近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所離子束中心吳躍進(jìn)研究員團(tuán)隊在植物葉片氨揮發(fā)檢測研究方面取得進(jìn)展，創(chuàng)建了葉片氨揮發(fā)無損檢測方法，為作物氮營養(yǎng)生理研究提供新的科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果已被植物科學(xué)核心期刊Plant Physiology and Biochemistry接受發(fā)表。

深入理解農(nóng)田氨揮發(fā)過程可以為促進(jìn)作物豐產(chǎn)和氮肥高效利用提供重要支撐。然而，由于缺乏快速檢測方法，人們對植物葉片氨揮發(fā)特征知之甚少。

研究團(tuán)隊聯(lián)合安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究團(tuán)隊，基于氣敏傳感技術(shù)開發(fā)了一種葉片氨揮發(fā)無損檢測方法，分析了該方法檢測葉片氨揮發(fā)的性能，探討了不同葉位葉片的氨揮發(fā)差異，解析了葉片氨揮發(fā)與其他葉片生理參數(shù)的關(guān)系。

研究結(jié)果表明，團(tuán)隊開發(fā)的葉片氨揮發(fā)無損檢測方法具有優(yōu)異的重復(fù)性、準(zhǔn)確性和選擇性。該方法的響應(yīng)時間為7-22 s，可以滿足作物葉片氨揮發(fā)快速檢測需求。葉片氨揮發(fā)主要在白天發(fā)生。日間葉片氨揮發(fā)速率變化范圍為0.347-1.725 μN cm^-2 d^-1。中部葉片(靠近雌穗)是玉米氨揮發(fā)的主要來源。葉片氨揮發(fā)速率與其他無損測量的葉片生理參數(shù)(如SPAD、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和凈光合速率)存在顯著線性關(guān)系，與葉片質(zhì)外體銨濃度和全氮濃度也存在顯著相關(guān)性。施氮增加葉片質(zhì)外體銨濃度、全氮濃度和氨揮發(fā)速率。無損檢測的葉片氨揮發(fā)速率能部分反映植物生長狀況，可以為作物氮肥管理和氮營養(yǎng)生理研究提供參考。

團(tuán)隊楊陽副研究員為該論文的通訊作者。該工作得到國家自然科學(xué)基金等項目支持。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942824011379?via%3Dihub 

圖1 葉片氨揮發(fā)的氣敏傳感檢測方法與傳統(tǒng)酸吸收法

圖2 無損檢測方法獲得的氨揮發(fā)實時數(shù)值