双季水稻叶面积指数在线式图像反演方法

基于在线式双季水稻长势自动监测系统实时获取稻田实景图像,并应用图像处理技术计算水稻覆盖度,进而分析双季水稻覆盖度与叶面积指数之间的关系,实现叶面积指数的在线式图像反演。结果表明,双季水稻分蘖期覆盖度增长迅速,在拔节孕穗期达到峰值,拔节孕穗期至抽穗期保持相对稳定,这一结果符合双季水稻生长特征,并与叶面积指数变化趋势一致。早稻、晚稻覆盖度与叶面积指数之间呈显著的指数关系,决定系数分别为0.970 6、0.853 4,模拟精度较高。根据双季水稻覆盖度反演得到的叶面积指数与实测叶面积指数具有极显著的线性关系,决定系数分别达到0.95、0.97,均方根误差分别为0.34、0.47,模拟效果较好。本研究提出的双季水稻叶面积指数在线式图像反演方法是一种新的水稻叶面积指数自动、无损估测方法,可为双季水稻叶面积指数实时、快速估测提供技术支持。     

水稻抽穗结实期生育特点与管理措施

正水稻抽穗结实期指从水稻抽穗到谷粒成熟。一般早熟品种约需25~30天,中熟品种需30~35天,迟熟品种40~45天左右。1.抽穗结实期的生育特点1.1长势长相指标:高产水稻后期长相是保持一个适宜的叶面积指数和相应的单茎绿叶数。要求绿叶数在开花后20天内,每个有效蘖仍能保持3~4片绿叶,叶面积指数4~5。完熟期,要求粳稻保持2片,籼稻要求1~2片或剑叶及倒二叶不全黄,叶面积指数2左右,直到成熟。水稻抽穗结     

水稻叶面积指数与产量关系研究进展

叶片作为水稻器官建成的物质基础,与水稻群体中光环境的优劣和光能利用率的高低关系密切。而叶面积指数(LAI)的大小直接与水稻最终产量相关,且水稻冠层中光合有效辐射吸收系数与叶面积指数相关性极显著。文章综述了水稻在生长的各个阶段叶面积指数和产量之间的关系,同时通过优化品种、改善栽培措施等手段增加水稻最适叶面积指数,提高水稻产量,以期为高产水稻适宜叶面积指数的预测及合理冠层结构的调控提供理论依据。     

不同氮肥调控对水稻分蘖数和叶面积指数的影响

为明确氮肥施用量对水稻分蘖数和叶面积指数的影响,以广东省主栽品种粤农丝苗和合美占为供试材料,设置5个进行开展了氮肥施用量梯度试验。结果表明,在同一生育期内,水稻植株的总茎蘖数、无效分蘖和叶面积指数均随着施氮量的增大而增大;其中,施氮量、分蘖数和叶面积指数三者之间分别呈显著的正相关关系(r0.8)。适当的施氮量能增加水稻的分蘖数和叶面积指数,促进其生长发育,但过量增施氮肥会增加无效分蘖数,降低氮肥利用率。     

辽宁省水稻光合特性及其与产量的关系

选用近来辽宁省主栽品种及在育种中有特殊作用的种质资源作为实验材料,对32份水稻材料的光合性状、叶面积指数及其与产量的关系进行研究.结果表明,抽穗期剑(旗)叶净光合速率与产量呈显著正相关;灌浆期倒二叶净光舍速率与产量呈极显著正相关.直立穗型、半直立穗型品种生育后期光合生产能力较强.抽穗期剑(旗)叶光合速率与产量呈抛物线关系,辽宁省大多数水稻品种抽穗期剑(旗)叶光合速率的最适范围是17～22μmol/(m2·s).分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期叶面积指数与产量呈极显著正相关.拔节期和抽穗期存在最适叶面积指数,其分别是2.8～4.O和5.5～6.3.分蘖期和成熟期叶面积指数几乎与产量呈线性关系.     

