玉米群体冠层特征与光截获及产量关系的研究

研究通过3年试验，证明了玉米群体冠层特征及群体内光分布和光合效率随种植密度和施N量而有明显变化。叶面积大小是导致冠层特征变化的主导因子。平展型单交种丹玉13的籽粒产量高限出现在最大LAI变化于4.10-4.7之间，其冠层垂直方向上最大叶面积密度趋于由中部向中上部推移。叶片倾角和消光系数调节幅-于明显增加，光合速率、     

种植密度对不同株型玉米冠层光能截获和产量的影响

为了明确密植栽培中不同株型玉米的冠层光能截获、物质生产与产量的关系,以不同株型玉米陕单609 (紧凑型)、秦龙14 (中间型)和陕单8806 (平展型)为试验材料,设置4个种植密度(4.5×104、6.0×104、7.5×104和9.0×104株hm–2),于2016—2017年开展大田试验,研究密度对形态特性、冠层光分布、灌浆参数以及干物质积累等的影响。结果表明,陕单609、秦龙14和陕单8806两年平均产量依次为12,176、9624和8533 kg hm–2,分别在9.0×104、7.5×104和6.0×104株hm–2达到高产,产量较低密度分别提高了26.9%、20.4%和19.7%;随着种植密度的增加,叶面积降低,LAI和叶向值增加,在高密度下陕单609中间层由于较大的叶片和叶向值能截获更多的光能,秦龙14次之;灌浆速率达到最大时的天数(Dmax)、粒重(Wmax)、籽粒最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(Gave)、籽粒活跃灌浆期(P)均随密度的增加而降低,高密度下陕单609的Dmax分别较秦龙14和陕单8806早1.4 d和3.0 d, Wmax和P分别高于秦龙14 (0.3g和3.3 d)和陕单8806 (1.1 g和5.4 d);吐丝后干物质积累量、干物质转运量及其对籽粒的贡献率随密度的增加呈先升高后降低的趋势。在高密度下,陕单609花后干物质积累量、花后干物质转运量和干物质转移对籽粒的贡献高于秦龙14 (5.1%、36.0%、33.5%)和陕单8806 (26.6%、46.7%、59.1%)。穗位层光能截获与产量(r=0.631)显著正相关(P0.05),与花后干物质积累量(r=0.661)和平均灌浆速率(r=0.859)极显著相关(P0.01)。可见,与秦龙14和陕单8806相比,紧凑型品种陕单609密植下调控穗上部叶片直立,改善冠层中下部光分布,维持较高的光合绿叶面积,延缓冠层叶片衰老,增加花后营养器官光合产物的积累以及籽粒灌浆速率,实现了增产。     

长江中下游双季稻高产株型特征初步研究

以19个早稻和16个晚稻品种,通过方差分析对不同产量水平水稻的主要株型特征进行研究。结果表明,高产类型双季稻具有库容量大、产量潜力高、物质生产能力和氮素吸收能力强的特点。高产类型早稻生育期110~115 d,株高95~105 cm,上部节间较长,倒2、倒3叶片较长,叶片披垂角相对较大,穗长较长,1次枝梗和2次枝梗数目多,每穗粒数100~130粒,千粒重27~29 g,单穗干重2.5 g以上。高产类型晚稻生育期120~125 d,株高100~110 cm,上部节间长,茎秆粗壮,叶片长度适中,叶片披垂角相对较小,穗长较长,枝梗数目特别是2次枝梗数目多,着粒密度大,每穗粒数120~150粒,千粒重25~27 g,单穗干重3 g左右。     

高产花生冠层光截获和光合、呼吸特性研究

在产量为7.0～7.7 t/hm2高产条件下研究了中熟、疏枝、直立、大果花生品种冠层的某些生理特征,结果表明,在花生生育中期,冠层2/3以上叶层为群体主要吸光层,LAI和LIR分别约占各自总量的1/2和4/5;花生消光系数（k）为0.82～0.87,适宜最高LAI为5.5;始花后,群体光合作用日变化呈单峰曲线（晴日无云）,高峰出现在10:00～1     

玉米株型与冠层光合作用的数学模拟研究

用数值方法,分析了直立和平伸两种株型结构在冠层光分布,光合作用分布,冠层光合作用速度、光合作用日变化和光合日总量等方面的差异。指出叶面积指数越大,太阳辐射越强、太阳高度角越大（在纬度越低的地区或赤纬越高的季节）,把一般株型改造成直立株型的增产潜力增大。对于叶片光合效能较高的区域,季节或品种,直立株型的增产潜力也较大。植株由一组具有各种倾斜角的叶片组成。理想株型的叶片分布函数随上述环境的和生理的因素     

