双重化控对春玉米不同密度群体冠层结构的影响

在大田栽培条件下,以京单28和先玉335为试验材料,设置5个密度梯度,分别于6叶期和9叶期叶面喷施膦酸胆碱合剂(ECK)和聚糠萘合剂(PKN),研究双重化控对春玉米群体冠层结构的影响.结果表明,随密度的增加,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MTA)、株高、穗位高上升,透光率降低,冠层结构恶化.双重化控显著降低了高密度下(7.5万～10.5万株/hm²)LAI、穗下叶面积百分比,增加了MTA,提高了下层的通风透光性;缩短了穗下节间长,拉伸穗上节间长,改善了中上部的冠层结构;改善了玉米的穗部性状,显著提高了高密度下的玉米产量,京单28和先玉335产量增幅分别为9.76%～13.00%和10.95%～12.08%.研究表明,双重化控使玉米群体冠层结构得到合理优化,通风透光增强,使高密条件下植株个体维持较高的光合生理活性,产量同步提高.     

局部化控对夏玉米冠层结构、光合速率及产量的影响

采用局部化控的方式,应用植物生长调节剂玉黄金塑造了玉米"波浪"型冠层结构,并分析玉黄金对冠层结构、光合速率和产量的影响。结果表明,局部化控处理后化控部分的植株变矮、穗下部节间变短(穗位下降)、穗上部节间变长、基部节间增粗,玉米群体形成"波式"冠层,群体叶面积指数(LAI)增大且持续时间较长,冠层中下部透光条件改善,冠层内叶片保持较高净光合速率,单位面积穗数和粒重增加,表现出比对照明显的增产效果。     

耐密性玉米冠层结构对密度的响应

以华美1号和郑单958为材料,以1.5万株为梯度,共设置12个密度处理,种植密度自1.5万株/hm~2增至18万株/hm~2,研究探讨高产高效春玉米的冠层结构特征和光合特性。结果表明,华美1号在12.0万株/hm~2时产量达到最高,为15 912.8 kg/hm~2;郑单958在6.0万株/hm~2时产量最高,为13 685.9 kg/hm~2。在适当高的种植密度内(华美1号为9.0万~13.5万株/hm~2,郑单958为6.0万~9.0万株/hm~2),华美1号吐丝期最大LAI达4.19~5.30,群体穗位层透光率达17.57%~23.79%;郑单958吐丝期最大LAI达4.71~6.54,群体穗位层透光率达17.77%~23.66%。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶片厚度、净光合速率和叶绿素相对含量均随密度增加而不同程度下降。华美1号穗位层及穗位层以上LAI占全株叶面积比例高,叶片小而厚,穗位层透光率好,各项冠层指标不同程度优于郑单958。     

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。     

氮肥运筹对郑单1002和郑单958冠层特征和产量的影响

以郑单1002和郑单958为材料,0(N0)、150(N1)、300(N2)kg/hm2氮肥水平,常规尿素和一次性基施掺混控释肥两种氮肥类型,研究不同氮肥运筹对夏玉米冠层特征、干物质积累与分配和产量的影响。结果表明,增加施氮量,两个品种穗位层和近地表叶面积指数(LAI)比N0处理增加25.7%~52.5%,开花期和成熟期干物质积累、千粒重、穗粒数、穗长和产量显著增加,农学利用效率降低22.0%~40.0%。与常规尿素相比,掺混控释肥增加玉米生长后期穗位层和近地表的透光率和成熟期干物质积累,提高了千粒重、穗粒数、产量和氮肥农学效率,降低子粒含水率。在相同施肥条件下,与郑单958相比,郑单1002的LAI和穗粒数分别提高7.5%~14.8%和2.3%~11.5%,千粒重降低1.4%~6.2%,产量提高0.8%~6.2%。     

冬小麦冠层降水截留性能研究

为定量分析冬小麦冠层降水截留量,采用"简易吸水法"分别研究了冬小麦单茎和群体的冠层截留性能,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,在冬小麦抽穗前,叶数对单茎截留量影响显著(P<0.05),而对截留率影响不明显。在叶数相同条件下,单茎截留量在不同生育期间差异显著(P<0.01)。冬小麦单茎截留量随叶面积的增大而增大,而叶面积对截留率影响不显著。冬小麦单茎截留量与株高、鲜重呈线性正相关,相应截留率则与株高、鲜重呈线性负相关;群体截留量与叶面积指数(LAI)、地上部生物量呈线性正相关,相应截留率则与LAI、地上部生物量呈线性负相关。从拔节至成熟,冬小麦冠层截留量先增加后减少,最大冠层截留量出现在抽穗期(1.28mm),且不同生育期截留量差异极显著(P<0.01);相应截留率在不同生育期的变化无规律,各生育期间差异不显著。     

