复合群体中小麦光合特性日变化研究

通过对小麦/玉米复合群体中小麦的光合速率、光合有效辐射、蒸腾系数、水分利用率、相对湿度、叶室温度、叶片温度和二氧化碳浓度等生态生理指标在一日内的变化进行测定、分析,结果表明:小麦群体的光合有效辐射、空气温度、叶片温度、蒸腾系数和水分利用率日变化均为单峰形曲线;群体光合速率和气孔阻抗的日变化呈S形曲线,但趋势相反,二氧化碳浓度的日变化不明显。相关分析表明,光合速率与光合有效辐射呈极显著正相关,与蒸腾系数的相关性达显著水平,光合速率与气孔阻抗呈显著负相关。在水肥充足的条件下,影响群体光合速率的主要生态因子是光合有效辐射,要提高复合群体的经济产量,主要靠调整群体结构,即在保证光合面积的前提下,改善群体内部的光照条件,有利于提高群体的光合能力和经济产量。     

夏谷群体光合速率及不同冠层器官的光合贡献

对夏谷品种鲁谷１０号３种密度条件下群体光合速率的研究表明，生育期间群体光合速率的变化都呈单峰曲线型，峰值出现在开花期前后，从抽穗到灌浆初期维持较高的光合速率。但高密度条件下开花后群体光合速率衰减很快。开花期和灌浆后期对不同冠层器官光合贡献的分析表明，两个时期趋势相同，都以上三叶贡献最大，中部三叶次之，下部叶较低，茎鞘只占５％左右，穗部表现为呼吸消耗，且消耗总光合比重趋于上升。根据研究结果提出了鲁谷１０号亩产４００ｋｇ以上的群体光合指标为，开花期群体光合速率应达３１μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１以上，以后应维持在较高水平，至成熟期仍应达１２μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１左右。还探讨了群体光合速率与产量构成因素的关系     

玉米花粒期群体光合性能与高产潜力研究

对两个高产潜力不同的玉米品种，在两种肥力条件下的研究表明：高产潜力大的玉米品种和高肥处理的植株，花粒期群体光合速率下降慢，高值持续期长。高产品种群体呼吸速率亦高，但群体呼吸占群体光合的百分数低，群体干物质净积累率高。     

糯稻群体光合速率的比较及其与品质的关系

在田间条件下对6个糯稻品种的群体光合速率的动态变化及稻米品质进行了比较研究。结果表明，糯稻群体光合速率随生育期的变化基本上为单峰曲线，在齐穗期达最大值，但不同类型品种间有差异。齐穗期的群体光合速率与精米率和整精米率呈显著和极显著负相关，齐穗后26d的群体光合速率与精米率呈显著正相关。     

种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响

在67 500株 hm^-2、90 000株hm^-2和112 500株hm^-2等3个种植密度条件下,研究了密度和行距配置对超高产夏玉米品种登海701产量和群体光合特性的影响。结果表明,随密度增加,籽粒产量、叶面积指数(LAI)、光合有效辐射(PAR)上层截获率、群体光合(CAP)和群体呼吸(CR)、干物质积累量均提高;而叶绿素含量、穗位叶层和下层PAR截获率则降低。在67 500株 hm^-2下,宽窄行与等行距处理相比无显著优势。但在90 000株 hm^-2和112 500株 hm^-2密度下,80 cm+40 cm行距处理的产量、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、穗位叶层的PAR截获率、花后群体光合速率(CAP)平均值均显著高于其他行距处理(等行距、70 cm+50 cm和90 cm+30 cm);而群体呼吸速率与光合速率的比值(CR/TCAP)则显著低于其他行距处理。说明在较高密度条件下,80 cm+40 cm的宽窄行配置有助于扩大光合面积、增加穗位叶层的光合有效辐射、提高群体光合速率、减少群体呼吸消耗,从而提高籽粒产量。     