玉米株型与冠层光合作用的数学模拟研究

建立了一个对冠层结构上具有高分辩率的作物冠层光合作用模型,包括冠层结构模型、冠层光分布模型和叶面光合作用模型。将作物冠层按叶面积指数划分为若干层次。上下层次之间,水平面太阳辐照度按Ｍｏｎｓｉ和Ｓａｅｋｉ的指数递减模型分布。冠层对太阳漫射光的消光系数由作物株型确定,对直射光的消光系数由株型和太阳位置确定。在同一层次中,作物株型按Ｒｏｓｓ－Ｎｉｌｓｏｎ的叶倾角分布模型,将叶面位置划分为８个方位、６个倾     

冬小麦冠层内的光分布

快速、简便、可重复、无损伤、较经济地鉴定小麦产量有关性状对提高育种效率有重要促进作用，于1998年和1999年两个种植季节，在密度为650－700万穗／hm^2的田间试验中利用数字冠层图像分析仪测定了津麦2号、京411、中麦9号和8017－2等4个北部冬麦区代表品种的冠层内光分布参数。结果表明，灌浆中期测定较能反映整个灌浆期的冠层光分布状况。在相似密度下的直接和散射辐射透过系数在年份间差异不显著，而在品种间差异显著。冠层上部的消光系数与冠层下部及冠层平均消光系数呈极显著负相关。建议育种中选择冠层上部消光系数小的基因型来改良产量潜力。     

北京地区高产小麦品种的冠层形成、光截获和产量

北京地区的小麦在平均亩产突破300公斤之后,要继续高产稳产,极需进一步地改善品种的产量潜力。本研究将叶面积指数(LAI)、光截获(LI)、光衰减系数(?)、叶面积持续时间(LAD)、干物质积累(DMA)、作物生长速度(CGR)等性状与冠层形成联系起来,研究它们与产量的关系。几年来,通过7个高产品种的14个冠层参数对籽粒产量的相关、通径     

小麦冠层结构与光分布研究

１９８７～１９８９年分别在江苏沐阳和南京卫岗进行了小麦冠层结构与光分布及产量形成关系的研究。结果表明，小麦叶面积指数、最大叶面积密度出现的高度及叶倾角影响光在冠层内的分布，消光系数的垂直分布可反映叶面积和光的空间分布状况。低产群体的最高叶面积指数小于４．０，最大叶面积密度出现部位较低，消光系数分布均匀，但漏光严重，光能利用率低；过旺群体最大叶面积指数过大，最大叶面积密度出现部位较高，消光系数呈上大、中小分布，光在冠层上部递减迅速，中下部光环境差，叶片早衰，净同化率低；高产群体叶面积及其垂直分布合理，孕穗期最大叶面积密度出现在相对高度０．６０～０．６５处，冠层中下部消光系数较大，上部较小，利于光向冠层深处透射，冠层５０ｃｍ处透光率４０％～６０％，地面透光率２．５％～３．０％，净同化率较高，产量最高。     

不同施氮水平对双季稻产量、氮素利用率及稻田氮素平衡的影响

以“中早39”和“天优华占”为供试材料,通过大田试验研究不同施氮水平对早、晚稻产量形成、氮素利用率和水稻―土壤氮素平衡的影响。结果表明,施氮显著增加了双季稻在0～40 cm土层土壤残留无机氮,且氮形态以NH₄⁺-N为主;当施氮量分别超过180 kg/hm²(早稻)、200 kg/hm²(晚稻)时,土壤残留无机氮含量不再显著增加;水稻―土壤氮素平衡表明,除氮肥外,其他氮输入占氮素总输入的48.7%～78.4%,氮的输出主要受水稻吸氮量、土壤氮残留量和氮损失量影响,在一定施氮范围内,随着施氮量的增加均显著增加。随着施氮水平的提高,早、晚稻产量呈先增加后降低的趋势,其主要通过增加有效穗数和穗粒数增加水稻产量;氮偏生产力、氮农学利用率与氮素依存率随施氮量增加显著降低,但氮吸收利用率、氮表观残留率和氮肥贡献率呈相反变化趋势。水稻产量和施氮量二次回归模型表明,早稻、晚稻最佳施氮量分别为163.4和209.2 kg/hm²。因此,浙江杭州区域双季稻推荐施氮量分别为早稻163.4 kg/hm<...     