春玉米超高产群体冠层结构的研究

以紧凑型玉米新品种内单314为材料,通过超高产栽培和普通高产栽培的比较,对超高产玉米的冠层结构和叶片光合特点进行了研究。结果表明:①超高产栽培条件下,内单314最大LAI(叶面积指数)达6.95,其全生育期内LAI维持在6以上的时间在40d以上;全生育期总LAD(光合势)比普通高产群体高74.85万m2/(d·hm2)。②与普通高产玉米相比,超高产玉米群体内个体空间分布更加合理,叶片功能期延长,株型更加紧凑。超高产群体冠层截获的PAR(光合有效辐射)比普通高产群体高25μmol/(m2·s),且超高产群体中散射PAR占入射PAR的比例高于普通高产群体,群体内光分布较为合理,提高了光能利用率。③与普通高产群体相比,超高产栽培条件下玉米叶片的Pn(光合速率)和WUE(水分利用效率)高,而Tr(蒸腾速率)较低,植株穗位及穗位上部叶片的Pn和WUE高于普通高产栽培,而穗位下部叶片无明显差异。     

种植方式对华北春玉米冠层结构与光合特性的影响

研究双株错位、双株对位、单株错位、单株对位种植方式对金海5号冠层结构及光合特性影响.结果表明,错位种植显著减小玉米穗下茎叶夹角1.9°～2.5°,增加穗位高和茎粗;吐丝前各种植处理冠层LAI均低于常规单株对位,中后期双株处理(双株对位和双株错位)下冠层LAI衰减缓慢,表现出高效冠层潜势;双株对位的冠层结构失衡,穗位叶净光合速率(Pn)下降,光能利用率最低;双株错位冠层内光分布合理,中后期穗位层透光率提升41.64%,棒3叶Pn增强并能持续较长时间;相比常规单株对位种植,其他3种处理在穗部性状、产量构成因素表现较优,双株错位处理的穗粒数和千粒重比常规单株对位种植显著增加,秃尖短,产量最高,具有改善冠层结构和功能的增产潜势.     

小麦冠层不同光质透光率与叶面积指数的定量关系研究

为探究小麦叶面积指数(LAI)的空间分布及与不同光质透光率间的关系,通过三年田间试验,设置不同品种、氮肥水平和灌水次数,测定分析了小麦拔节期至灌浆后期冠层不同空间层次的透射光及叶面积指数(LAI),并对不同光质透光率与LAI间进行回归分析。结果表明,小麦LAI随生育时期的推进呈单峰动态变化,最高值出现在抽穗-开花期,且随灌水和施氮水平的增加而增大;光合有效辐射(PAR)透光率随生育时期呈先降后升趋势,且随灌水和施氮水平的增加而减小。LAI与PAR透光率均存在时空异质性,叶面积的垂直分布直接影响冠层内光分布。水氮处理对植株上层LAI影响较小,而对下层影响较大;40 cm处透光率递变明显,低水高氮以及高水低氮处理对透光率递减的影响较大。不同光质透光率均随冠层高度的下降均出现不同程度消减,透光率与向下累积LAI间均呈显著指数相关,相关性由强到弱依次为红边、蓝光、光合有效辐射(PAR)、绿光、近红外和红光。经回归分析,红边和蓝光透光率与LAI的定量关系表现较好,拟合性均优于PAR,尤其是红边透光率(R²=0.749),因此可以利用红边透光率建立模型,以监测小麦冠层LAI。     

不同密度春玉米叶面积系数动态特征及其对产量的影响

研究了两个品种吉单209(JD209)、郑单958(ZD958)不同密度群体各生育期LAI动态变化特征,并分析了主要动态特征参数与产量及产量构成的关系,探讨春玉米高密度高产群体叶面积系数(Leafarea index,LAI)动态变化特征对产量的效应。结果表明:各密度群体LAI动态变化呈单峰曲线趋势,随密度增加峰值增大,相同密度下ZD958群体LAI大于JD209,表现较强的耐密性。两个品种高产的适宜密度范围是6万～9万株/hm²,群体的最大LAI在5～7;各生育期的群体LAI与密度呈显著线性正相关,其中抽雄吐丝期LAI对密度的增长率最大,分别为0.583和0.679;灌浆期群体LAI对产量的影响最大,表明此时期是产量形成的关键期。大喇叭口期LAI对穗数、穗粒数影响最大。密度是通过调控群体的LAI和穗数来影响产量构成和最终产量。     