基本苗和氮肥运筹对不同小麦品种产量和品质的调节效应

为了研究不同基本苗和氮肥运筹对小麦植株性状、产量和蛋白质组分的影响.采用多因素随机区组设计,在中国农业科学院作物科学研究所试验基地进行试验,结果表明,在基本苗225×104～375×104/hm2范围内,穗粒数和千粒重随基本苗增加而减少,产量随基本苗增加而提高,处理间差异显著;谷蛋白和总蛋白含量随基本苗增加而降低,清蛋白含量的变化与此相反,处理间差异显著.在底施氮素均为135 kg/hm2的条件下和追氮量45～135 kg/hm2范围内,籽粒产量和粗蛋白含量均随追氮量增加而提高.A(品种)×C(追氮量)的籽粒产量和粗蛋白含量的互作显著,B(基本苗)×C(追氮量)的籽粒产量和粗蛋白含量互作显著.可溶性蛋白(清蛋白+球蛋白)占总蛋白含量的37.03%,与总蛋白含量呈极显著正相关(r=0.821* *),贮藏蛋白(醇溶蛋白+谷蛋白)占总蛋白含量的55.94%,与总蛋白含量亦呈极显著正相关(r=0.892* *).清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白占总蛋白比率分别为23.87%,13.17%,25.83%,30.11%,剩余蛋白占7.03%.     

大豆不同品种光合速率与产量关系的研究

不同大豆品种叶子的光合速率,随生育时期、叶位和年份不同而变化。其变化幅度在15～30毫克 CO₂·分米^-2·小时^-1。按早期到近期品种顺序依次增高。单叶的光合速率和产量很少相关。但每类群体,每个品种的主要生育时期的平均光合速率和产量都呈正相关,其相关系数 r=0.8592。在不同年份也保持相同趋势。大豆鼓粒时期的群体光合速度和产量是密切相关的,其相关系数r=0.9239。     

不同灌水方式对砂姜黑土小麦中后期生长及产量的影响

在人工防雨篷下研究了前期不同灌水处理对砂姜黑土小麦中后期生长、光合生理及产量的影响,以期为该区小麦增产和水分高效利用提供科学依据和理论帮助。结果表明,灌1水条件下小麦叶片长宽和单茎干物重随灌水日期的推迟呈先增加后下降的趋势,并以生育前期水分充足处理CK最高,W5100d(出苗后100 d灌水)处理次之,且总灌水量一致下小麦生育前期灌1水和灌2水效果间的差异不显著。生育前期适当推迟灌水日期有利于增加小麦生育中后期的叶面积指数和叶绿素含量,且灌浆中期W5100d处理的叶面积指数和叶绿素含量高于CK。小麦生育前期适当推迟灌水日期亦有利于降低植株蒸腾速率改善小麦光合特性,其中W5100d处理的光合速率比对照CK增加了11.4%。W5100d与CK处理的产量差异不显著,分别为6 955.40,7 102.67 kg/hm2,但两者产量明显高于其他灌水处理。相关分析表明,小麦叶片叶绿素含量、光合速率与单茎干物重和产量间皆呈直线显著正相关关系。研究得出,小麦生育前期适当延长灌水日期有利于改善小麦中后期生长发育、光合特性及产量,且总灌水量一致下灌水次数效果间的差异不显著。     

高产冬小麦群体光合能力与产量关系的研究

研究了高产麦田群体光合速率变化及其与产量之间的关系。结果表明:小麦群体光合速率在整个生育期内的变化呈单峰型曲线,开花前后达最大值。大播量、大群体前期群体光合上升快,高峰期进入早,后期下降迅速;小播量,小群体则有利于后期群体光合能力的提高和保持。群体光合速率受单茎的发育状况、叶面积指数及光能截获率的综合影响     

四川盆地9000kg hm~(-2)产量潜力小麦品种的花后冠层结构、生理及同化物分配特性

四川盆地小麦高产育种取得了突破性进展,但高产生理研究相对滞后。本研究以2011—2015连续5年的田间试验,比较了高产和一般产量潜力品种花后群体冠层结构、主要生理指标和同化物的转运分配特性,旨在揭示四川小麦9000 kg hm-2高产品种的生理基础。选择代表性高产潜力品种和一般产量潜力品种各3个,高产潜力品种产量平均9422 kg hm~(-2),比一般产量潜力品种高14.3%,增产原因是生物量或收获指数的提高。相比一般产量潜力品种,高产潜力品种旗叶短且宽,长宽比低于10,开花初期至灌浆中期叶基角和开角增加明显。开花至灌浆后期,高产潜力品种顶三叶的SPAD值及花后0 d和20 d的群体光合速率显著高于一般产量潜力品种,群体光合速率以10:00–12:00的差异最大。此外,高产潜力品种在开花期茎鞘生物量所占比例较高,而成熟期籽粒所占比例较一般产量潜力品种高1~4个百分点。籽粒产量与小麦形态、生理参数关系密切,与灌浆期旗叶基角(r=0.947,P0.01)和倒二叶基角(r=0.963,P0.01)呈正相关,与旗叶长宽比(r=-0.913,P0.01)和倒二叶长宽比(r=-0.911,P0.01)呈负相关;与开花期顶三叶SPAD值呈正相关,r值分别为0.75、0.90和0.82(P0.01);与成熟期穗轴干重比例呈负相关(r=-0.956,P0.01)。本研究表明,株高适中、株型紧凑,花后冠层叶绿素含量和群体光合速率较高,以及合理的物质分配,是高产潜力品种获得高产的生理基础。     

