连作马铃薯冠层结构与物质积累的关系

作物冠层结构是与外界环境相互作用最直接的界面层,为了明确短期连作马铃薯冠层结构与物质积累量指标、产量的关系,以轮作马铃薯为对照,设置1年连作、2年连作2个处理,在马铃薯关键生育期调查株高、株幅、叶面积、分器官干质量及其产量。结果表明:轮作马铃薯的株高、叶面积指数明显高于1年连作和2年连作马铃薯;轮作状态下的单株叶片干质量、单穴块茎干质量、单株总干质量等物质积累量指标高于1年连作、2年连作状态;轮作状态下总产量、商品薯率均高于连作状态。马铃薯的株高、叶面积指数等冠层指标与物质积累量、产量呈显著正相关。     

马铃薯叶面积速测方法的研讨

利用剪纸称重法测得马铃薯叶片的实际面积,同时记录每个被测叶片的长度和宽度,得到近似面积.用实测面积和近似面积,求得矫正系数k为0.7264.以叶长(x1)、叶宽(x2)、叶长×叶宽为主要参数.建立了与叶面积(y)的回归方程γ=ax+b.其中,叶长、叶宽与叶面积之间的相关系数分别为0.915 2、0.946 4,叶长和叶宽与叶面积的复相关系数为0.986 8,在0.01水平下均达到了品著性.3个回归方程均可用于测算马铃薯的叶面积,其中以叶长×叶宽与叶面积的回归方程测算结果更为精确.     

马铃薯叶面积速测方法的研讨

利用剪纸称重法测得马铃薯叶片的实际面积,同时记录每个被测叶片的长度和宽度,得到近似面积,用实测面积和近似面积,求得矫正系数k为0.7264。以叶长（x1）、叶宽（x2）、叶长×叶宽为主要参数,建立了与叶面积（y）的回归方程y=ax＋b。其中,叶长、叶宽与叶面积之间的相关系数分别为0.9152、0.9464,叶长和叶宽与叶面积的复相关系数为0.9868,在0.01水平下均达到了显著性。3个回归方程均可用于测算马铃薯的叶面积,其中以叶长×叶宽与叶面积的回归方程测算结果更为精确。     

基于光场相机的大豆冠层叶面积无损测量方法研究

大豆上、中、下冠层叶面积分布是大豆植株株型状况评价、产量预测的重要依据,而传统上、中、下冠层叶面积测量方法采用大田切片法,该方法过程繁琐,且会对叶片造成伤害。针对这一问题,引入光场相机重聚焦技术分别得到聚焦在上、中、下叶片的重聚焦图像,通过图像处理技术提取聚焦平面的叶片,去掉离焦平面的叶片,分别得到上、中、下层的投影面积。选用开花期103盆宏秋品种大豆植株作为校正集,根据光场相机的标定计算各冠层叶片的校正系数,获得修正后的各冠层叶片投影面积。建立大豆植株各冠层投影面积和真实叶面积的回归模型,并选20盆作为预测集来验证各回归模型。研究发现:上层叶面积模型的决定系数为0.945,预测集的最大误差为4.48%,均方根误差为4.376;中层叶面积模型的决定系数为0.796,预测集的最大误差为13.62%,均方根误差为7.273;下层叶面积模型的决定系数为0.914,预测集的最大误差为8.63%,均方根误差为1.529。上层和下层叶面积测量模型相关性高,由于上层叶片的遮挡,中层叶面积模型相关性略低。     

新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系

【目的】研究超高产棉花冠层叶面积分布、叶倾角、主茎节间长度等指标的变化,探讨叶片空间配置对冠层结构的影响及与群体光合生产的关系,揭示超高产形成的机理。【方法】定向培育棉花超高产田,系统测定高产棉花不同生育时期叶面积指数、叶倾角、主茎节间长度等指标的空间分布,分析冠层结构变化对群体光合速率的影响及与棉铃空间分布的关系。【结果】单产皮棉4 000 kg•hm-2超高产棉花吐絮前株高72.3-87.7 cm,主茎平均节间长度为7.15-7.20 cm,中上部节间较长;盛花期至盛铃后期叶面积指数在冠层上、中、下3层的分布比例为1﹕1﹕1,上部叶片的叶倾角为48.8-53.8、中部41.0-49.3、下部30.1-40.1,叶片群体光合速率上、中、下层的分布比例为1.5﹕1.5﹕1;至吐絮期,冠层上部的叶面积指数维持在0.95-1.76,叶片群体光合速率为8.1-13.2 μmol•m-2•s-1,占叶片总群体光合速率的45.9%-59.8%;植株上、中、下部结铃数的比例为1.8﹕1.2﹕1,冠层上层铃数较多,铃库所占比例大。【结论】超高产棉花形成的生理基础在于,盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长,叶层间隙及叶倾角大,中下部叶面积指数分布比例高,叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布;吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢,棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合,叶铃关系协调。     

