东北玉米生长发育动态模拟模型研究

利用相关试验数据和气象资料,通过MATLAB及相关软件求得模型参数,确立东北玉米生长发育动态模拟模型,对玉米生育期、植株累积干物质及产量等进行模拟。经实测值与模拟值对比发现,玉米各生育期之间观测与模拟的平均绝对误差都为2.6 d,植株干物质累积量的平均相对模拟误差为25%,玉米叶面积指数实测值和模拟值吻合较好,R2和RMSE分别为0.975和0.261,模型模拟效果较好,可用于对玉米生长和产量的模拟以及对作物的生长监测和遥感估产。     

不同时期喷施5;氨基寡糖素对棉花生长发育及产量影响

[目的]明确不同时期喷施5;氨基寡糖素(海岛素)对棉花生长发育及产量影响.[方法]以新陆中37号为材料,采用随机区组试验,研究不同时期喷施海岛素对棉花生长及产量的影响.[结果]喷施海岛素可降低棉花株高,增加棉花叶绿素含量、主茎功能叶叶面积,提高棉花有效果枝数及成铃率,增加棉花干物质重、单铃重及产量;主茎功能叶叶面积以花铃期喷施和混合期喷施优于其他处理;苗期喷施和蕾期喷施更有利于前期蕾铃数的形成,但花铃期喷施对棉花成铃率有很大优势,干物质积累量和籽棉、皮棉产量也最为突出,其皮棉增产幅度为9.1;.[结论]苗期、蕾期喷施海岛素有利于棉花株型的塑造及蕾铃的形成,花铃期喷施海岛素则有利于棉花生长及产量的提高.     

氮肥施用策略对棉花干物质积累及产量构成的影响

[目的]明确膜下滴灌棉花不同氮肥施用策略对棉花生长的影响.[方法]在新疆库尔勒市包头湖农场进行大田试验,对不同生育期棉株干物质积累进行测定.[结果]各处理棉株干物质积累动态都呈"S"型曲线,用Logistic生长函数进行拟合,模型拟合较好;棉花干物质积累速率最快时间在初花期至盛铃期,棉株干物质积累总量与皮棉产量之间存在很好的一致性,各处理间单株铃数、籽棉产量、皮棉产量存在显著差异,而各个处理间单铃重和衣分差异不显著.[结论]在蕾期、花铃期前轻后重,盛铃期前重后轻的施肥策略能够获得较高的干物质积累量,其产量也最大.     

棉花干物质累积与养分吸收的模拟模型研究

采用连续系统模拟方法,研究养分胁迫对棉花干物质累积进程的影响,建立了棉株干物质累积、养分累积与叶面积系数的动态模拟模型,并确定了养分胁迫下棉花干物质分配的各项参数,以及棉株各器官随生理日变化的养分变化动态。该模型可为棉花生产管理动态模拟系统以及棉花害虫管理系统提供基础模型与理论依据。     

温室番茄光合生产和干物质积累模型的建立

本文在借鉴国内外温室蔬菜作物光合生产和干物质积累模拟模型的基础上,根据温室番茄的试验数据,确定参数ε和参数PLMX,分别为0.45kgCO2ha-2h-1/(Jm-2s-1)、30kgCO2ha-2h-1,从而建立了温室番茄光合生产和干物质积累模拟模型。建立的模型包括叶面积指数动态模型、光合生产动态模型和干物质积累动态模型。模型利用生长度日对叶面积指数LOG ISTIC方程建立了叶面积指数动态模型LAI=3.6/(1 EXP(13.131731-0.0141×GDD 0.000001×GDD2));应用简便有效的高斯积分法计算冠层每日的总同化量,建立了光合作用模型。该模型既考虑了光合有效辐射的日变化规律,又考虑了太阳高度角的变化对冠层反射率的影响,此外,模型还考虑了温度对呼吸作用的影响。通过不同品种、不同播期下的干物质积累实测值对模型进行检验,结果表明模型有较强的精确性。     

