微孔板荧光法对土壤糖酶活性的测定研究

应用荧光共轭物质作为底物,将96微孔板和荧光检测法结合进行稻-麦轮作系统CO₂倍增条件(FACE)下土壤两种糖酶(木聚糖酶和纤维素酶)活性的测定,探讨了微孔板结合荧光法测定糖酶活性的可行性。结果表明,此种方法可以灵敏的检测到土壤稀释液中的糖酶活性,测定结果重现性较好(变异系数最大为4.879%)。与传统的分光光度法相比,是一种准确、快速、简便的土壤糖酶活性测定方法。CO₂倍增条件下土壤木聚糖酶活性高于自然条件,且在小麦的拔节期,抽穗期和成熟期及水稻的抽穗期和成熟期显著高于对照(P<0.05),CO₂浓度升高提高作物的生长代谢水平,进而影响微生物活性造成土壤木聚糖酶活性提高。纤维素酶活性在CO₂倍增条件下未发生显著变化,说明土壤纤维素酶在短时期内对CO₂增加的响应不显著。     

荧光光谱法测定生物炭/秸秆输入土壤后酶活性的变化

土壤α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶直接参与土壤有机物质的矿化过程,对维持生态系统碳和养分的循环起重要作用。秸秆或者秸秆炭化物还田是提高碳储量的一种有效措施,输入到土壤后对生物学活性产生一定影响,对碳库转化具有直接或者间接作用。采用荧光物质作为底物,将96微孔板和荧光检测法结合,利用多功能酶标仪测定生物炭/秸秆(2.5 g/50 g干土)添加条件下黑土中α(β)葡萄糖苷酶活性。结果表明,秸秆添加到土壤后,土壤α(β)葡萄糖苷酶活性增强,水稻秸秆处理β-葡萄糖苷酶活性高于玉米秸秆处理,40天后仍然保持较强活性,说明秸秆的输入有助于土壤碳素转化。可能是因为秸秆炭添加提高土壤中养分含量,促进微生物活性,使得土壤酶活性提高,水稻秸秆添加增强土壤酶活性,而玉米秸秆没有促进作用,可能与材料来源不同有关,材料来源与添加效应的关系有待进一步研究。而生物炭添加对黑土中α(β)葡萄糖苷酶活性影响不大,这与生物炭含速效养分少、自身难降解特性有关。与传统的分光光度法相比,微孔板荧光法可以灵敏的检测到土壤悬液中的酶活性,可批量检测样品,是一种快速、准确、简便的土壤酶活性测定方法。     

用近红外光谱分析转基因抗虫棉根际全氮和有机质含量

随着转基因植物的普及推广,人们越来越关心其生态安全性。以转基因棉花及其对照为实验材料,借助于近红外光谱仪对转基因棉花及其对照根际土壤和非根际土壤中的全氮和有机质进行了分析测定,扫描区间为12 000～4 000 cm-1,分辨率为4 cm-1,扫描次数为64次;同时用标准方法进行对比测定。结果显示近红外检测样品的结果与标准方法结果无明显差别,说明通过扫描光谱加上数学和计算机软件分析,非常准确、方便地测定了转基因作物根际土壤中的全氮和有机质。结果显示,转基因棉花根际土壤中的全氮和有机质含量显著高于对照中的含量,分析原因主要可能与转基因抗虫棉向根际土壤分泌毒蛋白所致,毒蛋白会结合在土壤颗粒上,降解较慢,增加了全氮和有机质的含量,有机质又会增加土壤微生物的繁殖,进一步增加了土壤有机质含量。     

