不同穗型不同行向水稻穗遮光问题理论研究

分析了不同穗型不同行向水稻穗对行间的遮光时间、遮光部位及遮光长度,结果表明穗遮光时间在临界高度以上南北行向比东西行向长。对南北行向,穗遮光部位上午随时角的增加逐渐向下移动,东西行向在临界高度以上与南北行向趋势相似,在临界高度以下则随时角的增加先逐渐向下移动,而后又向上移动至临界高度。穗遮光长度在0至穗长之间。对比不同重量穗型可知,弯曲穗型穗对行间遮光影响小,对行内遮光影响大。     

水稻灌浆期群体光能截获与利用分析

对直立穗型和弯曲穗型水稻品种灌浆期群体光能截获与利用情况测定分析的结果表明:不同穗型水稻群体的光截获在南北行向上存在明显差异,东西行向差异不显著;直立穗型南北行向群体光垂直递减率明显小于弯曲穗型,但漏光损失较多;各群体的冠层光反射均随水稻生育期的发展而增大,品种之间差异明显;各群体的地表漏射在行向间差异明显,品种间差异不大。     

行向对不同穗型水稻群体微气象特性影响的研究--Ⅱ.行向对群体干物质生产的影响

对沈阳地区不同行向、品种水稻生长过程中干物质积累的试验观测结果表明，行向对水稻群体叶重、茎鞘重的影响较大，而对穗重的影响相对较小；东西行向有利于水稻群体地上部分干物质的累积，直立穗型水稻采用东西行向比弯曲穗型水稻更有利。     

不同遮光度对冬小麦生长发育和水分利用效率的影响

[目的]探究不同程度遮光对冬小麦生长发育和水分利用效率的影响,分析遮光条件下小麦的生长发育状况及耗水特性,为节水灌溉提供新途径。[方法]通过小区试验,设置不遮光(CK)、20%遮光(L_(20))、40%遮光(L_(40))、60%遮光(L60)、80%遮光(L_(80))共5个处理组,分析冬小麦株高、叶面积、干物质、产量和水分利用效率的变化特征。[结果]遮光处理使冬小麦生育期延长,叶面积增加,但各处理间的株高无明显变化;L_(40),L60,L_(80)处理抑制了冬小麦茎、穗干物质的积累;遮光使得光合产物在茎、叶、穗各器官中的分配比例发生变化,但L_(20)处理对冬小麦茎、叶、穗干物质的积累和分配无明显影响;遮光使得土面蒸发量和冬小麦的总耗水量均明显降低,且遮光度越大,降低幅度越大;与CK相比,L_(20)处理的产量下降了4.23%,水分利用效率则提高了10.11%,其他处理的产量和水分利用效率均有所下降。[结论]L_(20)处理对产量无明显影响,但有效提高了水分利用效率,起到了明显的节水作用。     

15N示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响

在大田试验条件下,采用15N示踪法,设置不遮光(T0)、开花后1～10d遮光(T1)、开花后11～20 d遮光(T2)和开花后21～30 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置15N尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+ 15N尿素作追肥两个15N示踪的微区,研究灌浆期弱光条件下不同穗型小麦品种对不同来源氮素的吸收、分配、转运和氮素利用效率的影响.结果表明,灌浆期不同阶段遮光均不利于植株对氮素的吸收、积累和转运,品种间表现一致,呈T0 ＞T3 ＞T2 ＞T1规律;小麦植株吸收的氮素68.0 ％～71.39％来自土壤氮,对追施氮的吸收量大于底施氮,灌浆期遮光增加了土壤氮素在营养器官的分配比例,不利于营养器官中土壤氮素向籽粒中的转运;各处理籽粒产量、肥料氮吸收量、氮肥利用率和肥料偏生产力均表现为T0 ＞T3＞ T2 ＞T1.相同处理条件下,济麦22籽粒产量和对肥料的利用大于山农8355.小麦灌浆期阶段性遮光降低了植株对氮素的吸收、转运和籽粒产量,以灌浆前期遮光影响最大,中期次之,后期最小;相同遮光条件下济麦22的籽粒产量和氮素利用率较高.     