基于GreenSeeker的冬小麦NDVI分析与产量估算

以2007-2009年连续2个冬小麦生长季的田间试验数据为基础,利用GreenSeeker获取冠层归一化差值植被指数(NDVI),分别对不同氮营养条件下冬小麦的产量变化、冠层NDVI值随施氮量和生育期的动态变化,以及NDVI与产量的相关性定量分析,建立基于NDVI的冬小麦产量估算模型。结果表明,冬小麦的产量变化随施氮量的增加呈抛物线趋势变化;冠层NDVI在返青期前随施氮量增加基本不变,返青期至灌浆初期随施氮量增加呈显著增加趋势;整个生育期冠层NDVI呈现“低–高–低”变化趋势。冬小麦整个生育期不同施氮水平下的NDVI值与产量的相关性均为正相关关系,且相关性随生育期逐渐增强,在灌浆末期达到最大。利用NDVI建立的冬小麦产量估算模型,以灌浆初期(P=0.005)和灌浆末期(P<0.001)的模型达到极显著水平。经验证,灌浆初期的冬小麦产量预测值与实测值的回归关系达到了显著水平(P=0.0129),灌浆末期则达到极显著水平(P=0.0002)。因此,利用灌浆初期和灌浆末期的NDVI值可以预测冬小麦产量,尤以灌浆末期预测效果更佳。     

不同氮肥模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响

以郑单958为试验材料,设基肥低氮、基肥高氮、第1次氮肥在拔节期施入和不施氮4个处理,研究了施氮模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响。结果显示,施氮处理各指标均优于不施氮处理。适当减少基肥氮量,具有以下优势,(1)在保证苗期氮肥供给的同时,每公顷节肥90 kg;(2)改善了冠层结构,增加了群体底层的透光率,使穗上叶和整株的茎叶夹角更紧凑,与基肥高氮处理相比分别减少4.33°和4.67°,同时降低了株高和穗位高,缩短了基部节间长度,有效防止茎秆倒伏;(3)与前期高氮处理相比,基肥低氮在灌浆初期叶片的叶绿素相对值和全氮含量均处于较高水平;(4)基肥低氮处理提高了单位面积的株数,并减少了秃尖长度,同时千粒重和穗粒数有所增加,最终获得较高产量。第1次氮肥在拔节期施入,前期控氮时间过长,营养元素失衡,苗期发育不良,不利于产量形成。     

高产冬小麦的冠层光合能力及不同器官的贡献

通过两年对四个高产冬小麦品种冠层光合速率的测定,探讨了小麦灌浆期不同光合器官对群体光合能力的贡献。结果表明：灌浆期群体光合能力与干物质积累及籽粒产量呈显著的正相关ｒ＝０．９１９０和ｒ＝０．９２７９）。光合器官中,旗叶和倒二叶光合能力强,贡献最大;茎鞘具有与旗叶相仿或稍高的光合潜力;穗部不仅是光合产物贮藏的生物库,而且是重要的光合源,其对冠层光合的贡献一般在１０－１２％左右。但若群体过大,穗部光合贡     

长江下游棉区抗虫杂交棉适宜密度研究

以湘杂棉8号为材料,于2008-2009年在南京研究了不同密度对杂交棉群体结构、光合势、干物质积累量与分配、产量的影响。结果表明:盛铃期以前,棉花叶面积指数、光合势、群体生长率随密度的提高显著增大,之后,高密度(3.9万株.hm-2以上)棉花的叶面积指数、光合势与群体生长率均较低,且铃数与铃重也降低,难以获得高产。综合分析,长江流域下游棉区抗虫杂交棉适宜密度为3.0万株·hm-2左右。     

不同穗型小麦品种群体光合特性及产量性状的研究

多穗型品种豫麦49和大穗型品种周麦13的群体光合(CAP)速率在整个生育期内的变化趋势一致,均为单峰曲线,峰值出现在开花期;但生育前期豫麦49的CAP高于周麦13,而开花后周麦13有明显优势.两品种的群体叶源量(CLSC)具有与CAP相同的趋势.开花期和灌浆中期的CAP日变化都呈单峰曲线,峰值出现在上午10h左右.不同穗型品种不同密度处理     

