4.
基于连续统去除法的水稻氮素营养光谱诊断   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
 该文将矿质分析及岩石光谱特征分析中普遍使用的连续统去除法引入水稻(Oryza sativa )叶片反射光谱特征的分析中。分析连续统去除光谱反射率和连续统去除一阶微分光谱,发现随着氮素水平的增加连续统去除光谱反射率下降。分析连续统去除光谱吸收特征参数与叶片全氮量相关性,这些参数包括:吸收峰左半端的面积(A1)、吸收峰整体面积(A)、对称度 (S)和连续统去除最小反射率(Dhc),结果表明连续统去除光谱吸收特征参数与叶片全氮量之间负相关性显著(均通过0.01水平的显著相关检验)。考虑到氮素营养在植物体内转移的营养原理, 在分蘖期、孕穗期和抽穗期这3个关键生育期内分别针对水稻第一完全展开叶和第三完全展开叶建立连续统去除光谱吸收特征参数评价水稻氮素营养的回归模型。结果表明在估算第三完全展开叶氮素营养时,3个生育期内建模使用的回归量均为吸收峰整体面积A,而且在 3 个生育期内模型的决定系数较高且比较稳定。但是,第一完全展开叶建模使用的回归量(连续统去除光谱吸收特征参数)不完全一致,这可能是由于氮素营养在植物体内转移导致。尽管连续统去除法诊断水稻氮素营养的一些机理还有待于进一步深入研究,但是该研究证明了运用水稻鲜叶片连续统去除反射光谱进行定性和定量评价水稻氮素营养在方法上是可行的。  相似文献   

5.
利用傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FTIR)光谱研究了葡萄褐斑病病叶和正常叶片。测试分析了大褐斑病叶病斑处和非病斑处、小褐斑病叶病斑处和非病斑处、未染病正常叶片的红外光谱,结果显示:葡萄叶片光谱主要由碳水化合物、蛋白质、脂类的吸收带组成。褐斑病叶片光谱与正常叶片红外光谱变化主要在1 800-1 500 cm-1范围脂类、蛋白质酰胺的吸收区和1 200-900 cm-1范围多糖的吸收区。用1 800-1 500 cm-1范围拟合峰的峰面积比A1657/A1517考察蛋白质相对含量变化,A1738/A11517考察脂类相对含量变化,用吸光度比I1066/I1441考察多糖相对含量变化,结果显示患褐斑病的葡萄叶中脂类、蛋白质、糖类等营养物质含量降低。褐斑病和正常葡萄叶红外光谱的二阶导数光谱结合聚类分析方法,利用1 800-1 500 cm-1与1 200-900 cm-1范围数据进行聚类分析,结果将正常叶片与患褐斑病叶片准确区分开。证明褐斑病叶片红外光谱在1 800-1 500 cm-1与1 200-900 cm-1范围为敏感谱带。  相似文献   

6.
利用红边面积形状参数估测水稻叶层氮浓度   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
 研究红边面积参数与叶层氮素状况的定量关系, 有助于水稻(Oryza sativa)生长信息的实时无损获取及精确追氮管理。该研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的冠层高光谱数据, 系统分析了水稻的红边区域光谱、面积形状特征及其与叶层氮浓度的定量关系。结果表明, 水稻冠层红边区域微分光谱随不同氮素水平变化出现“三峰”现象, 峰值分别出现在700、720和730 nm附近, 且3个波段的峰值高低发生交替变化; 同时, 以3个峰值波段为中心与x坐标轴组成的微分光谱面积和形状相应发生变化。发现基于两两峰值波段划分所得红边子面积所构成的比值(双峰对称度)、归一化差值(归一化对称度)参数与叶层氮浓度具有密切的定量关系, 可作为估测水稻叶层氮浓度的红边面积形状参数。经曲线拟合和模型检验的结果显示, 双峰对称度DPS(A675-700, A675-755), 即由675~700 nm区域面积与675~755 nm区域面积的比值, 和DPS(A730-755,A675-700)(由730~755 nm区域面积和675~700 nm区域面积的比值)对水稻叶层氮浓度的估测效果最好, 可用于不同水稻品种和生长条件下的叶层氮浓度估测。  相似文献   