基于3DEEM-PARAFAC研究连作花生不同健康状态下根际有机质组成特性

连作花生的土传病害问题突出,但土传病害发生与土壤环境尤其是根际土壤中可溶性有机质（DOM）组成结构的内在联系尚不清楚。通过在县域范围内多点采集连作地的花生健康植株和发病植株及根际土壤,测定根际土壤性质的部分指标,利用三维荧光光谱（3DEEM）技术和平行因子方法（PARAFAC）表征根际土DOM的组成特征,探究花生病害对根际DOM组成的影响。结果表明,（1）花生健康与发病植株的根际土壤可溶性有机碳（DOC）等基本特性无显著差异;（2）通过3DEEM-PARAFAC方法共识别了五种荧光组分,包括类色氨酸蛋白质（C1）、类富里酸（C2）、类微生物腐殖质（C3）、类腐殖酸（C4）和类酪氨酸蛋白质（C5）,且花生健康与发病植株的根际土壤DOM荧光组分组成存在显著差异。健康植株根际DOM类色氨酸组分 (C1)平均占比为53.79%,显著高于发病植株的25.72%,其他组分则相反;健康植株根际DOM的生物源指数（BIX）和腐殖化指数（HIX）分别为（0.95±0.03）和（1.87±0.25）,均显著高于花生病株根际的（0.82±0.02）和（0.98±0.09）,较高BIX和HIX值可能是根际健康环境发展的内在要求;（3）主坐标轴分析显示,通过三维荧光表征的荧光特性可以显著分异健康组与发病组;（4）相关性分析表明,花生生物量与DOM各个组分均具有显著相关性,且与BIX、HIX显著正相关,而Mcknight指数与部分土壤性质密切相关;方差分解结果显示,花生生物量对DOM组成变异的解释率高达40%,而土壤性质不能显著解释DOM组成的变异,说明花生的生长状况是影响根际土壤DOM组成的重要因子。综上所述,花生健康状况与根际土壤DOM组成和荧光特性之间存在相互关系,可为认识土传病害发生机理及制定科学的调控方案提供理论参考。     

长期不同施肥处理对黑土根际土壤有机碳结构组分的影响

土壤有机碳是农业生态系统的关键驱动和调节者,特别是根际微域有机碳动态对土壤碳素循环和矿质营养元素释放起着重要作用。研究长期不同化肥和有机肥施用下大豆根际土壤有机碳、活性有机碳以及有机碳结构的变化规律,深入了解根际有机碳固持和稳定机制,为完善农田生态系统碳固持和农田可持续发展提供科学依据和理论支撑。该研究依托黑土长期定位试验,采用化学分析、固态13C-核磁共振 (13C-NMR)等方法研究大豆根际土壤有机碳含量、活性有机碳含量和有机碳结构组分变化规律。结果表明,与非根际土壤相比,大豆根际土壤有机碳含量显著增加,长期施肥处理能够显著增加根际土壤有机碳和低活性有机碳含量,以常量有机肥加氮磷钾（MNPK）处理提升效果最好。核磁共振实验结果表明,与不施肥处理相比,MNPK处理明显增加根际土壤烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值,降低芳香基碳和芳香碳/总碳比值,在非根际土壤中尤其显著;常量氮磷钾（NPK）处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值,在根际土壤中烷基碳比例和烷基碳/烷氧基碳比值增加,烷氧基碳比例降低,非根际土壤测试结果相反。综上所述,MNPK处理能够显著提升根际有机碳含量,增加有机碳中烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值,促进团聚体形成和增加土粒结构稳定性,而NPK处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值,降低根际烷氧基碳比例,团聚体稳定性降低,同时证明固态13C-核磁共振技术结合半定量分析能够准确地分析不同有机碳结构组分变化,深刻认识根际土壤有机碳的稳定机制。     

外源植酸酶添加对土壤磷酸酶活性影响的荧光光谱法研究

外源植酸酶加入土壤中,能直接或者间接提高有机磷的生物有效性。但外源植酸酶添加后,对土壤本身的磷酸酶(单酯酶、二酯酶)活性会产生何种影响尚不明确。采用荧光物质为底物,将96微孔板和荧光检测法相结合,利用多功能酶标仪测定外源植酸酶(1 g/50 g干土)添加条件下红壤、棕壤以及褐土中磷酸单酯酶(酸性和碱性)和二酯酶的活性响应。结果表明,外源植酸酶添加后,酸性磷酸单酯酶活性在红壤中极显著增加(p≤0.01),而在褐土中显著降低;碱性磷酸单酯酶活性在棕壤和褐土中增加,其中在褐土中增加极显著(p≤0.01),而在红壤中显著降低;磷酸二酯酶活性在三种土壤中均不同程度地增加,其中在棕壤中增加极显著(p≤0.01);不同土壤中,培养到8天时不同酶活性亦保持增加,即红壤中的酸性磷酸单酯酶,棕壤中的磷酸二酯酶以及褐土中的碱性磷酸单酯酶分别保持活性增加,说明外源植酸酶的添加能够有效地增强土壤磷酸酶活性,这种作用不仅与土壤性质如pH和磷形态相关,并且可能与刺激微生物分泌酶量有关。运用荧光光谱法研究外源植酸酶对土壤磷酸酶活性的影响在国内外尚属首次。与传统的分光光度法相比, 微孔板荧光法是一种灵敏、准确、快速、简便的土壤磷酸酶活性关系的测定方法。     