黄河流域棉区转基因抗虫杂交棉关键栽培技术

黄河流域棉区作为我国最大的产棉区,自20世纪50年代以来,棉田面积和总产均居全国首位。常年棉花播种面积达320万hm2,总产达210万t以上,面积和总产分别约占全国的56%和47%,是当前我国棉花生产的重点区域。但该区域棉花单产水平低于全国平均水平,因此,提高该区域棉花单产及总产水平,对促进我国棉花生产水平再上新台阶有着重大意义。转基因抗虫杂交棉具有棉苗生长快,横向生长优势强、营养生长和生殖生长优势明显、抗虫效果好、单株结铃多、桃大铃大、籽皮棉产量高、省工省时易管理等显著特点,近年来,深受黄河流域棉区广大棉农欢迎,正成为该区域…     

不同种植模式对棉花产量和土壤养分含量的影响

为合理选择棉花种植模式提供科学依据,田间试验棉花种植模式设单作、间作1行绿豆、间作2行绿豆,每种模式的行距均设2个水平处理,研究了不同模式处理对棉花株高、叶面积、干物质积累、SPAD值、光合速率、产量以及土壤养分含量的影响。结果表明:与75 cm+75 cm等行距种植模式相比,90 cm+60 cm宽窄行单作种植能显著增加蕾期和花铃期的棉花叶面积以及地下部干物质积累量,显著提高花铃期棉花倒四叶的叶绿素含量,提升光合效率,显著增加单铃数、籽棉产量和皮棉产量。与棉花宽窄行单作处理相比,采用100 cm+50 cm行距、在棉花宽行间作1行绿豆处理的棉花单铃数、单铃重、籽棉产量和皮棉产量下降均不明显,耕层土壤碱解氮含量略有提高,还可以增加绿豆收益。综合考虑棉花产量与经济效益,本研究条件下,适宜的棉花种植模式为宽窄行90 cm+60 cm单作或100 cm+50 cm间作1行绿豆。     

丹参叶面积指数与干物质积累模拟模型

引用“辐热积”概念,建立叶面积指数模型和基于光合的干物质积累模型。将叶面积指数模型和高斯积分法相结合,依据丹参的冠层结构特点,建立三层模型。选用光合直角双曲线模型,并考虑温度对最大光合速率的影响,量化丹参的呼吸消耗;去除生长后期气温下降、光照减弱等因素造成丹参地上部分枯萎、干物质减少,使后期模拟更为精确,从而建立基于生理生态过程的丹参光合生产和干物质转化积累动态模拟模型。用均根方差、相对误差及拟合指数对独立的试验2数据进行检验,叶面积指数和干物质模型模拟值和实测值间决定系数R≥0.992,模拟值和实测值间符合度达到极显著水平,回归相对误差均在10%左右,拟合指数均接近于1。     

黄河流域棉区高密度垄作对棉花的增产效应

【目的】垄作栽培与合理密植作为单项技术措施用于棉花生产已有较多研究报道,但两者配合运用的研究较少。本文旨在明确种植方式与密度的互作效应,使合理密植与种植方式有机结合,实现棉花增产增效。【方法】2010—2011年以K638为试验材料,采用裂区设计,在山东临清市研究了种植方式（平作和垄作）和密度（3、6和9株/m2）对棉花干物质积累与分配、叶面积变化动态、蕾铃脱落、产量及产量构成的影响。【结果】种植方式和密度对棉花产量有显著的互作效应,平作情况下以中密度（6株/m2）的产量最高;垄作条件下以高密度（9株/m2）的产量最高,中、低密度（3—6株/m2）的产量较低,高密度垄作较传统的中等密度平作平均增产皮棉13.6%。与平作比较,垄作可增加铃数,提高早熟性,铃重随密度升高有降低趋势;垄作栽培提高了群体干物质积累量、叶面积指数,盛铃期和始絮期高密度垄作较中密度平作的叶面积指数分别高24.2%和22.1%,烂铃率和脱落率显著降低。【结论】种植方式和密度可以单独或协同影响生物产量、经济系数和产量结构,从而影响经济产量。高密度垄作是黄河流域棉区棉花增产的重要栽培模式。     

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.     

