叶面喷施多效唑对不同品种苎麻根系的影响

多效唑能增强植株地下部活力和抗逆性,有效促进作物根系生长。为探明多效唑对苎麻根系生长的影响,以中苎1号、川苎8号和遵义团蔸麻3个不同品种苎麻为材料,采用不同浓度(0、50、100、150和200 mg/L)的多效唑对其叶面进行喷施处理。结果表明:多效唑能有效增加苎麻的根系鲜重和根冠比,提高根系抗氧化酶活性和根系活力,降低根系MDA含量。综合考虑,中苎1号、川苎8号、遵义团蔸麻最适多效唑浓度分别为150、150和200 mg/L。

有机肥对苎麻土壤微生物功能多样性及农艺性状的影响

研究商品有机肥对苎麻农艺性状及土壤微生物群落多样性等指标的影响,为苎麻产业可持续发展提供参考依据。2017~2019年于湖南农业大学国家麻类阳光板温室,采用土壤盆栽试验,选取3个苎麻优质品种(多倍体1号、湘苎3号和中苎1号),种植基肥为商品有机肥,共计6个处理(对照组:不施肥+多倍体1号,CT1;不施肥+湘苎3号,CX3;不施肥+中苎1号,CZ1;试验组:有机肥+多倍体1号,YT1;有机肥+湘苎3号,YX3;有机肥+中苎1号,YZ1)。结果表明:有机肥处理下,3个苎麻品种在快速生长期土壤微生物活性显著升高;代表微生物活性平均颜色变化率(AWCD)明显呈现出YT1> YX3> YZ1> CT1> CZ1> CX3的变化趋势;施用有机肥各处理与各对照处理相比,除均匀度指数(E)外,其他4个土壤微生物群落多样性指数均不同程度得到提高;施用有机肥增强了苎麻土壤微生物对6类碳源的利用,其中糖类、氨基酸类、胺类、羧酸类的增强最为明显,达到显著水平(p <0. 05)。主成分分析结果表明:YT1与CT1、YZ1与CZ1相比,YT1和YZ1土壤微生物对碳源的利用和代谢功能均得到增强;YX3与CX3相比,有机肥的施用增强了土壤微生物对第一主因子中碳源的利用,抑制了对第二主因子中碳源的利用;有机肥除对苎麻植株茎粗、株高和单株分株数影响不显著外,对其他各农艺性状指标影响均达到显著水平。相关分析表明:有机肥与AWCD、Mclntosh指数(U)及碳源氨基酸类呈极显著正相关(p <0. 01),与均匀度指数(E)呈极显著负相关(p <0. 01),与丰富度指数及其他5类碳源呈显著相关(p <0. 05);有机肥与苎麻农艺性状呈现一定关系,其中与单株鲜皮厚和单株叶片数达到极显著相关水平(p <0. 01),与单株生物量、单株鲜皮厚和单叶面积达到显著相关水平(p <0. 05)。因此,有机肥有助于提高苎麻土壤微生物多样性指数,增强微生物代谢功能,从而有利于改善苎麻农艺性状,促进增产。

施用有机肥对不同品种苎麻光合特性的影响

旨在探讨有机肥对苎麻群体光合特性和农艺性状的影响,为苎麻高产栽培及可持续发展提供理论依据。试验于2017~2019年在湖南农业大学阳光板温室展开,采用盆栽方式,选用3个品种(多倍体1号、湘苎3号和中苎1号)和2个施肥水平(含有机肥和无肥),共6个处理(无肥+多倍体1号,记作CT1;无肥+湘苎3号,记作CX3;无肥+中苎1号,记作CZ1;无肥处理为对照组。有机肥+多倍体1号,记作YT1;有机肥+湘苎3号,记作YX3;有机肥+中苎1号,记作YZ1)。结果表明:群体光合特征方面,相对无肥处理,施入有机肥后,3个苎麻品种的日生长速率,呼吸速率都不同程度增加。从快速生长期日生长速率净值来看,有机肥对其影响大小为:多倍体1号>湘苎3号>中苎1号。农艺性状方面,施用有机肥,中苎1号、湘苎3号和多倍体1号的生物量、叶片数和叶面积均增大。但中苎1号、湘苎3号和多倍体1号的SPAD值却分别降低了6.20%、3.59%和0.77%。相关性方面,日生长速率和日间光合速率与叶面积、叶片数以及生物量之间存在一定大小正相关性,与SPAD值呈负相关。说明施用有机肥虽降低了单叶叶片SPAD值,却提高了群体的叶片数和叶面积等农艺性状指标,因此提高了光能利用率,优化了苎麻群体光合特性,进而增加了苎麻群体生物量。

