灌水与施氮对夏玉米冠层结构及产量的影响

以郑单958为材料,在大田条件下研究不同水、氮处理对夏玉米冠层结构及产量的影响。结果表明,试验条件下,灌水使植株叶绿素含量（SPAD）增加、透光率减小,对产量无显著影响。施氮对冠层结构和产量的影响因灌水处理而不同,在不灌水条件下,增施氮肥增加叶片SPAD,提高穗位层叶面积指数（LAI）和产量,以施氮量375 kg/hm²时产量最高,较不施氮处理提高39.5%;在灌水条件下,增施氮肥增加各层LAI和SPAD,而使透光率减小,产量以施氮量225 kg/hm²时最高。氮肥偏生产力随施氮量增加呈明显下降趋势。从产量及氮肥高效利用看,高产玉米适宜的施氮量在225～300 kg/hm²之间,灌水与否取决于不同降水年型。     

浅谈冠层结构对玉米产量的影响

针对辽宁省这一特异生境下高产玉米的生产难度,分析冠层理论和光合作用原理,高产玉米的理想生长模式并解析其群体冠层内不同层次的结构特征、光合生理及微生态环境特点,旨在明确高产玉米冠层结构与冠层透光特性、微生态环境间的关系及其对光合作用、产量形成的影响,为高产玉米模式化栽培提供理论依据。     

密度和施氮水平对小黑麦叶绿素荧光特性的影响

为了揭示光合作用对种植密度及氮素营养的响应机制,以小黑麦东农5305和东农96026为试验材料,采用PAM210调制叶绿素荧光仪测定了小黑麦旗叶的主要叶绿素荧光参数,研究了种植密度及施氮水平对荧光参数的影响。结果表明,适量施氮和降低种植密度（东农5305密度300万株·hm^-2,施氮水平75 kg·hm^-2;东农96026密度450万株·hm^-2,施氮水平150 kg·hm^-2）可改善小黑麦叶片光合功能,提高最大荧光产量和PSⅡ光能转换效率及PSⅡ电子传递活性,抑制非辐射能量的耗散。说明合理的种植密度及氮素营养可改善小黑麦光合功能,对东农5305的影响较东农96026大。     

基于优化光谱指数的新疆春小麦冠层叶绿素含量估算

为筛选可用于干旱半干旱区春小麦冠层叶绿素含量估算的高光谱植被指数,2017年通过测定春小麦关键生育时期冠层的田间高光谱与叶绿素含量,利用光谱指数波段优化算法分别计算400～1 300 nm光谱波段中不同波段两两组合的比值光谱指数(ration spectral index,RSI)、归一化光谱指数(normalized difference spectral index,NDSI)、叶绿素指数(chlorophyll index,CI)、简化光谱指数(CI/NDSI,NPDI),并将这些参数及其他17个不同高光谱植被指数分别与实测冠层叶绿素含量进行Pearson相关分析,通过变量重要性准则筛选最优光谱参数,使用偏最小二乘回归法建立冠层叶绿素含量的预测模型。结果表明:(1)RSIs、NDSIs、CIs和NPDIs与冠层叶绿素含量的相关性都优于前人研究中定义的17种高光谱植被指数,并且冠层叶绿素含量与NDSI(R_(849),R_(850))、RSI(R_(849),R_(850)),CI(R_(849),R_(850))和NPDI(R_(849),R_(850))表现出强相关性。(2)用此4个优化光谱指数分别建模时,以CI(R_(849),R_(850))、 CI(R_(539),R_(553))、 CI(R_(540),R_(553))、 CI(R_(536),R_(553))为自变量的X-3模型预测精度最高(r~2=0.74,RMSE=0.272 mg·g~(-1))。(3)结合4个优化光谱指数构建的组合模型预测精度,其r~2=0.83,RMSE=0.187 mg·g~(-1)。     

群体结构对玉米冠层特征,光合特性及产量的影响

研究了不同群体条件下玉米杂交间种闽单８８各生育时期叶面积系数,净同化率,作物率的变化以及群体内的光分布特点。结果表明：在高产栽培条件下,该品种的适宜种植密度为６．７５－７．５万株／ｈｍ＾２。最大叶面积系数为４．０左右。     

施氮水平对玉米开花后干物质积累、转运及土壤无机氮含量的影响

通过连续两年(2015～2016年)在吉林省中部玉米主产区开展田间试验,研究不同施氮水平对玉米产量、开花后干物质积累、转运与分配特征以及土壤无机氮含量动态变化的影响。结果表明,与不施氮肥处理相比,施氮处理2年玉米产量平均增幅为13.1%～42.1%,其中以施氮量210 kg/hm2处理产量最高。随施氮水平的增加,玉米茎干重、叶干重呈上升趋势,子粒干重呈先增后降趋势;施氮处理较不施氮肥处理显著提高玉米开花后不同器官干物质向子粒的转运量、转运率和营养体对子粒的贡献率(P0.05),均以施氮量210 kg/hm2处理为最高。开花期至成熟期0～20 cm土壤无机氮含量,随施氮水平的提高而提高。相关分析表明,玉米成熟期干物质积累量、转运量与玉米产量及构成因素均呈正相关关系,除穗数外,相关性均达显著水平。因此,适宜的施氮量可提高土壤无机氮含量,促进玉米开花后干物质积累与转运,提高玉米产量。     

