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。     

两种插秧密度下不同穗型水稻品种耐密性研究

以14个不同穗型常规粳稻品种为材料,在30 cm、25 cm两种密度水平下种植,研究半直立耐密型常规粳稻增加密度后主要性状因子的配置及耐密性。结果表明,半直耐密型品种叶面积指数极显著低于弯穗型品种,半直立耐密型品种的高效叶面积极显著地高于直立棒穗型品种和弯穗型品种。增加密度后半直立耐密型品种叶面积指数增加比例小,高效叶面积增加显著。株高显著低于弯穗型品种,穗长极显著低于弯穗型品种,着粒密度极显著低于直立棒穗型品种。剑叶和倒2叶长显著长于直立棒穗型品种,叶宽显著宽于弯穗型品种。增加密度后个体更趋于收敛。半直耐密型品种增加密度后抗倒性强于弯穗型品种,结实率高于直立棒穗型品种,出米率好,产量高。半直耐密型品种穗位上升(半直立),株高降低(85 cm~90 cm),增加密度后个体收敛,高效叶面积增加,是增加平方米穗数,增强抗倒性,提高产量和出米率的关键,是窄行增密或减肥增密配套栽培的基础。图3,表2,参8。     

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。     

紫外辐射增加后麦田的小气候特征研究（Ⅰ）

利用小麦灌浆期作物群体小气候观测资料，分析研究了过量紫外线照射后农作物群体小气候（总辐射、紫外辐射、温度等）的时空分布特征，发现紫外辐射（UV－B）增强使小麦群体中下部的总辐射高于对照区（CK），不同处理组下部的总辐射日振幅不同：CK（无UV－B区）＞TI（UV－B增强3.8%）＞T2（UV－B增强11.4%）；小麦群体的紫外辐射强度在各个层次上均大于对照区；小麦群体的中下部温度明显高于对照区的温度，中上部反之，CK处理气温梯度远大于T2处理气温梯度。     

氮素和水分处理对稻米植酸含量和蛋白组分的影响

以直立密穗型粳稻品种秀水110和弯曲散穗型粳稻品种春江15为材料,对不同氮素水平处理和水分管理方式下稻米植酸含量和蛋白组分的影响及其互作效应进行了研究。结果表明,旱作栽培处理会导致水稻籽粒中植酸含量上升,而施氮处理对籽粒植酸含量的影响效应与水稻的水分管理方式有关,在常规水作条件下,高氮处理（N3）的籽粒植酸含量有所提高,但在旱作栽培方式下,中氮（N2）和低氮处理（N1,不施N）的籽粒植酸含量却略高于高氮处理（N3）,氮素水平与水分管理方式间的互作效应明显; 水稻籽粒植酸含量与粗蛋白总量、4种蛋白组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）及有关产量性状指标（有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率）在不同水肥处理间的相关性不显著,但氮肥用量过高不仅会导致水稻的产量水平下降,而且也不利于稻米营养品质的改良; 水肥处理对水稻籽粒植酸含量、蛋白总量和4种蛋白组分穗内粒位分布也存在一定影响,着生在稻穗下部的弱势粒,其稻米植酸含量高于稻穗上部或中部的强势粒,因此改善弱势粒灌浆的水肥管理措施将有利于稻米植酸含量的降低。     

垄作小麦群体的光分布特征及其对不同叶位叶片光合速率的影响

利用4个不同基因型小麦(Triticum aestivum L.)品种(大穗型品种"烟辐188"和"淄麦12"、多穗型品种"济麦22"和"济麦20")对比研究了垄作和传统平作两种栽培方式对小麦群体内部光分布特征及其对不同叶位叶片光合速率的影响.结果表明:垄作栽培方式显著改善了小麦冠层内光的垂直分布状况,使冠层内不同垂直高度的光照强度显著高于传统平作,并显著提高了小麦冠层内不同叶位叶片的光合速率;垄作栽培能够显著降低多穗型小麦品种冠层温度,而对大穗型小麦品种作用不明显;垄作栽培方式能够显著提高多穗型小麦品种归一化植被指数(NDVI),明显改善小麦生长状况;垄作栽培方式可显著提高小麦的千粒重,增加穗粒数,使小麦的行优势得到充分发挥.垄作栽培方式更适合分蘖成穗率较高、群体相对较大的多穗型品种.     

