CN104392331A - 一种基于农田作物的光合效率定量调节肥水浓度的方法 - Google Patents

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李伟锋
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Abstract

本发明提供一种基于农田作物的光合效率定量调节肥水浓度的方法,包括：根据在不同的农田作物生长阶段、不同的施肥效果和实验结果及其相应的光合效率的检测数据，得到相应生长阶段的最优光合效率和最优的施肥浓度，并建立数据库；利用光合荧光仪测得当日农田作物的平均光合效率Y；查询由步骤(2)建立的数据库，得到当日最优光合效率值Yi及最优的施加肥水浓度Zi；计算调节变量Δ＝(Y-Yi)/Yi；计算次日最佳的施肥浓度Z＝(1-Δ)Zi。本发明的施肥方法，可以提高产量。

Description

一种基于农田作物的光合效率定量调节肥水浓度的方法
所属技术领域
本发明属于农作物施肥技术领域，涉及一种肥水浓度调节方法。
背景技术
在水资源日益短缺和农业干旱频发情况下,水稻灌溉模式从传统建立水层的淹水灌溉,发展到干湿交替(间歇灌溉)或是长时间无水层的灌溉(控制灌溉)方式[1-3]。光合作用是水稻生长和产量高低的决定性因素,90％～95％的水稻干物质通过光合碳同化产生[4-5]。目前,国内外对节水灌溉条件水稻光合生理进行了较多相关研究。曾翔等[6]认为,湿润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高。因此,研究水稻不同节水灌溉条件对光合速率的影响,有利于进一步发挥水稻产量潜力和实现水分高效利用。
施肥提高作物叶片叶绿素含量,促进呼吸电子传递与气孔开放,有利于光合色素将捕获的光能以更高的速率和效率转化为化学能,并改善光合性能,延长绿叶功能期,提高CO2固定速率,增加光合产物的积累,从而提高水稻产量[7]。
不同灌溉方式下,施肥处理“天农13号”光合生理指标和光合色素含量均高于不施肥处理,高肥处理又高于低肥处理.通过“天农13号”光合速率与光合色素含量的相关分析发现,其净光合速率与同期光合色素含量存在显著相关性,并受到生育时期的影响.同时,在节水灌溉条件下,在一定范围内增施肥料均能明显提高“天农13号”的光合机能.
目前的研究局限于讨论肥水浓度与光合效率的关系，没有研究光合效率与肥水浓度的实时定量关系研究，更没有相关的算法。本发明就是解决以上问题。
参考文献
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[6]曾翔,李阳生,谢小立,等.不同灌溉模式对杂交水稻生育后期根系生理特性和剑叶光合特性的影响[J].中国水稻科学,2003,17(4):355–359Zeng X,Li Y S,Xie X L,et al.Effect of different ofirrigation patterns on physiological characteristics of root and photosynthetic traits of flag leaf after floweringstage in hybrid rice[J].Chinese J Rice Sci,2003,17(4):355-359
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发明内容
本发明的目的是提供一种基于农田作物的实时光合效率定量调节肥水浓度的方法，从而达到最佳施肥，提高产量。本发明技术方案如下：
一种基于农田作物的光合效率定量调节肥水浓度的方法,包括下列步骤：
(1)根据在不同的农田作物生长阶段、不同的施肥效果和实验结果及其相应的光合效率的检测数据，得到相应生长阶段的最优光合效率和最优的施肥浓度，并建立数据库；
(2)利用光合荧光仪测得当日农田作物的平均光合效率Y；
(3)查询由步骤(2)建立的数据库，得到当日最优光合效率值Yi及最优的施加肥水浓度Zi；
(4)计算调节变量Δ＝(Y-Yi)/Yi；
(5)计算次日最佳的施肥浓度Z＝(1-Δ)Zi。
本发明提供的方法，在根据实验建立的数据库的基础上，实时检测农田作物的光合效率，进而给出次日最佳的施肥浓度，实现根据利用光合效率来调整施肥浓度，以达到增产的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
德国Walz公司生产的光合荧光仪测量不同位置多株农田作物的光合效率取平均值Y。原理是通过测量P515/535的差式吸收来测量跨膜质子梯度pH和水稻黄素(Zea)的变化(DUAL-PAM-100的P515/535模块)，通过测量500-570nm的差式吸收来测量C550、Cyt b559、Cyt b563、Cyt c556、Cyt c6、Cyt f等的活性变化(KLAS-100)来计算光合效率，该方法具有无损、原位、活体测量的特点。本发明利用此种荧光仪进行光合效率的测量。
首先，根据在不同的农田作物生长阶段、不同的施肥效果和实验结果及其相应的光合效率的检测数据，得到相应生长阶段的最优光合效率和最优的施肥浓度，并建立数据库。表1给出了水稻不同的生长阶段，光合效率与施肥浓度的关系。
表1
表中：
Z0为不施肥；Zl为低肥，0.1g(N).Kg-1(soil),0.067g(P2O5).Kg-1(soil),0.1g(K2O).Kg-1(soil)；Zh为高肥，0.15g(N).Kg-1(soil),0.1g(P2O5).Kg-1(soil),0.15g(K2O).Kg-1(soil)。
在当日，测量不同位置多株农田作物的光合效率Y，查询根据历史数据建立的数据库，得到当最优光合效率值Yi及最优的施加肥水浓度Zi。再计算调节变量Δ＝(Y-Yi)/Yi，并得到次日最佳的施肥浓度Z＝(1-Δ)Zi。次日再次测量不同位置多株农田作物的光合效率，以计算出第三日需要施加的肥水浓度。

Claims (1)

1.一种基于农田作物的光合效率定量调节肥水浓度的方法,包括下列步骤：
(1)根据在不同的农田作物生长阶段、不同的施肥效果和实验结果及其相应的光合效率的检测数据，得到相应生长阶段的最优光合效率和最优的施肥浓度，并建立数据库；
(2)利用光合荧光仪测得当日农田作物的平均光合效率Y；
(3)查询由步骤(2)建立的数据库，得到当日最优光合效率值Yi及最优的施加肥水浓度Zi，
(4)计算调节变量Δ＝(Y-Yi)/Yi。
(5)计算次日最佳的施肥浓度Z＝(1-Δ)Zi。
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