人工草地叶面积指教与地上生物量关系的初步研究

植物生物量的90-95%来自于太阳辐射。光能通过同化作用转化为化学能,成为植物生长发育的能量和物质基础。叶子是主要同化器官,叶片的多少,叶面积的大小都与植物同化能力的高低、光合产物的多少有着极为密切的关系。叶面积指数是植物在单位地面上的叶面积。它反映出群落在一定时空条件下光合作用系统的状况。它对群落的地上生物量有着明显的影响。自1947年Watson提出了叶面积指数的概念以来,国内外对农作物的叶面积指数研究很多。但对于在管理方法和经营方式与粮农作物有着很大差别的人工草地来说,有关叶面积指数的研究却不多见。在人工草地中叶面积指数与地上生物量之间的关系如何?这一问题的解     

Potential contribution of selected canopy traits to the tolerance of foliar disease by spring barley

A model of canopy photosynthesis and above-ground growth rate was used to investigate the potential impact of several canopy traits on tolerance of foliar disease by barley. Disease tolerance was defined as the reduction in predicted crop dry-matter growth rate per unit of visible disease symptoms. The traits were canopy area (leaf area index, LAI ), light extinction coefficient ( k ) and the ratio of virtual to visible lesion size ( β ). The effects of altering the area of the healthy flag leaf and its light-saturated rate of photosynthesis (P_max) in response to disease elsewhere on the plant were also investigated. The model was parameterized for spring barley and run with a solar radiation and temperature regime typical of north-east Scotland. Predicted reductions in growth rate per unit increase in disease were greatest at high disease severity and when disease was distributed relatively uniformly through the canopy. Tolerance was increased by increasing LAI to >3 and k to >0·3, but the beneficial effects depended on the severity and, to a lesser extent, the distribution of disease. Tolerance was reduced by increasing β . A sensitivity analysis performed at a single disease severity and distribution showed that tolerance was most sensitive to variations in β and compensatory adjustments in area and P_max of the flag leaf, and least sensitive to whole canopy LAI and k . Future research should quantify the genetic variation in these traits within barley germplasm to evaluate the scope for improving the disease tolerance of spring barley.     

采用果园喷雾施药机械施药时农药有效沉积率的计算方法

针对传统农药沉积率测算方法无法精确反映果园中农药实际利用率的问题,提出一种结合果树冠层特征与叶面沉积量直接测算农药药液在果树靶标上有效沉积率的方法,以期建立一种适用于不同栽种模式的果园通用农药沉积率计算方法。首先采用传统方法计算采用风送式自走喷雾机喷雾后农药在乔化稀植型果园的地面流失率,将其结果与采用果树冠层特征与叶面沉积量相结合的方法计算的有效沉积率进行比较,再通过计算采用风送式自走喷雾机喷雾后农药在矮砧密植型果园的有效沉积率以及采用担架柱塞泵式喷雾机和植保无人飞机喷雾后农药的有效沉积率,验证本研究所提出的将果树冠层特征与叶面沉积量相结合计算农药有效沉积率方法的准确性及适用性。结果表明:基于叶面沉积量结合果树冠层特征方法计算得到的农药有效沉积率与采用传统方法计算得到的农药地面流失率结果基本一致,均能体现施药机械的农药利用率,但比较而言,本研究所提出的方法在果园植保机械喷雾施药有效利用率的影响因素方面考虑更全面,兼顾了叶面沉积量和果树冠层结构的影响,且对于不同栽种模式下的果园更具适应性。将果树冠层特征与叶面沉积量相结合进行果园农药有效沉积率的计算,可以更加真实地反映出果园农药的实际利用情况,同时通过将果树冠层结构量化为叶面积指数、冠层阴影面积等指标,可以为不同栽种模式下的果园选择适宜的植保机械,结合地面流失率的测量,计算出果园农药的飘移量,从而通过调整喷雾角度、雾滴大小、喷雾流量等参数,实现对植保机械的优化,达到精准施药的目的。     

油松人工林地上生物量、叶面积指数与林分密度关系的研究

在内蒙古大青山区应用"平均标准木法"测定30a生油松人工林的地上生物量,并对相似立地条件下,不同林分密度的油松人工林地上生物量及其分配规律进行了研究。结果表明:1)林分密度对油松人工林平均单株生物量和单位面积林木总生物量均有显著的影响。前者随林分密度的增加而下降,且下降的幅度越来越小,可由方程y=axb来描述;后者随林分密度的增加而上升,当密度达到一定值(阳坡为3000株/hm、阴坡为4000株/hm时)生物量增长缓慢甚至不变,可由方程y=a+bln(x)来描述。2)乔木层生物量是林分总生物量的重要组成部分。阳坡乔木层所占比例为76.06%~88.20%,阴坡乔木层所占比例为83.19%~93.75%。3)叶面积指数随林分密度的增加而增加,在相同密度条件下阳坡的叶面积指数大于阴坡,且密度愈大两者相差愈大。     