氮肥对西辽河平原灌区不同穗型水稻氮素吸收与分配的影响

通过比较氮肥对不同穗型水稻产量、氮素积累和分配方面的差异,探求西辽河平原灌沤不同穗型水稻氮肥需要量。本研究选用典型的直立穗型水稻品种沈农265和半直立穗型水稻品种辽粳294为试材,研究氮肥对水稻氮素吸收和分配等的影响。结果表明,不同氮肥条件下,直立穗型沈农265穗长、穗粒数及经济系数较高,穗数较低;抽穗至收获阶段,直立穗型沈农265氮素积累量高于半直立穗型辽粳294,分蘖至抽穗阶段相反。增施氮肥可以提高水稻氮素最大累积速率,使氮素最大累积速率及快速累积速率出现时间提前。和半直立穗型辽粳294相比,直立穗型沈农265氮素最大累积速率小,最大累积速率出现时间及快速累积速率起止时间延后,高氮处理下氮素的吸收速率和利用效率相对较高。     

春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟

选取跨度为12m、高4.2m的塑料大棚,研究模拟计算春秋分时一日内不同时间段保温被遮光阴影带在棚内东西向的移动位置和距离,模拟保温被顶卷对大棚内东西向不同位置光合有效辐射日总量（DLI）分布的影响,并对棚内遮光情况进行实测计算,分析棚内东西向DLI分布规律。模拟计算结果表明,大棚内东西向中点位置的DLI最小,为10.91mol·m−2·d−1。自中点处向东西各1m范围内为棚内DLI低值区域,由10.91mol·m−2·d−1变为12.20mol·m−2·d−1,上升了11.8%。向东西两侧距离中点越远DLI值越大,最大值为13.70mol·m−2·d−1,位于棚两侧边缘,距中点6m处。实测结果表明,大棚内DLI值也表现为东西向中点位置最小,为7.31mol·m−2·d−1,自中点处向东西各1m范围内为棚内DLI低值区域,由7.31mol·m−2·d−1变为7.56mol·m−2·d−1,上升了3.4%。向东西两侧距离中点越远DLI值越大,最大值为12.70mol·m−2·d−1,位于大棚两侧边缘,距中点6m处。DLI的实测值与模拟计算值变化规律基本一致,均表现为在大棚内中点位置最小,沿大棚中点向东西两侧各逐渐增加,且在光环境较差的季节,中间区域的DLI值过低会限制喜光作物的正常生长。     

玉米摘穗收获机械损伤影响因素分析

针对辊式玉米收获机收获损失大、籽粒损伤高的问题,该文通过理论分析与台架试验相结合的方法对摘穗过程中玉米损伤的影响因素及趋势进行了分析,建立了摘穗时果穗受力的数学模型并分析了各作用力随摘穗辊间隙、果穗直径的变化规律及其对收获损失和籽粒损伤的影响:随着摘穗辊间隙和果穗直径增大,摘穗辊凸棱对果穗的作用力、果穗受到摘穗辊的摩擦力以及果穗大端籽粒所受竖直方向的作用力都呈增大趋势,果穗损伤增加;果穗长度超过175 mm时,随果穗长度增加籽粒损伤明显增大,但果穗长度对籽粒损失无显著影响;摘穗辊转速在650~850 r/min变化时,果穗损伤率和籽粒损失随转速增加呈现先减小后增大的趋势;利用高速摄像技术对果穗的运动分析发现:果穗竖直方向运动速度对果穗损伤无明显影响,但果穗与摘穗辊接触时间越长,越容易对果穗造成损伤。该文通过对机械摘穗损伤机理的分析明确了影响摘穗损伤的主要因素,可为玉米摘穗装置的优化设计提供参考。     