无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响

【目的】研究无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响,为新疆南疆棉花无膜滴灌栽培技术提供数据支持和理论依据,筛选出适宜的品种、密度和播期。【方法】分别在库尔勒、阿拉尔、图木舒克进行试验,采用无膜滴灌栽培方式和裂-裂区试验设计,研究品种、密度、播期3个因素对棉花生育期、产量构成、农艺性状、干物质积累、纤维品质的影响。【结果】品种和播期对棉花生长影响较大,生育期较短的早熟棉花品种子棉产量较高;播期推迟造成生育期延长,并使子棉产量、单株铃数、衣分、霜前花率逐渐下降,对农艺性状和纤维品质造成一定影响;密度增加造成单株铃数、株高、单株果枝数、单株果节量逐渐下降,对子棉产量、纤维品质未造成显著影响。【结论】棉花品种中619熟性较早,产量较高,可作为新疆南疆无膜滴灌栽培的适宜品种;适宜的播期为4月15~25日;密度22.5×10⁴株/hm²的子棉产量在3个密度中最高,为适宜的种植密度。     

不同配置方式对棉花冠层结构及产量的影响

在大田自然生态条件下,对目前生产上采用的三种配置方式下的冠层结构及与产量的关系进行研究.结果表明,在北疆特早熟棉区适期播种条件下,最适配置方式为小三膜.该配置方式下,棉花冠层结构及光合物质累积均优于其它群体,经济产量高.同时,提出适宜冠层结构的若干指标,为确定棉花高产栽培措施及建立棉花生产管理模型提供参考.     

不同施钾量对陆地棉干物质积累、养分吸收和产量的影响

[目的]研究不同施钾量对北疆陆地棉棉花干物质积累、养分吸收和产量的影响效应.[方法]采用单因子随机区组设计,设6个施钾处理,进行田间小区试验.[结果]不同施钾量处理棉株干物质积累动态变化规律可用“S”曲线方程拟合,且干物质积累速率均呈单峰曲线变化,峰值出现在出苗后约105 d左右;其中,中等施钾量的K4处理,棉株地上部总干物质、茎叶干物质和蕾铃干物质生长的最快时期提前,关键时期持续期长,干物质积累量和积累速率增加.不同施钾处理下陆地棉氮、磷、钾的吸收符合Logistic生长函数模型.各处理棉花钾素的吸收集中在出苗后的25～90 d,其中65 d左右吸钾量占生育期总吸收量的近60;.[结论]在一定范围内增加钾肥的用量可以促进棉株对氮、磷养分的吸收.增施钾肥使陆地棉的单株铃数和单铃重显著增加,中等施钾量的K4处理皮棉产量达到1 785.88 kg/hm2,比未施肥处理提高了52.20;.     

常规棉与杂交棉各器官干物质积累及产量构成差异特征

【目的】研究常规棉与杂交棉在生长过程中棉花干物质积累与其分配规律的影响关系。【方法】选用6个棉花品种作为材料,其中2个大田推广常规棉花品种分别为新陆中38号、J206-5,4个F₂代杂交棉,分别是18-1883、18-1887、H602、H628,在新疆南疆阿拉尔垦区种植,相同种植密度(1.4×10⁴株/667m²)下,高产栽培管理,分析不同器官干物质积累及其与产量的关系。【结果】常规棉品种单株干物质积累总量新陆中38号(149.09 g)＞J206-5(127.44 g),F₂代杂交棉单株干物质积累总量为H602(158.71 g)＞18-1883(148.26 g)＞H628(143.56 g)＞18-1887(130.69 g);RAR值(生殖器官与营养器官干物质比值)常规棉品种新陆中38号(0.334)＞J206-5(0.328),F₂代杂交棉18-1887(0.40)＞H628(0.35)＞18-1883(0.32)＞H602(0.30);常规棉品种的平均单株皮棉产量新陆中38号(22.86 g)＞J206-5(20.27 g),F₂代杂交棉的小区皮棉产量H628(27.83 g)＞H602(24.94 g)＞18-1883(21.66 g)＞18-1887(19.33 g)。【结论】F₂代杂交棉H602、H628单株干物质积累总量、产量构成因素等指标最好。在相同种植条件下,F₂代杂交棉H628更适合在南疆阿拉尔垦区种植。     