马铃薯‘泉云4号’脱毒原种夏繁生长发育动态研究

在泉州市高海拔山区夏繁条件下研究马铃薯品种‘泉云4号’脱毒原种生长发育动态,结果表明:其叶面积、茎叶重、叶片数的变化动态均符合单峰曲线变化,茎叶在生长前期增长速度快,峰值出现在出苗后35d;始花期为块茎膨大初期,开花期间块茎迅速膨大增重,是产量形成的关键时期;提出"前促、中控、后防"的高质量繁种栽培技术。     

错株密植对夏玉米冠层特性和产量的影响

为探讨错株种植方式改善玉米密植群体冠层结构,实现增产的作用机制,以耐密品种‘郑单958’为材料,设置67 500(D₁)、82 500(D₂)和90 000(D₃)株/hm² 3个密度水平,常规对株(CK)和错株(S)种植2种方式,测定错株密植夏玉米群体冠层叶面积指数(LAI)、无截获散射(DIFN)、叶绿素荧光参数、SPAD、产量及其构成因素等指标。结果表明,密植水平和错株种植均对夏玉米冠层特性和产量产生了显著的影响。提高密植水平虽然显著增加了植株叶面积指数,降低了无截获散射;但对穗位叶叶绿素荧光参数和SPAD产生了不利影响,以90 000株/hm²密植水平下降幅最大。说明过高的密植水平不利于叶片对光能的吸收和利用。错株种植方式可有效削弱密植群体冠层叶片相互遮蔽的弊端。与对株(CK)种植相比,错株种植(S)可显著增加冠层叶面积指数,降低冠层无截获散射,优化了群体冠层结构,且对82 500株/hm²密植水平调控效果最优。同时,错株种植缓解了高密植水平对植株...     

应用数字图像技术进行马铃薯氮素营养诊断的研究

应用数码相机获取马铃薯冠层图像,分析不同供氮水平下马铃薯冠层图像数字化指标与土壤无机氮(Nmin)、植株氮素营养指标(叶柄硝酸盐浓度、叶绿素仪读数、植株全氮含量、叶片全氮含量)的关系。结果表明,马铃薯冠层图像绿光与蓝光比值G/B是最适宜作为马铃薯氮素营养诊断的数字化指标;建立了评价马铃薯氮素营养丰缺的冠层图像数字化指标G/B的量化标准和氮肥推荐量。     

改进Otsu法的冠层图像分割及银杏叶面积指数估测

基于Otsu法对冠层图像临界处分割不准确的缺点,结合类间方差以及类内聚度对阈值选取及图像分割效果的影响,提出了一种改进阈值选取算法。利用银杏冠层图像分割实例进行比较,同时进一步拟合了图像信息与叶面积指数间模型,结果表明:(1)该改进法较传统Otsu法可得到更好的分割效果;(2)以分割得到的前景像素比值作为自变量,叶面积指数为因变量,拟合得到的模型能较好的描述冠层图像信息与叶面积指数间的关系;(3)提出了一种即时无损并快速可靠的叶面积指数估测方法。     

调亏灌溉对景电灌区马铃薯生长及干物质积累量的影响

马铃薯不同生育期对水分的需求不同,为了探讨不同生育期调亏灌溉对马铃薯生长的影响,于2021年4-10月在景电灌区开展了相关试验。试验结果表明,调亏灌溉对马铃薯叶面积指数、茎粗、叶片生物量、茎秆和块茎生物量等指标均有一定程度降低,其中苗期调亏后,经过后期复水,各项指标降低幅度较小,而块茎膨大期调亏各项指标降低达显著水平。因此,可在马铃薯苗期适当调亏,而在块茎膨大期应充分供水,确保马铃薯正常生长和块茎干物质积累量。     

