不同栽植密度库尔勒香梨冠层光合有效辐射变化规律研究

[目的]了解库尔勒香梨栽植密度与冠层内光合有效辐射(PAR)的关系,为库尔勒香梨丰产优质栽培提供理论依据.[方法]采用HOBO ware Pro便携式小型自动气象站及SUNSCAN冠层分析仪,对6种不同栽植密度库尔勒香梨冠层内PAR及叶面积指数(LAI)进行测定.[结果]不同栽植密度下,冠层不同方向、不同高度相对PAR存在较大差异.冠层各方位受光强弱在1d中均呈现规律变化,即在08:00～ 12:00以冠层东侧、南侧、北侧受光为主;11:00～17:00以冠层西部受光为主;树冠中部1d中受光最弱且均匀.不同栽植密度条件下库尔勒香梨冠层内平均PAR呈“先升高后下降”变化趋势;4.0m×6.0m冠层内平均相对PAR最高,2.5m×7.0m冠层内平均相对PAR最低.[结论]相同株距或行距下,冠幅越大,库尔勒香梨叶面积指数(LAI)越大.库尔勒香梨冠层PAR及LAI与栽植密度、冠幅、冠层方位、冠层高度等有关.     

杏树冠层内光合有效辐射(PAR)分布规律及结构优化初探

以杏树为试材,为了解杏树冠层内透光率随树龄和叶面积指数的变化,采用LP-80型冠层分析仪测定了光合有效辐射PAR (Photosynthetically Active Radiation)在不同树龄杏树冠层三维空间上的分布情况,研究了杏树冠层内透光率随树龄(2～6 a)和叶面积指数的变化.结果表明,杏树冠层内部平均PAR的垂直分布具有随着向下累计叶面积指数的增加而递减的趋势,在冠层中上部,透光率较高,PAR递减很明显,冠层下部则维持较低水平,变化不大,在相同的天气和时间条件下不同树龄冠层内PAR同一相对高度的透光率有随树龄增加而递减的趋势,但在不同时刻不同天气条件下,即使同一棵树相同高度同一方位冠层内也具有不同的消光系数,影响杏树冠内光分布的因素是多样的,它们之间存在着复杂的关系; 2～6年生杏树冠层中部的全天平均透光率分别为49.5;、30.0;、27.5;、13.4;和7.8;,冠层下部的平均透光率分别为29.1;、12.1;、10.9;、6.4;和5.9;;杏树冠层叶面积指数LAI (Leaf Area Index)与透光率呈极显著指数相关关系,其表达式为Y=131.39 e-0.896 3X(R2=0.907**);试验结果也可为果树冠层内PAR三维空间分布的模拟研究及冠层结构的优化提供试验方法和理论验证上的参考.     

栽植密度对枣园冠层结构与果实性状的影响

为探讨栽植密度对枣园冠层结构特征及果实性状的影响,以新疆阿克苏温宿县10 a生骏枣园为研究对象,利用LAI-2200植物冠层分析仪测定4种栽植密度(A.0.5 m×4.0 m、B.1.0 m×4.0 m、C.1.5 m×4.0 m、D.2.0 m×4.0 m)枣园叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MTA)、冠层开度(DIFN)与相对光合有效辐射(PAR)的物候变化,分析果实性状。结果表明,随着物候推进,枣园LAI和DIFN均呈现出先增大后减小的趋势,与不同物候期叶幕体积大小有关。随着株距不断增大,枣园LAI减小,树冠DIFN增大,相对PAR增强,光能利用率提高。C的单果重、可溶性糖含量、单株产量及每公顷产量均高于A和B,可滴定酸含量则明显低于A和B,糖酸比显著高于其他3种栽植密度。综合以上结果可知,1.5 m×4 m栽植密度能有效改善枣园冠层结构特征与光能利用效率,在稳定枣果产量的前提下提升了枣果品质。     