外源植酸酶添加对土壤磷酸酶活性影响的荧光光谱法研究（英文）

外源植酸酶加入土壤中,能直接或者间接提高有机磷的生物有效性。但外源植酸酶添加后,对土壤本身的磷酸酶(单酯酶、二酯酶)活性会产生何种影响尚不明确。采用荧光物质为底物,将96微孔板和荧光检测法相结合,利用多功能酶标仪测定外源植酸酶(1g/50g干土)添加条件下红壤、棕壤以及褐土中磷酸单酯酶(酸性和碱性)和二酯酶的活性响应。结果表明,外源植酸酶添加后,酸性磷酸单酯酶活性在红壤中极显著增加(p≤0.01),而在褐土中显著降低;碱性磷酸单酯酶活性在棕壤和褐土中增加,其中在褐土中增加极显著(p≤0.01),而在红壤中显著降低;磷酸二酯酶活性在三种土壤中均不同程度地增加,其中在棕壤中增加极显著(p≤0.01);不同土壤中,培养到8天时不同酶活性亦保持增加,即红壤中的酸性磷酸单酯酶,棕壤中的磷酸二酯酶以及褐土中的碱性磷酸单酯酶分别保持活性增加,说明外源植酸酶的添加能够有效地增强土壤磷酸酶活性,这种作用不仅与土壤性质如pH和磷形态相关,并且可能与刺激微生物分泌酶量有关。运用荧光光谱法研究外源植酸酶对土壤磷酸酶活性的影响在国内外尚属首次。与传统的分光光度法相比,微孔板荧光法是一种灵敏、准确、快速、简便的土壤磷酸酶活性关系的测定方法。     

生物炭施用对土壤磷及磷酸酶活性影响的可见和荧光光谱法研究

含碳丰富的秸秆在无氧或限氧的条件下低温热解后得到生物炭可施入土壤,有利于缓解秸秆处理压力、减少污染、减少温室气体排放,并改良土壤。在重要的农粮基地辽宁潮棕壤上布置了生物炭还田试验。玉米田施用不同量的生物炭(0,360,1 800和3 600 kg·ha-1)一个生长季后,研究土壤有效磷(P)、有机P和全P含量的变化,并采用荧光共轭物质作为测定底物,通过酶解产生荧光物质研究土壤磷酸酶活性的响应。结果表明,生物炭添加到土壤后,土壤有效P含量随生物炭施用量增加而显著升高、有机P和全P的含量没有显著的变化。其原因是生物炭携带有效P而引起的。碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性随生物炭添加量的增加而增大,适量生物炭处理(1 800 kg·ha-1)可显著增加酸性磷酸酶,而高量生物炭处理(3 600 kg·ha-1)对酸性磷酸酶略有抑制,可能是生物炭自身的偏碱性使土壤pH值增大所致。生物炭的添加对土壤磷素和磷酸酶活性的影响是土壤物理性质、化学性质及土壤微生物群落结构和代谢能力的综合体现,需要进一步深入研究。     

金盏菊根际圈黄土溶解性有机质对Pb/Cd赋存形态原位调控机制的光谱学证据

在污染场地植物修复过程中,植物根系通过释放活性分泌物主动适应和抵御污染胁迫,直(间)接影响根际圈土壤DOM的结构组成。现阶段,植物修复的关注点主要集中于污染物的吸收、转运、累积和解毒行为,对于根际圈土壤DOM的探讨略显不足。以Pb/Cd复合污染黄土区金盏菊幼苗为研究对象,分析根际圈黄土Pb/Cd赋存形态、金盏菊生长状况等宏观差异,借助紫外可见光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和三维荧光光谱(3D-EEMs)明确Pb/Cd胁迫前后根际圈黄土DOM的微观性质。结果表明:根际圈黄土Pb/Cd以残渣态和可交换态为主,金盏菊生长周期结束后可交换态Pb/Cd含量有所升高。Pb/Cd胁迫抑制了金盏菊株高和出苗率,其生长周期有助于改善黄土理化性质。胁迫后金盏菊根部呈现细长、弯曲且萎缩的迹象;DOM紫外光谱最大吸收区间位于200~240nm,但胁迫后的图谱波峰更加尖锐,峰强更大。Pb/Cd胁迫导致DOM红外吸收峰分别从3 444和1 637cm-1移动至3 440和1 645cm-1,其中存在重金属离子与OH和C=O结合效应。DOM荧光峰集中在λex/em=240/430附近(紫外区类富里酸荧光峰),Pb/Cd胁迫对荧光峰强干扰较大,而对荧光峰位基本没有影响。金盏菊根际圈黄土DOM能够提供重要的微生态环境信息,光谱学手段能够一定程度上揭示其与Pb/Cd赋存形态的构效关系。     

