膜下滴灌对不同土壤水分棉花花铃期光合生产、分配及籽棉产量的调节

 【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60 cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%和85%处理叶片光合速率高,地上部光合物质累积量大,但85%处理14C光合产物向营养器官分配的比例过大,最终籽棉产量以70%处理最高,85%处理次之,55%处理最低。籽棉产量水分利用效率为55%＞70%＞85%;不同品种对土壤水分的响应不同,新陆早10号在55%和70%条件下籽棉产量和水分利用效率显著低于新陆早13号,85%条件下显著高于新陆早13号。【结论】土壤水分对棉花光合物质生产、分配具有明显的调节效应,花铃期滴水下限在70%～85%有利于实现棉花高产,在55%～70%范围内,棉株能通过适应性调节,有利于提高水分利用效率。依据不同品种对土壤水分响应的差异,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,对实现滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

膜下滴灌对新疆高产棉花光合特性日变化的影响

 在新疆气候生态条件下 ,研究了膜下不同滴灌量对棉花叶片光合速率及叶绿素荧光参数日变化的影响。结果表明 ,不同滴水量处理后 ,限量滴灌 (按新疆目前生产中 375m3 ·ha-1滴水定额的 2 /3)表现为棉田土壤水分亏缺 ,叶片光合速率在一天内的变化表现为上午 9:0 0～ 11:0 0比适量滴灌棉花叶片光合速率低 ,中午 12 :0 0～ 14 :0 0出现严重的光合午休现象 ,下午光合速率恢复。叶绿素荧光参数的变化表现为 ,中午强光、高温引起限量滴灌棉花叶片的可变荧光Fv、PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm ,较适量滴灌棉花降低且幅度大 ;不同品种间表现为新陆早 8号较新陆早 6号的PSⅡ原初光能转换效率下降幅度大 ,表明新陆早 6号具有较好的耐旱性 ;Fv/Fm可作为棉花品种抗旱性检测的相对指标     

不同灌水量对棉花冠层结构的影响及其调控作用

主要讨论了北疆棉区推广品种新陆早6号与新陆早8号在不同灌水量条件下的冠层结构特征的差异性,得出新陆早6号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早8号对限量滴灌反应较敏感.因此在限量滴灌条件下选择新陆早6号种植较适宜.叶面积指数低,叶片平均倾斜角度大,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加,对光能的截获率降低,由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用效率提供了理论依据.     

不同灌水量下新疆高产棉花冠层结构分析研究及产量初报

主要讨论了北疆棉区推广棉种新陆早12号与新陆早13号在不同灌水量条件下冠层结构特征的差异,得出新陆早13号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早12号对限量滴灌反应较敏感.因此在限量滴灌条件下选择新陆早12号、适量滴灌条件下选择新陆早13号栽培种植较为适宜.由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用效率提供了理论依据.     

机采模式下耐旱性不同棉花品种冠层特性对滴水量的响应

【目的】 研究等行距密植机采模式下不同耐旱性棉花品种冠层特性对滴水量的响应及作用机理,为干旱区棉花节水灌溉和耐旱性品种选择提供理论依据。【方法】 选用耐旱性强的品种新陆早22号和耐旱性弱的品种新陆早17号为试材,设亏缺滴灌(W₁)、限量滴灌(W₂)、常规滴灌(W₃)处理,研究滴水量对耐旱性不同棉花品种棉花冠层结构、光分布、群体光合和呼吸速率以及产量的影响。【结果】 叶绿素含量(Chl)、群体光合(CAP)和呼吸速率(CR)随滴水量的增加呈显著上升趋势,在W₃处理下表现为最大值,其中新陆早22号在盛花至盛铃后期上述参数在W₂、W₃条件下无显著差异,但均显著低于W₁处理;冠层开度(DIFN)和冠层PAR透过率则随滴水量的增加呈下降趋势,各处理间均表现为W₁>W₂、W₃;新陆早17号和新陆早22号分别在W₃、W₂处理下籽棉产量最高,W₂处理下水分利用效率最高。品种间,新陆早22号的Chl、叶面积指数(LAI)、CAP和CR在盛花至吐絮期比新陆早17号高0.8%~10.5%、3.4%~15.0%、1.3%~16.7%、2.9%~22.9%,籽棉产量和水分利用效率分别比新陆早17号高8.9%、9.2%。籽棉产量与LAI、CAP、CR、Chl均呈正相关,与DIFN呈负相关。【结论】 在等行距密植条件下,根据棉花品种对水分的敏感性不同,灌水量控制在3 900~4 800 m³/hm²时,可以使棉花在生育中期维持较高的叶绿素含量和叶面积指数、适宜的冠层开度以及均匀的光分布,促进光合速率的提升,在不显著降低棉花产量的前提下提高水利用效率。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