籼稻直立穗突变体的培育、鉴定及其突变性状的遗传分析

采用60Coγ射线辐射诱变技术,首次育成了1个籼稻直立穗突变体。该突变体穗型直立,与亲本品种9311的弯曲穗型显著不同。与9311相比,该突变体的株高显著下降,穗粒数减少、穗子缩短、剑叶变短、谷粒变宽变短,但千粒重没有发生变化。遗传分析表明,直立穗突变性状受1对隐性单基因控制。利用该突变体与培矮64S组配的杂种与原杂交稻品种之间的主要农艺性状和产量构成因素差异不显著。     

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。     

水稻直穗散穗性状的初步研究

在均为散穗穗型的亲本香粳9407和IRBB60配制的RIL群体中,发现5个家系中直立穗型和散穗穗型表现出3∶1的分离。对控制直立穗型性状的基因进行了分子标记定位,定位在第9染色体上基因座位LOC_Os09g26999处,在纯合直穗株系中该基因缺失了637bp,导致蛋白质的翻译提前终止,并有56个氨基酸改变。最后,对直立穗型等位基因的来源进行了探讨。     

不同穗型超级稻品种3种栽培株型的源库特征

为探讨不同穗型超级稻3种栽培株型的源库特征,最大程度发挥超级稻的产量潜力,选用3个不同穗型的超级稻品种为试验材料,即南粳9108(中穗型)、武运粳24号(大穗型)和甬优2640(特大穗型),通过3种氮肥运筹塑造穗盖顶、中间型和草盖顶3种不同栽培株型群体,分析不同穗型超级稻3种栽培株型群体的产量及其结构、物质生产力和物质转运力的特征。结果表明,不同品种3种株型群体的产量均依次为中间型草盖顶穗盖顶,其中中间型平均较穗盖顶和草盖顶增产6.31%和3.45%,且穗型越大,中间型增产幅度越大,甬优2640中间型分别较穗盖顶和草盖顶增产8.51%和5.36%。不同穗型品种3种株型均表现为穗盖顶穗数不足,草盖顶每穗粒数低,穗型较小,且均群体库容量较小,而中间型具有足量、壮秆的大穗,群体库容量大;中间型的叶面积指数(LAI)、齐穗期高效叶面积率、冠层SPAD值和净光合速率(Pn)均占优势,成熟期地上部生物量最高,平均较穗盖顶和草盖顶高18.27%和5.59%,茎叶干重对籽粒贡献率最低,均低于20%;穗盖顶在上述指标中均不占优势,草盖顶齐穗期高效叶面积率和成熟期地上部生物量较低,综上,中间型是一种源强库大的超级稻株型。本研究为超级稻最佳栽培株型的调控提供了科学依据。     

核桃果实表面微气候环境与果实外观品质的关系

以核桃品种‘温185’为试验材料，观测树冠不同方位和冠层果实表面微气候的变化规律与果实外观品质，分析微气候与果实外观品质的相关性，以探讨核桃树冠内不同位置的果实表面微气候对果实外观品质的影响，为核桃叶幕结构优化和树体微环境调控管理提供理论依据。结果表明：（1）在冠层内不同高度，随着冠层区域由下层到上层，全发育期果实表面平均光照强度和温度均增加，平均湿度表现为下降，果实的青皮果鲜重、青皮厚度、坚果鲜重、坚果干重、坚果纵径、坚果横径、果壳厚度、仁干重均有不同程度增加，而果壳露仁率减少；（2）同一高度冠层内，果实表面微气候环境和果实品质的差异明显小于树冠下层与上层的差异，优质的核桃果实主要集中在冠层外围和上层区域；在树冠不同方位，东侧和南侧的果实表面光照强度和温度均高于北侧和西侧，但东侧果实表面湿度却大于西侧，光照强度在同一高度冠层内不同方位差异显著，温度和湿度均无显著差异；（3）树冠不同方位和不同冠层的果实外观品质差异显著，与果实表面微气候有很强的相关性，其中，果实青皮果鲜重、青皮厚度、坚果鲜重、坚果干重、坚果纵径、坚果横径、果壳厚度、仁干重与光照强度、温度均呈显著正相关，与湿度呈显著负相关；果壳露仁率与果实表面光照强度和温度呈极显著负相关，与果实表面湿度呈显著正相关，东侧和南侧树冠果实的果壳露仁率与光照强度（−0.965、−0.838）和温度的负相关性最强（−0.895、−0.878），北侧和西侧树冠与湿度正相关性最强，相关系数分别为0.929和0.945；果实表面光照强度在不同方位和冠层高度对果实品质的影响最大，果实表面温度对果实品质的影响仅次于光照强度，而果实表面湿度对果实品质的影响相对较小。树冠内相应区域果实表面微气候显著影响核桃果实结构的建成，其协同效应对核桃果实品质的影响更大；树冠东侧和南侧、上层和外围接受的光照强度和温度较好，有利于果实的生长发育；树冠中、下层和树冠中部、内部果实品质更强烈地受到微气候环境的影响，基于叶幕结构和果实品质特性的园艺措施可改善果实表面微气候环境，有利于核桃果实品质的整体提高。     