生物炭施用对土壤磷及磷酸酶活性影响的可见和荧光光谱法研究（英文）

含碳丰富的秸秆在无氧或限氧的条件下低温热解后得到生物炭可施入土壤,有利于缓解秸秆处理压力、减少污染、减少温室气体排放,并改良土壤。在重要的农粮基地辽宁潮棕壤上布置了生物炭还田试验。玉米田施用不同量的生物炭(0,360,1 800和3 600 kg·ha~(-1))一个生长季后,研究土壤有效磷(P)、有机P和全P含量的变化,并采用荧光共轭物质作为测定底物,通过酶解产生荧光物质研究土壤磷酸酶活性的响应。结果表明,生物炭添加到土壤后,土壤有效P含量随生物炭施用量增加而显著升高、有机P和全P的含量没有显著的变化。其原因是生物炭携带有效P而引起的。碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性随生物炭添加量的增加而增大,适量生物炭处理(1 800 kg·ha~(-1))可显著增加酸性磷酸酶,而高量生物炭处理(3 600 kg·ha~(-1))对酸性磷酸酶略有抑制,可能是生物炭自身的偏碱性使土壤pH值增大所致。生物炭的添加对土壤磷素和磷酸酶活性的影响是土壤物理性质、化学性质及土壤微生物群落结构和代谢能力的综合体现,需要进一步深入研究。     

长期定位施肥对黑土养分平衡和胡敏素分子结构动态变化的影响

以黑土长期定位试验(始于1979年)为基础,根据土壤养分的输入和输出分析长期不同施肥处理的土壤养分收支状况。利用红外光谱和核磁共振光谱分析胡敏素(Humin,Hu)分子结构的动态变化特征并分析土壤养分收支状况与Hu结构变化之间的关系。结果表明：不同施肥措施在改变黑土养分含量的同时,影响了土壤中惰性组分Hu的分子结构。1980年-2014年有机无机肥配施(MNPK)处理可以满足作物对养分的吸收,土壤总养分含量有盈余,且较不施肥(CK)处理增加土壤有机碳含量,降低土壤C/N比,同时土壤Hu的2 920/1 620和2 920/2 850、脂族C/芳香C、烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值均增加,表明黑土Hu分子结构变得脂族化、简单化,施肥可以增加土壤活性有机碳,减少惰性有机碳组分含量。有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理不能满足作物对养分的吸收,土壤养分出现亏缺状况。红外光谱显示,施肥年限增加,有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理土壤Hu的2 920/1 620下降,表明其脂族C含量降低;核磁共振光谱显示,氮磷钾化肥(NPK)和不施肥(CK)处理烷基C/烷氧C降低,表明其活性有机碳含量下降。虽然各施肥处理较不施肥(CK)处理整体增加土壤Hu的脂族C含量,降低芳香C含量,但随着施肥年限的增加,氮磷钾化肥(NPK)处理使土壤Hu结构有变复杂化的趋势。各养分盈亏量与土壤Hu的结构特征参数之间具有相关性,N,P₂O₅和K₂O养分盈亏量和总养分盈亏量与2 920/1 620、脂族C呈正相关,与芳香C呈负相关,表明养分状况可以影响土壤Hu的结构。节约经济成本情况下,轮作周期内施入一次有机肥,每年结合氮磷钾化肥的施入可以满足作物对养分的吸收,在提高作物产量的同时,改善土壤腐殖质惰性组分结构,培肥地力。     