多效唑和乙烯利对谷子穗颈、穗部性状及灌浆的影响

为探究既能抑制谷子植株的贪青徒长,又不影响谷子产量的最佳多效唑和乙烯利处理,以农大8号为试验材料,采用随机区组设计,在谷子不同生育时期分别叶面喷施多效唑和乙烯利,研究2种植物生长调节剂单施[多效唑分别于拔节期前(A1)、拔节期(A2)、孕期期(A3)喷施;乙烯利分别于孕穗期(B1)、抽穗期(B2)、灌浆期(B3)喷施]和互作(A1B1、A1B2、A1B3、A2B1VA2B2、A2B3VA3B1、A3B2、A3B3)对谷子穗颈、穗部性状及灌浆的影响。结果表明,多效唑、乙烯利单施处理下,谷子穗颈粗、穗颈干物质显著提高,但其他穗颈参数无显著差异;谷子穗粗显著增加,在A1处理下达到最大值,较CK增加5.39%,穗重、穗粒重均在B2处理下最高,较CK分别增加7.25%、6.94%,穗长、穗码数无显著差异;籽粒灌浆速率有所提高,但秕谷率无显著变化。多效唑、乙烯利互作处理下,谷子穗颈粗、穗颈抗折力及干物质重显著增加,穗颈弯曲力矩、穗颈重心高度及含水量明显下降;谷子的穗长、穗码数显著减少,穗粗显著增加,在A1B3处理下达到最大,与CK相比,其穗长、穗码数分别减少20.11%、9.75%,穗粗增加10.15%,穗重、穗粒重均在A2B2处理下达到最大值,较CK分别增加11.45%、9.50%;随着籽粒灌浆速率的提高,秕谷率显著降低,在A2B2处理下达到最小值,较CK降低50.00%。表明与单施相比,两种调节剂互作效应更显著。在谷子拔节期前或拔节期喷施300 mg·L^-1多效唑后,在抽穗期或灌浆期追施400 mg·L^-1乙烯利最为适宜,而在孕穗期追施乙烯利会降低穗粒重,导致产量下降。本研究结果为谷子的化学调控和高产栽培提供了理论依据。     

散射膜日光温室中种植垄向对番茄生长和产量的影响

在普通薄膜覆盖下的中国日光温室中,普遍采用南北垄向的种植方式,但较短的南北种植距离限制了农机具的使用和作业效率的提高。该研究在散射光日光温室中(散射膜的雾度55%,透光率85%),对南北、东西2种垄向种植的番茄的光环境、生理和产量指标进行了测试分析,以探讨在散射光日光温室中采用东西种植垄向的可行性。结果表明:东西与南北垄向番茄冠层的光照累积量无显著性差异;东西和南北方向种植的番茄的叶面积指数(LAI)分别为4.34和4.29,SPAD值分别为(42.7±1.0)和(43.1±0.6),叶片净光合速率分别为12.8和12.4μmol/m~2·s,差异均不显著;2016年12月至2017年4月番茄的实测总产量,东西和南北垄向分为2 537.6和2 421.1 kg,也没有明显差异。因此,在散射光日光温室中种植垄向对番茄的生长和产量没有产生影响,可以采用东西垄向的种植方式来替代南北垄向进行番茄生产。     

