棉花种植密度对LAI-2200植物冠层分析仪测定叶面积指数的影响

LAI-2200植物冠层分析仪是一种能直接、无损侧量植物叶面积指数的商业仪器。本研究于2014年在河北省河间市对3个密度棉田LAI-2200测定的叶面积指数(LAI)与实际LAI进行了对比。结果表明,LAI-2200测定的低(6.5万株/hm²)、中(10.5万株/hm²)、高(15.0万株/hm²)3个密度棉田认I的均方根误差(RMSE)分别为0.86,0.62和0.66,提示增加密度有利于提高LAI-2200测定结果的准确性。此外,3个密度棉田蕾期一盛铃期(出苗后47~102d)LAI-2200测定值与实际叶面积指数线性回归的决定系数(R2)分别为0.91,0.86和0.82,纳什效率系数(EF)分别为0.90,0.80和0.84,提示不同密度的模拟质量都比较高,以低密度的模拟质量最佳。盛铃期(出苗后106d)棉株发生倒伏后人工扶起,棉田的自然冠层结构遭到破坏,中高密度棉田LAI-2200刚定值有小于实际LAI的现象,提示倒伏棉田不宜应用LAI-2200进行冠层分析。     

小麦叶片氮素状况与冠层反射光谱指数的关系

利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高蛋白质含量的品种类型,近红外区域若干相邻波段和可见光波段组成的比值植被指数与单位土地面积上叶片氮素积累量的相关关系均表现较好,因此可用760、810、870、950和1 100 nm反射率的平均值与660 nm组成的比值植被指数对不同蛋白质类型小麦品种的叶片氮素积累量进行定量监测,但回归方程的斜率在不同类型品种之间存在显著差异。本研究确立的小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。     

小麦叶片氮含量与冠层反射光谱指数的定量关系

本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高籽粒蛋白质含量的品种,叶片氮含量与冠层反射光谱的归一化植被指数NDVI (1 220, 710)和红边位置均有密切的定量关系,决定系数在0.80左右。对于不同品质类型小麦品种,均可利用统一的回归方程描述其叶片氮含量随反射光谱参数的变化,对于低蛋白类型品种,采用单独的回归系数即可提高叶片氮含量估测的准确性。本研究确立的小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。     

小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱指数的定量关系

利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高蛋白质含量的品种类型,近红外区域若干相邻波段和可见光波段组成的比值植被指数与单位土地面积上叶片氮素积累量的相关关系均表现较好,因此可用760、810、870、950和1100nm反射率的平均值与660nm组成的比值植被指数对不同蛋白质类型小麦品种的叶片氮素积累量进行定量监测,但回归方程的斜率在不同类型品种之间存在显著差异。本研究确立的小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。     

竞争指数在小麦品种选育上的应用

对黑龙江省15个主栽品种在不同密度栽培条件下，研究其竞争效应及其量化指标。研究结果表明，竞争指数不仅能够反映小麦品种(系)的竞争能力，而且也可预测其在栽培群体条件下的增产潜力。通过产量竞争指数与性状竞争指数的相关关系表明，主穗小穗数、株穗数和株粒数的竞争指数与产量竞争指数呈显著或极显著正相关，穗长的竞争指数与产量竞争指数相关微弱。     

两种植物冠层分析仪测量夏玉米LAI结果比较分析

植物冠层分析仪测量作物叶面积指数存在高估或低估现象,不同仪器的测量结果均与真实值存在差异,这种差异除了与仪器有关,还在不同的作物物候期表现出不同规律。本研究使用LAI-2000、Sunscan两种主流植物冠层分析仪测量夏玉米不同生育期LAI,并与LI-3000C叶面积仪实测结果比较。研究发现：当玉米LAI<1时,LAI-2000测量结果高于实际值,Sunscan测量结果与实际值无显著差异;12时,两种冠层分析仪测量结果均低于实际叶面积指数;不同LAI范围内,LAI-2000、Sunscan测量值与实际值的相关系数不同,最高可达0.9778和0.9637,通过建立测量值和实际值的经验关系模型,对仪器测量值进行校正可减少误差。     

2种植物冠层分析仪测量夏玉米LAI结果比较分析

为分析两种常用植物冠层分析仪测量玉米叶面积指数的误差规律,为减少玉米叶面积指数测量误差提供依据。使用LAI-2000、Sunscan两种主流植物冠层分析仪测量夏玉米不同生育期LAI,并将测量值与LI-3000C叶面积仪实测值比较。研究发现:当玉米LAI1时,LAI-2000测量结果高于实际值,Sunscan测量结果与实际值无显著差异;1LAI2时,LAI-2000测量结果与实际值无差异,Sunscan测量值低于真实值;玉米LAI2时,两种冠层分析仪测量结果均低于实际叶面积指数;不同LAI范围内,LAI-2000、Sunscan测量值与实际值的相关系数不同,最高可达0.9778和0.9637。不同植物冠层分析仪在玉米不同LAI条件下有不同的测量误差规律;使用经验模型校正仪器测量值,应分不同范围的玉米LAI值进行。     