基于连续小波变换的干旱胁迫下玉米冠层叶绿素密度估测

测定了玉米各生育时期干旱胁迫下冠层叶绿素密度及冠层光谱数据,利用原始光谱反射率与冠层叶绿素密度进行相关性分析,采用常用植被指数、波段自由组合、连续小波变换构建玉米冠层叶绿素密度估测模型,并用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)进行精度检验.结果表明:冠层叶绿素密度在抽雄期相较于正常对照,轻度、中度、重度干旱胁迫处理...     

冬小麦叶片和冠层尺度的光合-蒸腾模拟

利用气孔导度-光合-蒸腾耦合模型(SMPT-SB),选取冬小麦关键生育期的典型日,模拟了冬小麦叶片和冠层尺度的光合与蒸腾速率日变化,并借助光合仪和涡度相关系统获得的观测数据进行了验证。研究结果表明：模型模拟的叶片和冠层尺度光合及蒸腾速率与实测值变化趋势具有较好的一致性,光合速率日均绝对误差不超过1μmol·m^-2·s^-1,蒸腾速率日均绝对误差不超过0.41 mmol·m^-2·s^-1;叶片尺度光合和蒸腾速率模拟值与实测值的决定系数R²均在0.90以上,冠层尺度也分别达到了0.96、0.88。此外,模型中水汽响应函数以f(D_s)=RH表示时,相对湿度(RH)变化较大会导致参数m值不能准确量化气孔导度(g_s)的变化,从而降低模拟效果;若分时期率定m值,会大幅提高模拟精度。该模型适用于冬小麦叶片及冠层尺度的土壤-植物-大气之间水碳交换的模拟。     

雾滴大小和覆盖密度与农药防治效果的关系

农药的雾滴粒径大小、覆盖密度、药液配制浓度对杀虫剂、杀菌剂和除草剂等的药效均有显著影响。根据农药雾滴粒径大小,可以将雾滴分为极细雾、细雾、中等雾、粗雾等。一定范围内,对于触杀作用的农药,采用细小雾滴喷雾对农作物病虫草害能取得更好的防治效果。雾滴粒径与农药药效之间存在生物最佳粒径的关系,农药喷雾技术理论研究认为,防治飞行的害虫适合使用10~50μm的细小杀虫剂雾滴,防治作物叶面爬行类害虫幼虫则适合采用30~150μm的杀虫剂雾滴,喷洒杀菌剂防治植物病害时适合采用30~150μm的雾滴,而喷洒除草剂时,则适合采用100~300μm的较粗大雾滴。在农药喷雾中,一定的雾滴覆盖密度就可以达到理想的防治效果,并不需要采用大容量淋洗式的喷雾方式,这是因为每个农药雾滴类似"炸弹",都有其"杀伤范围",称之为雾滴杀伤面积/杀伤半径(biocide area/biocide radius),且杀伤面积/杀伤半径与雾滴致死中密度(LN50)有关。本文论述了雾滴粒径大小、覆盖密度与杀虫剂、杀菌剂和除草剂药效之间的关系,进而分析农药雾滴致死中密度以及雾滴杀伤面积/杀伤半径,以期为农业生产、精准化施药提供参考。     

基于高光谱的渭北旱塬区棉花冠层叶面积指数估算

以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶面积指数(LAI)为数据源,在分析LAI与原始高光谱反射率、一阶微分光谱反射率、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元回归的方法构建了棉花LAI高光谱估算模型,并进行精度估算。结果显示,在可见光范围内随着生育期的推进及施氮量的增加冠层光谱反射率逐渐降低,在近红外范围内从苗期到花铃期随着施氮量增加反射率逐渐增加,花铃期到吐絮期反射率明显降低;各生育期冠层光谱的提取变量与LAI的相关性不强,全生育期各种光谱提取量及植被指数与LAI的相关性高于不同生育期;棉花冠层叶片LAI在反射光谱1 461 nm处相关系数达到最大值(r=-0.726);对于一阶微分光谱,LAI的敏感波段发生在742 nm处,r=0.744;以敏感波段742 nm一阶微分光谱反射率建立的逐步回归估算模型精度最高,RMSE=0.94,RE=26.27%,r=0.78。说明以全生育期为基础,采用一阶微分光谱敏感波段,并根据实际条件选择有效的估测模型,可以进行棉花LAI的预测。     

