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Dualex植物多酚-叶绿素仪:保护性农业下不同氮水平小麦的生理指标、生产力和稳定性评估
发表时间:2023-04-17 15:21:29点击:835
Dualex是一款源自于法国国家科学院 (CNRS)及巴黎第十一大学技术,由奥地利PESSL公司生产(原法国Force-A公司)开发的新型多功能叶片测量仪。它可同时准确测量叶片的叶绿素含量、叶片表层的类黄酮和花青素含量,适用于植物生理学和农学(如水稻叶绿素浓度,玉米氮素状况,葡萄藤等)相关研究。其测量对象可以是单子叶植物,双子叶植物或多年生植物。这款设备简单易用,可进a行实时和非破坏性测量。由于不需要校准标定和事先的样品制备,测量工作可在实验室或现场完成。此外,该设备在各种温度的和环境光照条件下均可正常使用。系统采用专利设计,光学传感器可进行简单、快速、无损测量叶片中的叶绿素、多酚以及花青素。
摘要
保护性农业(CA)是印度印度恒河平原(IGP)春小麦种植者采用的一种很有前途的管理做法,特别是在残留物燃烧突出的地区。有效的氮管理对于在CA下实现最大的小麦产量以促进农业可持续性至关重要。在2020-21年和2021-22年冬季进行的一项实地试验包括七个不同氮剂量的处理,氮剂量从0到250 kg/ha不等,以确定最佳氮管理策略。基于仪器的生理指标,包括叶绿素含量指数(CCI)、NDVI、基于Dualex米的值和§avoids,用于研究这些指标与生长阶段之间的关系。氮水平从0增加到250公斤/公顷,导致生长和生理指标增加。然而,在许多指数的情况下,无论是否有CA,超过150的增长都是不显著的。与100kg N/ha处理(5595kg/ha)相比,强化处理(250kg N/ha)的粮食产量(5123kg/ha)较低。与150 kg N处理相比,250 kg N处理的千粒重也减少了21.2%。与农民150公斤/公顷的做法相比,在CA条件下施用200公斤/公顷氮可显著提高粮食产量(6673公斤/公顷)(9.6%)。在没有CA的情况下,在相同的N水平上,在CA条件下施用150 kg N/ha可使粮食产量增加231 kg/ha,尽管差异不显著。由于CA的种植成本降低和粮食产量最高,在CA下施用200公斤N/公顷可产生最高的总回报(2271.8美元/公顷)、净回报(1545.0美元/ha)和B:C(3.1)。此外,如果这项技术适用于南亚1350万公顷的水稻-小麦地区,那么CA下200公斤N/公顷的应用相对于农民的做法每年将带来32.7亿美元的额外净回报,这是一个巨大的数字。因此,在CA条件下使用200 kg N/ha可以进一步提高粮食产量、生产力和单位面积的稳定性。然而,对于稻麦种植区资源有限的种植者来说,150公斤N/公顷的CA仍然是一个可行且经济合理的选择。
Abstract
Conservation agriculture (CA) is a promising management practice adopted by spring wheat growers in the Indo-Gangetic plains (IGPs) of India, particularly in areas where residue burning is prominent. Effective nitrogen management is essential to achieve maximum pro¦table wheat yield under CA to promote agricultural sustainability. A ¦eld experiment conducted during the winter seasons of 2020-21 and 2021-22 comprising seven treatments with varying nitrogen doses from 0 to 250 kg/ha was used to and the best nitrogen management strategy. Instrument-based physiological indices, including the chlorophyll content index (CCI), NDVI, Dualex meter-based values, and §avonoids, were used to investigate the relation between these indices and growth stages. Increasing nitrogen levels from 0 to 250 kg/ha resulted in increased growth and physiological indices. However, the increase beyond 150 with or without CA was non-signi¦cant in case of many indices. The enriched treatment (250 kg N/ha) recorded a lower grain yield (5123 kg/ha) compared to 100 kg N/ha treatments (5595 kg/ha). The thousand-grain weight was also found to be reduced by 21.2% in 250 kg N compared to the 150 kg N treatment. The application of 200 kg/ha N under CA produced a signi¦cantly higher (9.6%) increase in grain yield (6673 kg/ha) compared to the farmer's practice of 150 kg N/ha. Applying 150 kg N/ha under CA increased grain
yield by 231 kg/ha over the same N level without CA, although the difference was non-signi¦cant. The application of 200 kg N/ha under CA yielded the highest gross return (2271.8 $/ha), net return (1545.0 $/ha), and B:C (3.1) due to the reduced cost of cultivation in CA and maximum grain yield. Additionally, if this technology is adapted to 13.5 m ha rice-wheat area in South Asia then additional net return from 200kg N/ha application under CA over farmers practice will be $3.27 billion annually, which is huge amount. Therefore, using 200 kg N/ha under CA can further increase grain yield, productivity, and proability per unit area. However, for resource-limited growers in rice-wheat growing areas, 150 kg N/ha
under CA can still be a viable and economically sound option.
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