超高产条件下玉米产量及冠层结构

2011~2012年,选用郑单958为供试材料,以传统栽培模式为对照(CK),研究超高产栽培条件下春玉米的冠层结构。结果表明,超高产条件下春玉米产量及有效穗数均显著高于对照;玉米在超高产栽培条件下,其群体叶面积指数(LAI)均高于传统栽培模式(CK),且LAI最大值的持续天数比CK长。棒三叶及棒三叶以上叶增加幅度明显,与CK均达到显著水平;超高产栽培条件下玉米叶倾角明显小于CK,叶向值增大,群体受光态势较好。叶片光合速率(Pn)均随生育时期的推移而不断降低,在全生育期超高产栽培条件均高于CK,并且在大喇叭口期差异显著;整个生育时期超高产栽培条件的光合势均高于CK。超高产栽培LAI持续天数长,叶倾角小,叶向值大,进而改善玉米群体受光态势,提高叶片光合能力,具有高光效的冠层结构。     

早熟玉米叶片伸展率对产量及产量组分的影响

曾报道同化物供应(源)限制早熟玉米杂交种的产量(Hunter,1980)。短季地区种植的玉米杂交种叶面积系数(LAI)比长季区的低,原因在于植株矮小,包括叶片数减少,叶片较小(Chase 和 Nanda,1967;Hunter等,1974)。Hunter(1977)报道,在短季玉米种植区以普通密度种植,最大的 LAI 低,一般下降到2.0～2.7,这样的 LAI 仅有75％的日光为植株冠层所截获。Hunter(1980)论证了短季玉米杂交种     

不同株型粳稻品种的冠层特征和物质生产关系的研究

 对不同株型粳稻品种的冠层特征与群体物质生产和产量的关系进行了研究。结果表明，品种的株型不同，对肥力的反应不同，冠层发展动态和干物质生产速度亦有明显差异．表现为随着肥力水平的提高，不同株型品种同抽穗前叶面积增长速度的差异减小，抽穗后叶面积衰减速度的差异增大。抽穗期的LAI与抽穗后群体干物质生产速度和产量之间呈二次曲线回归关系，获得最高产量的最适LAI与获得最大干物质生产速度的最适LAI基本上是一致的，抽穗后群体干物质生产速度与产量之间亦呈现出极显著的正相关。     

水分胁迫对不同基因型夏大豆冠层发育及耗水量的影响

在防雨棚条件下研究了不同阶段水分胁迫对4个夏大豆品种五星3号、冀豆15、冀豆16和冀豆17冠层发育和耗水特性影响.结果表明:大豆耗水规律为出苗后20 d内日耗水强度较低,初花期～鼓粒初期较高,最高峰出现在初花期前后,鼓粒中后期较低.最大叶面积指数(LAI)出现在盛花期,不同阶段水分胁迫使多数品种的LAI明显下降.从冠层发育角度,冀豆16苗期抗旱性较强,五星3号花期和鼓粒期抗旱性较强,冀豆15鼓粒期抗旱性较强.五星3号、冀豆15和冀豆16的LAI相近,但五星3号的耗水量较低,冀豆17 LAI和耗水量均较高.大豆主要耗水层在0～100 cm,尤其0～50 cm土层土壤水分状况对大豆的生长发育影响效应更大.     

图像处理技术在冬小麦叶面积指数测定中的应用

为了探讨利用图像处理技术测定冬小麦叶面积指数的可行性,在室外光照条件下．固定数码相机高度垂直拍摄冬小麦群体图像,利用图像处理技术获取小麦冠层的图像叶面积指数(ILAI),并用手工测量获得小麦群体实际叶面积指数(LAI),建立ILAI和LAI间与施肥处理有关的关系模型,对该模型的稳定性和实用性进行统计检验。试验结果表明,利用图像处理技术通过ILAI获取小麦LAI是可行的,且简便易行,测量精度和效率都很高。     