7.
采用高光谱技术,以胡杨、灰叶胡杨为实验材料,利用野外地物光谱辐射计获得了塔里木河上游胡杨、灰叶胡杨叶片的光谱反射率数据,同时进行叶片的采集并分析其氮素含量。结果表明:(1)以原始光谱反射率与叶片氮素含量的最大相关波段处的反射率为自变量,氮素含量为因变量,拟合的线性模型灰叶胡杨的决定系数大于胡杨,胡杨在657 nm处和灰叶胡杨689 nm处所构建的模型在叶片氮素预测模型中较为理想;(2)以光谱特征变量、植被指数及红边位置为自变量,叶片氮素含量为因变量所构建的线性模型拟合效果较好,其中叶片氮素与植被指数构建的模型其决定系数值较高,说明其具有较高的预测能力;(3)基于光谱面积的预测变量在监测叶片营养状况中也有较大的潜力。研究认为,利用高光谱反射率数据及其光谱变换参数来估测胡杨、灰叶胡杨的氮素含量是可行的。  相似文献   

8.
利用傅里叶红外光谱仪和OMINI采样器直接迅速准确地测定金丝桃属(Hypericum L.)9组43种1亚种1变种和三腺金丝桃属(Triadenum Raf)2种植物的红外光谱,结果表明:各分类群(种)的红外光谱具有高度特异性和重现性,这两属及其金丝桃属组间的红外光谱图存在较大的差异,而组内种间红外光谱图的差异较小,同种不同分布区和不同发育时期的叶的红外光谱几无差别;其红外光谱图的变化可以作为这两属植物的分类依据之.这也暗示利用已知的标准红外光谱图库,可以区分和鉴定出这两属或其他属植物的种类.  相似文献   

9.
利用傅里叶红外光谱仪和OMINI采样器直接迅速准确地测定金丝桃属 (Hypericum L.) 9组43种1亚种1变种和三腺金丝桃属(Triadenum Raf.) 2种植物的红外光谱,结果表明:各分类群(种)的红外光谱具有高度特异性和重现性,这两属及其金丝桃属组间的红外光谱图存在较大的差异,而组内种间红外光谱图的差异较小,同种不同分布区和不同发育时期的叶的红外光谱几无差别;其红外光谱图的变化可以作为这两属植物的分类依据之一。这也暗示利用已知的标准红外光谱图库,可以区分和鉴定出这两属或其他属植物的种类。  相似文献   

10.
刘艳  司民真  李家旺  李伦  张德清 《广西植物》2016,36(10):1253-1258
红外光谱图峰形峰位大体一致,所含化学成分基本相同,是由碳水化合物、蛋白质、脂类等生物大分子振动谱带构成。该研究采用傅里叶变换红外光谱技术结合聚类分析,对姜科植物姜亚科2族6属29种植物进行光谱测试,分析比较姜科同族不同属和同属不同种植物在红外谱图上表现出的差异。将1800~1000 cm-1进行二阶导数处理,并对差异较大的1750~1400、1200~1000 cm-1两个波段分别进行比较分析,用吸光度比值A1516/A3424、A1449/A3424来反映二苯基庚烷和姜辣素的相对含量,再将二阶导数据进行系统聚类。结果表明:姜科植物的主要化学成分姜辣素与二苯基庚烷类化合物的相对含量在族属间和属种间有差异,两种化合物的相对含量在同族不同属植物中差别很大,在同属不同种植物中大体一致;姜科植物的糖类化学成分以单糖和多糖为主;在族属级的水平分类中,2族6属姜科植物的分类与传统分类结果基本吻合,并从光谱角度建议心叶凹唇姜的族级分类应该深入研究。通过研究可知,傅里叶变换红外光谱技术结合聚类分析法可以应用于姜科植物的分类。该研究结果为姜科植物的分类系统学提供了参考。  相似文献   