南疆杏麦复合系统条件下小麦灌浆期冠层的光特性

选用新冬22号小麦品种,研究了5种不同类型杏树带型下小麦冠层光特性和6m与4m两种带型下小麦的平均产量。结果表明:①宽幅小麦冠层光照强度、光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)优于窄幅小麦(即:6m×4m6m×3m4m×2m4m×1.5m),小麦冠层各光合指标在杏树带中从东到西呈现出由小增大再减小的变化趋势。②小麦的光特性在幼年杏树带中优于在成年杏树带中(即:5年7年8年)。③6m和4m宽幅下,近树冠区小麦产量低于远离树冠区小麦产量,宽幅模式小麦产量高于窄幅模式小麦产量,表明光合特性是影响小麦产量的一个重要因子。     

旱区地膜与种植密度对棉花冠层光分布及产量的影响

棉花冠层光合有效辐射截获率(PARI)是影响干物质积累和产量形成的重要因素,然而对于不同覆膜方式下种植密度对棉花冠层光分布的影响尚未明确。在旱区一膜三行的机采种植模式下,设2种覆膜方式(有膜和无膜)与5种种植密度(D1:9×10⁴株/hm²,D2:13.5×10⁴株/hm²,D3:18×10⁴株/hm²,D4:22.5×10⁴株/hm²,D5:27×10⁴株/hm²),研究不同覆膜方式下种植密度对棉花冠层PARI的影响。结果表明,在全生育期,有膜处理下棉花冠层光合有效辐射(PAR)的截获能力较强;冠层PARI与种植密度呈显著正相关关系,不同种植密度之间PARI存在差异;叶面积指数(LAI)随生育进程推进呈单峰曲线。有膜处理下,不同种植密度LAI在第94～98天达到峰值;无膜处理下,不同种植密度LAI在第109～113天达到峰值;随着种植密度的增加干物质积累量减少,其生殖...     

水稻冠层光截获与叶面积和产量的关系

【目的】旨在解析水稻(Oryza sativa L.)冠层光合有效辐射(PAR)截获量及其分布与叶面积和产量的关系。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,构建不同的群体冠层结构,于拔节至成熟期系统测定水稻冠层PAR截获量及其分布、以及叶面积和产量。【结果】水稻群体向上累积叶面积指数的垂直分布呈S型曲线,符合Logistic方程(R20.99);抽穗期、抽穗后17d和成熟期的冠层最大叶面积密度分别出现在0.53、0.56和0.60的相对冠层高度左右;随生育进程的推进,冠层上中部的相对叶面积密度呈递增趋势,而冠层下部的相对叶面积密度呈递减趋势。PAR截获率(FIPAR)与向下累积叶面积指数之间的关系可用方程FIPAR=α×(1-e-K×LAI)来定量描述(R20.86);消光系数K随生育进程的推进而递减,其日变化表现为早晚较高、中午较低。冠层PAR截获量(AIPAR)随生育进程的推进呈多峰分布,最高峰出现在移栽后58-70d,即孕穗至抽穗期,且随施氮量的增加而增大;在典型晴天下,冠层PAR截获量的日变化呈单峰分布,最大值出现在11:00-13:00。【结论】水稻群体叶面积的垂直分布影响冠层光截获;水稻产量与PAR利用率呈正相关,而PAR转化率随PAR截获量的增加呈先增大后减小的趋势,因此维持一定的漏光损失量对水稻高产有利。     

不同品种和栽培条件下水稻冠层光合有效辐射传输特征

【目的】揭示水稻冠层光合有效辐射（PAR）传输特征在不同栽培条件下的变化规律。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,于2009—2010年分别设置不同栽插密度和施氮水平的田间试验,系统测定水稻主要生育时期的冠层结构和PAR传输参数,分析冠层结构和PAR传输参数随生育进程的动态变化规律以及PAR传输参数的日变化规律,并研究入射光散射比例对冠层PAR传输的影响。【结果】栽插密度和施氮量对水稻叶面积指数 （LAI）、冠层平均叶倾角和株高有显著影响。冠层PAR透过率、反射率随生育进程先减后增,最小值出现在孕穗至抽穗期;提高施氮量减少了冠层PAR反射率。随生育进程的推进,水稻冠层消光系数（K）逐渐增加,并随栽插密度和施氮量增加而增加,不同条件下的K值随移栽后天数的变化可以用指数递增方程来描述。冠层PAR反射率、截获率和K值的日变化呈向下抛物线状,以正午时刻最小;而PAR透过率则呈相反模式;灌浆期PAR透过率、截获率和K值的日变化幅度明显小于分蘖期和拔节期。消光系数随太阳高度角的变化可以用Doseresp曲线来描述,但受到品种特性和冠层结构的影响。随着入射光散射比例的增加,PAR透过率逐渐减少,K值逐渐增加。【结论】水稻冠层PAR传输特征受栽插密度和施氮量的调控,并存在显著的生育时期变化和日变化规律,同时受入射光散射比例的影响。     

