萝卜叶面积测定方法研究

以春萝卜品种“韩国白玉”作为试验材料,以叶长、叶宽、叶干重、叶鲜重等作为指标,计算出叶面积与有关指标的回归方程。结果表明这些回归方程与指标的关系均达极显著水平。这为萝卜叶面积的测定提供了一个简单实用的测定方法,特别是通过叶长、叶宽与叶面积的回归方程可不破坏植株从而测出田间萝卜植株的叶面积。     

毛白杨无性系叶面积的回归测算

利用快速、精准的方法,建立了4个不同毛白杨无性系的叶面积与其叶长、叶宽、以及叶长×叶宽之间的线性回归和幂函数回归方程。结果表明：1）毛白杨不同的无性系叶形指数差异较大,不同无性系的回归方程也不一样,应针对无性系计算叶面积;2）叶片生长的不同阶段叶面积的回归方程不同,因此应针对叶片的不同生长阶段确定回归方程。3）一元线性回归方程中,叶面积和叶长、叶宽的乘积的相关性最好,但只适用于功能叶片的测量;而幂函数回归方程无叶片大小限制,叶面积和叶宽的相关性较好并且测量方便,毛白杨无性系50号叶面积和叶宽幂函数回归方程为LA=1.0014×W1.8295,83号回归方程为LA=0.863×W1.832,30号回归方程为LA=0.554×W2.051,B331号回归方程为LA=1.639×W1.600。因此在今后的生产实践中,可通过测定4个毛白杨无性系的叶宽,利用其幂函数回归方程,估算叶面积。     

广金钱草叶面积测量方法的研究

为建立可靠的广金钱草叶面积测量方法,选择叶长、叶宽和叶长宽乘积等3个指标分别与叶面积进行一元线性回归和幂函数回归分析。结果表明,6个广金钱草叶面积回归方程的回归关系均达到极显著水平。其中以叶长宽乘积与叶面积的一元线性回归方程拟合性最好,并且残差分析和可靠性检验都显示利用该方程可以较为准确的预测出广金钱草的叶面积。     

GIS空间分析技术在棉花叶面积测定中的应用

为了快速准确的获得棉花叶面积信息,通过扫面仪获取棉花叶片和准图形的数字图像,利用GIS空间分析技术对长方形、等腰三角形、正方形和直角三角形进行面积和周长计算。结果表明,GIS法提取的面积、周长信息与准图形面积、周长之间的平均相对误差分别为0.021和0.01,远小于叶面积仪器的测量误差,说明GIS空间分析技术应用于棉花叶面积测定是切实可行的。这种方法不受叶片形状、大小、厚薄、叶片幼嫩等因素的影响,对于叶面积不大的植物,利用GIS强大的数据处理功能,可以进行批量处理。因此和其他叶面积测定方法相比,GIS空间分析技术测定叶面积具有准确、快速、数据处理量大等优点,适用于科研和生产推广使用。     

棉花群体叶面积载荷量与产量关系及对源的调节效应研究

通过对棉花单位叶面积负载的生殖器官量的研究结果表明：较高的叶面积载荷量［以单位叶面积负载的果节数（个／ｍ２叶）、结铃数（个／ｍ２叶）及生殖器官干重（ｋｇ／ｍ２叶））能够促进棉花群体叶片光合强度提高和养分向棉铃输送增多，因而群体成铃数增多，产量提高。同时由剪叶、疏蕾试验揭示了，当群体叶面积系数控制在适宜范围内，可通过提高叶面积载荷量使产量进一步上升，群体叶面积系数过大时，通过减少叶面积，提高叶面积载铃量可以使产量增加。而当叶面积过小时，虽叶面积载荷量增大，但终因光合面积太小，产量下降，因此叶面积载荷量可作为反映棉花群体源库是否协调及改进栽培技术的依据。     

棉花叶片早衰的诊断及遗传效应分析

比较了利用活体叶片快速、无损害诊断棉花叶片早衰的SPAD差值法和绿色叶面积分级诊断方法,并分析了棉花叶片早衰的数量遗传行为。选用不同叶形和早衰类型的9个棉花品种(系),比较开花当天倒4叶及以后每5 d一次的SPAD值表明, 早衰棉花品种在开花35 d后SPAD值明显降低,因此,将开花后35 d和开花当天倒4叶的SPAD的差值作为诊断棉花叶片早衰的指标。构建持绿亲本33B和早衰亲本CJ463的6个世代(P₁、F₁、P₂、F₂、BC₁和BC₂),用联合尺度检验法对其叶片早衰的数据进行世代均值分析,结果表明棉花叶片早衰主要受加性遗传效应控制,至少是一对加性效应的主基因控制陆地棉叶片早衰遗传,且遗传力较高,说明对持绿材料的早代选择是有效的。总之,用SPAD差值和绿色叶面积分级两种诊断叶片早衰的方法来分析叶片早衰遗传及其与叶面积关系的结果基本一致。     

