不同大垄栽培方法对大豆生育及产量影响的初探

为探讨大豆高产栽培技术模式,通过小区对比试验,进行了3种不同大垄栽培方式,即高垄平台栽培、宽窄密栽培、宽窄密塔式栽培与三垄栽培(对照)生理指标的研究,结果表明:高垄平台和宽窄密栽培与三垄对照相比,显著和极显著提高了R5期大豆群体地上部干重以及叶面积指数;延后了叶面积指数和群体地上部干物质积累量增长的高峰期;高垄平台与宽窄密栽培模式提高了土壤0～20cm土层的最高与最低含水量,对土壤水分具有较强的调整能力,与对照相比均显著提高了大豆产量。不同栽培处理的叶面积指数、地上部干重与产量均呈显著或极显著正相关。宽窄密塔式栽培提高了R5期的光截获量,产量最高。     

不同种植方式玉米冠层光利用情况的比较研究

为探讨不同种植方式玉米冠层光利用情况的差异和"双行交错"种植方式的增产机理,试验设置了等行距种植、大小行平行种植、双行交错种植三种种植方式,并测定其玉米冠层叶片的光截获率、光吸收率和光强日变化等参数。结果表明:三种种植方式的玉米冠层光利用情况存在显著差异,顶层双行交错>大小行>等行距;双行交错种植,其穗层及以上光截获率为88.0%,顶层光吸收率为45.3%,可以利用较强的光和较弱的光;在高密度条件下,双行交错种植可以很快地将光有效截获有效吸收,符合玉米高产栽培群体穗位叶高光截获率的特征,经济产量也最高。双行交错种植方式能够构建合理冠层结构,有效利用光能,为高产栽培提供了一条新途径。     

超高产春玉米冠层结构及其生理特性

 【目的】研究超高产春玉米群体冠层结构和功能特性,揭示超高产形成的生理机制,为春玉米超高产栽培提供理论依据。【方法】以金山27为供试品种,设超高产栽培（SHY）和普通高产栽培（CK）2个处理,于2009年和2010年连续2年的田间试验,测定超高产春玉米冠层结构及生理指标的变化规律。【结果】与普通高产栽培相比,超高产栽培春玉米叶面积指数大,在生育期上表现为吐丝之后更为明显,在叶位上表现为棒三叶最为突出;不同叶位的叶倾角超高产栽培均小于普通高产栽培,而叶向值均大于普通高产栽培,在棒三叶表现最为明显;随着生育时期的推移,超高产栽培与普通高产栽培光合势的差幅增大;吐丝期和乳熟期,两种栽培模式间净光合速率的差异不显著,但冠层光合能力的差异均达到极显著水平;吐丝后40 d内,超高产春玉米叶片SOD和POD酶活性总体上高于普通高产栽培,而MDA含量低于普通高产栽培。【结论】超高产栽培春玉米叶面积指数高,群体光合势大;叶倾角小、叶向值大,冠层结构合理;叶片SOD 和POD活性强,MDA含量低,衰老缓慢,净光合速率相对较高,冠层光合能力强。在合理的栽培技术调控下,超高产春玉米群体结构与个体功能实现了协同增益。     

不同株型玉米光截获模拟研究

作物的高产与本身的结构有着十分密切的关系,玉米的叶倾角对玉米产量及品质起着决定作用。通过将一维辐射传输模型(考虑不同叶倾角)与农田生态系统模型相结合研究不同株型玉米的光截获量和冠层有效辐射,分析比较了不同株型(叶倾角)玉米截获辐射与光能利用的关系。结果表明:在叶面积指数较低时,偏平伸型植株截获的总光合有效辐射大于偏直立型;在叶面积指数较高时,不同株型玉米截获的总光合有效辐射差别不大。对于玉米的整个冠层结构而言,1～2层偏平伸型植株截获的光合有效辐射大于偏直立型;3～4层2种株型截获的光合有效辐射差别不大;5～10层偏直立型植株截获的光合有效辐射大于偏平伸型。     