小麦收获指数的改良

该文从品种改良的角度，对小麦品种收获指数的有关研究结果进行了概述，分析了小麦收获指数改良的生理基础，以期从中获得有益的启示。     

棉花形态发生和叶面积指数的模拟模型

棉花形态发生的模拟以每日生理热效应为主要驱动因子,同时考虑了地膜覆盖后地温升高对气积温的补偿作用。叶面积指数的模拟基于棉花LAI动态消长与物质流的库源关系,量化了棉花生育过程中源或库不足时的LAI增长过程。通过对模型参数的校正和核实,使模型适应于不同类型品种的形态发生和LAI动态模拟。结果表明,叶片数、株高、果枝和果节的模拟精度均差方根(RMSE)分别达到了0.7片、1.6cm、0.8个和3.3个;叶面积指数在不同品种和管理方式下的模拟精度RMSE达到了0.3,表现出较好的吻合度和适用性。     

InfratecTM1241近红外谷物分析仪在小麦质量检验中的应用

对不同区段的小麦水分和湿面筋指标分别应用国家标准方法和InfratecTM1241近红外谷物分析仪进行检测,对两种方法的测定值进行分析,结果表明,InfratecTM1241近红外谷物分析仪具有检测速度快、与国标方法相关系数高、检测结果重现性好的特点,适合在储备粮采购中应用.     

缩节胺（DPC）对干旱区杂交棉冠层结构及群体光合生产的调节

 在干旱气候生态条件下,设置常规化调和轻量化调2种方式,以常规棉品种为对照,研究了不同剂量缩节胺（DPC）对杂交棉品种冠层结构及群体光合生产的影响。结果表明,轻量化调下,杂交种标杂A₁和石杂2号棉株主茎第6及以上节间长度明显增加,叶面积指数增大且生育后期下降较缓,光截获量增加;植株叶倾角增大,叶片较直立,冠层开度较大,透光良好,群体光合速率峰值高且高值持续期较长,光合物质积累量明显增加,皮棉产量显著提高。常规棉花品种新陆早13号和新陆早36号第6及以上节间长度变化不大,叶面积指数峰值高但生育后期下降较快,生育后期漏光损失严重,群体光合速率下降,产量显著降低。因此,采用轻量化调,有助于杂交种形成高光效冠层结构,增强群体光合生产能力,发挥其生长优势,提高产量。     

棉花不同群体冠层特征的映像分析

棉田群体冠层特征对于研究棉花光合作用、蒸散作用等和创建棉花理想的高产株型模式非常重要。利用冠层映像分析方法研究棉花的冠层结构方法新、速度快、准确性高,可以同时测定叶面积指数ＬＡＩ、平均叶角度ＭＦＩＡ、透射系数ＴＣ及不同高度角和方位角范围内的消光系数和叶面积分布等。通过对不同遗传型棉花品种、麦棉两熟不同的配置方式和不同打顶时间对棉花群体冠层结构特征影响的研究表明,（１）中早熟棉花新品种（系）９４０９叶面积大,平均叶角度和透射系数均较适中,群体冠层结构较为理想。中棉所１２、１７、１９的叶面积指数、平均叶角度和透射系数也比较协调,有利于构建高产群体模式。（２）小３－２式和４－２式麦棉套种配置方式均可达到适当的ＬＡＩ,但４－２式应注意加强株型控制,以便促进棉花在纵横方向上的均匀生长。（３）打顶时间过早或过晚均不利于建成理想的群体冠层,７月中下旬打顶较好。另外本文还探索研究了应用该映像分析方法的操作技术和使用方法、范围等。     

棉花冠层对不同灌水量的反应

讨论了北疆棉区推广棉种新陆早6号与新陆早8号在不同灌水量条件下的冠层结构特征的差异性,得出新陆早6号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早8号对限量滴灌反应较敏感。因此在限量滴灌条件下选择新陆早6号种植较适宜。叶面积指数降低,叶片平均倾斜角度大,则群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加,对光能的截获率降低。由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用率提供了理论依据。     

不同施肥量对北疆高产棉花冠层结构、养分吸收和产量构成的影响

为了对膜下滴灌棉花高产高效栽培的施肥措施提供理论依据,采用小区实验,研究不同氮、磷、钾施用量对棉花冠层结构、养分吸收和产量的影响。结果表明：随着施肥量的增加棉花叶面积指数在盛铃期以前显著增加,盛铃期及以后叶面积指数呈现先增加后减少的趋势,其峰值出现在盛铃期。在盛铃期植株氮、磷、钾的含量随着施肥量的增加而增加。随着施肥量的增加棉花平均叶簇倾角变大,株型变的紧凑,但施肥量过多会导致棉花群体叶面积增加过多,群体散射辐射与直射辐射透过系数小,冠层结构不良,削弱了棉花个体发育,造成单株成铃数和单铃重降低。随施肥量的增加棉花产量有显著差异,表现为先增加后减少的趋势。表明施肥过量或过低棉花均难以获得高产,对于北疆地区棉花高产栽培建议棉花滴灌施肥量为尿素639.60 kg/hm²、磷酸一铵177.67 kg/hm²、硫酸钾施148.06 kg/hm²。     