不同果麦间作模式下冬小麦冠层光分布和光合速率研究

[目的]在核麦间作和枣麦间作模式下,探讨不同间作模式下小麦冠层光分布、光合速率及光合物质积累规律.[方法]在核麦和枣麦间作模式下,研究小麦不同冠区(冠下区和冠中区)总辐射、小麦冠层上部和下部光合有效辐射(PAR)、小麦旗叶光合速率(Pn)及光合物质积累的变化.[结果]核麦间作和枣麦间作总辐射、小麦冠层上部PAR、冠层下部PAR和光合速率的日变化均呈单峰曲线.核麦间作总辐射、冠层上部和下部PAR值在最大值附近点分布较少,尤其是冠下区,而在最小值附近点分布显著多于枣麦间作,且冠层下部PAR值在光补偿点以下点分布显著多于枣麦间作,冠下区尤为显著.枣麦间作不同冠区小麦冠层上部PAR值均在光补偿点以上,核麦间作冠下区有0.5～2h在光补偿点以下,冠中区均在光补偿点以上.核麦间作和枣麦间作树冠遮荫导致不同冠区不同时间段小麦旗叶光合速率降低,冠层群体的光合生产能力降低,导致光合物质积累量降低,且核麦间作模式下Pn最大值及最小值和光合物质积累量均低于枣麦间作.[结论]核麦间作和枣麦间作模式下,果树树冠对不同冠区小麦都有不同程度的遮荫.核桃树冠对不同冠区小麦遮荫时间及遮荫强度显著高于枣树的遮荫影响,尤其是冠下区.核麦间作光不足限制了光合作用快速进行,尤其是冠层下部处在光补偿点以下点较多,使光合效率和光合物质积累量降低.     

不同密度棉花群体冠层光合有效辐射的时空分布特征

以北疆2个棉花主栽品种‘新陆早50’和‘鲁棉研24’为试验材料,测定高(24.0万株/hm2,D1)、中(17.6万株/hm2,D2)、低(8.25万株/hm2,D3)3个不同密度下,棉花铃期冠层光合有效辐射(PAR)时空分布状况。结果表明:各处理干物质量和蕾铃数与棉花叶面积指数在纵向空间分布上有良好的线性关系;冠层内PAR透光率从顶部向下逐级递减,冠层上部递减幅度迅速,中、下部递减缓慢;PAR透光率随密度的增加而递减,随向下累积叶面积指数(LAI)的增加呈指数递减,群体消光系数K日变化表现为早晚较高,中午较低;D2条件下透光率优于D1和D3,有利于增加蕾铃数,低密度条件虽然有利于增加单株蕾铃数,却不利于单铃质量的增加,最终D2密度条件下‘鲁棉研24’和‘新陆早50’棉花实收籽棉产量均达到最高,分别为4 852.27kg/hm2和5 167.73kg/hm2。     

