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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 黃文達(Wen-Dar Huang) | |
dc.contributor.author | Ying-Ru Lin | en |
dc.contributor.author | 林盈茹 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-17T01:36:36Z | - |
dc.date.available | 2022-08-04 | |
dc.date.copyright | 2017-08-04 | |
dc.date.issued | 2017 | |
dc.date.submitted | 2017-08-01 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/67537 | - |
dc.description.abstract | 隨著人類活動日益頻繁,土壤中重金屬快速累積,加上重金屬具有不可分解性,使土壤重金屬污染日趨嚴重。由於影響土壤中重金屬有效性之因子及重金屬污染來源眾多,並非土壤重金屬濃度未達管制標準該農地所生產之農作物重金屬含量即符合標準,因此本研究希望能建立即時且非破壞性之監測方式以預估土壤有效性重金屬污染物濃度與植體累積重金屬含量。本研究以水稻 (Oryza sativa L.)幼苗(台南11號TN11及台稉14號TK14)為材料,以50、100及200 ppm之氮素濃度分別與鎳 (0、10、20及40 μM)、鎘 (0、50、100及200 μM)、銅 (0、10、20及40 μM)、鋅 (0、1000、2000及4000 μM)、鉻 (0、100、200及500 μM)及鉛 (0、100、200及500 μM)六種重金屬進行複因子水耕栽培試驗,模擬在田間不同濃度氮肥管理下,土壤溶液中有效性重金屬對水稻幼苗造成之影響,並測定葉片反射光譜,以反射率計算植生指數(vegetation index),計算植生指數與重金屬處理濃度及植生指數與地上部重金屬含量之預測模型。結果顯示受重金屬逆境之植株普遍地上部生長受抑制且在葉片反射光譜上,受重金屬逆境植株在紅光及綠光反射率普遍增加,而在較高濃度氮處理下反射率較氮濃度50 ppm處理組低。此外,675 nm以上之波段中,各重金屬處理組合之反射光譜一次微分波峰在高氮濃度下普遍往長波長方向位移,產生紅光臨界紅移 (red shift of red edge),而受重金屬逆境植株之波峰則普遍往短波長方向位移,產生紅光臨界之藍移 (blue shift of red edge),可做為植株是否受逆境之參考。以常用波段或敏感波段計算之植生指數分別與植體重金屬濃度或重金屬處理濃度間建構線性及多項式模型,其中又以多項式模型較佳且具顯著相關性。因此利用反射光譜計算植生指數,非破壞性預估土壤有效性重金屬污染物濃度與植體累積重金屬含量,可能為有效可行之方法。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Heavy metal Contamination of soils has been a widespread occurrence since anthropogenic activities began. Because heavy metals are non-degradable, their concentrations in soils significantly go beyond regulatory standards. Due to many factors affecting heavy metal availability in the soil, and many sources of heavy metal pollution, heavy metal content in crop may be excessive even though heavy metal concentration in soils meets the regulatory standard. Thus, we would like to create indices using reflectance spectra to perform non-destructive estimation of bioavailable heavy metal concentrations in soils and accumulation concentration in shoots. In this research, hydroponic rice (Oryza sativa L. cv. Tainan 11 and Taiken 14) seedlings were treated with treatment combinations of three nitrogen concentrations (50,100, and 200 ppm) and six heavy metal concentrations (Ni: 0, 10, 20 and 40 μM; Cd: 0, 50, 100 and 200 μM; Cu: 0, 10, 20 and 40 μM; Zn: 0, 1000, 2000 and 4000 μM; Cr: 0, 100, 200 and 500 μM; Pb: 0, 100, 200 and 500 μM) to simulate the effects of heavy metals in soil solution on rice seedlings under different nitrogen management in the field. The reflectance spectra of leaves were recorded and used to calculate vegetation indices to observe the relation between vegetation index and the heavy metal treatment concentration or the relation between vegetation index and heavy metal concentration in shoots. The result indicated that heavy metal stress inhibited shoot length of rice seedlings. In high heavy metal concentration, the reflectivity in green light and red light increased and blue shift of red edge happened at the same time. In addition, the reflectivity in green light and red light decreased in high nitrogen concentration, and red shift of red edge happened at the same time. The linear model and quadratic model were constructed from the relation between heavy metal concentration of shoots and vegetation index or the relation between heavy metal treatment concentration and vegetation index. The result showed that quadratic model has more significant correlation in both sets of variables. Therefore, it appears possible to create indices using reflectance spectra for non-destructive estimation of bioavailable heavy metal concentration in soils and accumulation concentration in shoots. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-17T01:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-106-R04621111-1.pdf: 13400379 bytes, checksum: 1e62570f9d11d80b9a2ef08be8b20c18 (MD5) Previous issue date: 2017 | en |
dc.description.tableofcontents | 致謝…………………………………………....…………………………………………i
摘要……………………………………………...………………………………………ii Abstract………………………………………….……………………...…………….iii 目錄…………………………………………………………………...………………v 圖目錄…………………………………………………………………...…………....xiii 表目錄……………………………………………………………………..………...xvii 第一章、引言…………………………………………………………………………..1 ㄧ、重金屬介紹…………………………………………………………………1 二、影響重金屬可利用性之因子………………………………………………2 (ㄧ) 土壤特性……………………………………………………………2 (二) 植物品種特性………………………………………………………3 (三) 重金屬本身特性……………………………………………………3 三、精準農業 - 遙測監控……………………………………………………3 第二章、重金屬鎳對水稻幼苗的影響………………………………………………5 ㄧ、前言…………………………………………………………………………5 (ㄧ) 鎳金屬污染現況……………………………………………………5 (二) 鎳之吸收、運移及累積特性………………………………………6 (三) 鎳對植物生長的影響………………………………………………7 (四) 由葉綠素螢光檢測鎳逆境對光合能力之影響……………………8 (五) 鎳逆境使植物產生氧化逆境………………………………………9 (六) 植物鎳污染監測系統研究現況……………………………………9 二、材料與方法………………………………………………………………11 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………11 (二) 鎳金屬及氮肥處理………………………………………………11 (三) 株高測量…………………………………………………………11 (四) 反射光譜測定……………………………………………………11 (五) 葉綠素螢光測定…………………………………………………12 (六) 地上部鎳含量測定………………………………………………12 (七) 統計分析…………………………………………………………13 三、結果……………………………………………………………………14 (ㄧ) 株高………………………………………………………………14 (二) 葉綠素螢光………………………………………………………14 (三) 葉片反射光譜……………………………………………………15 (四) 地上部鎳濃度……………………………………………………16 (五) 植生指數與鎳處理濃度及植體內鎳含量………………………16 四、討論………………………………………………………………………18 第三章、重金屬鎘對水稻幼苗的影響……………………………………………20 ㄧ、前言………………………………………………………………………20 (ㄧ) 鎘金屬污染現況…………………………………………………20 (二) 鎘之吸收、運移及累積特性………………………………………21 (三) 鎘對植物生長代謝的影響…………………………………………22 (四) 由葉綠素螢光檢測鎘逆境對光合能力之影響……………………23 (五) 鎘逆境使植物產生氧化逆境………………………………………24 (六) 植物鎘污染監測系統研究現況……………………………………25 二、材料與方法………………………………………………………………27 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………27 (二) 鎘金屬及氮肥處理…………………………………………………27 (三) 株高測量……………………………………………………………27 (四) 反射光譜測定………………………………………………………27 (五) 葉綠素螢光測定……………………………………………………28 (六) 地上部鎘含量測定…………………………………………………28 (七) 統計分析……………………………………………………………29 三、結果………………………………………………………………………30 (ㄧ) 株高…………………………………………………………………30 (二) 葉綠素螢光…………………………………………………………30 (三)葉片反射光譜………………………………………………………30 (四) 地上部鎘濃度………………………………………………………31 (五) 植生指數與鎘處理濃度及植體內鎘含量…………………………32 四、討論………………………………………………………………………34 第四章、重金屬銅對水稻幼苗的影響………………………………………………36 ㄧ、前言…………………………………………………………………………36 (ㄧ) 銅金屬污染現況……………………………………………………36 (二) 銅之吸收、運移及累積特性………………………………………37 (三) 銅對植物生長的影響………………………………………………38 (四) 由葉綠素螢光檢測銅逆境對光合能力之影響……………………39 (五) 銅逆境使植物產生氧化逆境………………………………………40 (六) 植物銅污染監測系統研究現況……………………………………40 二、材料與方法………………………………………………………………42 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………42 (二) 銅金屬及氮肥處理…………………………………………………42 (三) 株高測量……………………………………………………………42 (四) 反射光譜測定………………………………………………………42 (五) 葉綠素螢光測定……………………………………………………43 (六) 地上部銅含量測定…………………………………………………44 (七) 統計分析……………………………………………………………44 三、結果………………………………………………………………………45 (ㄧ) 株高…………………………………………………………………45 (二) 葉綠素螢光…………………………………………………………45 (三) 葉片反射光譜………………………………………………………45 (四) 地上部銅濃度………………………………………………………46 (五) 植生指數與銅處理濃度及植體內銅含量…………………………47 