海岛棉和陆地棉叶片光合特性、冠层结构及物质生产的差异

【目的】探讨海岛棉和陆地棉两个棉花栽培种群体物质生产存在差异的原因,揭示海岛棉和陆地棉产量形成的机理,为选育高光效棉花品种和高产高效栽培提供理论依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用能适应北疆棉区的海岛棉品种（系）（新海22号、H858）和陆地棉主栽品种（新陆早13号、新陆早33号）为试验材料,分别测定不同棉花品种（系）叶片的叶绿素含量、叶面积指数、冠层开度、叶片向日性运动、群体光合速率和生物量等指标,探讨海岛棉和陆地棉两个栽培种间群体冠层结构、叶片光合组分和光合生产特性等的差异。【结果】陆地棉品种冠层上部叶片数量多,叶面积指数大,冠层开度小,上部叶片光截获量占冠层光截获总量的比例大,冠层中下部光截获量少;海岛棉品种冠层上部叶片少,叶面积指数小,冠层开度大,截获的光占冠层光截获总量的比例小;海岛棉品种群体光合速率均比陆地棉高;两个棉花栽培种光合物质生产能力存在显著差异,海岛棉光合产物总量多,但生殖器官占总光合产物的比例显著低于陆地棉;海岛棉和陆地棉产量构成因子及皮棉产量差异显著,陆地棉单位面积总铃数约为1.30×10⁶个/hm²,皮棉产量为3 000-3 500 kg·hm^-2,海岛棉虽然单位面积铃数显著大于陆地棉,达到1.54×10⁶个/hm²左右,但单铃重远低于陆地棉,皮棉产量仅1 500 kg·hm^-2左右;在棉铃空间分布上,海岛棉棉铃主要分布在冠层中下部,而陆地棉棉铃在冠层中上部的分布比例大。【结论】与海岛棉相比,陆地棉总光合产物低,但经济系数高,籽棉产量高,通过改善陆地棉冠层结构,延长群体光合功能期,提高光合产物累积量,有利于陆地棉产量的进一步提高;与陆地棉相比,海岛棉冠层光能利用率高,群体光合速率高,光合物质生产潜力大,但单铃重低,总铃库较小,且铃库与光合源比例失衡,光合产物转运效率低,经济系数小,产量较低。选育大铃、早熟性好的海岛棉品种,并适当增大种植密度,可能是海岛棉增产的技术途径。     

春玉米高产栽培下（≥15 000 kg/ hm）光合和物质积累转运特性

为揭示春玉米高产栽培下产量形成的生理机制,以郑单958为供试品种,设高产栽培(HY)和常规栽培(CK),于2009-2011年进行试验,分析高产栽培下春玉米的光合特性和干物质积累与运转规律。结果表明,3年春玉米高产栽培产量稳定达到15 000kg/hm2,平均单产16 086.8kg/hm2,较对照增产52.8%。高产春玉米叶面积指数(LAI)大,衰退慢,最大LAI达到6.62,成熟期仍保持在3.2以上;从大喇叭口期开始,SPAD值、单位土地面积净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)明显提高,在吐丝期时达到最大且持续保持较高水平;与对照相比,开花期营养器官干物质积累量、花后营养器官(茎、叶和鞘)干物质转运量、转运率及其对籽粒贡献率平均值分别提高22.44%、114.1%、46.56%和42.68%,均达到显著水平。可见,要实现高产再高产,需保证春玉米生育中后期具有光合效率高、功能期较长的高产群体,且在增加开花期营养器官干物质积累量和花后营养器官干物质转运量的同时,进一步促进花后营养器官干物质向籽粒的转移。     

不同品种芝麻冠层结构及其光合特性

为解析芝麻群体冠层结构和功能特性,揭示产量形成的生理生态机制,为芝麻高产栽培提供理论依据,以‘豫芝11'、‘郑芝98N09'和‘大粒杂'为供试品种,对其群体冠层结构参数、光合生理及产量指标进行测定分析。结果表明:从初花期到成熟期,‘大粒杂'的平均叶倾角(MLA)大于‘豫芝11'和‘郑芝98N09',‘大粒杂'的冠层开度(DIFN)始终高于其他2个品种;现蕾期到成熟期光合速率最高。相对于‘大粒杂'和‘郑芝98N09',‘豫芝11'在盛花期叶面积指数(LAD最高,冠层开度最小,利于光截获和光能利用。对产量构成因素进行分析,发现在测试的3个品种中,‘豫芝11'产量最高,‘大粒杂'虽然千粒质量较高,但因单株蒴数过少,产量显著低于‘豫芝11'和‘郑芝98N09'。本试验条件下,‘豫芝11'和‘郑芝98N09'冠层结构适宜、群体光分布合理,利于芝麻高产。     