高产水稻群体茎蘖组成和叶面积指数及其关系的研究

 试验以源库类型不同的中籼稻汕优63（库限制型）和中粳稻香粳3017（源限制型）为材料,研究高产水稻茎蘖和叶面积指数组成及其关系结果表明:（1）高产水稻茎蘖组成特点:有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以上大分蘖多,小分蘖少。（2）高产水稻叶面积指数组成特点:有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以下小分蘖的叶面积指数占总叶面积指数的比例小,与总叶面积指数相关不密切:4叶以上大分蘖的叶面积指数占总叶面积指数比例大,是群体的主要组成部分。（3）叶面积指数与茎蘖组成关系:有效分蘖临界叶龄期3叶以下分蘖数和4叶以上分蘖数与总叶面积指数关系不密切,而拔节期4叶以上分蘖数与总叶面积指数相关显著。     

高产水稻品种干物质生产特性研究

以3个水稻品种为试材，从物质生产角度研究水稻高产形成的原因。研究结果表明：高的干物质积累总量亦即高的生物产量是获得高产的物质基础。高产和超高产品种的物质生产优势表现在生育中期和后期，其生育中期和后期群体生长率显著高于低产品种。高产品种籽粒产量主要来源于生育后期叶片制造的光合产物，并与其齐穗后具有较高的叶面积指数且持续时间较长密切相关。     

高产水稻生育前期叶面积指数和群体茎蘖组成及其关系的研究

以中籼稻汕优63(库限制型)和中粳稻广陵香粳(源限制型)为材料,研究高产水稻生育前期的叶面积指数和茎蘖组成特点及其关系.结果表明:(1)高产水稻叶面积指数组成特点为有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以下小分蘖的叶面积指数占总叶面积指数的比例小,与总叶面积指数相关不密切:4叶以上大分蘖的叶面积指数占总叶面积指数比例大,是群体的主要组成部分.(2)高产水稻茎蘖组成特点为有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以上大分蘖多,小分蘖少.(3)叶面积指数与茎蘖组成关系为有效分蘖临界叶龄期3叶以下分蘖数和4叶以上分蘖数与总叶面积指数关系不密切,而拔节期4叶以上分蘖数与总叶面积指数相关显著.     

超级杂交稻"两优培九"的群体生长分析

为探明超级杂交稻"两优培九"的生长特性,1999年和2001年进行了两优培九与"汕优63"的群体生长动态比较及两优培九4种种植密度、2种施肥处理的生长分析.比较结果显示,两优培九收获期生物学产量比汕优63高9.7%～12.2%;全生长期作物生长率比汕优63高6.5%～6.6%,其竞争优势主要表现在生长前期和中期;净同化率生长前期比汕优63高10.2%～16.4%,生长后期则偏低;叶面积指数增长率生长前期和中期高于汕优63,后期衰减率低,全生长期叶面积持续时间比汕优63高25.8%～35.6%,竞争优势主要表现在生长后期.在密度肥料试验中,两优培九在施肥条件下,中等密度处理(1 m2 27穴)的生物产量为2 079 g/m2,分别比低密度(1 m2 22.5穴)和高密度(1 m2 31.5穴)处理高5.6%和6.9%,对照(密度为1 m2 27穴不施肥处理)的生物产量仅为1 m2 27穴施肥处理的72.9%;全生长期作物生长率以中等密度施肥处理最高,达14.85 g/d*m2,比对照高37.1%,密度处理间的差异主要表现在水稻生长前期和后期;在施肥条件下,3种密度处理的相对生长率差异主要表现在水稻生长前期;全生长期叶面积持续时间从长到短依次为1 m2 27.0穴施肥处理、1 m2 31.5穴施肥处理、1 m2 22.5穴施肥处理、1 m2 27.0穴不施肥处理,处理间差异主要表现在生长后期;密度施肥处理间的作物生长率差异主要缘于叶面积指数和叶面积持续时间.从保持适宜叶面积指数和防止生理性早衰等方面可以提高两优培九生长后期的净同化率和相对生长率.     

探究高产水稻品种干物质生产特性

以我国的两个水稻品种为材料,分析了高产水稻品种的高产生理特性。研究结果表明高产水稻品种积累了高额的生物量。稻谷产量随干物质积累总量的增加而提高,高产水稻干物质生产优势主要表现在中期和后期,产量随中期和后期干物质净积累量的增加而提高。在中期和后期的群体增长率(CGR)显著高于低产品种,而前期CGR与产量的关系并不密切。高产品种的籽粒产量则主要来源于生育后期叶片制造的光合产物,此外还与齐穗后叶面积指数较高和持续时间较长有着密切关系。     