四、討論………………………………………………………………………49 第五章、重金屬鋅對水稻幼苗的影響……………………………………………51 ㄧ、前言………………………………………………………………………51 (ㄧ) 鋅金屬污染現況……………………………………………………51 (二) 鋅之吸收、運移及累積特性………………………………………51 (三) 鋅對植物生長的影響………………………………………………53 (四) 由葉綠素螢光檢測鋅逆境對光合能力之影響……………………54 (五) 鋅逆境使植物產生氧化逆境………………………………………55 (六) 植物鋅污染監測系統研究現況……………………………………56 二、材料與方法………………………………………………………………57 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………57 (二) 鋅金屬及氮肥處理…………………………………………………57 (三) 株高測量……………………………………………………………57 (四) 反射光譜測定………………………………………………………57 (五) 葉綠素螢光測定……………………………………………………58 (六) 地上部鋅含量測定…………………………………………………59 (七) 統計分析……………………………………………………………59 三、結果………………………………………………………………………60 (ㄧ) 株高…………………………………………………………………60 (二) 葉綠素螢光…………………………………………………………60 (三) 葉片反射光譜………………………………………………………60 (四) 地上部鋅濃度………………………………………………………61 (五) 植生指數與鋅處理濃度及植體內鋅含量…………………………62 四、討論………………………………………………………………………64 第六章、重金屬鉻對水稻幼苗的影響……………………………………………65 ㄧ、前言………………………………………………………………………65 (ㄧ) 鉻金屬污染現況……………………………………………………65 (二) 鉻之吸收、運移及累積特性………………………………………66 (三) 鉻對植物生長的影響………………………………………………66 (四) 由葉綠素螢光檢測鉻逆境對光合能力之影響……………………67 (五) 鉻逆境使植物產生氧化逆境………………………………………67 (六) 植物鉻污染監測系統研究現況……………………………………68 二、材料與方法………………………………………………………………70 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………70 (二) 鉻金屬及氮肥處理…………………………………………………70 (三) 株高測量……………………………………………………………70 (四) 反射光譜測定………………………………………………………70 (五) 葉綠素螢光測定……………………………………………………71 (六) 地上部鉻含量測定…………………………………………………72 (七) 統計分析……………………………………………………………72 三、結果………………………………………………………………………73 (ㄧ) 株高…………………………………………………………………73 (二) 葉綠素螢光…………………………………………………………73 (三) 葉片反射光譜………………………………………………………73 (四) 地上部鉻濃度………………………………………………………74 (五) 植生指數與鉻處理濃度及植體內鉻含量…………………………74 四、討論……………………………………………………………………77 第七章、重金屬鉛對水稻幼苗的影響………………………………………………79 ㄧ、前言……………………………………………………………………79 (ㄧ) 鉛金屬污染現況……………………………………………………79 (二) 鉛之吸收、運移及累積特性………………………………………80 (三) 鉛對植物生長的影響………………………………………………80 (四) 由葉綠素螢光檢測鉛逆境對光合能力之影響……………………81 (五) 鉛逆境使植物產生氧化逆境………………………………………81 (六) 植物鉛污染監測系統研究現況……………………………………82 二、材料與方法………………………………………………………………84 (ㄧ) 試驗材料……………………………………………………………84 (二) 鉛金屬及氮肥處理…………………………………………………84 (三) 株高測量……………………………………………………………84 (四) 反射光譜測定………………………………………………………84 (五) 葉綠素螢光測定……………………………………………………85 (六) 地上部鉛含量測定…………………………………………………86 (七) 統計分析……………………………………………………………86 三、結果………………………………………………………………………87 (ㄧ) 株高…………………………………………………………………87 (二) 葉綠素螢光…………………………………………………………87 (三) 葉片反射光譜………………………………………………………87 (四) 地上部鉛濃度………………………………………………………88 (五) 植生指數與鉛處理濃度及植體內鉛含量…………………………89 四、討論………………………………………………………………………91 第八章、總結與未來展望……………………………………………………………93 第九章、參考文獻……………………………………………………………………95 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 氮肥及重金屬對水稻幼苗生長及反射光譜之影響 | zh_TW |
dc.title | The effect of nitrogen and heavy metals on reflectance spectra of rice seedlings | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 105-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.coadvisor | 楊棋明 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 許明晃,黃盟元 | |
dc.subject.keyword | 重金屬,反射光譜,水稻幼苗,氮素,植生指數,遙感探測, | zh_TW |
dc.subject.keyword | heavy metal,reflectance spectra,rice seedlings,nitrogen,vegetation index,remote sensing, | en |
dc.relation.page | 286 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201702250 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2017-08-01 | |
dc.contributor.author-college | 生物資源暨農學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 農藝學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 農藝學系 |
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