基于吸收光合有效辐射和光合有效辐射截获量监测棉花生长状况

 通过光量子传感器,获取了2个棉花品种不同种植密度冠层6个关键生育时期的光合有效辐射（PAR）,分析了吸收光合有效辐射（APAR）和光合有效辐射截获量（FAPAR）与棉花冠层生长特征的关系。结果表明;棉花开花期和花铃期,为APAR与FAPAR高值期,盛铃期和盛铃末期下降,吐絮期为低值期;利用多元统计分析技术,分别建立了棉花APAR、FAPAR与棉花冠层叶面积指数、覆盖度、地上鲜生物量和地上净初级生产力的相关关系模型。采用APAR与覆盖度,FAPAR与叶面积指数相关性最高的模型方程,分别估算棉花覆盖度和叶面积指数,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关关系,估算精度分别为99.1%和99.5%。     

棉花叶系质量划分及叶层配置的研究

对棉花品种泗棉3号等采用大田群体与实验室盆栽试验相结合的方法,应用14C同位素标记、剪叶试验及其生理测定等手段,研究在最大LAI相近条件下,叶片的组成、功能和大小分布对成铃和产量的影响。结果表明,棉花叶片的光合产物的运输分配流向及对棉花成铃和产量的作用是不同的,按其对棉铃形成和发育贡献的大小可划分为有效叶、无效叶、高效叶及低效叶,并且明确了在开花结铃期提高有效叶面积率、高效叶面积率,并塑造较小的叶片,均匀的叶层分布的叶层配置可提高群体光合效能,从而确保光合产物向产量器官的输送,提高成铃率,增加总铃数和产量的叶系质量特征。     

水肥调控策略对膜下滴灌棉花冠层结构和产量的影响

 测定了膜下滴灌棉花常规灌溉施肥、优化灌溉、优化施肥等不同水肥调控处理下棉花生育期叶面积指数等冠层特征,分析了棉花冠层结构的动态变化及其与产量的关系。结果表明：常规灌溉下氮磷配合的常规施肥可显著增加棉花叶面积指数、平均叶倾角,极显著降低散射和直射辐射透过系数,极显著提高单位面积结铃数和铃重,从而极显著提高子棉产量;只使用氮磷肥、不使用钾肥改为氮磷钾肥平衡施用,棉花叶面积指数和平均叶倾角略减,散射和直射辐射透过系数降低,单株结铃数增加,从而进一步提高子棉产量。在常规施肥下减少灌溉量、优化生育期灌水次数和灌水量,可增大棉花叶面积指数和平均叶倾角、降低散射和直射辐射透过系数,提高铃重,从而显著提高子棉产量。     

南方草莓叶面积计算方法的研究

本文基于对江苏南部6个草莓主栽品种叶面积的测量试验,用DPS数据处理系统对其 “叶长-叶宽-叶面积”之间的回归关系进行分析,得出这6个草莓品种的叶长×叶宽与叶面积回归方程;并经过数据合并建立了一个通用的回归方程。试验数据显示：各种草莓所得到的回归方程的决定系数均在0.97以上,相关性极为显著,通用回归方程的决定系数为0.98以上,相关性检验也达到极显著水平。本文为草莓叶面积的活体测量提供了一个简便、快捷、可行的活体测量方法。     

不同施肥量对棉花冠层结构的影响及其调控作用

本试验通过对棉花膜下滴灌条件下不同施肥量的研究,探索棉花冠层结构参数与产量相关性.结果表明:施肥量相对高的D处理的叶面积指数、叶片平均倾斜角度、消光系数和对光能的截获率均高于不施肥A处理的各项指标;不同施肥量条件下,理想的棉花群体冠层结构指标为:叶面积指数为1.808～2.839,平均叶簇倾斜角度为9.547～35.495,散射辐射透过系数为0.219～0.092,消光系数为0.970～0.745.     

