棉花冠层高光谱参数与叶片氮含量的定量关系

建立棉花(Gossypium hirsutum)氮素状况的光谱监测技术对于棉花营养诊断和长势估测具有重要意义。该研究利用冠层高光谱反射率及演变的多种高光谱参数,分析了不同施氮水平下不同棉花品种叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系,建立了棉花叶片氮含量的敏感光谱参数及预测方程。结果显示,棉花叶片氮含量和冠层高光谱反射率随不同施氮水平呈显著变化。棉花叶片氮含量的敏感光谱波段为600~700 nm的可见光波段和750~900 nm的近红外波段,且叶片氮含量与比值植被指数RVI [average (760~850), 700]有密切的定量关系,4个品种的平均决定系数在0.70左右。进一步分析表明,可以用统一的回归方程来描述不同品种、不同生育时期和不同氮素水平下棉花叶片氮含量随反射光谱参数的变化模式,从而为棉花氮素营养的监测诊断与精确施肥提供技术依据。     

水稻群体质量若干指标的模拟及其优化研究

借鉴Ｃ、Ｔ．ｄｅ Ｗｉｔ和Ｆ．Ｗ．Ｔ．Ｐｅｎｎｉｇｎ ｄｅ Ｖｒｉｅｓ的建模思想和ＭＡＣＲＯＳ中Ｌ１Ｄ、ＴＩＬ的基本框架,通过田间试验和文献资料的收集,级建;了适合本地土壤条件、气候状况和品种特性的水稻群体质量指标动态模拟模型。利用该模型实时模拟,并以产量的高你荼为标准进行优化,获得了秧龄,移载期和基本苗的最优组合以及相对应的水稻群体质量若干优化指标。     

不同穗型小麦小花发育过程中幼穗和叶片内源激素水平的动态变化

以“９７鉴１”、“扬麦１５８”和“河南８６７９”分别代表特大穗型、大穗型和穗数型基因型材料,测定和分析了小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）从小花分化至抽穗期穗部和叶片的内源植物激素水平。幼穗中ＡＢＡ高峰出现在雌雄蕊分化期至药隔形成期之间,出现时间则随穗型增大而推迟。在减数分裂期前,特大穗型幼穗中内源激素水平特别是,ＡＢＡ和ＧＡ１＋３水平明显下降,但ＩＡＡ／ＡＢＡ及ｉＰＡ／ＡＢＡ的比值     

基因型与生态环境对小麦籽粒品质与蛋白质组分的影响

通过2年3点试验,研究了40个小麦(Triticum aestivum)品种(品系)籽粒品质性状和蛋白质组分含量的变异。结果表明,籽粒品质和蛋白质组分在基因型间存在较大的差异;根据小麦籽粒品质的综合性状,可将40个小麦品种(品系)分为6组不同的品质类型,在本试验点的生态环境条件下。基本以中筋及弱筋小麦为主;生态环境对小麦籽粒的容重、沉降值、湿面筋含量、蛋白质含量、赖氨酸含量与蛋白质组分含量均有极显著的影响,而面筋指数、淀粉含量和直链淀粉含量对环境反应不敏感,适宜的生态环境条件有利于形成合理的谷蛋白／醇溶蛋白比。面粉面筋质量好,基因型与生态环境的互作对小麦籽粒品质。谷蛋白与醇溶蛋白及两者的比值有显著影响,对球蛋白影响不大,而面粉蛋白质含量、面筋含量、沉降值及千粒重主要受基因的表达和环境的独立影响,蛋白质组分含量在基因型间和环境间的变化与小麦籽粒烘烤品质密切相关。     

花后干旱或渍水下氮素供应对小麦光合和籽粒淀粉积累的影响

防雨池栽条件下,设置渍水、干旱和对照3个土壤水分处理,每水分处理下再设置两个施氮水平,研究了花后渍水和干旱逆境下氮素水平对两个蛋白质含量不同的小麦品种光合特性和籽粒淀粉积累的影响.结果表明,与对照相比,花后渍水和干旱处理显著降低小麦旗叶净光合速率和SPAD值,干物质积累量下降.干旱处理下,增施氮肥提高旗叶光合速率和SPAD值,渍水处理下则相反.水分逆境明显降低籽粒可溶性总糖含量,且渍水处理下增施氮肥降低小麦叶片和籽粒可溶性总糖含量,干旱状态下规律相反.渍水处理下增施氮肥降低淀粉积累速率.水分逆境明显降低小麦粒重、产量和淀粉产量,且干旱处理下增施氮肥有利于籽粒重、产量和淀粉产量的提高,而渍水下增施氮肥使粒重和产量进一步降低.试验结果表明,花后渍水和干旱逆境下施用氮肥对小麦旗叶光合速率和籽粒淀粉积累有明显的调节效应.     