3 种草坪草叶片的水分吸收特性研究

采用草坪草活体浸水试验方法,研究3 种草坪草叶片在降雨截留发生时对截留在叶片表面水分的吸收过程, 并通过小尺度草坪及其与叶面积的关系获得了草坪草群体的最大吸水能力。结果表明,叶片吸水速率随时间变化 呈现幂函数关系,前期增长迅速,后期增长缓慢。3 种草坪草单位叶面积和单位干物质的最大吸水量存在差异,高 羊茅的单位叶面积叶片饱和质量最大,而单位干物质饱和质量最大的是早熟禾。得到了3 种草坪群体冠层叶片吸 水量与修剪高度之间的关系。      

图像处理技术在水培蔬菜生长监测中的应用

为了量化营养液浓度对植物生长的影响,在3组不同浓度的营养液环境下,连续观测并采集蔬菜生长过程的图像,通过图像分割和边缘检测技术提取出蔬菜的总根长、株高和叶冠投影面积等外部形态特征数据。结果表明,运用计算机图像处理技术测量的根长、株高数据与人工测量结果之间的误差在5%范围内,而且对3组不同营养液浓度下油菜幼苗冠层叶面积的连续测量后发现,蔬菜生长过程中的叶冠投影面积的方差与其营养液浓度具有明显的一致性。     

寒地粳型超级稻群体光环境研究

为探明水稻群体冠层内光分布规律,以寒地水稻品种龙稻5号、松粳9号和牡丹江19为试材,研究了不同肥力水平下的群体冠层光环境。结果表明:龙稻5号、松粳9号分蘖前期叶面积指数较小,漏光严重,齐穗后叶片挺直,群体内部的光照强度增加,叶片衰老缓慢,群体维持较大的光合面积的时间较长,有利于植物的净光合速率积累,产量潜力较高。在高肥条件下,叶片有向披散方向发展的趋势,群体光合量提高。     

基于冬小麦冠层数码图像的叶面积指数和叶片SPAD值的估算

为探究冠层图像分析技术在冬小麦长势监测中应用,6个施氮水平的田间试验条件下,在冬小麦拔节期采集冠层图像,并同步测定冬小麦叶面积指数和叶片SPAD值.通过图像分析软件计算了冬小麦冠层覆盖度及红、绿、蓝亮度值等10种色彩指数,分析了叶面积指数及叶片SPAD值与色彩指数和冠层覆盖度的相关性,利用逐步回归方法构建了叶面积指数及叶片SPAD值的估算模型.结果表明:冬小麦拔节期叶面积指数与冠层覆盖度及几个色彩指数呈极显著相关;叶片SPAD值与红光标准化值等几个色彩指数呈极显著相关;利用叶面积指数估算模型计算的预测值与实测值的线性回归方程的决定系数为0.771,相对均方根误差为25.181％;利用叶片SPAD值估算模型计算的预测值与实测值的线性回归方程的决定系数为0.644,相对均方根误差为6.734％.相关分析和估算模型验证结果表明,基于冠层图像分析的冬小麦拔节期叶面积指数和叶片SPAD值的监测是可行的.     

改进Otsu法的冠层图像分割及银杏叶面积指数估测1）

基于Otsu法对冠层图像临界处分割不准确的缺点,结合类间方差以及类内聚度对阈值选取及图像分割效果的影响,提出了一种改进阈值选取算法。利用银杏冠层图像分割实例进行比较,同时进一步拟合了图像信息与叶面积指数间模型,结果表明：（1）该改进法较传统Otsu法可得到更好的分割效果;（2）以分割得到的前景像素比值作为自变量,叶面积指数为因变量,拟合得到的模型能较好的描述冠层图像信息与叶面积指数间的关系;（3）提出了一种即时无损并快速可靠的叶面积指数估测方法。     