不同密度对新疆高产棉花冠层结构光合特性和产量形成的影响

研究了北疆棉区推广棉种新陆早 10号与新陆早 12号在不同种植密度条件下冠层结构特征和光合特性的差异 ,得出高密度植棉理论密度 2 2 5 0 0 0株 /hm2 是较为适宜的种植密度。研究结果显示 ,群体密度过高或过低都不利于形成理想群体冠层和获得高产。 2品种相比 ,新陆早 10号较新陆早 12号对高密度反应敏感 ,高密种植可获得较高产量。因此在高密条件下选择新陆早 10号 ,中高密条件下选择新陆早 12号栽培种植较为适宜。叶面积指数升高 ,叶片平均倾斜角度减小 ,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数降低 ,对光能的截获率增加 ,由此得出了不同品种对种植密度的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标 ,为增加棉花产量提供了理论依据     

北疆不同年代棉花品种光合特性及干物质积累研究

[目的]比较新疆不同年代棉花品种光合特性与干物质积累的差异。[方法]以新疆不同年代的4个棉花主栽品种(kk-1543、新陆早1号、新陆早8号和新陆早13号)为研究材料,研究各棉花品种在盛花期、盛铃期和始絮期的光合特性与干物质积累的变化规律。[结果]早期品种kk-1543在盛花期具有明显光合优势,而现在品种新陆早13号在盛铃期和始絮期具有明显的光合优势。3个时期中,新陆早13号的单叶日平均光合速率较高,新陆早1号较低。从苗期至初花期4个品种的干物质积累速度为:kk-1543>新陆早13号>新陆早8号>新陆早1号。各品种的经济系数次序为:新陆早13号>新陆早8号>kk-1543>新陆早1号。[结论]近期品种和现在品种在盛铃期和始絮期光合速率较高,是其早熟不早衰及皮棉产量较高的原因之一。     

‘酒棉8号’棉花新品种膜下滴灌栽培示范

选用新疆、辽宁和甘肃的14个棉花新品种,以‘新陆早7号’为对照,结合膜下滴灌技术进行了适宜民勤农业生态环境种植的棉花新品种的筛选及膜下滴灌丰产栽培技术的研究.结果表明:‘酒棉8号’新品种光合速率较高(9.60μmol.m-2.s-1),蒸腾速率较低(102.6g.m-2.h-1),平均单铃4.46g,早熟性好,籽棉产量高,该品种在栽培密度为20 000株.(667m-2)、控制株高44.6cm左右、平均单株有效铃数4.3个、全生育期内控制膜下滴灌量为240m3.(667m-2)的情况下产量最高,是民勤县具有推广潜力的棉花膜下滴灌栽培新品种.     

不同氮水平枣树冠层光谱特征

利用FieldSpec Pro FR2500光谱仪测定不同氮素处理下的红枣冠层光谱,分析其光谱特征变化规律及其与枣叶全氮质量分数的相关关系,旨在为枣树氮素营养的无损诊断提供理论基础。结果表明:同一氮处理水平下,红枣叶片展叶期的全氮质量分数最高,摘心前期最低。随着施氮量的增加,展叶期和摘心后期枣叶全氮质量分数增加速度较快。不同氮处理的枣树冠层波谱曲线整体变化趋势为在560nm附近和750~1 100nm分别有1个反射峰,反射率值分别达0.1~0.2和0.4以上;而在450、650、1 450、1 950和2 600nm处有5个吸收谷。不同生育期枣叶全氮质量分数与冠层光谱红边参数显著相关,且摘心后期红边位置(REP)和红谷位置(Lo)更快地向短波方向移动,出现"蓝移"现象。     