农作物LAI和生物量的高光谱法测定

通过田间小区试验,测定了水稻、玉米、棉花3种共6个品种作物冠层不同生育期的高光谱反射率及对应叶面积指数和地上生物量,分析了其高光谱变量和红边参数与叶面积指数、地上生物量及叶重量的相关性。结果表明:13种作物冠层高光谱反射率与其生育期有关,其反射率最大值的比较结果是棉花>玉米>水稻。23种作物的叶面积指数、叶鲜重、叶干重与其冠层光谱变量ρ990/ρ550,ρ800/ρ550,ρ750/ρ550,ρ800/ρ680及冠层红边参数λr,Dλr之间均极显著相关,但地上鲜生物量和地上干生物量与上述光谱变量和红边参数之间相关性较差,说明可通过高光谱遥感方法估测水稻、玉米、棉花的叶面积指数、地上鲜生物量、叶鲜重和叶干重。     

基于便携式作物生长监测仪的水稻生长指标光谱监测研究

为验证作物生长监测仪无损监测水稻各项长势指标的准确性,并建立基于CGMD302作物生长监测光谱仪的水稻叶面积指数、生物量、氮积累量的监测模型。本研究通过实施5个氮素水平的水稻田间实验,采用甬优538和浙优18 2个水稻品种,利用仪器监测水稻冠层从分蘖期至灌浆期归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),同步测定水稻叶面积指数、生物量和氮积累量3个农学参数,分析水稻叶面积指数、生物量、氮积累量随移栽后天数的动态变化,分别建立了叶面积指数、生物量、氮积累量与作物生长监测仪所测得光谱参数之间的预测模型。结果发现,水稻叶面积指数、干物重和氮积累量随施氮水平的增加而增大,随移栽后天数的增加逐渐变大。甬优538和浙优18在各个生育时期NDVI、RVI与叶面积指数、生物量、氮积累量的R²值均在0.7以上,具有极显著的相关性。构建的全生育期NDVI、RVI与叶面积指数、生物量和氮积累量呈指数函数关系,R²值均在0.75以上。因此,本研究所采用的作物生长监测仪器可用于准确地获取水稻冠层的NDVI和RVI,实时有效地反映和监测水稻的生长状况。     

冠层集聚指数对水稻LAI测量精度的影响

以江苏东台水稻试验区为研究样区,利用植被冠层分析仪器TRAC测量水稻不同生长期冠层集聚指数(clumping index,简称CI),结合叶面积指数(leaf area index,简称LAI)测量仪器LAI-2200和LI-3000C同步测量研究样区水稻有效叶面积指数与真实叶面积指数,分析水稻不同生长期集聚指数的变化及对LAI的测量精度的影响。结果表明,研究区水稻冠层集聚指数测量值呈现先降低后升高的趋势。在幼苗期水稻冠层叶片整体上随机分布,集聚指数值为0. 97,到孕穗期水稻冠层集聚特征逐渐明显,集聚指数逐渐降低到0. 84,之后集聚指数值又逐渐升高,在成熟期达到0. 92;通过分析经集聚指数校正后的水稻LAI值与LI-3000C测量值发现,经校正后的LAI值精度总体得到了有效提高,尤其在水稻生长中期(分蘖期至扬花期)的校正精度最高,平均相对误差由23%提高到11%。     

基于环境减灾小卫星数据叶面积指数的反演

叶面积指数是反映农田信息的重要参数之一,因此获取叶面积指数成为农情遥感的一项重要内容。利用田间实测调查数据,系统分析了环境星的归一化植被指数（NDVI）与宾县地区主要作物玉米和水稻叶面积指数的关系,并采用简单线性模型、多项式模型和对数模型建立作物叶面积指数的估算模型进行最优反演。结果表明：玉米和水稻叶面积指数的最优反演模型都采用多项式模型,精度分别达到了0．805和0．810,并采用该模型进行反演。     

不同秸秆还田量对直播水稻生长特性的影响

以徐稻3号为材料进行盆栽试验,设置3、4.5、6、7.5t/hm24种秸秆还田处理,以秸秆不还田为对照,通过测定不同秸秆还田处理下直播稻的产量及产量构成、干物质重、叶面积指数、根系活性等指标,探讨不同麦秸还田量对直播水稻生长发育特性的影响。结果表明:随着秸秆还田量增加,直播水稻产量表现出先增加后降低的趋势,有效穗数随着麦秸还田量的增加而降低,结实率、千粒重表现为先增加后降低;秸秆还田量在6t/hm2时,直播水稻较对照增产17.9%,过量的秸秆还田量(7.5t/hm2)导致每穗粒数明显减少从而导致减产;秸秆还田降低直播水稻生长前期干物质的积累、叶面积指数、根系活性、根系吸收面积,提高直播水稻生长后期的根系活性、根系吸收面积、干物质的积累和叶面积指数,过量的秸秆还田会使各项指标降低,盆栽条件下适宜的秸秆还田量为6t/hm2。表明秸秆还田量为6t/hm2有利于直播稻生长发育及产量形成。     