灌溉方式与施氮量对杂交粳稻颖花形成及籽粒充实的影响

为探讨不同灌溉方式与施氮量处理大穗型杂交粳稻穗粒数形成和籽粒充实的差异,以大穗型杂交粳稻甬优1538为材料,设置灌溉方式(W0:浅水层灌溉;W1:轻干湿交替灌溉)和施氮量(N1:施纯氮225 kg·hm~(-2);N2:施纯氮300 kg·hm~(-2);N3:施纯氮375 kg·hm~(-2))二因素试验,研究其对大穗型杂交粳稻稻穗颖花形成及籽粒结实性状的影响。结果表明,灌溉方式与施氮量对大穗型杂交粳稻稻穗总枝梗与颖花形成均有显著影响。与W0相比,W1显著增加了总枝梗与颖花分化数、退化数和现存数;3种氮肥水平下,N2的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低。灌溉方式与施氮量对大穗型杂交粳稻枝梗与颖花形成的影响因着生部位不同而异。灌溉方式与施氮量对一次枝梗和颖花以及上部二次枝梗与颖花的影响均不显著,但在W1和N2条件下显著增加了中、下部二次颖花的分化数并减少退化数,促进了中、下部枝梗与颖花形成。灌溉方式和施氮量对强势粒千粒重和充实度的影响不显著,而对中势粒和弱势粒的千粒重和充实度的影响达显著水平,其中W1显著高于W0,N2显著高于N1和N3。在轻干湿交替灌溉条件下,N2有利于二次枝梗和颖花的形成,提高穗粒数的同时增加了籽粒粒重和充实度,从而提高了产量。本研究结果为大穗型杂交粳超高产栽培的养分水分管理提供了理论依据和实践指导。     

冬小麦籽粒产量及其构成要素随晚霜冻害变化规律研究

以国审矮抗58小麦品种为研究对象,考察其100个田间样点在2013年4月7、10和21日发生的3次自然霜冻过程中的冻害状况.依据受冻穗的长短对冻害进行分级,构建残穗指数（DEI）作为总体冻害程度评价指标,比较每百穗中不同冻害级别的籽粒产量及其构成要素之间的差异,对每百穗中籽粒产量及其构成要素随冻害级别的变化以及1 m2内穗数和实际产量随残穗指数的变化趋势进行拟合,以揭示冬小麦产量及其构成要素随晚霜冻害变化的规律.结果表明,每百穗中各级冻害穗数、穗粒数和实际籽粒重均显著低于未受冻穗（P＜0.01）.冻害级别越高,穗粒数和实际籽粒重越低,穗数呈先显著降低后小幅回升的变化态势,千粒重先显著增加而后降低（P＜0.01）.随着冻害级别提高,每百穗中穗数、穗粒数、千粒重和实际籽粒重分别呈上开口抛物线型、线性函数型、下开口抛物线型和幂函数型降低趋势;残穗指数越大,每平方米内穗数和实际产量越低,二者分别呈幂函数型和线性函数型特点.研究结果对揭示拔节至孕穗期冬小麦霜冻害的影响机理具有指导作用.     

施氮对夏玉米碳氮代谢及穗粒形成的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同施氮水平下玉米产量、产量构成、粒数形成关键期植株体的碳氮代谢及碳氮代谢的关键酶进行了研究。结果表明,氮肥对玉米产量的影响主要体现在对穗粒数、穗粒重的影响上。施氮量为180.kg/hm2时,显著促进玉米穗粒数、穗粒重的增加;施氮量增加至240.kg/hm2时,促进作用下降。施氮明显促进大喇叭口期至灌浆期植株体的碳氮代谢,使碳氮代谢的关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性提高,增强光合产物的积累和运输,从而满足生殖生长的需求,促进穗粒数的形成,提高产量。在抽丝前供氮充足的前提下,抽丝期施氮对增产意义不大。     

施用锌肥和硼肥对玉米穗粒性状和品质的影响

为了探究微量元素锌和硼对玉米果穗的影响,以豫单606为材料,采用盆栽试验,设置不施用锌肥和硼肥(对照,CK)、施用锌肥、施用硼肥、同时施用锌肥和硼肥4种处理,调查了玉米穗粒性状和品质的变化。结果表明,施用锌肥和硼肥,秃尖减少,行粒数增加,产量显著提高;施用锌肥籽粒长度增加,粒厚、百粒体积和百粒重降低,由于穗粒数提高,单穗产量增加;施用硼肥籽粒长度、百粒重、百粒体积和单穗产量均增加。与CK相比,单施锌肥、硼肥及锌肥和硼肥配施均能提高籽粒蛋白质含量;施用锌肥籽粒脂肪含量显著提高,施用硼肥籽粒脂肪含量降低;各施肥处理淀粉含量均无显著差异。与CK相比,施用锌肥或硼肥以及锌肥和硼肥配施显著提高了籽粒锌和硼的含量。本研究结果为锌肥和硼肥在玉米生产中的应用提供了参考。     