H型栽培架组合方式对光照及草莓生长和产量的影响

H型立体栽培架是目前在生产中应用较广的一种草莓立体栽培装置。针对草莓立体栽培过程中产生的遮光和植株生长不良等问题,该研究提出将两层和三层的H型栽培架进行不同组合,通过在日光温室中设置两层+两层(T1)、两层+三层交替(T2)、三层+三层(T3)的H型栽培架的3种布置组合方式,比较不同组合处理下草莓的光照环境、生长及产量的差异。结果表明:T1上、下层草莓的光照条件最佳,T2次之,T3最差;试验期内,T1上层的草莓达到光饱和点(light saturation point,LSP)的时间比T2增加了40.0%,并且T1上、下层草莓达到光补偿点(light compensation point,LCP)的时间分别比T2中两层栽培架的上、下层增加了9.3%和21.3%;T1处理草莓的生长状况最佳。T1的单元产量最高,为50.8 kg,分别比T2与T3的单元产量提高了2.8%和33.7%。因此,日光温室内H型栽培架以两层与两层相邻的布置方式较适合用于草莓的立体栽培,可在生产中推广应用。     

Estimation of Nitrogen Status in Middle and Bottom Layers of Winter Wheat Canopy by Using Ground‐Measured Canopy Reflectance

Abstract

In this study, a spectroscopic method was developed to detect N status in the middle and bottom layers of winter wheat canopy. Correlation between six vegetation indices (VIs) and the combined canopy nitrogen density (CCND) were investigated, and the difference vegetation index (DVI) was selected as an indicator for canopy nitrogen density (CND) estimation in the middle and bottom layers. Models based on the relationship between DVI and CCND were established. The models during wheat elongation stage were calibrated by using the data collected in the validation experiment. There was a good relationship between observed CND and simulated CND in the middle layer. Nitrogen (N) status in the middle layer of winter wheat could be estimated with the models established by DVI and CCND. These results offered a method for early assessing of canopy N status in winter wheat.     

施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值(SPAD值)垂直分布的影响

以半湿润地区土垫旱耕人为土为供试土壤,采用田问试验,研究了不同施氮水平下夏玉米(Zea maysL.)拔节期、灌浆期和成熟期3个生育期冠层叶片氮素、叶绿素相对值(SPAt)值)的垂直分布规律及其差异;同时对各层叶片含氮量、SPAR值与施氮量进行相关分析.结果表明,在各生育期不同叶层叶片含氮量按上、中、下层顺序呈明显递减规律,从全生育期不同施氮处理看,上层比中层增加6.64%,中层比下层增加5.18%.随施氮量增加,中上层叶片含氮量差异增大,中下层叶片含氮量差异减小.冠层内叶片SPAD值垂直分布规律与叶片含氮量分布规律相类似.相关分析表明,全生育期各层叶片SPAD值与叶片含氮量呈极显著线性正相关关系(R=0.503**).进一步分析发现,各层叶片SPAD值,叶片含氮量与施氮量的相关性以上层叶关系最为密切,揭示了夏玉米氮素营养诊断的较好叶片是上层叶位.     

氮肥基追比例对测墒补灌小麦冠层不同层次光能利用及干物质转运的影响

【目的】研究测墒补灌节水栽培条件下,氮肥基追比例对小麦植株冠层不同层次光能利用和干物质积累转运及分配的影响,为确定合理的氮肥运筹模式提供依据。【方法】以‘济麦22’小麦为试验材料,在总施氮量为240 kg/hm^2条件下,设置5个氮肥基追比例,分别为N1 (0∶10)、N2 (3∶7)、N3 (5∶5)、N4 (7∶3)、N5(10∶0),在拔节期和开花期,土壤相对含水量均补灌至田间持水量的70%。【结果】氮肥基追比例为5∶5的N3处理开花后的叶面积指数、冠层上层和中层的光合有效辐射(PAR)截获率及截获量显著高于其它处理,中层和下层的透射率显著低于其它处理,PAR转化率和利用率较N1、N2、N4和N5分别提高13.64%、8.02%、8.70%、14.38%和21.17%、8.50%、10.67%、23.88%。N3处理开花后干物质同化量、成熟期干物质积累量及中层营养器官开花前贮藏干物质向籽粒的转运量、转运率显著高于其它处理,籽粒干物质分配量较N1、N2、N4和N5分别提高11.37%、5.68%、6.03%和16.25%。相关分析表明,中层营养器官开花前贮藏干物质向籽粒的转运量与中层PAR截获率呈显著正相关;籽粒干物质分配量与上层、中层及总PAR截获率呈显著正相关,与下层PAR截获率呈显著负相关。【结论】氮肥基追比例为5∶5的处理显著提高了小麦冠层的光能利用,促进了中层营养器官开花前贮藏干物质向籽粒的转运,获得了最高的籽粒产量,为本试验条件下的最优处理。     