基于生态效应的水稻籽粒蛋白质含量预测模型研究

在中国、日本、泰国不同生态环境下进行多品种籼型和粳型水稻(Oryza sativa)的区域种植试验,通过分析水稻籽粒蛋白质含量与纬度、海拔、抽穗后温度和太阳辐射等气候生态因子的相互关系,确立了影响水稻籽粒蛋白质积累的主要气候生态因子函数,并使用权重系数来进一步修订各气候生态因子对水稻籽粒蛋白质的作用,构建出基于生态效应(主要气候生态因子函数)的水稻籽粒蛋白质含量预测模型。利用不同年份、不同生态点、不同品种类型的试验资料对所建模型进行了检验,籼稻和粳稻籽粒蛋白质含量的预测误差RMSE平均分别为0.27%和0.24%;籼稻试验点和粳稻试验点的预测误差平均为0.25%和0.22%,表明模型总体上具有较好的预测性和实用性。     

花后盐与渍水逆境对小麦植株钾钠吸收和籽粒淀粉积累的影响

以扬麦12和淮麦17为材料,研究花后渍水、盐胁迫及盐渍逆境条件对离子平衡、小麦籽粒淀粉及营养器官碳氮代谢的影响。结果表明,盐胁迫和盐渍处理下,小麦叶片和茎鞘Na+含量快速上升,K+含量相对下降,K+/Na+比快速下降,导致离子平衡失调和Na+离子毒害;花后渍水、盐胁迫及盐渍处理降低了籽粒总糖、蔗糖、游离氨基酸含量及花前营养器官可溶性总糖转运量和转运率,从而抑制籽粒灌浆,导致籽粒干物质积累下降,淀粉含量降低,尤以盐胁迫和盐渍处理更为严重;盐胁迫和盐渍处理对淮麦17的抑制作用大于扬麦12,其中盐胁迫和盐渍处理导致成熟期淮麦17籽粒重分别下降60.3%和61.1%,而扬麦12下降46.6%和43.7%;此外,盐胁迫对扬麦12影响大于盐渍处理,而盐渍处理对淮麦17影响大于盐胁迫处理。     

作物磷素养分的动态模拟

基于养分平衡原理,分别建立了土壤有机磷与有机肥分解磷的释放、土壤有效磷吸附的动态模型,用Langmuir方程描述土壤吸附磷量与土壤溶液磷浓度的关系,建立了植株临界磷浓度与生理发育时间的关系模型,以及基于生长潜在需要和土壤水溶性磷浓度限制的作物磷素吸收动态模型.检验结果表明,模型对小麦植株含磷率的动态变化有较好的预测效果.     

谷氨酰胺供应水平对离体培养小麦穗籽粒淀粉和蛋白质及其组分含量的影响

选用籽粒蛋白质含量不同的小麦(Triticum aestivum)品种,运用离体穗培养技术,研究了谷氨酰胺供应水平对小麦穗籽粒重、淀粉和蛋白质及其组分积累的影响.实验结果表明,随着培养基中谷氨酰胺供应水平的提高,粒重、籽粒淀粉和蛋白质积累量均呈单峰曲线,在6 g·L-1谷氨酰胺水平时达到最大值;籽粒氨基酸和蛋白质含量随谷氨酰胺浓度的提高呈上升趋势,而淀粉含量呈下降趋势.籽粒清蛋白和球蛋白含量的变化与总蛋白质含量变化趋势一致,而醇溶蛋白和麦谷蛋白含量在2～6 g·L-1谷氨酰胺浓度范围内呈上升趋势,此后则无明显变化.     

谷氨酰胺供应水平对离体培养小麦穗籽粒淀粉和蛋白质及其组分含量的影响

选用籽粒蛋白质含量不同的小麦(Triticam aestivum)品种, 运用离体穗培养技术, 研究了谷氨酰胺供应水平对小麦穗籽粒重、淀粉和蛋白质及其组分积累的影响。实验结果表明, 随着培养基中谷氨酰胺供应水平的提高, 粒重、籽粒淀粉和蛋白质积累量均呈单峰曲线, 在6 g.L-1谷氨酰胺水平时达到最大值; 籽粒氨基酸和蛋白质含量随谷氨酰胺浓度的提高呈上升趋势, 而淀粉含量呈下降趋势。籽粒清蛋白和球蛋白含量的变化与总蛋白质含量变化趋势一致, 而醇溶蛋白和麦谷蛋白含量在2~6 g.L-1谷氨酰胺浓度范围内呈上升趋势, 此后则无明显变化。