品种、空间布局及种植密度对春玉米冠层结构、物质生产及产量的影响

试验以农华101、先玉335及郑单958为材料,通过空间布局及种植密度塑造不同的冠层结构,分析其对玉米物质生产、转运及产量的影响。结果表明,不同品种的叶面积指数(LAI)及冠层透光率(DIFN)差异显著,以郑单958表现较好,常规种植与簇生种植的LAI差异不显著,冠层透光率以常规种植较好;随着密度增加LAI升高,冠层透光率随之降低。不同品种成熟期干物质生产以先玉335较高,空间布局差异不显著,随密度增加干物质生产能力提高;花后物质生产以先玉335较高,簇生种植高于常规种植,随密度增加花后物质生产能力升高;叶茎转运量以郑单958较大,常规种植转运量较多,随密度增加叶茎转运量提高。品种间产量差异显著,郑单958显著高于其他品种;常规种植与簇生种植产量无显著差异;各密度处理产量差异显著,高密度中密度低密度处理。     

不同氮量和密度对吉单96冠层特性及产量的影响

在大田条件下设置纯氮用量0、150、225、300和375 kg/hm~2共5个氮肥量级和6万、7万、8万、9万和10万株/hm~2共5个密度梯度,研究不同氮肥量级条件和不同密度梯度下吉单96的冠层生理及结构指标、产量及产量构成指标。结果表明,冠层叶绿素含量的敏感时期为大喇叭口期和抽雄期,其中,大喇叭口期叶片叶绿素含量受氮肥影响最大,抽雄期叶片叶绿素含量受密度影响最大。225～300 kg/hm~2施氮量且分配60%的追肥可以保持冠层叶绿素在较高水平;叶面积指数受密度调控更显著,7.7万～8.0万株/hm~2为试验最适密度,可维持最大叶面积指数在5.5左右。在中高肥力条件下,采用7.7万～8.0万株/hm~2的种植密度和225～300 kg/hm~2的施氮量,可维持冠层结构和功能,协调穗粒数和百粒重同步增长,产量可达到12 780.9 kg/hm~2。     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。     

大垄双行疏密种植对玉米冠层结构及产量影响的研究

在大田试验条件下,以耐密品种郑单958为试验材料,在相同密度下研究常规种植、三比空、大垄双行和大垄双行疏密4种种植方式对春玉米产量形成及其冠层结构特征的影响。结果表明,田间种植方式的改变可以促进良好冠层结构的发育,影响玉米群体产量及其生长发育特征,具体表现主要在吐丝期之后。耐密品种以大垄双行疏密种植方式为宜,从吐丝期开始,叶面积指数增长最快,玉米叶片的光合性能最强,叶片功能期延长,积累最多干物质,产量为12 449.74 kg/hm²,比对照增加32.67%。大垄双行疏密种植方式对棕壤气候区可提高玉米单产,对玉米生产能力的提升具有十分重要的作用。     

氮肥管理对夏玉米冠层结构和氮肥吸收利用的影响

通过大田试验研究不同氮肥管理模式下夏玉米群体结构和氮肥利用情况,探索节肥、高产、高效的夏玉米氮肥管理模式。结果表明,施氮显著改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,等氮量下大喇叭口期和吐丝期均追施氮肥处理与大喇叭口期追施氮肥处理相比穗粒数提高28.5粒,收获指数提高11.3%,增产101 kg/hm2。吐丝期施氮显著增加灌浆期LAI,使LAI峰值从吐丝期后移至灌浆期。施氮肥可增加夏玉米SPAD值,大喇叭口期追施氮肥可提高各生育时期玉米SPAD值;吐丝期追施氮肥可提高株高、茎粗、穗位高。适当降低氮肥投入,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高232.3%、60.9%;氮肥用量相同时氮肥适当后移分别提高10.5%、1.3%。吐丝期施氮增加夏玉米成熟期营养器官的氮素积累,减少子粒的氮素积累,导致氮收获指数下降。     

供氮水平对不同氮效率玉米品种氮素吸收、干物质形成及产量的影响

以低氮高效型玉米品种郑单958、高氮高效型玉米品种先玉335、双低效型玉米品种豫单606、双高效型玉米品种秋乐368为材料,研究不同氮效率玉米品种在不施氮肥和纯氮90、180、270、360 kg/hm2处理下产量、干物质积累与转运及氮素吸收利用的差异。结果表明,与双低效型品种相比,低氮高效型品种在低氮条件下可以正常维持物质合成,具有较高的氮素积累量和干物质积累量,粒重增加,进而具有较高产量优势;高氮高效型品种在高氮条件下具有较高的花后干物质积累量、氮素积累量,能维持较长时间的光合作用,子粒库容量较高,库调节能力较强,子粒产量存在优势;双高效型品种同时具有以上特性。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