荆条孤立冠层天空开度与太阳辐射透射率关系研究

为寻求用植物冠层分析仪（PCA）确定荆条灌丛孤立冠层太阳辐射的透射率,分别选择阴天和晴天条件,实测荆条灌丛下和裸地对照的太阳总辐射和散射辐射,以确定冠层的总辐射、散射辐射、直接辐射透射率。同时对荆条灌丛孤立冠层进行冠层分析,确定全部冠层的天空开度DIFN_总,以及-80°~+80°不同方位角方向的天空开度DIFN_总。以便对比分析冠层分析的天空开度与实测太阳辐射透射率的关系。结果表明,散射辐射透射率与冠层开度DIFN_总相关极为显著,相关系数接近于1;用DIFN_总计算的冠层下散射辐射比实测值低估了36.8%;太阳直接辐射所在方位的PCA冠层分析的DIFN_直与冠层下直接辐射的透过率关系密切,在-80°~+80°方位角范围内都呈抛物线型变化,-80°~0°范围内关系极为密切,而20°~+80°范围内DIFN_直偏低。PCA冠层分析确定的冠层天空开度DIFN_总可以用来确定冠层下的散射辐射;不同方位角的天空开度DIFN_直可以表达冠层下的太阳直接辐射透射率,这对解决冠层下太阳直接辐射无法测定的问题很有意义。     

红松林冠对降水的截留特征

通过野外测定与统计分析,系统研究了红松(Pinus koraiensis)林冠对降水的截留特征。在观测期间(2003年5-9月),红松林分林冠截留量为103.48mm,占同期降水量的26.19%;降水按以下比例被再次分配:穿透降水68.16%,林冠截留26.19%,树干径流5.65%。利用Horton改进模型进行模拟分析,结果表明:红松林分表征林冠吸附容量的参数Ic*m=2.387mm,大于该地区针叶树种樟子松和落叶松的吸附容量;表征区域降雨蒸发能力的参数α=13.9%。2个参数较好的解释了红松林冠截留吸附、湿润与蒸发机理;红松林冠截留率随降水的变化曲线可分为快变期(截留率>30%,降水量<15mm)、渐变期(截留率30%~18.67%,降水15~50mm)和稳定期(截留率<18.67%,降水>50mm)3个阶段,红松林冠稳定截留率为18.67%。红松林冠截留构成中吸附截留量较大。     

不同郁闭程度对苹果园群体结构、冠层微气候的影响

以不同郁闭程度‘红富士’苹果园为研究对象,研究隔行去行、轻度郁闭、中度郁闭及重度郁闭对果树冠层微气候、群体结构的影响。结果表明,隔行去行降低了果园树冠覆盖率,果园透光率及冠内透光率均随郁闭程度的增大而减小;郁闭程度影响果园群体结构、枝量及枝类组成,其中单位面积枝量依次为重度郁闭中度郁闭轻度郁闭隔行去行;隔行去行处理的果树短枝比例最高,随郁闭程度的增加叶丛枝比例降低,而长枝与发育枝的比例增高;郁闭程度影响冠层的光照强度,相对光照强度依次表现为隔行去行轻度郁闭中度郁闭重度郁闭,并且4种类型果园的相对光照强度分布均呈现出自上而下、由外到内依次减小的规律;同时,郁闭程度影响冠层的温湿度,树冠温度与相对湿度的分布和变化趋势相反,树冠不同层次温度从上到下逐渐降低,同一层次内温度从外围到内膛逐步降低,树冠不同层次相对湿度则从上到下逐渐增大,同一层次内相对湿度从外围到内膛逐步升高,并且相对湿度的变化幅度较小。     

植物源营养液及叶幕整形方式对梅鹿辄叶幕环境和果实品质的影响

【目的】研究叶面施用植物源营养液配合叶幕形整形方式,对梅鹿辄葡萄叶幕微气候和果实品质的影响,为天山北麓产区优质酿酒葡萄的生产管理供理论依据。【方法】以7a生梅鹿辄葡萄为研究对象,分别设置篱壁式叶幕、V形叶幕配合使用植物源发酵叶面肥及不使用4个试验处理;于果实膨大期、转色期、成熟期测定果际温度、湿度等环境指标的变化情况,果实转色期测定叶幕不同部位光合有效辐(PAR)日变化规律及叶片质量和光合指标进行测定,果实成熟期测定粒重、籽粒数、皮果比、籽粒/果重、果穗松散度、可溶性固形物、可滴定酸等指标。【结果】【结论】V形叶幕型提高了梅鹿辄葡萄叶幕群体受光指数,提高浆果不同发育阶段的果际日温差;改善了叶片质量和光合能力;果穗更为松散,浆果可溶性固形物、可滴定酸含量提高。喷施植物源营养液能提高梅鹿辄葡萄叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量,提高叶片的光合能力,改善了叶片的生理活性。     