棉花不同群体冠层特征的映像分析

棉田群体冠层特征对于研究棉花光合作用、蒸散作用等和创建棉花理想的高产株型模式非常重要。利用冠层映像分析方法研究棉花的冠层结构方法新、速度快、准确性高,可以同时测定叶面积指数ＬＡＩ、平均叶角度ＭＦＩＡ、透射系数ＴＣ及不同高度角和方位角范围内的消光系数和叶面积分布等。通过对不同遗传型棉花品种、麦棉两熟不同的配置方式和不同打顶时间对棉花群体冠层结构特征影响的研究表明,（１）中早熟棉花新品种（系）９４０９叶面积大,平均叶角度和透射系数均较适中,群体冠层结构较为理想。中棉所１２、１７、１９的叶面积指数、平均叶角度和透射系数也比较协调,有利于构建高产群体模式。（２）小３－２式和４－２式麦棉套种配置方式均可达到适当的ＬＡＩ,但４－２式应注意加强株型控制,以便促进棉花在纵横方向上的均匀生长。（３）打顶时间过早或过晚均不利于建成理想的群体冠层,７月中下旬打顶较好。另外本文还探索研究了应用该映像分析方法的操作技术和使用方法、范围等。     

带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

选取我国南方套作模式下20个不同产量水平的大豆品种(系),于2013—2014年采用净作和遮阴(遮阳网或玉米)对比分析了高产和低产大豆品种在荫蔽期及复光期的生长特点。结果表明,荫蔽期间,茎叶干物重显著低于净作,分配规律表现为"茎多叶少",分别为58.4%和41.6%;与高产类型大豆相比,低产类型茎叶干重下降比例、茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著增加;荫蔽期地上部干物质与产量呈显著正相关,茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后,地上部干物质迅速增加,分配规律表现为"茎少叶多",复光后30 d分别为47.7%和52.3%;高产类型地上部干物质、叶面积、叶干重比例、茎粗均显著大于低产类型,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积均显著小于低产类型;地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例与产量呈显著正相关,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积与产量呈极显著负相关。通过复光前后生长性状与产量的回归分析,复光后30 d的叶干物质比例、茎长/地上部干物质、茎粗可作为预测套作大豆产量的主要指标。上述结果表明,选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积更大,光照恢复期茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆品种可以在套作下获得高产。     

不同棉花品种种子活力对低温和人工老化胁迫的反应差异

为探讨棉花种子活力的品种差异及不同种子活力测定方法对棉子活力结果的影响,以17个棉花主栽品种(系)为材料,用简化的标准发芽、低温发芽和人工老化发芽3种方法测定棉花种子活力,并分析种子物理性状与种子活力的相关性。结果表明:3种活力测定方法下不同品种间种子活力均存在较大差异,各活力指标表现趋势也不一致,低温条件主要抑制种子幼苗的生长势,老化条件则主要抑制种子的发芽率。简化的标准发芽的活力指数与2种逆境发芽下的活力指数间的相关性较低。对3种测定方法的种子活力指标进行聚类分析,筛选出中棉所102、新陆中42、湘杂7号、XG39K5、屯杂6号及皖杂9号等高活力品种。低温和人工老化发芽条件显著降低了种子活力与种子各物理性状间的相关性。种子密度和健子率在不同发芽条件下均与种子活力关系最密切,可作为判断棉花种子活力大小的物理指标。     

棉花群体结构与棉田光量子传递特性关系的研究

棉花群体结构与棉田光量子的透射、 反射和吸收等传递特性有密切关系, 其中透射率与叶面积指数和群体叶片重关系最密切, 可用于估测叶面积指数和群体叶重的大小。 光的透射率与群体地上部分生物量和茎枝生物量也有很好的关系, 可用于活体农作物生物量间接测定。 反射率与叶面积和生物量也有一定关系, 采用反射遥感方法也可在     

玉米种子生活力与发芽率相关性的初探

玉米种子的发芽率是检验种子质量的主要指标,发芽率的高低与种子经营和农业生产有着密切关系,是种子分级标准的重要依据。一般用普通发芽试验,时间长,在短时内又急需了解种子发芽状况,特别是对休眠期长的种子,更是不能正确判断结果,而运用生物化学法（红四唑染色法）可快速测定种子的生活力,寻求估算发芽率的最有效方法。本次试验以玉米杂交种子为材料,运用生物统计分析方法,计算玉米种子生活力（x）与发芽率（y）的相关系数（r）求得回归方程（r）,探索生活力与发芽率之间的数量关系,可以快速测定种子生活力,计算出相应试验玉米种子的发芽率,为估算种子发芽率提供于快速、准确、方便的新途径。     