喷施多效唑对苎麻农艺性状及根系生理的影响

为了探究叶面喷施多效唑对苎麻地上部生长及地下部生理特性的影响,以湘苎三号为试验材料进行不同浓度(0、50、100、150、200mg/L)多效唑处理。结果表明:多效唑能够有效抑制苎麻的株高,增加苎麻茎粗、叶片厚度、叶片数量,提高苎麻叶片的叶绿素相对含量、叶片过氧化物酶(POD)活性,降低叶片丙二醛(MDA)含量;多效唑浓度为50~100mg/L时,苎麻地上部生物产量增加;多效唑能够增加根系生物量,提高根系活力,在浓度为50mg/L时根系活力最强;不同浓度的多效唑均能够提高苎麻根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。

基于无人机遥感图像的苎麻产量估测研究

本研究旨在探索一种利用无人机-RGB系统提取的苎麻株高和可见光图像光谱信息估测产量的新方法。试验于2019年在湖南农业大学耘园苎麻基地进行,利用无人机搭载高清数码相机获取二季苎麻苗期和成熟期的图像。首先利用Pix4D mapper生成苎麻冠层2个生育期的数字表面模型和高清数码正射图像;然后基于数字表面模型采用“差分法”计算试验小区的平均株高(DSM-based H);基于正射图像提取试验小区RGB通道均值,进而计算遥感图像数码变量和植被指数,分析苎麻种质间的图像光谱表型性状和产量株高比性状的差异性与多样性;最后采用逐步回归方法建立苎麻产量预测模型,并对各项产量解释因子进行相关性分析。结果表明:(1)基于无人机-RGB系统遥感株高与实测株高显著相关(r=0.90),修正遥感株高的均方根误差为0.04 m。(2)苎麻产量与株高信息存在极显著相关性(r=0.91),而与图像光谱表型相关性不明显。(3)融合遥感图像株高和种质特征差异构建的苎麻产量估测模型精度较高,R^2=0.85,RMSE=0.71。因此,基于无人机遥感图像的苎麻产量估测是可行的,这对苎麻种质特征评价和产量估测具有重要的意义。

苎麻对镉吸收累积特征、生理响应及土壤修复的研究进展

苎麻对重金属镉污染土壤修复具有明显的效果,其对镉耐受力范围为200~900 mg/kg。镉浓度≤100 mg/kg时其转运能力较强,植株富集系数均大于1,是较好的超富集植物。同一品种湖北细叶绿不同部位镉含量高低依次是根>茎>叶,并且镉积累量与麻龄呈正相关;而8个不同苎麻品种间差异较大的为湘苎二号,其茎部含镉量最高,是其根部的4倍多、叶部的3倍,而差异较小的为宁都白麻,其茎部含镉量只有叶部的两倍,略低于根部。苎麻在镉胁迫下有显著的生理响应变化,光合作用减弱、抗氧化酶活性和螯合作用加强,以及形成明显的区域化作用。鉴于此进行了苎麻对重金属镉的吸收累积特征、生理响应及土壤修复方面的综述,并对苎麻修复镉污染新技术进行了展望,旨在为深入研究苎麻对镉效应提供理论参考。

作物图像获取、处理技术及其应用研究进展

随着信息科技的快速发展,图像处理技术被应用到农业作物生长检测、营养诊断等过程。文章综述了作物图像获取技术及处理技术的发展背景,图像数据处理流程、作物图像处理的工具,并对作物图像在作物营养诊断、品种识别和病虫害监测等方面的应用潜力和发展方向进行了系统分析和总结。针对作物图像处理技术应用中出现的问题,建议制订遥感技术的相关标准和规范,以期共同推进并普及遥感技术。