11.
Ground-based remotely sensed reflectance spectra of hyperspectral resolution were monitored during the growing period of rice under various nitrogen application rates. It was found that reflectance spectrum of rice canopy changed in both wavelength and reflectance as the plants developed. Fifteen characteristic wavebands were identified from the apparent peaks and valleys of spectral reflectance curves, in accordance with the results of the first-order differentiation, measured over the growing season of rice. The bandwidths and center wavelengths of these characteristic wavebands were different among nitrogen treatments. The simplified features by connecting these 15 characteristic wavelengths may be considered as spectral signatures of rice canopy, but spectral signatures varied with developmental age and nitrogen application rates. Among these characteristic wavebands, the changes of the wavelength in band 11 showed a positive linear relationship with application rates of nitrogen fertilizer, while it was a negative linear relationship in band 5. Mean reflectance of wavelengths in bands 1, 2, 3, 5, 11, and 15 was significantly correlated with application rates. Reflectance of these six wavelengths changed nonlinearly after transplanting and could be used in combination to distinguish rice plants subjected to different nitrogen application rates. From the correlation analyses, there are a variety of correlation coefficients for spectral reflectance to leaf nitrogen content in the range of 350-2400 nm. Reflectance of most wavelengths exhibited an inverse correlation with leaf nitrogen content, with the largest negative value (r = -0.581) located at about 1376 nm. Changes in reflectance at 1376 nm to leaf nitrogen content during the growing period were closely related and were best fitted to a nonlinear function. This relationship may be used to estimate and to monitor nitrogen content of rice leaves during rice growth. Reflectance of red light minimum and near-infrared peak and leaf nitrogen content were correlated nonlinearly.  相似文献   

12.
Ye M  Zhang QL  Li H  Weng YX  Wang WC  Qiu XG 《Biophysical journal》2007,93(8):2756-2766
The infrared (IR) absorption of the amide I band for the loop structure may overlap with that of the alpha-helices, which can lead to the misassignment of the protein secondary structures. A resolution-enhanced Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic method and temperature-jump (T-jump) time-resolved IR absorbance difference spectra were used to identify one specific loop absorption from the helical IR absorption bands of horse heart cytochrome c in D2O at a pD around 7.0. This small loop consists of residues 70-85 with Met-80 binding to the heme Fe(III). The FTIR spectra in amide I' region indicate that the loop and the helical absorption bands overlap at 1653 cm(-1) at room temperature. Thermal titration of the amide I' intensity at 1653 cm(-1) reveals that a transition in loop structural change occurs at lower temperature (Tm=45 degrees C), well before the global unfolding of the secondary structure (Tm approximately 82 degrees C). This loop structural change is assigned as being triggered by the Met-80 deligation from the heme Fe(III). T-jump time-resolved IR absorbance difference spectra reveal that a T-jump from 25 degrees C to 35 degrees C breaks the Fe-S bond between the Met-80 and the iron reversibly, which leads to a loop (1653 cm(-1), overlap with the helical absorption) to random coil (1645 cm(-1)) transition. The observed unfolding rate constant interpreted as the intrachain diffusion rate for this 16 residue loop was approximately 3.6x10(6) s(-1).  相似文献   

13.
方斌  王光火  吕昌河 《生态学报》2007,27(1):214-219
精细养分管理多年的试验结果证明水稻养分投入至少可以比目前减少25%,而产量可上升8%,同时每公顷可以降低淋溶量和气化量近30%。利用TechnoGIH模型计算养分利用效率,其结果表明:目前水稻N的表观吸收利用率仅达到0.2,而采用精细养分管理可提高到0.3,如果采用更先进的技术可以将其提高到0.4,甚至0.5~0.6。而目前对于非稻类作物蔬菜,N的表观吸收利用率仅为0.14。如果改进技术将其提高到0.20,N肥的投入可以减少32%,N的丧失可以减少29%。如果能进一步提高到0.25,至少还可以减少14%的N投入和16%的N丧失。这样淋溶和气化对环境产生的影响可大大降低,从而避免过多的养分通过淋溶渗入土壤和直接挥发到大气中,影响生态环境,影响农业投入产出效益。因此,需要从经济收益、环境效益、社会效益等多方面综合考虑未来农业生态效益协调增长方式。  相似文献   