膜下滴灌对棉花生育后期叶片与苞叶光合特性的影响

在新疆气候生态条件下,选用新陆早33号和新陆早46号棉花品种,设置2个膜下滴灌量处理,测定棉花叶片和苞叶的光响应曲线、CO2响应曲线、荧光参数等相关光合生理指标,探讨生育后期棉花叶片与苞叶光合能力的差异及对滴灌量的响应。结果表明,棉花生育期间,高温强光下苞叶最大羧化速率与最大电子传递速率的比值(Jmax/Vc,max)较高,气孔导度(Gs)较低。棉花生长发育后期,苞叶面积、含水量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光系统II实际光化学效率(?PSII)、Rubisco含量显著低于叶片,但随着生育进程降幅显著低于叶片。与常规滴灌处理相比,节水滴灌处理棉花叶片含水量降幅显著高于苞叶;叶片叶绿素含量、Pn和Rubisco含量显著降低,而苞叶的变化不显著。棉花生育后期苞叶面积、含水量、叶绿素含量、Pn、ΦPSII、Rubisco含量的稳定性高于叶片,表明生育后期叶片衰老较快,但苞叶仍能保持较稳定的光合能力,对光合物质的贡献逐渐增大,常规滴灌下达7.22%~8.83%,节水滴灌下达10.24%~12.53%。     

基于光谱指数和偏最小二乘的棉花类胡萝卜素/叶绿素a比值估算

类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适用于干旱区棉花Car/Chla比值估算的光谱指数和估算方法,本研究通过2011年和2012年连续2年的大面积田间试验,获取了棉花不同生育期的叶片及冠层尺度光谱反射率及色素含量信息,对多种光谱指数及偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression, PLSR)用于Car/Chla比值和Car估算进行了探讨。对比表明,基于光化学指数(PhotochemicalReflectanceIndex,PRI)的线性和一元二次模型对Car/Chla比值和Car的估算精度最高,由PRI-Car/Chla线性模型得到的叶片和冠层尺度的Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.6, PRI-Car的R2大于0.36;基于PLSR模型得到的Car/Chla比值估算值与实测值之间的拟合关系略优于基于PRI的估算模型,由其得到的叶片及冠层尺度Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.80,Car估算值与实测值之间R2大于0.73;不论基于PRI还是基于PLSR方法,对Car/Chla比值的估算精度均高于Car含量,该结论进一步证实了Car/Chla比值遥感监测的可行性,丰富了对棉花生长高温胁迫、养分胁迫等环境胁迫及病虫害等遥感监测的依据指标。     

基于支持向量机非线性筛选水稻苗期抗旱性指标

作物抗旱性指标筛选具小样本、多指标和非线性等特点,传统的基于经验风险最小原则经线性筛选获得的综合指标及在此基础上建立的线性回归模型的合理性受到质疑;基于结构风险最小原则的支持向量机具适于小样本、非线性、泛化推广能力优异等诸多优点,但可解释性差。本文以15个水稻品种苗期反复干旱存活率为因变量,从24个形态生理指标中经支持向量回归(SVR)非线性筛选得苗高、脯氨酸、丙二醛、叶龄、心叶下倒一叶面积、抗坏血酸等6个综合指标,以此建立的SVR模型拟合精度与留一法预测精度均明显优于参比线性模型;如考虑指标测量的简易性,仅以地上部干重、心叶下倒二叶面积、根冠比、叶龄、叶鲜重、心叶下倒一叶面积等6个形态指标进行评估同样可行。为增强SVR的解释能力,基于F测验对SVR模型建立了非线性回归显著性与单因子重要性显著性的测验方法。     

GhCPS基因沉默对棉花幼苗生长和内源激素含量的影响

利用RT-PCR从棉花中获得493 bp的GhCPS(赤霉素(GA)合成酶基因)片段,经EcoRⅠ/KpnI双酶切后连入pTRV-RNA2质粒,获得了重组载体pTRV-GhCPS;用该载体转化农杆菌后,室内盆栽条件下侵染棉花品种欣抗4的子叶苗。结果表明,病毒诱导沉默GhCPS基因的棉花幼苗中GhCPS的表达量仅为空载体对照的52%。与空载体对照相比,沉默GhCPS的棉花幼苗第1叶和第2叶的内源GA4含量分别降低33%和60%;第2叶ABA含量降低48%,IAA、ZR和iPA含量均无显著变化;株高降低64%。第1叶和第2叶的叶面积分别减小26%和47%,总叶绿素含量分别增加29%和63%,类胡萝卜素含量分别增加27%和46%。第1叶的净光合速率、气孔导度、胞间CO2和蒸腾速率分别增加23%、40%、9%和31%。可见,利用病毒诱导基因沉默技术技术沉默GhCPS后可调控棉花幼苗叶片内源激素平衡,控制棉花幼苗的生长,并提高单位叶面积的光合能力。