玉米群体生长与光截获的动态模拟及应用

【目的】群体光截获对玉米生长发育及产量形成均有重要的影响,合理的群体结构直接决定着玉米产量的增加与稳定。群体结构的测量较为繁琐,费时费力,且不能与当地太阳辐射情况充分结合,从而无法对群体结构和功能做出整体的评价。因此,有必要构建合理、简便的玉米群体光截获动态模型,结合群体不同生育期的形态指标与光辐射情况,对群体结构做出快速而精准的评价,为不同区域玉米品种选择、播种密度确定、以及后期管理等提供参考意见。【方法】将玉米群体结构模型与光分布模型相结合,建立简易可靠的群体光截获动态模型。该模型可模拟玉米整个生育期群体光截获的动态变化,并对不同生育期群体结构做出相应的评价。同时,在中国农业大学吴桥实验站开展了两个田间试验,对模型的准确性和应用功能进行了验证。试验均为三因素,分别为品种、密度和氮肥处理,其中试验一:设置2个品种(郑单958,丹玉405),3个密度(4.5×10~4,6.0×10~4,7.5×10~4株/hm~2)和3个氮肥处理(不施氮;施氮180 kg·hm~(-2),于播前、大喇叭口期和吐丝期以1:4:1的比例施入;施氮270 kg·hm~(-2),于播前、大喇叭口期和吐丝期以4:4:1的比例施入);试验二:设置1个品种(郑单958)、1个密度(8.25×10~4株/hm~2)和6个播期(4月20日,5月5日与20日,6月4日与18日,7月3日)。在两个试验中,对玉米不同生育期的群体形态指标、干物重、及产量均进行了测定。【结果】吐丝期和灌浆中期的群体光截获率模拟值与测量值的相关系数分别为0.91和0.85,均达到显著相关。运用该模型对两个田间试验数据的模拟结果显示,光截获率(量)随灌浆期的推进呈先增后减的趋势,吐丝后50 d光截获衰减加速。在试验地区,密度超过6×104株/hm~2时,光截获随密度变化不大;播期为6月中上旬时形成的玉米群体具有较为理想的光截获能力,结构功能潜力较大。产量与灌浆期有效光辐射呈正相关,但相关性随生育期推进逐渐减弱,表明灌浆后期产量的增加对群体光截获的需求减弱。在玉米生长发育后期物质转移对产量的贡献可能发挥着更加重要的作用。产量与群体光截获相关性的动态变化与品种有关,紧凑株型优于平展型。【结论】选择株型紧凑且生育后期群体结构维持较好的玉米品种,通过增加密度可进一步增加夏玉米产量。调整播期增强灌浆初期光合效率也是有效的增产方法之一。     

树形对油桃幼树光截获能力和结果的影响

【目的】研究设施栽培中树形对幼树光截获能力和生长结果的影响。【方法】以一、二年生油桃沪油004为试材，设计4种树形、在生长季节用不同浓度梯度的多效唑树冠叶面喷施处理的方法。【结果】（1）树形对冠层消光系数(K)的影响表现为主干形＞Y形＞开心形＞十字形，十字形和开心形叶面积指数(LAI)之间无明显差异，但都稍高于主干形而极显著大于Y形;冠层光直接辐射透过系数(Tr)和光散射辐射透过系数(TDP)的大小表现为Y形＞开心形＞十字形＞主干形。（2）多效唑处理后，幼树单株平均果实数和平均单果重均表现为主干形多于Y形，而每667m2平均产量则以主干形较高。【结论】设施栽培中采用主干形，树冠形成早期光截获能力较高。多效唑对不同树形的生长结果均产生一定的影响。     

高产玉米杂交种冠层结构与光能利用特征

以高产玉米杂交种郑单958、浚单20、浚单22和登海3719为材料,在大田高产栽培条件下,探讨了高产玉米杂交种的群体冠层结构和光能利用特征。结果表明,高产玉米杂交种的群体冠层具有叶面积指数大、上部茎叶夹角小、穗位叶受光好、光能截获率高、光合效率高等特点。     

机采种植模式下无膜栽培在棉花生产上的应用效果

【目的】在机采种植模式下,研究无膜替代有膜对棉花生长生育及产量的影响,为无膜棉高产栽培提供理论依据。【方法】利用筛选到的适宜无膜栽培的棉花新品系中棉619为试材,采用随机区组排列试验,设置大田有膜与无膜对比试验,分析有膜、无膜配置对棉花生育期、叶面积指数、光截获率、干物质积累及产量因素的影响。【结果】无膜棉生育期推迟9 d、叶面积指数和光截获率降幅分别达到8%和7.16%;无膜处理下的干物质积累起始期和结束期均晚于有膜棉,且干物质积累的持续期和最大速率较有膜棉降低3 d和0.714 g/ d,但生长特征值却高于有膜棉14.893 g;无膜处理的果枝数、结铃数显著减少,籽棉和皮棉产量比有膜处理低6.73%、7.79%,差异不显著,且衣分变化不明显。【结论】中棉619能够不用地膜种植,通过优化栽培措施可以降低无膜棉对叶面积、生物量、光截获率以及产量的损失,实现绿色植棉。     