基于可见光遥感的苎麻种质资源冠层性状研究

无人机近空遥感技术可快速实时掌握农田信息,在农作物田间监测中发挥日益重要的作用。本研究使用无人机可见光遥感平台,获取苎麻冠层航拍图像,通过图像处理获得苎麻种质资源冠层图像特征值,结合各苎麻种质资源生长性状,研究26份苎麻种质资源冠层图像性状差异。结果表明,使用HSV色彩空阈值分割可有效将苎麻与土壤杂草分割;26份苎麻资源6个表型性状变异系数分布在11.00%~40.00%之间,多样性指数分布在1.08~1.58之间;26份苎麻资源15个冠层颜色、纹理性状变异系数分布在0.28%~48.09%之间,多样性指数分布在1.25~1.54之间,表明试验苎麻种质资源具有丰富变异和广泛多样性。15个冠层颜色纹理性状主成分分析得到2个主成分,累计贡献率达到95.10%,可有效反映各性状的主要信息。

苎麻响应水分胁迫研究进展

土壤水分收支平衡对苎麻生长发育具有至关重要的作用。干旱和淹(渍)水是两种主要的水分胁迫方式,对苎麻地上部分和根系生长有很大影响。干旱胁迫明显降低苎麻的光合作用,改变细胞质膜的相对透性、抗氧化酶活性,干扰内源激素的合成;而淹(渍)水主要使苎麻根部发生腐烂,造成严重的败蔸。苎麻在水分胁迫下产量显著下降,其品质和各主要产量构成因素发生不同程度的变化,且品种间存在差异。文章结合前人研究概述了苎麻对水分胁迫的响应,并借鉴其他作物水分胁迫研究和现代育种方法,在选育耐旱性和耐淹性强的苎麻品种等方面进行展望,旨在为今后深入研究苎麻高效栽培提供指导和理论参考。

基于无人机可见光遥感的苎麻冠层氮素营养动态诊断

为定量评估利用无人机遥感图像进行苎麻冠层叶片氮素营养动态监测的准确性,试验从2019年起对湖南农业大学耘园基地苎麻进行了为期一年的氮肥控制试验,在该基础上利用无人机采集2020年第二季苎麻各生长阶段的冠层数码图像。首先,基于HSV(Hue, Saturation, Value)颜色通道图像采用阈值分割法剔除土壤、杂草等背景的干扰,进而提取苎麻冠层叶片图像的RGB(Red, Green, Blue)平均颜色分量,并计算12项色彩参数;然后分析各色彩参数在苎麻生育进程内的动态变化,同时以SPAD值为辅助验证指标,分析不同生育期苎麻冠层图像色彩参数与SPAD值的关系;最后采用主成分分析法对色彩参数进行降维,选取适宜于各时期苎麻氮素营养监测的最佳颜色参数。结果表明:对于湘苎3号,G/R和ExGR在苗期与SPAD值极显著相关,(G-R)/(G+R-B)在成熟期与SPAD值极显著相关;对于湘苎7号,R/B、r、WI在封行期与SPAD值有极显著相关,ExGR在成熟期与SPAD值极显著相关。因此,应用无人机可见光遥感进行苎麻氮素营养动态诊断是可行的。

饲用苎麻种质资源农艺性状相关及聚类分析

为了解苎麻生物产量与农艺性状间的关系,以60份苎麻种质资源为材料进行农艺性状与生物产量统计分析。结果表明,60份苎麻种质资源存在丰富的变异,不同性状的变异系数差异较大,变异系数最大的是生物产量,为28.26%。相关分析表明,各性状对苎麻生物产量影响表现为茎粗(r=0.569)>株高(r=0.452)>总株数(r=0.306)。聚类分析将60份苎麻种质资源分为4类,各类群间农艺性状差异明显,其中第Ⅱ、Ⅲ类性状优良,可作为重点种质资源进一步探索利用。