不同滴灌模式下种植密度对棉花冠层结构特性的调节

[目的]明确不同滴灌模式下种植密度对棉花群体冠层结构、光截获、产量和水分利用效率的影响,研究干旱区棉花高产节水的途径和技术措施.[方法]选用新陆早45号为试验材料,设有限滴灌(I425,滴灌量425 mm)和常规滴灌(I500,滴灌量500 mm)滴灌模式,每种滴灌模式下设3个种植密度:低密度(D12,12×104株/hm2)、中密度(D24,24×104株/hm2)、高密度(D36,36×104株/hm2).测定不同生育期棉花株高、叶面积指数(LAI)、平均叶簇倾角(MTA)、冠层开度(DIFN)、光截获、产量和水分利用效率(WUE)等指标.[结果]与常规滴灌模式相比,有限滴灌模式减缓了盛蕾至初花期株高增长速度,保持盛铃后期至吐絮期较高的LAI,增加了MTA和DIFN,进而显著提高了冠层中、下部的光吸收率,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了WUE.常规滴灌条件下,LAI、MTA、冠层总光吸收率(LIR)以中密度处理较高;有限滴灌条件下,上述参数均以高密度处理最高.常规滴灌中密度处理、有限滴灌高密度处理均显著提高单位面积铃数,最终获得了较高的籽棉产量;WUE则以有限滴灌高密度处理较高.[结论]在保持较高叶面积指数条件下,通过调节叶倾角,保证冠层中、下部较高的光吸收率,提高冠层总光吸收率,是有限滴灌高密度种植模式实现棉花高产节水的重要原因.     

密植和行距配置对夏玉米群体光分布及光合特性的影响

为探求不同行距配置下高密夏玉米群体光合性能及产量形成对群体光环境变化的响应,本试验在75 000(D1)和90 000(D2)株/hm2 2个种植密度下,研究了3个行距配置(等行距S1:60cm+60cm;大宽窄行S2:80cm+40cm;小宽窄行S3:60cm+45cm)对夏玉米(郑单958)群体光分布、全株叶片光合特性及产量的影响。结果表明:1)随着种植密度增加,夏玉米群体上层光截获显著增加,下层光截获显著降低。与等行距相比,大宽窄行处理中下层透光率增加,但群体光总截获降低。小宽窄行处理显著增加了穗位层的光截获。2)全株叶片SPAD值、最大光能转换效率(Fv/Fm)和同一光照水平下净光合速率(Photosynthetic rate,Pn)随冠层垂直深入呈现出单峰曲线变化,峰值出现在穗位层;随密度增加全株叶片SPAD值、Fv/Fm和Pn呈现降低趋势,下部叶片降低显著,行距配置之间全株叶片光合生理活性总体上表现为小宽窄行大宽窄行等行距。叶片Pn与冠层内光照强度具有极显著正相关关系,表明光照强度是限制玉米冠层中下部叶片Pn的主要原因。3)密度增大后产量增加,但未达显著水平。同一密度处理下,小宽窄行处理产量显著增加。随着密度增加,宽窄行增产效应增加。总体表明,密植条件下,小宽窄行处理下玉米冠层内光分布比较合理,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,更有利于夏玉米产量提高。     

杏棉间作系统田间配置对棉花冠层光辐射及产量的影响

在杏棉间作系统内,研究不同田间配置条件下,棉花群体冠层光辐射特征及对产量的影响。结果表明,棉花单株叶面积随着株距增大而增大,群体叶面积指数(LAI)随着株距增大而减小。光合有效辐射及光截获率随着棉花冠层高度不同而不同,在棉花全生育期表现为冠层顶部>冠层上部>冠层下部;在棉花不同生育时期不同处理差异明显,在营养生长期间距1.85m、株距8cm的田间配置光合有效辐射及光截获率最大,生殖生长时,间距1.45m、株距10cm的田间配置的最大。毛地皮棉产量表现为株距10cm配置时最高,比株距12cm、8cm的分别高4.69%、19.96%;净地皮棉产量则表现为株距8cm配置时最高,比株距10cm、12cm分别高7.18%、30.91%。综合分析冠层结构及不同田间配置处理的棉花产量,认为在6a株行距配置为3m×6.5m的杏树行间,种植的棉花田间配置为间距1.45m、株距10cm的10行棉花时产量较为理想。     

不同栽植密度对人参果品质及产量的影响

2008—2011年进行了人参果不同栽植密度试验,结果表明,在相同的管理情况下,不同的栽植密度对人参果的产量、单果重均有明显影响。由4年平均产量得出,采用宽窄行形式株行距,宽行株行距为30 cm×70 cm,窄行为30 cm×50 cm,栽植密度为55 555株/hm2,长丽和爱斯卡两个品种的人参果产量最高,分别为51 300和48 405 kg/hm2;果实单果重也较大,长丽和爱斯卡2个品种单果重分别为219 g和231 g。     