不同种植密度对棉花产量性状的影响

[目的]确定北疆棉花的适宜种植密度。[方法]以新陆早33为供试棉花品种,研究不同种植密度（9.0、13.5、18.0、22.5、27.0、31.5万株/hm2）对其产量性状的影响。[结果]棉花生育期随种植密度的增加而延后;种植密度与棉花株高、叶片数、果枝数、蕾数、铃数、铃重、衣分均呈显著负相关;棉花不同器官干物质积累均呈＂S＂型曲线,花铃期棉花干物质积累最快;密度为22.5万株/hm2处理棉花的铃重、衣分、籽棉和皮棉产量最高。[结论]北疆早熟棉花品种的适宜种植密度为22.5万株/hm2。     

sGK棉乡69产量构成因素分析与高产结构模型

运用偏相关与通径分析方法对2006-2007年河南省棉花品种区试及生产试验中sGK棉乡69品种的数据进行分析,结果表明,该品种应在合理密植的基础上,以力争单株多结铃、增总铃、稳铃重、保衣分为主攻方向。从产量结构模型模拟得出该品种皮棉产量在1050～1800kg/hm2间,产量构成因素为:密度34978～44049株/hm2,株铃数18.02～21.69个,铃重4.97～6.10g/个,衣分34.22%～46.35%。     

新疆南疆不同棉花品种的生长特征及其品质分析

【目的】测定不同品种的生育期、生物量、冠层结构、产量及纤维品质等指标,分析其各自的特征差异,筛选出适宜于新疆南疆地区种植的优良棉花品种。为新疆南疆机采棉高产优质栽培提供理论依据。【方法】以6个棉花品种为试验材料,于2016~2018年度在新疆南疆阿拉尔地区设置品种比较试验。【结果】年际与品种对棉花熟性、地上部干物质、光辐射截获率、叶面积指数均存在影响,但品种作用更大。在机采棉种植模式下,鲁棉研36号和中棉所57号早熟,中棉所75号、中棉所88号和中杂7号中熟,中棉所60号晚熟。6个棉花品种相比,中棉所88号生育期适中,叶面积指数和光截获率均最高,干物质积累量最大,其增幅较最低的鲁棉研36号分别达到31.48%~36.59%、25.52%~28.02%,22.85%~29.97%,籽棉和皮棉产量均最高,分别达到6 470.87和2 612.65 kg/hm²,;产量构成因子中,中棉所88号棉铃数高且空间分布更合理,衣分和铃重显著提高,有利于增产;纤维品质指标中,中棉所88号上半部平均度、整齐度数和断裂比强度均最高,3年中均值分别达到30.21 mm、85.12%、30.48 cN/tex,马克隆值和断裂伸长率均最低,纤维品质综合表现较好。【结论】中棉所88号是较为适合南疆种植的棉花品种。     

南疆超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征的研究

[目的]在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征.[方法]于2008～2009年,以高产(皮棉单产2 250～3 000 kg/hm<'2>)和中低产(皮棉单产2 250 kg/hm<'2>以下)棉花为对照,研究超高产棉花(单产皮棉3 000 kg/hm<'2>以上)不同生育时期干物质积累与养分运移特征.[结果]超高产棉花干物质快速积累持续期长,且积累量大,光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,而向蕾铃器官分配较多,保证了后期产量形成;高产、中低产棉花开花后则仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大.超高产棉花茎、叶器官对N、P<,2>O<,5>、K<,2>O吸收集中在盛花期前,初花期至盛花期达到高峰,而蕾铃的积累高峰出现在盛铃期,峰值显著高于高产和中低产棉花.超高产棉花养分吸收到达t<,1>时间依次为N>K<,2>O>P<,2>O<,5>,△t较长,CT较大,且随着产量水平的降低而减少.[结论]不同产量水平棉花干物质积累分配与养分吸收差异显著.     

不同基肥水平对棉苗生长和棉花产量的影响

【目的】研究不同基肥水平对棉苗生长和棉花产量的影响,促进棉花基肥的合理施用及棉花化肥的减施增效。【方法】设置基肥施肥量分别为20、30、40、50和60 kg/667m²的5个处理,分别在2叶期、4叶期和6叶期采样,测定棉株株高、鲜重、干重,对比不同肥力水平下棉花苗期生长情况;棉花采收期,测定不同基肥水平下的棉花产量和衣分。【结果】不同基肥水平对棉苗株高、鲜重、干重及干物质比有一定影响,但影响幅度不大;以基肥施肥量30 kg/667m²处理的综合指标及经济性较好。产量与基肥施用量呈正相关,但衣分随施肥量增加有所降低;各处理皮棉产量无显著性差异;以基肥施肥量30 kg/667m²处理的经济性最好。【结论】在所设5个不同基肥施用水平之间对棉花苗期的生长情况和产量影响不大,从经济性和生态效益综合考虑,在后期追肥实现水肥一体化及合理追肥条件下,基肥施用量以30 kg/667m²为宜。