苎麻分株力研究进展

分株数作为苎麻重要农艺性状,直接影响苎麻的产量。文章综述了苎麻分株的形成、环境因素及植物激素对分株数的影响及调控,以及品种自身对分株数的影响,探讨了苎麻分株力的研究前景,笔者认为苎麻分株的发生、发展和死亡机制需从植株个体内部和外界环境条件影响两个方面着手,开展苎麻分株数相关基因、激素信号转导途径等基础理论研究,为高产栽培技术及优质苎麻新品种的培育奠定基础。

苎麻种质资源遗传多样性分析研究进展

作物种质资源是选育作物新品种的基础。作物种质资源多样性包括物种多样性和遗传多样性,而遗传多样性是生物多样性的核心。作物的种质资源遗传多样性研究包括作物的表型、细胞学、生化以及分子水平四个方面。苎麻是我国四大纤维作物之一,种植面积占全世界种植面积的90%以上,我国具有丰富的苎麻种质资源。从以上4个方面对苎麻种质资源进行综述,并根据苎麻种质资源研究的现状,提出苎麻在种质资源研究中的主要问题,以期为苎麻种质资源的研究、利用及新品种选育提供参考。

腐熟水稻秸秆营养土对烟苗生长的影响

为了研制绿色环保、可持续的适宜烟苗假植生长的新型营养土,以"火土灰"为对照,选取腐熟水稻秸秆和消毒土壤为原料,按不同体积比配制新型营养土,研究其对烟苗生长发育的影响。研究结果表明:随着腐熟水稻秸秆比例的增加,营养土干、湿容重均极显著降低,最大持水量、总孔隙度、通气空隙度、大小孔隙比和pH值均极显著升高。按消毒土壤∶腐熟水稻秸秆为3∶1和2∶1比例配制的营养土T_3和T_4具有良好的吸水性和保水性,最适合假植烟苗的生长发育。该营养土假植的烟苗各项农艺性状最佳,根系发育最好,叶绿素含量、根系活力及硝酸还原酶活性都最高,并且各项指标均显著高于对照。因此,新型营养土T_3和T_4最适合假植烟苗生长发育,可以取代"火土灰",进行广泛推广。

基于无人机遥感影像的剑麻株数识别

准确、快速、无损地获取剑麻株数信息对于剑麻产量估测至关重要。研究以广西壮族自治区钦州市东方农场为试验区,探讨面向对象多尺度分割算法提取剑麻株数信息的可行性。首先基于无人机遥感系统获取的剑麻冠层可见光谱影像,使用Pix4Dmapper拼接重建试验区的全幅正射影像;然后利用面向对象多尺度分割算法分割剑麻中心区域和其他区域,通过采样定义类别特征空间实现株数识别;将基于算法提取的株数与目视解译统计的株数进行对比分析,评估识别精度;最后,基于面对对象分类结果,利用主成分分析法提取表征剑麻主要性状信息的主成分,为剑麻冠层图像特征研究提供参考。结果表明:采用面向对象多尺度分割算法提取剑麻株数的精度在87.1%左右,该方法用于作物株数估测是可行的。

苎麻酵母cDNA文库的构建与分析

酵母cDNA文库构建是进行酵母双杂交的重要前提。获得高容量的苎麻(Boehmeria nivea L.)基因文库,能为深入挖掘苎麻重要性状基因、分子改良苎麻产量和品质提供坚实基础。本研究通过两种纯化方法构建了苎麻c DNA文库,利用SMART合成技术成功构建了高容量的苎麻酵母杂交cDNA文库。实验结果表明分段切胶回收纯化法的重组率和文库滴度分别为92%、2.5×107cfu/m L;SPIN+TE-400纯化双链cDNA纯化法得到的重组率和文库滴度分别为64%、1.32×10~7cfu/mL。分段切胶回收纯化双链cDNA在去除小片段、文库滴度、转化效率均SPIN+TE-400纯化双链cDNA纯化法好。两种方法构建的文库质量均达到酵母筛选文库标准,可用于苎麻基因表达调控的研究和互作蛋白的筛选试验。