施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施,但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年(2015—2018年)在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验,旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明,施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收,且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下,施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%;而在秸秆不还田下,增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下,石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%;但在秸秆不还田下,增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后,石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响;秸秆还田显著提高了土壤有机质含量,而对全氮含量无显著影响。因此,秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。     

长期施肥处理对双季晚稻叶绿素荧光特征及籽粒产量的影响

研究施肥模式对水稻叶绿素含量及荧光参数的调节作用,对提高水稻光能利用效率及籽粒产量具有重要意义。本研究以水稻品种赣929为试验材料,比较长期定位施磷钾肥(PK)、施氮磷钾肥(NPK)、等养分条件下70%氮磷钾肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%氮磷钾肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%氮磷钾肥配合施用70%有机肥(30F+70M)条件下水稻叶绿素荧光参数和产量变化特征。结果表明,水稻旗叶叶绿素含量从齐穗期到成熟期呈下降趋势,且表现为30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK>PK。水稻叶绿素荧光参数Fv/Fm随水稻生育期的推进呈降低趋势,其中PK处理Fv/Fm值最低,而施氮处理比不施氮处理Fv/Fm值增加了2.85%～4.18%。叶绿素荧光参数qL、ΦPSII在NPK处理中表现为齐穗期较高, 20 d之后显著降低;在50F+50M、30F+70M处理中表现为齐穗期较低, 20 d以后显著增加;在PK处理、70F+30M处理中一直处于较高水平。NPQ变化趋势与qL基本相反。ETR-PAR光响应曲线拟合结果表明, 70F+30M处...     

连作杂交晚稻精准条播长秧龄机插的生长及产量特性分析

为明确精准条播(precision drill sowing, PS)在连作晚稻长秧龄机插中的有益效果。本试验以甬优1540为供试品种,设置标准9寸秧盘横向16条(PS-16, 45.7 g盘^–1)和18条(PS-18, 60.5 g盘^–1)精准条播,并以传统撒播(broadcast sowing, BS, 60.5 g盘^–1)作为对照,同期播种,设置20、25、30和35 d 4个机插秧龄,比较分析各播种方式水稻秧苗素质、机插特性、群体生长及产量形成的变化。结果表明:(1)精准条播提高秧苗群体透光性,与撒播相比,精准条播提高了长秧龄秧苗的素质,增加了带分蘖秧苗的比例,其中PS-16秧苗素质最好,带分蘖秧苗的比例最高。(2)与撒播相比,精准条播显著降低机插漏秧率,提高机插取秧2～3株苗比例,PS-16和PS-18间差异不明显。秧龄延长增加机插秧苗伤根程度和伤苗率,降低秧苗存活率,其中PS-16的伤根程度和伤苗率增加幅度最小,机插秧苗存活率最高。(3)机插秧龄延长增加了秧苗缓苗返青天数进而推迟水稻生育期,各机插秧龄下, P...     

施石灰和秸秆还田对双季稻田土壤钾素表观平衡的互作效应

土壤酸化和钾素亏缺是制约南方酸性稻田生产力持续提升的重要因素。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和补充钾素的有效措施,但二者对土壤钾素盈亏平衡的互作效应还不甚清楚。于2015—2018年,在江西省上高县开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理:(1)秸秆不还田,不施石灰;(2)秸秆不还田,仅2015年施一次石灰;(3)每季秸秆全量还田,不施石灰;(4)每季秸秆全量还田,仅2015年施一次石灰。结果表明,秸秆还田显著提高了水稻钾素吸收,施石灰仅显著增加了2016年晚稻钾素吸收。施石灰和秸秆还田仅对2016年晚稻钾素吸收有显著正向互作效应。在秸秆还田下,施石灰使2016年晚稻钾素吸收增加了25.7%;而在秸秆不还田下无显著影响。试验进行4年后,施石灰和秸秆还田对土壤全钾含量无显著影响。但4年土壤钾素表观平衡估算表明,在秸秆还田下土壤总累积钾素表观平衡表现为盈余,秸秆不还田下则为亏缺,而施石灰对其无显著影响。施石灰和秸秆还田对土壤总累积钾素表观平衡有显著的互作效应。在施石灰和不施石灰条件下,秸秆还田分别使土壤累积钾素平均表观盈余19.5 kg hm^–2 a...     