乳芽直播种植技术条件下水稻生长特性的研究

为了探索水稻直播的最佳种植工艺及其相应的机械化生产，采用田间试验方法，在辽阳市景尔屯村的20 hm²水田进行了乳芽直播、常规插秧和抛秧3个处理的水稻种植对比试验。对培育期乳芽的根长、根数和高度等生长特征的研究结果表明，练苗环节对根长和乳芽高度的增长速度有明显的抑制作用，但对乳芽根数的增加无影响。对秧苗生长中期的性状特征研究结果表明，与其它2个处理相比，乳芽直播的秧苗在5月20～7月27日期间生长较快，分蘖和抽穗开始时间早，分蘖节位低，但由于播种密度太大，有效分蘖率较低。对3个处理的产量形成指标检测结果表明，乳芽直播处理的穗数密度为538.7万穗/hm²，每穗结实粒数为76.8粒，千粒重为0.0246 kg。     

基于良序集和垄行结构的农机视觉导航参数提取算法

根据田间作物垄行间杂草离散的特点，基于图像矩阵，运用像素子集的良序性，结合垄宽先验知识得到垄行轨迹中心。同时，系统选择图像的绿色成分为目标特征空间，滤掉了非绿色的背景噪声，为寻找垄行子集奠定了基础。在摄像头参数结构的可线性化映射区(图像中间约1/3区域)，考虑移动平台的速度和系统图像采样间隔，在系统处理速度大于平台移动速率条件下，建立了单目视觉导航系统的动态方程。试验结果表明：航向角和位置参数平均误差分别约为1°和1 mm。该算法设计简洁，实现容易，可有效避免杂草等噪声的影响，对光照也有一定的适应性。     

苹果跌落冲击力学特性研究

果品跌落冲击力学特性的研究是表征其流变性能、跌落损伤机理以及设计作业件的基础。构建果实自由跌落冲击力学参数测试系统，对“富士”苹果进行不同高度的单次自由跌落、同一部位的多次跌落试验。在测试获得冲击力－时间数据的基础上，基于运动学原理进行理论分析计算，得到加速度－时间、冲击力－变形量、应力－应变以及跌落冲击弹性恢复系数等动态关系。研究结果表明随着跌落高度、跌落次数的增加，苹果冲击力、加速度峰值、冲击最大变形、冲击结束后的残余变形逐渐增大。苹果跌落弹性恢复系数随着跌落高度而逐渐降低，随着跌落次数增加而逐渐增大。跌落次数对跌落变形量增加的影响不显著，随着跌落次数的增加残余变形变化很小。     

GNSS双天线结合AHRS测量农田地形

为分析玉米雄穗对冠层可见光、近红外波段辐射传输特征的影响,运用四维轨道塔吊系统获取连续2 a玉米抽穗期的冠层光谱,并在抽穗初期和末期分别进行了3个梯度的剪穗试验,分析玉米抽穗期冠层二向反射率特征以及雄穗干物质含量特征。结果表明：1）比较抽穗期不同时间冠层反射率的模拟值和实测值得出,在抽穗初期实测值高于模拟值,随着生育期的推进,模拟值逐渐高于实测值。但在可见光波段整个抽穗期实测值均高于模拟值,在近红外波段模拟值总体高于实测值。2）分析不同穗梯度冠层二向反射率特征发现,在可见光波段,太阳主平面和垂直太阳主平面方向上,2个散射方向的无穗反射率值在所有观测角度上均最高,1/2穗次之,全穗最低;近红外波段,在太阳主平面方向,3个穗梯度反射率差异不大,但在垂直太阳主平面方向,后向散射方向反射率值总体高于前向散射方向反射率值,且无穗反射率值依然总体高于1/2穗和全穗;在垂直观测条件下得到相同的结果。3）分析PROSAIL模型模拟值和农学参数相关性,得出模拟值与叶绿素含量、叶面积指数在全波段呈显著负相关,无穗实测值和模拟值分别与叶面积指数和叶绿素含量相关性表现一致。4）在玉米整个抽穗期雄穗鲜质量变化差异较大,而干质量变化差异不大。研究可为修正辐射传输模型、提高模拟精度,使之更好地应用于植被理化参数反演提供科学依据。     