不同氮肥处理下小麦冠层和叶片光谱特征及产量分析

利用遥感光谱无损、快速分析出氮肥的施用时期和施用模式,对于保护环境、产量及氮肥利用率的提高具有重要意义。利用FieldSpec 4 Wide-Res Field Spectrum radiometer便携式地物光谱仪,测定了不同氮水平下小麦冠层和叶片两种模式光谱特征及红边参数变化规律;提出一个新指数--归一化差异最大指数（normalized difference maximum index,NDMI）,并分析其与叶面积指数（leaf area index,LAI）、SPAD（soil and plant analyzer development）值、MDA（malondialdehyde）含量、旗叶氮含量和产量的相关性。结果表明,小麦叶片原始光谱在开花后26 d起800～1 330 nm区间的光谱反射率以N3（1/3底施+1/3冬前追肥+1/3拔节期追肥）处理为最高,N1处理（1/2底施+1/2冬前追肥）次之。主要原因是由冬前和拔节期两个时期均施三分之一氮肥,增强了叶片光合能力。小麦冠层原始光谱,在400～700 nm波段,N2（1/2底施+1/2拔节期追肥）处理最低;在760~1 368 nm波段区间,由于群体结构不同,在开花期至灌浆中期N1处理的光谱反射率最高,N3处理次之;N3处理的冠层光谱反射率在开花后26和33 d最高。建议用400～700和760～1 368 nm波段的冠层原始光谱数据,分别来辨别小麦旗叶含氮量的高低及施肥模式。叶片模式下一阶微分光谱在500～750 nm区间出现两个“峰”,通过峰的位置偏移程度和偏移时期来估测施氮的模式。在670～740 nm区间冠层一阶微分光谱值在开花期最高,开花后10 d的一阶微分光谱值最低。在开花期至开花后10 d N1处理的一阶微分光谱值高于N3处理;灌浆中期至开花后33 d N3处理的一阶微分光谱值高于N1处理。可以通过一阶微分最大值来推测小麦所处的生育期和施肥的方式及施肥时期。在开花期至灌浆中期,冠层反射率一阶导数最大值（FD-Max）N1处理最高,N3处理次之;在开花后26～33 d,N3处理的群体结构较其他处理密,导致其一阶导数最大值一直最高。四个处理叶片一阶导数最大值变化趋势不如冠层显著。四个处理的反射率一阶导数最大值对应的红边位置（REP_FD-Max）中,N1和N3冠层REP_FD-Max在灌浆中期后偏移显著;在开花后26～33 d,N3处理的群体上层结构密,叶片宽且厚,冬前追施氮肥影响REP_FD-Max偏移程度。基于NDVI基础上,筛选出一个新指数--归一化差异最大指数。冠层归一化差异最大指数（CNDMI）与农化参数的相关系数高于叶片归一化差异最大指数（LNDMI）,且CNDMI与产量的相关性比LNDMI显著。冠层归一化差异最大指数与旗叶氮含量、SPAD值和MDA含量有着显著的相关性,相关系数r分别为0.812 88,0.928 21和-0.722 17。综上所述,借助光谱数据和红边参数可以推测小麦含氮量的高低,所处的生育期和施氮肥的模式,进而为田间施肥管理及施肥诊断提供依据。CNDMI与小麦产量有着更好的相关性,符合我国资源卫星的光谱波段范围,具有可实际操作性。     

化学氮肥有机替代条件下黑土DOC荧光光谱特征

有机无机肥配施是实现土壤培肥、减少无机肥施用的有效措施。为探讨黑土区有机肥替代无机肥(氮肥)对土壤溶解性有机碳（DOC）含量及结构的影响,本研究采用有机肥不同比例替代化学氮肥,分析土壤DOC的含量及荧光光谱特征。结果表明,M(100%有机替代化学氮肥)处理土壤DOC显著高于其他处理,其含量为325.97 mg·kg-1。与CK(不施肥)处理相比,各施肥处理荧光峰各波长均有不同程度蓝移,各处理土壤DOC的荧光指数(FI)分布在1.54~1.59范围内,腐殖化指数(HIX)均小于0.85,表明DOC来源受自生源和陆生源共同作用的影响,土壤腐质化程度均较低。平行因子分析法分析识别出3个荧光组分,分别为2个腐殖质类组分（富里酸类物质和腐殖酸类物质) 及1个类蛋白组分(类酪氨酸蛋白质物质)。各施肥处理3个组分荧光强度均高于CK处理,其中M和M₂N₂(25%有机替代化学氮肥)处理下土壤DOC总荧光强度较高,C3组分荧光强度以M₂N₂处理最高,土壤DOC中3个有机组分的相对比重以荧光组分C1最高,接近50%,表明该地区土壤中小分子物质占有较大比例,施肥能够提高土壤腐质化程度,有利于土壤DOC固定,合理的有机肥配施化学氮肥能增加DOC的有效性,提升土壤供肥能力。     