品种搭配对湖北省玉米-晚稻复种产量及资源效率的影响

Maize-late rice cropping (M-R) is considered to coordinate the production of food and feed crop. In recent years, M-R has begun to develop in the middle reaches of the Yangtze River. However, technologies have not been systematically studied and improved for its higher yield and higher resources use efficiency. Especially, a reasonable collocation of varieties between maize and late rice seasons is an important basis to realize the yield potential of M-R, and still is under evaluation. In this study, different maize and late rice varieties were selected and collocated to different M-R modes. Their yield performance and use efficiency of resources were detected in different regions of Hubei province in 2015 and 2017. The results showed that under different heat conditions, the varieties collocation modes had significant effects on the annual yield of M-R and the production efficiency of resources. The modes of medium maturity maize-late indica rice cropping had obviously higher annual yield and resource production efficiency under higher accumulated temperature (GDD_≥10°C); on the contrary, the annual yield and resource production efficiency of the modes of early maturity maize-late indica rice cropping were higher under lower GDD_≥10°C. The utilization percentage of the annual effective GDD_≥10°C of each varieties combination mode could reach 95.6%-100.0%, and the distribution ratio of GDD_≥10°c between previous and subsequent season (TR) had a significant non-linear relationship with the relative annual yield of M-R. When the utilization percentage of GDD_≥10°C was 97.0%-98.5% and TR was 1.06-1.08, M-R could obtain highest annual yield. Therefore, suitable varieties of maize and late rice could be selected according to the local heat resource and reasonable TR. In summary, high-yield maize varieties with a growth period of 125 days and late rice varieties with a growth period of 140 days should be selected for the southern regions with higher GDD_≥10°C, while high-yield maize varieties with a growth period of 120 days and late rice varieties with a growth period of 130 days should be selected for the middle and northern regions with relatively lower GDD_≥10°C in Hubei province.     

播种量和穗肥施氮量对优质食味直播水稻产量和品质的影响

播种量是影响直播水稻产量的关键因素之一,但其对优质食味水稻产量和品质的影响研究相对较少。施用穗肥是水稻高产栽培的重要措施,但穗肥施氮量对优质食味直播水稻产量和品质的调节效应尚不清楚。本研究以3个江苏省代表性优质食味水稻苏香粳3号、南粳5055和南粳9108为材料,在行距固定为25 cm条件下,分析了60、90、120、150和180 kg hm–2等5个播种量对上述品种产量和品质的影响,并观察了适宜播种量条件下穗肥施氮量对优质食味水稻产量和品质的调节效应。主要结果表明:(1)苏香粳3号、南粳5055和南粳9108的产量均随播种量增加呈先升后降的趋势。3个品种高产最适播种量分别为130.2～136.5、118.3～119.3和90.0～96.4 kg hm–2。稻米加工品质与播种量呈不同程度负相关,而垩白粒率、垩白度、蛋白质含量、米粉消解值与播种量呈显著或极显著正相关。胶稠度、直链淀粉含量、食味值和崩解值与播种量均呈显著或极显著负相关。(2)在高产适宜播种量条件下,与常规穗肥施氮量相比,穗肥施氮量减半对南粳5055和南粳9108的产量无明显影响,但可明显改善稻米的外观品质和食味值。上述结...     

密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响

为了便于全程机械化生产,四川中部部分地区玉米生产已逐渐由套作春播转变为净作夏播。为了明确本区域净作夏玉米高产、宜机的群体结构,采用两因素裂区试验设计,研究了种植密度和株行距配置对夏玉米群体光分布及雌雄穗分化和产量的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米有效穗数增加,但因空秆和倒伏增加导致有效穗数增幅逐渐减少甚至最终降低;密度增加使玉米叶片茎叶夹角和开张角降低,叶向值增加,群体透光率明显降低,消光系数增大,雌雄穗小穗分化期和小花分化期幼穗长度和中部直径、吐丝期雄穗主轴长度和成对小穗数以及雌穗总小花数、吐丝小花数、受精小花数和单株果穗受精率均降低,而退化小花数、败育花数和花败育率均增加,最终导致玉米秃尖变长,穗粒数和百粒重显著降低。产量随种植密度增加而先增后降,以67,500株hm^-2最高, 2年平均较45,000株hm^-2和90,000株hm^-2密度分别显著增加17.00%和14.03%。此外, 2年在45,000株hm^-2和67,500株hm^-2密度下,等行距均优于相应宽窄行, ...