喷施化学打顶剂对棉花冠层结构及群体光合生产的影响

【目的】选用氟节胺复配型、缩节胺复配型2种化学打顶剂,研究田间喷施化学打顶剂对棉花株型特征、冠层结构、群体光合生产及产量的影响,分析冠层结构变化对群体光合生产和产量的影响,为棉花化学打顶技术的应用提供理论依据。【方法】选用北疆棉区主栽品种（新陆早45号）和主推品种（系）（中棉所50、45-21）为试验材料,在田间自然条件下,以常规人工打顶的棉花为对照,分别测定不同棉花品种（系）株高、株宽、叶面积指数、叶片叶绿素含量、冠层不同部位透光率、群体光合速率及产量构成等指标。研究化学打顶技术对棉花叶面积指数、冠层透光率、群体光合速率及产量的影响。【结果】与人工打顶的棉花相比,化学打顶的棉花株高显著高于人工打顶处理,且喷药后生长量较大;株宽显著小于人工打顶处理,喷药后横向生长被明显抑制。化学打顶的棉花叶面积指数和叶片叶绿素含量较高,且高值持续期长,至初絮期（出苗后115 d）仍维持较高的值,与人工打顶的棉花相比差异均达到极显著水平;冠层上、中部透光率较高,生育后期冠层下部漏光损失较小。化学打顶的棉花群体光合速率显著高于人工打顶,且高值持续期长,至初絮期仍维持在16.04 μmol·m^-2·s^-1以上,较人工打顶的棉花高出14.35%-36.35%,差异均达到显著水平;群体呼吸速率在达到峰值前显著高于人工打顶的棉花,峰值后与人工打顶的棉花无显著差异;群体呼吸速率占群体总光合速率的比率高于人工打顶的棉花。化学打顶的棉花单株结铃多,其中氟节胺处理棉花产量高于人工打顶。【结论】棉花化学打顶技术具有塑造株型、调节棉花冠层结构形成的重要作用;同时棉花冠层上、中部透光率大,改善了冠层中下部光环境,保证了冠层各部位均匀的光分布。化学打顶的棉花叶面积指数高且高值持续期长,增加了光合面积。叶片叶绿素含量高且高值持续时间长,延长了光合时间,保证了较高的群体光合能力及长的光合功能持续期。     

Weed Detection Using Canopy Reflection

For site-specific application of herbicides, automatic detection and evaluation of weeds is desirable. Since reflectance of crop, weeds and soil differs in the visual and near infrared wavelengths, there is potential for using reflection measurements at different wavelengths to distinguish between them. Reflectance spectra of crop and weed canopies were used to evaluate the possibilities of weed detection with reflection measurements in laboratory circumstances. Sugarbeet and maize and 7 weed species were included in the measurements. Classification into crop and weeds was possible in laboratory tests, using a limited number of wavelength band ratios. Crop and weed spectra could be separated with more than 97% correct classification. Field measurements of crop and weed reflection were conducted for testing spectral weed detection. Canopy reflection was measured with a line spectrograph in the wavelength range from 480 to 820 nm (visual to near infrared) with ambient light. The discriminant model uses a limited number of narrow wavelength bands. Over 90% of crop and weed spectra can be identified correctly, when the discriminant model is specific to the prevailing light conditions.     

大棚内土壤养分调节技术

介绍了大棚内土壤养分的特点及调节措施,为实现大棚内果蔬农产品的增产提供参考。     

小麦群体叶面积的动态模型

根据作物生理生态学原理,建立了小麦群体叶面积指数动态模型,用小麦品种８９５００４在南京叶区种植时的试验和当年气象资料对其进行检验,表明小麦群体叶面积动态模型是可行的。