14.
控释肥对夏玉米产量及田间氨挥发和氮素利用率的影响   总被引:30,自引:2,他引:28  
在大田条件下研究了树脂包膜控释肥(CRF)和硫包膜控释肥(SCF)对夏玉米产量、田间氨挥发及氮肥利用率的影响.结果表明:控释肥能显著提高玉米产量.在相同施肥量(N、P、K量相同)情况下,全量控释肥CRF(1428 kg·hm-2)和SCF(1668 kg·hm-2)分别比全量普通复合肥CCF(1260 kg·hm-2)增产13.15%和14.15%;控释肥施肥量减少25%(CRF 1071 kg·hm-2;SCF 1251 kg·hm-2)时,分别比CCF增产9.69%和10.04%;控释肥施肥量减少50%时(CRF 714 kg·hm-2;SCF 834 kg·hm-2),其产量与CCF无显著差异.对夏玉米田间土壤原位氨挥发进行研究表明,控释肥处理氨挥发速率上升缓慢,最大挥发高峰出现时间比普通肥处理晚7 d,土壤氨挥发量在0.78~4.43 kg N·hm-2,比普通肥处理(9.11 kg N·hm-2)减少51.34%~91.34%.控释肥的氮肥利用率和农学效率也均显著高于普通肥处理.  相似文献   

15.
杨荣  苏永中 《生态学报》2009,29(3):1459-1469
在黑河中游边缘绿洲沙地农田研究了不同的水氮配合对玉米产量、土壤硝态氮在剖面中的累积和氮平衡的影响.结果表明,施氮处理较不施氮处理产量增加48.22%~108.6%,施氮量超过225 kg hm-2,玉米产量不再显著增加.受土壤结构影响土壤硝态氮在土壤中呈"W"型分布,即土壤硝态氮含量在0~20 cm、140~160 cm和260~300 cm土层均出现峰值,并随施氮量增加,峰值增高.在常规高灌溉量处理硝态氮含量峰值最高值出现在260~300 cm土层,节水25%灌溉处理硝态氮含量峰值最高值出现在土壤表层0~20 cm土层.在常规高灌溉量处理0~300 cm土层中200~300土层硝态氮累积量所占比例最高,介于27.56%~51.86%之间;节水25%灌溉处理在0~300 cm土层中100~200土层硝态氮累积量所占比例最高,介于32.94%~38.07%之间;表明低灌溉处理下土壤硝态氮在土壤浅层累积较多,而高灌溉处理使更多的硝态氮淋溶至土壤深层.与2006年相比,2007年不施氮处理0~200 cm土层土壤硝态氮含量和积累量均明显减少;而施氮处理变化很小,在低灌溉处理甚至表现出硝态氮含量和积累量增加,表明施氮是土壤硝态氮累积的主要来源,而灌溉则使硝态氮向土壤深层淋溶.0~200 cm 土层土壤硝态氮累积量平均介于27.66~116.68 kg hm-2、氮素表观损失量平均介于77.35~260.96 kg hm-2,和施氮量均呈线性相关,即随施氮量增加,土壤硝态氮累积量和氮素表观损失量均增加,相关系数R2介于0.79~0.99之间,相关均显著.随施氮量增加,玉米总吸氮量和氮收获指数增加,氮的农学利用率降低,而灌溉的影响较小.施氮量超过225 kg hm-2时,地上部植株氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率开始有降低趋势.所以,在沙地农田,节水10%~25%的灌溉水平和225 kg hm-2的施氮水平可以在避免水肥过量投入的基础上减少土壤有机氮淋溶对地下水造成的污染威胁.  相似文献   