不同种植密度和土壤水分条件下大田玉米冠层光结构分析

以石羊河流域普遍种植的玉米品种先玉335为供试材料,设置7万株·hm^-2和10万株·hm^-2两种种植密度,充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)3种水分条件,测定不同层次冠层光合有效辐射的分布并分析冠层光结构指标在生育期的变化。结果表明:大田玉米下部冠层光分布较优,光结构指标数值约为上部冠层的1.1倍,整体而言,增大种植密度(10万株·hm^-2)增强了冠层光能截获能力,光合有效辐射截获量(IPAR)在34.02～39.38 MJ·m^-2·d^-1,光合有效辐射截获率抽穗期～灌浆期较低密度条件下升高0.40%～4.67%;种植密度增大(10万株·hm^-2)引起群体尺度上光结构的明显劣化,消光系数(K)约为低密度条件下的83%,光合有效辐射在冠层内的衰减不均衡;拔节期低密度种植(7万株·hm^-2)促进光结构指标的改善,随生育期推进,尤其在抽穗期密植(10万株·hm^-2)时下部冠层的光合辐射利用效率降低约5...     

香蕉叶斑病的药剂防治研究

通过室内筛选和田间试验,得到防治香蕉叶斑病的3种化学药剂组合和1种生物农药组合。复配药剂12.5%腈菌唑乳油+45%咪鲜胺水乳剂、40%氟硅唑乳油+45%咪鲜胺水乳剂和12.5%戊唑醇可湿性粉剂+12.5%腈菌唑乳油2年的田间防效均在71.6%～75.7%,显著高于1%中生菌素水剂+4%枯草芽胞杆菌水剂的防效。     

基于APSIM的旱地小麦叶面积指数模拟模型构建

为了解旱地小麦叶片生长规律,建立基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型,并在田间试验修订参数的基础上,连接到APSIM平台,模拟小麦叶面积指数动态变化过程,采用相关性分析方法定量分析小麦叶面积指数的变化规律。结果表明：基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型对旱地小麦生长指标LAI的模拟有较高精度。小麦全生育期内叶面积指数模拟值与实测值呈显著正相关,相关系数(R)为0.996,归一化均方根误差(NRMSE)范围在3.08%～9.38%,模型有效性指数(M_E)为0.594～0.956,均大于0.5。     

不同水分处理下冬小麦冠层温度、叶片水势和水分利用效率的变化及相关关系

小区栽培冬小麦,设计5种程度的干旱胁迫,利用防雨棚分别控制土壤重量含水量为田间持水量的45%、55%、65%、70%、80%,观测不同水分处理下冬小麦冠层温度、叶片水势和水分利用效率的变化及相关关系。结果显示,随着含水量的增加,各处理的平均和最高冠层温度整体呈下降趋势,叶水势和蒸腾速率呈上升趋势,在小麦抽穗期干旱胁迫最严重处理表现出最大水分利用效率,开花期的水分利用效率较抽穗期整体下降了50.70%;相关分析表明,抽穗期小麦的冠层温度与空气饱和差极显著正相关(P<0.01),开花期的冠层温度和叶水势呈显著负相关(P<0.05),冠层温度和空气饱和差存在着极显著正相关,空气饱和差和蒸腾速率极显著负相关,冠层温度和水分利用效率有着显著的正相关性。综上所述,冠层温度在小麦抽穗和开花期完全可以作为作物水分状况的有效监测指标之一。     

Influence of corn density and planting pattern on the growth of common lambsquarters (Chenopodium album L.)

Crop density and spatial arrangement affect the potential of intraspecific and interspecific competition as they increase the canopy light absorption. The effects of the corn density and planting pattern on the growth of common lambsquarters ( Chenopodium album L.) was studied in a randomized, complete block design with three replications and factorial arrangement at University College, Aburaihan, Iran, in 2003. The plant density was the recommended density and 1.5-fold the recommended density. The planting pattern treatment also was performed at two levels: one- and two-row planting. The common lambsquarters density was 0, 5, 10, and 15 plants m⁻¹ per row. The results showed that the leaf area index, biomass production, crop growth rate, and inflorescence biomass of the dry matter of common lambsquarters were decreased by increasing the corn density. But, the leaf area index, biomass production, crop growth rate, and inflorescence biomass of the dry matter of common lambsquarters under the two-row planting pattern were less than under the one-row planting pattern, although these differences were not significant.     

