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通过近端荧光传感技术监测钾响应型作物，以改进对小麦和大麦生物量、产量及籽粒品质的预测
摘要： 精准养分管理需要准确评估作物的养分状况。这一方法常用于氮素状况评估，但对其他养分则应用较少。由于荧光能反映作物胁迫状况，本研究评估了不同荧光指数预测作物钾、镁和钙养分状况的稳健性。研究假设：通过荧光近感技术量化作物响应（具备高空间分辨率），可检测作物营养限制（尤其是钾素）。实验采用四因素析因设计：作物品种、钾肥用量、石灰施用及行间管理。试验田土壤缺钾，且作物变量（如产量、蛋白质）呈现显著处理效应。荧光传感发现三个叶绿素相关指数（SFR_G、SFR_R和CHL）与钾素呈显著正响应，但FLAV指数无此关联；同时小麦与 大麦存在显著差异。通过k折交叉验证法发现了具有潜力的预测关系：SFR_R对作物生物量的预测力最强，SFR_G对行间小麦钾含量预测最佳，CHL对行间小麦钙含量预测最优，而FLAV对风干处理大麦籽粒蛋白质的预测效果突出。相比主动传感器测量的NDVI值，这些荧光指数对作物变量的预测显著性更高。研究表明，利用荧光传感测量叶绿素相关信号能有效捕捉大麦和小麦的养分状况，这些结果为快速检测非氮养分的作物营养状况展示了荧光传感技术的良好应用前景。
关键词： 生物量、小麦、荧光指数、叶绿素、籽粒品质预测、大麦
更新于2025-09-23 15:22:29
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荧光作为蓝藻细胞内物质释放的替代指标
摘要： 在水处理厂中，若在物理除藻前进行预氧化处理，可能破坏蓝藻细胞完整性，导致含有毒性或致臭代谢产物的胞内有机物（IOM）释放。本研究评估了荧光法作为臭氧、氯、二氧化氯或单氯胺氧化后蓝藻细胞释放IOM的替代监测指标。当铜绿微囊藻浓度为20万细胞/毫升时，氧化处理会导致荧光指数（FI）和荧光溶解性有机物（FDOM）强度（激发波长370纳米/发射波长460纳米）显著升高。但对于颤藻属和鞘丝藻属释放的弱荧光IOM，FI和FDOM检测效果不佳，表明荧光监测的适用性具有蓝藻特异性。对于强荧光IOM，FI和FDOM可作为代谢产物同步释放的定性替代指标。虽然升高的FI和FDOM对微囊藻毒素-LR浓度不敏感，但能预警原水存在代谢产物释放与累积的风险。
关键词： 荧光指数、蓝藻、铜绿微囊藻、荧光溶解性有机质、细胞内有机质、微囊藻毒素-LR
更新于2025-09-23 22:01:24