钾肥不同施入量对马铃薯产量及经济性状的影响

为了探讨新疆马铃薯高产高效栽培中适宜的施肥水平,提高科学施肥技巧,试验以钾肥的不同使用量为试验因素,选取马铃薯品种紫花白为试验材料,研究不同用量的钾肥对鲜食型马铃薯紫花白块茎产量和经济性状的影响。采用完全随机单因素钾肥试验,控制钾肥的不同使用标准,进行紫花白产量、经济性状指标的测定,分析钾肥不同用量对马铃薯的产量及经济性状的影响。结果表明,随着施钾量增大,马铃薯块茎产量、株高、茎粗、地上部干重、单株块茎重、叶面积出现了由低到高的变化趋势,但随着施钾量的过量增加,马铃薯的产量、株高、茎粗、地上部干重、单株块茎重、叶面积增幅明显减少,叶片SPAD值(叶绿素含量测定值)随着施钾量的增加变化幅度很小。由能上能下可知,钾肥用量在240 kg/hm~2时,马铃薯产量68.87 t/hm~2,株高84.46 cm、茎粗1.49 cm、地上部干重398.82 g/株、单株块茎重1.22 kg/株、叶面积各生育期值均达到最高值,叶片SPAD值变化很小,在此试验范围内施肥效果最佳,马铃薯产量及经济性状最好。     

短期连作对马铃薯苗期植株形态及生理指标的影响

设置马铃薯轮作、1年连作、2年连作3个处理,在幼苗期、块茎形成期分别进行形态指标调查和叶片中部生理指标测定。结果表明,不同种植方式马铃薯的形态指标、生理指标有显著差异。轮作马铃薯的株高、株幅、叶面积、叶绿素含量均明显高于2年连作;但与1年连作马铃薯之间叶绿素含量无明显差异。     

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响（摘要）

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]田间裂区设计,4次重复,以N肥为主区,品种为副区。所有小区均施P、K、Zn,分别为30、40、10 kg/hm^2。N肥设4个水平：N1（不施）、N2（75 kg/hm^2）、N3（145 kg/hm^2）、N4（215 kg/hm^2）,分基肥（插秧前1 d）、分蘖中期（MT）、幼穗分化期（PI）、抽穗期（FL）4次施入于MT、PI、FL、FL14（抽穗开花后第14天）4个生长时期在各小区取样,每次每小区取样12蔸,洗净带回室内,测量叶面积、株高,数计茎蘖数,然后去根,分摘茎鞘、叶片和穗,于70℃烘干7 d,分别称干物重。叶面积测定采用Licro-3100叶面积仪,每小区样品测量2 000 cm^2,然后用比叶重法计算叶面积和群体叶面积指数（LAI）。最后,利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数以及透光率与茎蘖数和株高均存在极显著回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m^2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10cm株高和1 m^2 100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。若固定群体透光率和冠层昼温不变,冠层昼湿每增加10%,齐穗期纹枯病病情指数将提高3.5%;同理,在不考虑性状间协同作用的情况下,群体透光率每减少10%,冠层昼温每降低1℃,齐穗期纹枯病病情指数将分别提高1.5%和2.1%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。     

马铃薯光合速率、单株叶面积与产量的相关性研究

通过不同品系马铃薯光合速率、单株叶面积和产量的测定,建立块茎产量(y)与光合速率与单株叶面积之积(x)的直线回归方程y=-18.9689 2.778383x,回归系数b=2.778383大于0,且和0的差异达极显著,证明了马铃薯产量y随光合速率与单株叶面积之积x的增大而增加,两者成正相关关系。因此,光合速率与单株叶面积之积可以作为评价马铃薯产量高低的一个重要标准。     

基于黑白扫描图像的叶面积测量方法

【目的】为了快速准确测量叶片面积,探讨一种基于黑白扫描图像的测量方法。【方法】使用平板扫描仪制作叶片黑白二值图像,利用图像处理软件读取图像并统计图像和叶片的总像素,依据扫描成像大小与扫描稿台尺寸等比关系,以及已知的扫描稿台尺寸,计算获取叶片面积;分别使用两个不同品牌型号扫描仪对20张叶片进行测量,以方格纸法测量结果为真值依据进行误差分析,同时采用叶面积仪进行比对验证。【结果】两个扫描仪均方根误差分别为0.90 cm²、0.95 cm²,平均相对误差分别为1.06%、1.64%;叶面积仪测量均方根误差为0.62 cm²,平均相对误差为0.92%。【结论】扫描仪法与方格纸法和叶面积仪测量结果间均不存在显著差异,基于黑白扫描图像的叶片面积测量方法具有方便快捷、成本低、精度高的应用潜力。