玉米抽穗期雄穗对冠层反射率辐射传输特征的影响

为分析玉米雄穗对冠层可见光、近红外波段辐射传输特征的影响,运用四维轨道塔吊系统获取连续2 a玉米抽穗期的冠层光谱,并在抽穗初期和末期分别进行了3个梯度的剪穗试验,分析玉米抽穗期冠层二向反射率特征以及雄穗干物质含量特征。结果表明：1）比较抽穗期不同时间冠层反射率的模拟值和实测值得出,在抽穗初期实测值高于模拟值,随着生育期的推进,模拟值逐渐高于实测值。但在可见光波段整个抽穗期实测值均高于模拟值,在近红外波段模拟值总体高于实测值。2）分析不同穗梯度冠层二向反射率特征发现,在可见光波段,太阳主平面和垂直太阳主平面方向上,2个散射方向的无穗反射率值在所有观测角度上均最高,1/2穗次之,全穗最低;近红外波段,在太阳主平面方向,3个穗梯度反射率差异不大,但在垂直太阳主平面方向,后向散射方向反射率值总体高于前向散射方向反射率值,且无穗反射率值依然总体高于1/2穗和全穗;在垂直观测条件下得到相同的结果。3）分析PROSAIL模型模拟值和农学参数相关性,得出模拟值与叶绿素含量、叶面积指数在全波段呈显著负相关,无穗实测值和模拟值分别与叶面积指数和叶绿素含量相关性表现一致。4）在玉米整个抽穗期雄穗鲜质量变化差异较大,而干质量变化差异不大。研究可为修正辐射传输模型、提高模拟精度,使之更好地应用于植被理化参数反演提供科学依据。     

大气CO2浓度升高对不同穗型冬小麦灌浆动态的影响

利用开放式空气中CO2浓度升高系统（Free Air CO2 Enrichment,FACE),以CO2浓度为主处理,FACE圈内白天（5：30-18：00）CO2浓度550±17μL·L-1,对照浓度400±16μL·L-1,品种为副处理,选取大穗型（陕旱8675）、中穗型（京冬8号）和多穗型（胜利麦）3个小麦品种为研究对象进行实验,研究未来CO2浓度升高条件下,不同穗型冬小麦品种籽粒灌浆特征的动态变化。结果表明：（1）CO2浓度升高明显增加了各品种的初始粒重。中穗型品种京冬8号灌浆前期粒重增加,但最终籽粒重无影响,其灌浆时间和平均灌浆速率影响亦不明显;大穗型品种陕旱8675灌浆时间比对照延长19.3%,其籽粒重显著增加,穗上、中、下部增重分别为11.0%、20.9%、23.3%,全穗增重18.8%;CO2浓度升高后多穗型品种胜利麦灌浆速率的降低抵消了灌浆时间延长对籽粒总重的效应,其灌浆过程粒重增加不明显。（2）CO2浓度升高对多穗型品种京冬8号和大穗型品种陕旱8675灌浆参数（最大灌浆速率、到达最大灌浆速率的时间、平均灌浆速率和灌浆时间）的影响均表现为上部和下部穗大于中部穗,而多穗型品种胜利麦中部穗各灌浆参数变化幅度明显高于上、下部穗。（3）CO2浓度升高条件下,京冬8号和陕旱8675均表现为前期灌浆时间缩短,中、后期灌浆时间延长,而其在3个时期的平均灌浆速率变化正好相反;胜利麦在3个时期的灌浆时间均延长,平均灌浆速率降低。研究表明大穗型冬小麦品种比多穗型品种对大气CO2浓度增加的响应更明显。