不同种植模式对矮秆高粱‘晋杂34号’光合特性和产量的影响

为了探索适宜机械化栽培矮秆耐密高粱品种‘晋杂34 号’生产的种植模式,采用大田试验,研究了不同行距种植模式对‘晋杂34 号’株高、LAI、光合特性、单株生物量、产量及其构成的影响。结果表明：随着行距增大,株距变小,拔节期和抽穗期株高、LAI、光合特性、单株生物量、产量呈降低趋势,而采用宽窄行60 cm:40 cm 处理较等行距种植栽培处理,可显著增加抽穗期株高;可提高拔节期和抽穗期LAI、光合特性各指标;可增加抽穗期和成熟期单株生物量;可显著提高枝梗数、千粒重和产量,比等行距栽培平均增产3.36%~18.81%。本研究表明,行距种植与高粱主要农艺性状、光合特性和产量构成息息相关,采用宽窄行栽培措施可提高‘晋杂34号’光合特性,促进生长发育,获得高产。     

种植密度对水稻群体质量和产量形成的影响

以杂交水稻广两优476为材料,研究了不同种植密度对水稻群体质量以及产量形成的影响。结果表明,采用株行距为13.3 cm×30.0 cm(D2)的种植密度,经济产量达到9.9 t/hm~2,产量分别较株行距16.7cm×30.0 cm(D4)和10.0 cm×30.0 cm(D1)处理的提高14.5%和7.3%;与D3无显著差异;D2具有较优的群体质量,主要表现为群体茎蘖数和叶面积指数(LAI)适中,冠层功能叶有较高的叶绿素含量和光合速率,比叶重较大,群体透光性好,下部黄叶少。值得关注的是D3处理种植密度与D2相似,D3处理只是采取了宽窄行的种植规格(宽行40.0 cm、窄行20.0 cm),其群体质量也表现出与D2相似的规律。研究结果还表明,构建适当规模的群体,发挥杂交水稻个体分蘖能力强的优势,提高冠层的光合功能,是发掘杂交水稻生产潜力、取得高产的有效途径。     

旱作水稻冠层光合有效辐射和叶面积指数与产量的相关性分析

[目的]为了了解旱作水稻(Oryza sativa L.)冠层光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)与其产量的相关性关系。[方法]利用SUNSCAN冠层分析仪,对正在进行产量比较试验的旱作水稻新品系的冠层PAR、LAI分别进行测量,并测定各品系的产量。[结果]当水田种植条件下冠层PAR处于223.53～262.23μmol/(m2.s),旱田种植条件下PAR处于119.62～185.74μmol/(m2.s)时,各品系产量均较高;PAR偏低的品系产量较低,但PAR太高的品系产量反而降低。对于大部分试验品系,随着LAI的不断提高,产量也在逐步提高。[结论]旱作水稻高产需要其冠层PAR处于一定的范围内,PAR太高或太低都不易达到高产的目标。LAI与产量呈正相关关系。     

行距配置对春玉米群体冠层环境与光合特性的影响

以紧凑型玉米品种郑单958为试验材料,在密度75 000株·hm-2条件下,采用3种行距配置模式(110~0cm双株紧靠、82.5~27.5cm大垄双行和55~55cm等行距型),比较研究玉米群体冠层微环境、光合特性和产量的变化特征。结果表明,行距配置显著改变了群体冠层中光、CO2、温度和湿度等冠层微环境,合理行距配置(82.5~27.5cm)的植株上部叶片较为直立,下部叶片平展,群体内光分布较为合理,CO2分布更为均匀,花后叶绿素相对含量、LAI均高于其他2个处理,且高值持续期较长,生育后期下降缓慢,最大光合速率和表观量子效率较高,光能利用率和水分利用率亦优于其他2个处理。从产量和产量构成因素来看,大垄双行种植模式的平均产量最高,分别较双株紧靠和等行距种植模式高3.33%和2.08%,穗粒数和千粒质量的显著增加是产量较高的主要原因。