玉米不同栽培模式的产量及群体适宜密度

以郑单958为材料,在宽窄行栽培模式和常规耕作模式下进行4.5、6.0、7.5、9.0、10.5万/hm2 5个密度梯度试验.结果表明,宽窄行栽培模式下,郑单958的适宜栽培密度为7.86万/hm2,与常规栽培模式相比,宽窄行栽培模式下群体最适宜栽培密度可提高0.52万/hm2,产量增加9.43％.随着密度增加,群体LAI增大.大口期、吐丝期和吐丝25 d宽窄行模式的LAI较常规栽培模式分别增加9.84％、10.65％和8.66％.与常规耕作模式相比,宽窄栽培模式群体对光能的利用率更高,吐丝期和吐丝25 d群体光能截获量较普通栽培模式分别提高5.05％和6.04％.     

适宜河北省种植的高产夏玉米品种筛选

为了筛选出适宜河北省夏玉米区种植的高产玉米品种,2014年以华北平原近5 a审定的15个夏玉米品种为试材,以2000年以来一直作为我国夏玉米栽培试验对照品种的郑单958为对照,在种植密度7.5×10~4株/hm~2条件下,对玉米植株性状、穗部性状、叶面积指数、透光率和产量进行了测定,并对品种进行了综合评价。结果表明:强生928总体表现最好,该品种穗数稳定,千粒重高,株高和穗位高中等,茎秆抗弯曲力较强,生育期光能截获率高,产量居参试品种第1位,达到了10 908.1 kg/hm~2;冀丰223次之,总体表现较好,该品种穗粒数较高,单位面积穗数和千粒重与对照相当,株型紧凑,穗位叶以上叶片直立性好,株高较低,穗位高中等,茎秆抗弯曲力较高,前期生长较快,生育期光能截获率较高,漏光损失较小,产量居参试品种第2位,为10 273.5 kg/hm~2。强生928和冀丰223总体表现较好,较适宜在河北省夏玉米区推广种植。     

不同引进地被竹种光合生理特征比较

通过探讨6个国外引进的地被竹种光合生理特征,掌握引进地被竹种的栽培特性,丰富园林地被植物资源,为观赏地被竹种的高效培育和园林化利用提供科学依据。选取掌叶笹竹、熊笹竹、多枝笹竹、青丝赤竹、大笹竹和白纹椎谷笹竹为试验材料,用Licor-6400型便携式光合作用测定系统测量叶片的即时光合作用、光响应和CO_2响应特征。结果表明:(1)6个竹种中,白纹椎谷笹竹、青丝赤竹和大笹竹的即时光合作用显著强于熊笹竹和多枝笹竹;(2)光响应结果显示,白纹椎谷笹竹和青丝赤竹具有高最大净光合速率(Pmax)、低光补偿点(LCP)和普通饱和点(LSP),掌叶笹竹和大笹竹具有高Pmax、低LCP和高LSP,熊笹竹和多枝笹竹则表现为低Pmax、高LCP和普通LSP;(3)CO_2响应结果显示,青丝赤竹和白纹椎谷笹竹具有较高的CO_2饱和最大光合速率、羧化速率和较低的CO_2补偿点、饱和点,熊笹竹和多枝笹竹具有较低的CO_2饱和最大光合速率、羧化速率和较高的CO_2补偿点、饱和点。因此,青丝赤竹和白纹椎谷笹竹光能、CO_2利用率较高,可以在光照较弱的区域栽植;掌叶笹竹和大笹竹光合能力强,且适生区域较广;熊笹竹和多枝笹竹光合能力弱,应利用设施栽培以满足园林、盆景等小范围的需求。     

罗汉果—生姜间作对生姜光合特性和产量的影响

【目的】探讨罗汉果与生姜间作对生姜光合特性和产量的影响,为罗汉果间作生姜种植提供参考。【方法】2011年进行大田实验,设3个处理,分别为罗汉果棚式栽培间作生姜（P）、罗汉果立式栽培间作生姜（L）、裸地栽培生姜（CK）,比较不同栽培方式对生姜光合特性和产量的影响。【结果】罗汉果棚式栽培间作生姜条件下,生姜叶片的净光合速率在生长前期略高于CK, 生长后期低于CK, 气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均低于CK,产量与CK差异不大。在罗汉果立式栽培间作生姜条件下,生姜叶片的净光合速率在生长前期高于CK, 生长后期略低于CK, 气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率低于CK,产量比CK增加68.1%。【结论】罗汉果—生姜间作可以改变生姜叶片的净光合速率,影响生姜产量,减少投入,提高土地利用率,增加经济效益。     