Use of EDXRF elemental fingerprinting for discrimination of botanical and geographical origin of Slovenian bee pollen

Bee pollen contains proteins, amino acids, carbohydrates, fats, fatty acids, vitamins, polyphenols, and mineral nutrients that make it useful as a good nutritional supplement in the human diet. It has the richest elemental composition among bee products which is not uniform and consequently varies greatly depending on botanical and geographical origin. In polyfloral and selected monofloral bee pollen samples: sweet chestnut, maple, dandelion, rapeseed, flowering ash, buckwheat, common ivy, and plantain, the concentrations of P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Zn, Br, Rb, and Sr were determined. A non-destructive energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry was used for elemental fingerprinting. The most abundant elements in Slovenian bee pollen are K, P, S, Ca, and Cl followed by Fe, Mn, Zn, Rb, Br, and Sr. Several statistically significant differences in the content of analysed elements were found between studied groups according to the botanical and geographical origin which can be related to soil and plant elemental composition and plant metabolism. The obtained data extend our previous chemical profiling of Slovenian bee pollen and contribute to a more precise evaluation of some essential mineral nutrients in bee pollen to cover recommended dietary allowances in human nutrition. Additionally, this work contributes to a better understanding of mineral nutrient requirements in honey bee nutrition and of the environmental and agricultural impact of this product.     

Steady state and time resolved laser-induced fluorescence of garlic plants treated with titanium dioxide nanoparticles

The study involves investigation of the effect of the interaction of titanium dioxide nanoparticles with garlic plant by spectroscopy techniques. For this, garlic plants have been grown in the laboratory under controlled conditions of light flux, temperature, humidity, and nutrient media. The growth and biomass parameters in terms of shoot length, fresh, and dry mass are found to increase upon the treatment of titanium dioxide nanoparticles while a reduction is observed in the root length of the garlic plants. The steady state laser-induced fluorescence, time resolved laser-induced fluorescence, and ultraviolet visible spectra of the control and titanium dioxide nanoparticles-treated plants have been acquired. The curve fitting data reveal that titanium dioxide nanoparticles decrease the intensity and fluorescence intensity ratio of red and far red chlorophyll fluorescence bands indicating increase in the photosynthetic activity and chlorophyll content. The evaluation of life time of the excited chlorophyll molecule shows that life time is effected by the treatment of the titanium dioxide nanoparticles. The results pertaining to ultraviolet visible measurement indicate increase in the concentration of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid, and quercetin in the leaves of garlic plants treated with titanium dioxide nanoparticles.     

Evaluating winter wheat (Triticum aestivum L.) nitrogen status using canopy spectrum reflectance and multiple statistical analysis

ABSTRACT

Reasonable adoption of nitrogen fertilizers is significant in increasing wheat production, improving wheat quality, and environmental protection. This research applies the multiple statistical analysis technique to extract sensitive spectral bands and establish a spectrum monitoring model in determining accumulation nitrogen deficit. The major bands of the spectrum monitoring model in different nitrogen models are 440 and 610?nm. The higher value of the coefficient of the determination in estimating the model indicates lower root mean squared error and relative error. Therefore, appropriate nitrogen fertilization can be achieved by observing the winter wheat spectrum before the flowering stage.     

氮胁迫下水稻的激光诱导荧光光谱特性

为了指导水稻的田间施肥,解决因过量施肥造成资源的大量浪费以及环境污染,特别是水体富营养化等问题,搭建了基于紫外激光诱导荧光技术的荧光光谱探测系统,以研究水稻叶片的氮水平与荧光强度的相关性。文中先用植物营养测定仪(TYS-3N)测定水稻叶片氮含量和叶绿素含量（样本为水稻分蘖期的倒二叶,采集于中国江汉平原地区）,再用搭建的测量系统采集了不同氮水平的荧光光谱。获得了不同氮水平下水稻叶片的荧光光谱数据库,分析了荧光光谱参数F₇₄₀/F₆₈₅（为峰值740,685 nm处的荧光强度比）与氮水平的相关性,发现氮含量的变化对水稻叶片荧光光谱特性影响明显。通过该实验验证了荧光参数的峰值比F₇₄₀/F₆₈₅与氮含量呈明显的线性正相关,相关系数（r）为0.871 8,均方根误差（RMSE）为0.076 82。实验表明采用激光诱导荧光光谱探测技术具有快速无损等优点,且有一定潜力用于定量测量植被营养元素的含量,为采用荧光技术对农作物施氮管理提供了支持。