高产栽培下施氮水平对春玉米氮素吸收与利用的影响

以金山27为试验材料,采用田间试验的方法,研究高产栽培下施氮水平对春玉米氮素吸收与利用的影响。结果表明,玉米植株体内的氮含量总体上随施氮水平的提高而增加,氮的累积量随施氮水平的提高先升后降。在300 kg/hm2施氮水平下,生物产量、子粒产量和子粒中氮的分配比例均最大。氮生理效率以增氮(390 kg/hm2施氮处理)最低,氮素利用效率以减氮(210 kg/hm2施氮处理)最高,氮收获指数以300 kg/hm2施氮处理最大。与300 kg/hm2施氮处理相比,390 kg/hm2施氮处理导致氮生理利用率、氮肥效率和氮肥吸收效率下降;210 kg/hm2施氮处理的氮生理利用率、氮肥效率和氮肥吸收效率升高。氮肥利用率以施氮300 kg/hm2处理最高,增氮(390 kg/hm2处理)和农户传统高产施氮(270 kg/hm2施氮处理)均相对较低。在研究地区,高产玉米栽培适宜的施氮量为300 kg/hm2,其种肥、拔节肥、大喇叭口肥的比例为1∶3∶6。     

红边位置估测玉米叶片叶绿素含量算法的比较

基于两年大田试验数据,系统分析和评价红边位置算法在估测叶绿素时的稳定性。结果表明,最大一阶导数(FD)和拉格朗日内插法(LAGR)受双峰现象的影响不能准确估测玉米叶片叶绿素含量,倒高斯拟合法(IG)、线性插值法(LI)和线性外推法(LE)估测精度较高但普适性和稳定性较差。基于小波变换方法(WT)提取的红边位置模型在预测玉米叶片叶绿素累积量方面表现出色,对叶片叶绿素含量变化最为敏感,预测的精度最高,并且具有更高的稳定性和普适性,可为今后大面积玉米养分精准监测提供理论和技术基础。     

不同施氮量玉米超高产群体特征研究

在采用高产品种密植、深耕、精细播种、灌溉等高产栽培管理措施的条件下,研究不同施氮量对与高产形成有密切关系的群体特征进行了分析。结果表明,随施氮量增加,玉米单产逐渐增加,施氮量为450kg/hm²时单产高达13980.84kg/hm²;生物学产量、收获指数、叶面积指数、群体粒数、粒叶比等反映群体特征的大部分指标随施氮量增加均有不同程度的增加,少数指标如百粒重的变化则不明显。综合分析得出:与收获指数相比,生物学产量对子粒产量的贡献大,玉米营养体建成期间的干物质积累是超高产形成的基础,而灌浆期间的干物质积累则是超高产形成的关键;对产量与其构成因素的通径分析表明,群体粒数是产量的主要贡献因子,百粒重对产量的直接效应不大;玉米超高产群体具有较高的最大叶面积指数(LAI),且其群体叶面积变化动态比较平稳;群体源与库通过增施氮肥均增加的同时,反映源与库在量上相对关系的粒叶比也得到增加。     

玉米叶绿素含量快速测定方法研究

用美国产CCM-200型手持式叶绿素计和分光光度计法对15份玉米材料叶色值和叶绿素含量进行了测定。结果表明,两种方法测定的结果经相关分析和显著性检验,确定了叶色值分别与叶绿素总含量、叶绿素A、叶绿素B、其它叶绿素、叶绿素A/B之间的最佳相关方程。证明用CCM-200叶绿素计测量玉米叶片中叶绿素含量快速、准确、无伤害,有利于多项研究平行进行。     

施氮水平对啤酒大麦叶片光合、SPAD和叶绿素荧光特性的影响

为给啤酒大麦高产栽培提供依据,选用苏啤3和单2两个大麦品种为试验材料,在江苏南京和盐城,研究了不同施氮水平对大麦光合、叶绿素含量和叶绿素荧光特性及产量的影响.结果表明,在0～225kg·ha-1施氮量范围内,两个大麦品种叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)均随着施氮量的提高而提高,施氮量再提高,上述参数又呈下降趋势.大麦籽粒产量亦呈现相同的趋势,最终以225 kg·ha-1施氮量处理的大麦籽粒产量最高.分析表明,光系统Ⅱ(PSII)较高的φPSII是适宜施氮量下提高大麦叶片Pn的重要生理基础,而适宜施氮量下较高的叶片Pn是本试验中啤酒大麦高产的生理基础.