低温弱光对果菜类蔬菜作物气孔特性的影响

[目的]研究低温弱光对果菜类蔬菜作物气孔特性的影响。[方法]通过比较低温弱光处理组（温度为15℃/8℃,光照为4 000lx）与对照组（温度为25℃/18℃,光照为11 000 lx）,研究番茄、辣椒、茄子、黄瓜、西葫芦、甜瓜气孔相关特性的差异。[结果]低温弱光处理后,番茄、辣椒、茄子、黄瓜、西葫芦、甜瓜叶片的气孔开张比和开张度均比CK组大,且差异极显著;气孔导度（Gs）比CK组小,其中处理组茄子、西葫芦、甜瓜叶片的气孔导度与CK组差异显著;胞间CO2浓度（Ci）比CK组大,其中处理组番茄、甜瓜叶片的胞间CO2浓度与CK组差异显著。[结论]该研究为果菜类蔬菜作物的高产抗逆栽培提供了理论依据。     

罗汉果一生姜问作对生姜光合特性和产量的影响

【目的】探讨罗汉果与生姜问作对生姜光合特性和产量的影响,为罗汉果间作生姜种植提供参考。【方法】2011年进行大田实验,设3个处理,分别为罗汉果棚式栽培间作生姜（P）、罗汉果立式栽培间作生姜（L）、裸地栽培生姜（CK）,比较不同栽培方式对生姜光合特性和产量的影响。【结果】罗汉果棚式栽培间作生姜条件下,生姜叶片的净光合速率在生长前期略高于CK,生长后期低于CK,气孔导度、胞间C0髯衣度和蒸腾速率均低于CK,产量与CK差异不大。在罗汉果立式栽培间作生姜条件下,生姜叶片的净光合速率在生长前期高于CK,生长后期略低于CK,气孔导度、胞间c02浓度、蒸腾速率低于CK,产量比CK增加68．1％。【结论】罗汉果一生姜间作可以改变生姜叶片的净光合速率,影响生姜产量,减少投入,提高土地利用率,增加经济效益。     

LIGHT INTERCEPTION AND USE EFFICIENCY DIFFER WITH MAIZE PLANT DENSITY IN MAIZE-PEANUT INTERCROPPING

• Intercropping intercepted more light than sole peanut but less than sole maize.• Maize light use efficiency (LUE) increased with plant density in the intercropping.• Intercropping did not affect LUE of maize but increased peanut LUE.Intercropping increases crop yields by optimizing light interception and/or use efficiency. Although intercropping combinations and metrics have been reported, the effects of plant density on light use are not well documented. Here, we examined the light interception and use efficiency in maize-peanut intercropping with different maize plant densities in two row configurations in semiarid dryland agriculture over a two-year period. The field experiment comprised four cropping systems, i.e. monocropped maize, monocropped peanut, maize-peanut intercropping with two rows of maize and four rows of peanut, intercropping with four rows of maize and four rows of peanut, and three maize plant densities (3.0, 4.5 and 6.0 plants m⁻¹ row) in both monocropped and intercropping maize. The mean total light interception in intercropping across years and densities was 779 MJ·m⁻², 5.5% higher than in monocropped peanut (737 MJ·m⁻²) and 7.6% lower than in monocropped maize (843 MJ·m⁻²). Increasing maize density increased light interception in monocropped maize but did not affect the total light interception in the intercrops. Across years the LUE of maize was 2.9 g·MJ⁻¹ and was not affected by cropping system but increased with maize plant density. The LUE of peanut was enhanced in intercropping, especially in a wetter year. The yield advantage of maize-peanut intercropping resulted mainly from the LUE of peanut. These results will help to optimize agronomic management and system design and provide evidence for system level light use efficiency in intercropping.     

稻田免耕稻草覆盖马铃薯光合特性的研究

[目的]探索稻田免耕马铃薯高产的生理机制。[方法]采用随机区组设计,设马铃薯免耕栽培和传统翻耕栽培2个处理,在马铃薯块茎增长期间,测定供试叶片的光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率。[结果]一天中稻田免耕马铃薯的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率都高于翻耕处理,而胞间CO2浓度低于翻耕处理。免耕马铃薯平均每穴的产量为490 g,翻耕的为230 g,两者的差异达到极显著水平。同时,免耕的大、中薯个数及产量也明显高于翻耕处理。[结论]该研究从光合特性方面揭示了稻田免耕马铃薯增产的机理,为生产实践提供了科学依据。