北疆高产棉田群体光合速率及与产量关系的研究

研究了北疆２２５０ｋｇ·ｈｍ－２高产条件下棉花群体光合速率的变化及与产量之间的关系。结果表明,２２５０ｋｇ·ｈｍ－２高产棉田群体光合速率在整个生育期的变化呈单峰型曲线,在盛花期以前稳定上升,至盛铃期达最大,值为４．０５ｇ·ｍ－２·ｈ－１,吐絮盛期尚保持较高水平。全生育期平均值为２．６３ｇ·ｍ－２·ｈ－１。群体光合速率的日变化也呈单峰曲线,在１ｄ内至北京时间１４∶００～１５∶００达最大值。与其它产量条件下棉花群体光合速率的变化结果进行统计分析,盛花结铃期和吐絮期群体光合速率与皮棉产量呈显著正相关。在生产上,加强棉田后期管理,保持较高的群体光合速率,有利于棉花高产。     

长江下游棉区抗虫杂交棉适宜密度研究

以湘杂棉8号为材料,于2008-2009年在南京研究了不同密度对杂交棉群体结构、光合势、干物质积累量与分配、产量的影响。结果表明:盛铃期以前,棉花叶面积指数、光合势、群体生长率随密度的提高显著增大,之后,高密度(3.9万株.hm-2以上)棉花的叶面积指数、光合势与群体生长率均较低,且铃数与铃重也降低,难以获得高产。综合分析,长江流域下游棉区抗虫杂交棉适宜密度为3.0万株·hm-2左右。     

棉花植株水分含量的高光谱监测模型研究

精确灌溉对无损、快速的水分监测技术有迫切需求。研究棉花冠层高光谱参数与水分的定量关系并建立水分估测模型,以实现棉花水分及时、准确监测。通过2年试验,测定棉花冠层高光谱及植株水分,根据光谱参数与植株含水量的相关关系,建立了植株含水量监测模型。结果表明:棉株含水量与叶片含水量在一定范围内随灌溉量增减而增减,并能区分棉花干旱程度;棉株及叶片含水量与冠层460～514 nm、605～698 nm、1451～1576 nm和1960～2457 nm反射率极显著负相关,与727～1345 nm反射率极显著正相关,且棉株的相关性好于叶片含水量。所选作物水分指数、归一化差值水分指数1、归一化差值水分指数2、水分胁迫指数1、水分胁迫指数2、水分波段指数、水分指数与归一化差值植被指数之比均与棉株及叶片含水量极显著相关;构建了棉株含水量和叶片含水量的最佳监测模型;所建模型精度能满足大田生产对棉花水分监测的要求。     

不同基因型早籼稻气冠温差的差异及其与产量的关系

本研究旨在明确不同基因型早籼稻气冠温差的差异及其与产量的关系,为快速筛选优异种质资源和合理的栽培调控提供理论支持。选用36个早籼稻品种及主要的恢复系作为试验材料,利用红外测温仪,在相同的施肥和灌水条件下,监测不同品种孕穗期、抽穗期和乳熟期的冠层温度,并分析其与产量及其构成因子的关系。结果表明:气冠温差一直为正值,抽穗期不同基因型早稻白天气冠温差与气穗温差呈极显著正相关。早稻产量与孕穗期和抽穗期白天气冠温差均呈显著正相关,与孕穗期和抽穗期夜间气冠温差均呈负相关,其中在抽穗期达到显著水平。抽穗期气穗温差与产量呈显著正相关。产量构成因子与气冠温差的相关性均未达到显著水平。通过对参试品种3个生育期的气冠温差进行聚类分析,可以将其分为高温型、中温型和低温型水稻3种温度类型。     

晴天时苹果树冠层温湿度时空分布规律研究

冠层微气候的监测是精细农业的发展的必然要求。苹果树冠层温湿度是影响果树生长、决定苹果质量和产量的直接因素,冠层温湿度的监测方案及策略是由其分布特性决定的。为了研究冠层温湿度的时空分布特性,进行了实地试验持续地监测了苹果树冠层多个位置点的温湿度,在不同的冠层不同的日期进行了2次试验以相互验证。试验结果表明：时间上在太阳最为活跃的中午前后,空间上在果树冠层靠顶部和边缘的位置温度随时间的波动最大;冠层温度的极值点最多出现在沿着主干的直线方向上。【结论】由此,可得出结论:中午前后及冠层边缘处的监测频率应较大一些;提出了一种优先监测冠层中心沿着主干方向2~3个位置点,再监测冠层其他点的监测策略