16.
铜、镉胁迫下施硫肥和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响   总被引:7,自引:3,他引:4  
采用盆栽试验,研究了铜、镉胁迫条件下施硫和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响。结果表明,与各自对照相比,铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了小麦叶片、茎鞘、颖壳穗轴等营养器官花前贮藏物质、氮素的再运转量和运转率以及营养器官花前贮藏物质、氮素的总再运转量和总运转率,高施硫和有机肥的铜、镉处理则规律性不明显。在铜、镉胁迫条件下,施用硫肥和有机肥处理增加了小麦成熟期籽粒重和花后光合同化物输入籽粒量以及籽粒氮素含量和花后氮素积累量。与各自对照相比,铜胁迫下施硫和有机肥的处理与镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了成熟期小麦的穗数、穗粒数和千粒重,提高了籽粒产量,其中以T\-5处理增产幅度最大;镉胁迫下高施硫和有机肥的处理则变化不大。铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理均增加了籽粒淀粉含量,而高施硫和有机肥的铜、镉处理则未表现出此规律。此外,铜、镉胁迫下施硫和有机肥的各处理增加了籽粒蛋白质的含量。  相似文献   

17.
A complete NPK fertilizer applied at planting, but not at later times, influenced the resistance of potato leaves to infection by Phytophthora infestans and the subsequent growth of lesions. Lesion size (7 days after inoculation) and lesion growth rate (between 7 and 9 days after inoculation) increased linearly with increasing fertilizer rates. Increasing rates of phosphate or potash, applied separately, did not significantly affect the development of blight lesions but a linear increase in lesion size was associated with increasing application rates of nitrogen.  相似文献   

18.
Harmsen  K.  Moraghan  J. T. 《Plant and Soil》1988,105(1):55-67
In an experiment with sorghum on a medium deep red soil (Udic Rhodustalf) at Patancheru, India, where15N-labeled urea was applied at different rates during the 1981 rainy season, the apparent (ARF) and isotope recovery fractions (15NRF) were appreciably different, particularly at lower rates of fertilizer application. The fertilizer rates were corrected for losses of fertilizer nitrogen, that were estimated from the differences in the amounts of15N recovered in the soil and the crop, and the known amounts of15N applied. Introducing these ‘effective’ fertilizer rates, the apparent discrepancy between ARF and15NRF could be explained if it were assumed that the15N immobilized in the organic soil fraction was not remineralized during the course of the growing season. In the difference method, the equivalent amount of nitrogen at natural abundance released in exchange for fertilizer nitrogen (5 atom % xs15N) immobilized in the organic nitrogen fraction is treated as ‘fertilizer nitrogen’, since no distinction is made between14N and15N. In the isotope-dilution method, the nitrogen at natural abundance mineralized during biological interchange is not considered fertilizer nitrogen, and therefore the assumed effective amount of fertilizer nitrogen available to the crop is less than in the difference method.  相似文献   

19.
内蒙古典型草原羊草群落氮素去向的示踪研究   总被引:9,自引:2,他引:7  
 在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,采用15N同位素示踪技术研究了羊草(Leymus chinensis)群落标记氮素的去向。结果表明:在我国典型草原羊草群落,植物对标记氮素的回收率为31.61%,氮素添加显著影响植物对标记氮素的回收,随着氮素添加量的增加,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显著提高。标记氮素被凋落物的回收率为2.92%,地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。标记氮素的土壤存留率为36.16%,主要分布在地表0~40 cm的土层范围内;各土层存留的标记氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。标记氮素的当季损失率为21.77%~43.38%。风险/收益比分析表明,在该试验条件下,添加5.25 g N•m-2与28 g N•m-2的处理风险大于收益,添加17.5 g N•m-2的处理风险最低,收益最高,在草原生态系统的管理中可供参考。  相似文献   

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