不同氮素水平下水稻LAI与冠层反射光谱的定量关系（英文）

通过光谱遥感技术对水稻长势进行监测,可以为水稻高产高效生产提供科学依据。该研究以晚稻天优华占为供试品种,设置不同施氮量的田间试验,研究不同氮素水平下水稻叶面积指数与冠层光谱反射率之间的关系,结果表明水稻叶面积指数有随着施氮量增加而增加的趋势,冠层光谱对不同施氮量群体有明显的响应特征,叶面积指数与冠层光谱反射率在720 nm左右的红边区域相关系数最大,进一步构建了水稻LAI与冠层反射光谱的数学模型。     

不同氮素水平下水稻LAI与冠层反射光谱的定量关系

通过光谱遥感技术对水稻长势进行监测,可以为水稻高产高效生产提供科学依据.该研究以晚稻天优华占为供试品种,设置不同施氮量的田间试验,研究不同氮素水平下水稻叶面积指数与冠层光谱反射率之间的关系,结果表明水稻叶面积指数有随着施氮量增加而增加的趋势,冠层光谱对不同施氮量群体有明显的响应特征,叶面积指数与冠层光谱反射率在720 nm左右的红边区域相关系数最大,进一步构建了水稻LAI与冠层反射光谱的数学模型.     

控水对水稻生长发育及产量的影响

通过控水盆栽试验,研究了不同控水条件下水稻生长发育和产量的变化。结果表明,常规淹水灌溉对水稻分蘖前期的叶绿素含量(SPAD值)和叶面积指数(LAI)有增加的影响趋势,但后期下降较快,导致产量很低。干湿交替循环控水灌溉显著提高了水稻叶片SPAD值、叶面积指数和地上部干物质积累,有利于同化物的输出,促进籽粒灌浆结实,显著增加有效穗数、穗粒数和结实率,从而最终增加水稻产量。W3处理控水到-25 k Pa时,出现了水分亏缺现象,尤其在抽穗灌浆期导致叶面积下降,最终影响干物质生产和产量形成。因此适当控水使稻田处于"干湿交替"的水分循环状态(本试验中控水到-15 k Pa),有利于干物质生产,增加经济产量,实现节水增产高效利用的目标。     

水稻叶面积指数和叶片生化成分的光谱法研究

利用光谱仪通过大田试验和室内测量不同氮素水平及不同时期水稻叶片的光谱反射率，测算叶面积指数LAI；利用生化方法测量相应叶片的叶绿素含量，蛋白质含量和纤维素含量；在此基础上分析了水稻叶面积指数与光谱变量，叶片生化成分与光谱变量及叶面积指数之间的相关性。结果表明；水稻叶面积指数与比值植被拽数RVI及归一化差值植被指数NDVI呈显著相关，不同氮素水平的水稻叶片的叶绿素，蛋白质及纤维素含量与LAI之间的R^2在抽穗期均达到0.75以上，其中叶绿素，纤维素含量与光谱变量的相关达显著水平，不同时期纤维素与光谱变量及LAI之间相关达显著水平，从而证明通过光谱法可以推算水稻叶片的叶绿素含量，蛋白质含量和纤维素含量。     

抽穗扬花期低温强度对水稻生长发育的影响与模拟

低温冷害是常见的水稻气象灾害之一,减轻其危害对粮食生产安全以及农业可持续发展都有重要意义。以2013—2014年田间数据为基础,对ORYZA2000模型参数进行调试校准及本地化,模拟不同强度、不同持续时间的低温影响试验,并对低温处理下的水稻叶面积指数、各器官生物量以及产量等模拟结果进行分析。结果表明:(1)叶面积指数、各器官生物量模拟值与实测值相近,ORYZA2000模型可用于江苏省水稻生长发育模拟。(2)经过低温处理的叶面积指数最大值明显降低,且出现时间略有延迟;抽穗扬花期连续3、5、7 d降低到17℃时,水稻总生物量及穗生物量与对照相比分别下降6%~7%;不同持续时间降低到20℃时,总生物量及穗生物量分别下降6%~8%。(3)低温处理后水稻产量下降,降幅在3%~6%之间。低温冷害持续时间越长,温度越低,造成的危害越重。