海南儋州地区橡胶林叶面积指数月动态研究

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是描述植被冠层结构的重要参数,它对分析橡胶光合潜力、预测产量和评估灾害都具有重要意义。本研究利用LAI-2000获得了海南儋州两院地区30个橡胶林连续2年半的LAI月动态。结果表明：(1)橡胶林LAI最小值出现在1～2月的落叶季,最小值为(0.54±0.14)m2/m2;随后的第一篷叶抽叶期(3～4月),LAI快速增长,4月底平均值增至3以上[最大观测值为(4.48±0.82)m2/m2],平均占全年最大LAI的77.75%;之后增长趋于缓慢,至9月底达到年度最大值,最大观测值为(5.27±0.79)m2/m2。(2)LAI年际差异较大,平均LAI相差可达1以上,影响因素主要有年际物候差和台风灾害等;(3)不同年龄的橡胶林之间LAI存在差异,在第一篷叶期间,平均LAI为老龄橡胶林(＞20龄)＞幼龄及初开割林(≤10龄)＞中龄橡胶林(11～20龄),而在之后至落叶前期,平均LAI次序为幼龄及初开割林＞老龄橡胶林＞中龄橡胶林。     

宽幅带播对大穗型冬小麦冠层特征及产量的影响

为了解宽幅带播在小麦种植上的应用效果,在大田条件下,以兰考矮早八为材料,研究了宽幅带播种植对大穗型冬小麦冠层特征及产量的影响.结果表明,与常规条播比较,宽幅带播的小麦群体叶面积指数、冠层光截获量和相对湿度较高,而冠层温度较低,穗数显著增加,产量提高0.47％～13.70％.宽幅带播下随着行距增大,叶面积指数、光截获量和湿度降低,而冠层温度升高,穗数和穗粒数减少,千粒重增加,最终产量降低.宽幅带播下15 cm行距可作为大穗型冬小麦品种的适宜行距配置.     

长江中下游生态区大豆生长性状及产量的冠层高光谱偏最小二乘回归预测

高光谱遥感能够快速无损地估测作物生长性状及产量,这为作物规模化育种的田间评价与选择提供了高效手段。选用生育时期相似、生长性状有差异的52份大豆品种(系)进行2年田间试验,在盛花期(R2)、盛荚期(R4)及鼓粒初期(R5)测定大豆冠层反射光谱,同步测定大豆叶面积指数(LAI)和地上部生物量(ABM),收获后测定产量。针对不同生育时期冠层光谱与生长性状及产量进行偏最小二乘回归(PLSR)分析。结果表明:不同生育时期LAI的PLSR模型可以解释LAI总变异的54.4%~61.0%;不同生育时期ABM的PLSR模型可以解释ABM总变异的65.5%~67.0%;R5期是利用冠层光谱估测产量的最佳生育时期,其PLSR模型可以解释产量总变异的66.1%。本研究结果可望为大豆规模化育种中大量试验材料的田间长势监测和产量估测提供快速无损预测的技术支持。     

高产玉米群体的冠层结构及光合特性分析

以紧凑型高产玉米品种郑单958为试验材料,用红外气体分析仪和冠层分析仪测定并比较了不同密度下玉米群体的冠层结构和光合特性。结果表明:高产玉米群体的产量增加源于肥水管理与综合栽培技术创建了合理的群体冠层结构,在追求较高的叶面积指数且使之尽早达到最佳状态、减少前期光能漏射损失的同时,保证了叶片维持较长的功能期,尤其在吐丝至乳熟期间。高产玉米群体在大喇叭口期至吐丝期叶面积指数(LAI)为4.0～4.6,乳熟期不低于3.2,吐丝期平均净光合速率(CO2)为31.2μmol/(m2.s)。     

种植密度和施N时期对不同穗型水稻源库关系的影响

水稻群体源库特性受品种遗传力控制较小,而受栽培条件的影响较大,所以栽培措施是调节水稻源库关系的一种主要手段。本文通过研究密度和施N时期对穗重型水稻垦稻12和穗数型水稻垦稻17源库关系的影响发现,N肥后移对两个品种分蘖成穗率都有明显的促进作用,不同密度下穗重型水稻垦稻12在D2处理下分蘖成穗率最高,而穗数型水稻垦稻17则在D3处理下表现较好。在对叶面积指数(LAI)的影响上,穗数型品种在生育后期比穗重型品种具有更高的LAI,N肥适当后移有利于增加最大LAI和成熟期LAI,垦稻12和垦稻17LAI最适的密度分别为D2和D3处理。在粒叶比上,穗重型的垦稻12明显高于穗数型的垦稻17,垦稻12在D2密度下,垦稻17在D3密度下,N4处理最有利于二者粒叶比的提高。