密度与行距配置对向日葵冠层结构及光合特性的影响

以食葵中熟品种LD5009为材料,在石羊河中游绿洲设3个种植密度（D1：39 990株/hm²,D2：49 990株/hm²,D3：66 660株/hm²）和3个行距（R1：0.7m,R2：0.6m,R3：0.5m）,研究不同密度与行距配置对向日葵盛花期冠层结构、光合特性以及产量构成的调控作用。结果表明,D3R2处理下茎粗降低至2.50cm,株高和冠层下部叶向值分别增加至187cm和50.50。高密度能显著增大冠层中部叶面积指数（LAI）,而中等密度有助于平衡冠层中、下部光环境,保证冠层底部较高的LAI,D2R2处理下LAI可达5.20,其中冠层下部为1.97。叶绿素含量、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）均随密度的增加而降低,且差异集中体现在冠层下部,D3R2处理冠层下部叶绿素含量、P_n和T_r分别降至1.09mg/g、-1.87μmol/(m²·s)和1.33mmol/(m²·s)。产量、盘粒数、千粒重与株高、冠层中、下部叶向值、冠层中、下部LAI呈负相关,与茎粗、冠层中及下部透光率、冠层下部叶绿素含量、P_n和T_r呈正相关。本试验条件下,种植密度为49 990株/hm²且0.6m行距配置可确保适宜的冠层结构与光合特性,为高产提供保障。     

不同穗型的两个冬小麦品种冠层结构及光合特性的研究

两个不同穗型的冬小麦品种： 多穗型品种济南16和大穗型品种鲁麦22, 在冠层 结构、 光合特性、 干物质积累运转等方面存在较大的差异, 济南16上部节间相对较长 , 株高构成指数I值较大。 鲁麦22上三叶面积、 长宽比、 夹角较小。 济南16冠层 光截获大于鲁麦22, 而鲁麦 22 下层相对光强较大。 生育期内小麦群体光合速率的变     

新疆石河子棉区高密条件下冠层结构和光分布特征

对新疆石河子5个棉花主栽品种全生育期的干物质积累、生长参数、产量和盛铃期的冠层结构、光渗透能力和光分布等进行了测量分析。结果表明,作物生长速率、铃生长率以及子棉产量等均与总受光量呈正相关关系,净同化率则与单位叶面积受光量呈正相关关系,说明受光量是决定干物质生产和产量的重要因素;单位叶面积受光量即光的渗透能力与单位土地面积总受光量呈正相关关系、而与LAI呈负相关关系,说明冠层结构也是影响冠层受光量的主要因素;总受光量与LAI呈显著的正相关关系,说明LAI最大值并未达到最适宜水平。新疆地区棉花高产棉田的主要特征可以总结为叶数少、叶片大、冠层结构为椭圆形。由于叶面积指数尚未达到最适宜水平,增加种植密度可能是提高产量的一个途径。     

不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性

研究了种植密度对夏播玉米(CF008、郑单958和金海5号）冠层结构及光合特性的影响,目的是通过密度调控,构建高效冠层,发挥品种潜力,同时确立不同夏玉米品种高产高效冠层的定量化技术指标。结果表明,3个夏玉米品种均在中或低密度下（CF008为9.75和11.25万株 hm-2,郑单958为8.25和9.75万株 hm^-2,金海5号为6.75和8.25万株 hm^-2）构建的冠层较合理,冠层光合性能较高。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶绿素相对含量（SPAD值）和净光合速率（Pn）均随着密度的增加而降低,说明高密度易造成群体内光分布不合理,导致光合性能的降低。灌浆中期前群体光合势（LAD）和叶面积指数（LAI）均表现为中或高密度条件下较高,而后为中或低密度下较高,并且吐丝后LAD所占比率为中或低密度处理显著高于高密度处理,说明高密度条件下冠层结构不合理,造成生育后期叶片提早衰老。在中或低密度下,群体穗位层透光率较大,吐丝期和灌浆中期分别为13.4%~19.45%和16.19%~21.48%;叶面积发展动态较为合理,吐丝期LAI达5.59~6.75,成熟期仍然保持在2.24~3.68,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝期中上层叶片Pn达到33.6~43.8 μmol CO2 m^-2 s^-1;吐丝后的群体LAD较高,特别是中密度下LAD达172.01~235.91 m2 d m-2,后期光合面积持续时间较长,更有利于玉米产量的提高。