不同矮蔓型西葫芦冠层特性的差异及对产量的影响

对2007年、2008两年在适宜密度下半矮蔓（1.8株/m2）和矮蔓（2.4株/m2)各2个西葫芦品种的冠层结构指标与产量进行了研究,结果表明,日光温室中,不同矮蔓型西葫芦品种的冠层结构不同,半矮蔓品种的冠层高度是矮蔓品种的1.63倍,最大叶面积指数较矮蔓品种高1.06,而叶面积密度较矮蔓品种低1.25m-1;半矮蔓品种的叶片较上举,功能叶片与主茎夹角在45°~65°之间,矮蔓品种的叶片比较平展,功能叶与主茎夹角在65°~90°之间,结瓜期平均叶倾角(mean tilt angle ,MTA)半矮蔓品种大于矮蔓品种;半矮蔓品种冠层的整体受光态势良好,消光系数平均为0.67,矮蔓品种为0.82。半矮蔓品种与矮蔓品种早熟性上差异不显著,但总产量显著高于矮蔓品种,平均增产24.3%,单株产量的显著提高是其增产的主要原因。产量与结果中期的冠层结构指标相关性最大,其次是结果后期,与苗期相关性最小,结果期维持较高较稳的冠层高度、叶面积指数(leaf area index ,LAI),较低的叶面积密度,有利于西葫芦产量的形成。     

辐照F_1代干种子育成高产优质早籼品种辐296

辐296是以早籼中间材料Z96-03为母本、晚籼品种广昌占为父本杂交,F1代干种子经80Gy60 Coγ射线辐照处理,采用系谱法育成的一个早籼常规品种。该品种表现丰产性和稳产性好,米质优良,植株形态理想,叶直立,植株高大,茎秆粗,抗倒力较强,穗大而结实率高等特性。于2008年3月通过湖南省审定。     

粳稻伞穗型突变体的诱发与特性评价

采用60Coγ射线200Gy辐照处理晚粳稻密穗型材料U5纯系干种子,经加代筛选后,获得了粳稻伞状穗型突变体,取名为ET2。与原亲本比较,ET2穗部形态发生了明显变异,其一次枝梗着生角度显著增大,与穗轴的张开角达30°~40°;其未成熟粒、垩白粒率和垩白度分别减少41.8%、39.8%和59.1%;其籽粒产量提高4.15%。分析ET2穗部不同部位籽粒特性表明,在未成熟粒和垩白改良方面,其穗下部显著优于穗中部,而穗中部又优于穗上部。ET2的诱发可能是培育籽粒优良、密穗型高产晚粳稻品种的一条有效途径。     

基于夏玉米冠层内辐射分布的不同层叶面积指数模拟

为了模拟夏玉米冠层内各层叶面积指数垂直分布,光合有效辐射（photosynthetically active radiation, PAR）是研究作物群体光合作用和长势的重要特征参数,阐明冠层内PAR的垂直分布规律与冠层结构等参数之间的相关关系,可为遥感定量反演冠层结构参数提供模型基础。该文基于PAR在冠层内的辐射传输规律结合冠层结构模拟不同太阳高度角的PAR透过率垂直分布模型,并用地面冠层分析仪测量值进行验证,结果表明模型对封垄前玉米抽雄期冠层内PAR透过率垂直分布模拟精度较高。通过不同太阳高度角PAR透过率的垂直分布模型结合消光系数运用不同算法分别反演层叶面积指数（leaf area index, LAI）,并与不同高度层LAI实测值进行比较。结果显示：Bonhomme& Chartier算法反演不同高度层LAI精度较高,上层均方根误差（root mean square error,RMSE）为0.18,中层RMSE为0.55,下层RMSE为0.09。不同太阳高度角反演结果存在差异,30°和45°高度角均能较好地反演下层LAI,RMSE分别为0.11与0.09;30°高度角反演中层LAI精度较高,RMSE为0.30;45°高度角反演上层LAI精度较高,RMSE为0.18。结果表明基于不同太阳高度角构建的层LAI反演模型更适于实现夏玉米不同高度层LAI的遥感估算。该研究可为模拟垄行结构冠层内LAI垂直分布提供参考。