夏玉米蒸散优化参数模型及参数敏感性分析

分别采用2种不同的冠层阻力模型和土壤阻力模型,组合成4种Shuttleworth-Wallace(S-W)模型,模拟夏玉米农田灌浆期的逐时蒸散量,以涡度相关法观测蒸散量为实测值检验模型改进的效果,找出最优冠层阻力模型和土壤阻力模型,并分析最优S-W模型对各阻力参数的敏感性。结果表明:李俊改进型有效叶面积指数冠层阻力模型和Sellers土壤阻力模型组合的S-W模型模拟效果最好,S-W模型估算玉米田蒸散的精度显著提高,蒸散发模拟值与实测值的相关系数、一致性指数更接近1,蒸散发模拟的相对误差和均方根误差变小。敏感性分析表明,在计算各个阻力参数模型中,S-W1模型估算蒸散发对冠层阻力最敏感,其次是土壤阻力和有效叶面积指数;采用改进型有效叶面积指数冠层阻力模型和Sellers土壤阻力参数模型组合后,在一定程度上提高了模型精度,提高了计算准确率。     

密度对大豆群体冠层结构及光合特性的影响

以垦农4号大豆为试验材料,在大田条件下,研究了密度对大豆群体植株形态特征、叶面积指数、干物质重、透光率、光能截获量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、比叶重及产量的影响.结果表明:群体冠层结构及光合特性存在差异,高密度与低密度群体之间差异显著;株高、平均茎长及平均柄长均随着密度的增加呈增加趋势,而节数、平均茎粗、平均柄粗及...     

南疆杏棉复合系统条件下棉花冠层的光特性

为了探明杏棉复合系统条件下棉花冠层光合特性及遮荫对棉花产量的动态影响,以中棉43号为试材,研究了4种复合系统下棉花冠层光照强度、光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)及产量构成要素。结果表明:宽幅棉花冠层光照强度、PAR、LAI优于窄幅棉花(即:6 m×4 m6 m×3 m4 m×2 m4 m×1.5 m),棉花冠层各光合指标在间作带中从东到西呈现出由小增大再减小的变化趋势;4种复合系统下棉花产量及主要生长指标有较大差异,其中各系统间籽棉产量、蕾铃脱落率、收获株数均达到极显著差异,6 m×4 m模式下平均籽棉产量达到6 092.59 kg/hm2,是4 m×1.5 m模式的3.1倍;各复合系统产值与单作田产值的大小表现为6 m×4 m6 m×3 mCK4 m×1.5 m4 m×2 m。     

氮肥和密度对大穗型冬小麦冠层温度日变化的调控效应

通过大田试验,研究了氮肥和种植密度对大穗型冬小麦灌浆结实期冠层温度日变化、叶绿素相对含量(SPAD值)、产量及构成因素的影响及相关性.结果表明,增施氮肥(120～360 kg/hm2)对小麦的冠层温度有调控效应,上午8:00～10:00可增加小麦的冠层温度,下午14:00～18:00却降低小麦的冠层温度;不同氮肥量比较...     

西北春小麦和麦田土壤中15种常用农药残留的检测

为掌握西北春小麦和麦田土壤的农药残留污染状况,在调研和总结分析了西北春小麦的病、虫、草害发生和防治措施基础上,采集了我国西北地区甘肃、青海、宁夏的9个春小麦产区的小麦籽粒和麦田土壤样品。针对春小麦病虫草害防治中常用的农药,使用HPLC-MS/MS和GC-MS方法,测定了吡虫啉、高效氯氰菊酯、辛硫磷、毒死蜱等4种杀虫剂,三唑酮及其代谢物三唑醇、戊唑醇、多菌灵、三环唑、苯醚甲环唑等6种杀菌剂,精噁唑禾草灵、苯磺隆、2,4-滴丁酯、炔草酯及其代谢物炔草酸等5种除草剂,共15种农药及代谢物在小麦籽粒和麦田土壤中的残留量。通过与小麦中农药残留限量相比较,评价了西北春小麦的食品安全。结果显示,仅在采自甘肃金昌的小麦籽粒样品中检出了戊唑醇,且未超过最大残留限量,在其他样品中均未检出15种农药的残留,表明西北春小麦和麦田土壤的农药安全性均较高。本研究为掌握小麦籽粒的农药残留和麦田土壤的农药污染情况提供了研究数据,为进一步指导西北春小麦的绿色无公害病虫害防治提供了参考。     

长江流域冬小麦农药减量增效评价指标研究与应用

本文基于2015年-2019年全国农户农药购买和使用情况的抽样调查,对长江流域5省16个县(市、区)冬小麦用药情况8个指标的监测数据进行了统计分析.结果 表明,以农药毒性指数评价小麦农药减量增效好于其他指标,该指标可为定量、合理评估小麦科学安全使用农药提供依据,并可作为政府决策、技术部门指导小麦生产用药和减量使用的参考...