不同株型水稻叶倾角群体分布的模拟

 以株型因子为参数,建立了不同株型品种水稻叶倾角分布模型。对该模型进行验证,模拟值与实测值的1∶1回归直线的R2和RMSE分别为0.9472和3.93%。用本模型对3种株型、6个冠层高度和7个生长期的水稻冠层叶倾角分布的模拟结果表明,3种株型水稻叶倾角分布不同,紧凑株型的两优培九叶倾角较大,叶片挺立;松散株型的汕优63叶倾角最小,叶片披垂;中间型两优Y06介于两者中间,与实际观察结果一致。同一品种7个生长期叶倾角分布不同,从分蘖期到孕穗期,冠层叶倾角逐渐变大,叶片逐渐挺立;从孕穗期到成熟期,两优培九叶倾角变化不明显,汕优63和两优Y06则逐渐变小,叶片逐渐披散,其中,汕优63尤为明显。同一品种相同生长期的 6个冠层高度叶倾角分布不同,随着冠层高度增加,3个品种的分层LAI均减小,两优培九叶倾角变化不大,汕优63逐渐增大,两优Y06逐渐减小。试验证明该模型具有良好实用性。     

玉米冠层结构、光分布和光合作用研究综述

玉米冠层结构的研究与光分布的研究相辅相成.叶片是玉米冠层结构中最主要的器官,先人曾利用叶角分布来表示玉米的空间结构.对玉米冠层结构的描述也集中在叶曲线和叶形的描述上.三维重建技术给玉米冠层结构研究带来新的生机,在此基础上,利用投影Z-Buffer算法和Turtle模型也使冠层内光分布研究得到了发展,弥补了指数模型应用假设的不足,克服了G函数应用复杂和繁琐的缺点.这些研究为准确计算光合作用的研究打下了坚实的基础.玉米叶片空间结构和株型的差异使得光在冠层内的分布不同,从而影响了光合作用。     

水稻冠层光分布模拟与应用

 综合已有作物模型的优点,构建了水稻冠层光分布模型,并进一步与原有光合作用和干物质生产模型相耦合,构建了水稻光合生产模型。新模型将水稻冠层按叶面积指数划分为5层,各层次水平面上的太阳辐射强度按Monsi和Saeki的指数模型进行分布;模型利用日照百分率资料推算直接辐射与散射辐射,并考虑了光合有效辐射的日变化、冠层结构和太阳位置对直接辐射消光系数的影响。利用独立的水稻田间试验资料,对主要生育期冠层内的光分布进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值之间具有较好的一致性。最后,将基于冠层光分布模型与原有光合生产模型进行了比较,预测水稻干物质积累量的根均方差分别为0.74 t/hm2和1.26 t/hm2,建立的基于冠层光分布模型的预测性较好。研究结果将为水稻生长模型的改进完善以及生产管理调控与品种数字化设计奠定基础。     

不同株型水稻对无芒稗的生态控制研究

以不同株型的水稻品种(组合)为材料研究了混栽其中的无芒稗［Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.var.mitis (Pursh) Peterm.］的生长状况。高秆大冠层株型水稻品种Ⅱ优2070显著降低移栽稻田无芒稗株高、叶面积指数、植株干物质、分蘖数、穗长和穗粒数。水稻对无芒稗的竞争力,以高秆大冠层株型最强,中秆中冠层株型次之,矮秆小冠层株型最弱。在无芒稗50株/m2干扰下,高秆大冠层株型水稻各产量因子下降不明显,而矮秆小冠层株型粳糯稻各产量因子显著下降,平均减产40%。     

推迟拔节水对冬小麦群个体结构特征和产量的影响

为了明确河北省限灌1水条件下推迟拔节水对小麦群个体结构和质量的影响,于2019-2020年以衡观35和藁优2018为供试材料,全生育期仅灌1水,设置3个灌水时期,分别在拔节期（T1）、拔节后6 d（T2）和拔节后12 d（T3）灌水60 mm,分析推迟拔节水后冬小麦个体结构、群体大小、冠层光分布、花后各叶层衰老以及产量的变化。结果表明,随灌水时期的推迟,两品种上三叶的长度和面积、穗长、株高、穗数、开花期至花后21 d的叶面积指数、冠层光合有效辐射总截获率以及旗叶层光合有效辐射截获率都呈降低趋势,但倒2叶及以下各层的光合有效辐射截获率呈上升趋势。T2和T3处理冠层中下部叶片受光条件的改善显著延缓了叶片SPAD值的衰退,T1处理的倒2叶SPAD值在花后21 d时开始显著低于推迟灌溉处理,倒3叶、倒4叶和倒5叶SPAD值均在开花期时已显著低于推迟灌溉处理,T1处理叶片的早衰使其LAI在花后28 d时低于T2和T3处理。最终T2处理依靠较优的冠层光分布和个体叶片质量获得了最高的籽粒产量,藁优2018的T3处理产量也显著高于T1处理,但衡观35的T3处理因穗数过少,导致产量低于T1处理。拔节后6 d灌溉同步提升了小麦群个体质量,是本试验条件下的最优处理。     

甘蓝型油菜的株型结构与光的空间分布特点

为探讨双低油菜高产栽培构建理想株型的理论,１９９７年在本所对南方省区近年育成的几个双低油菜品种（组合）的植株干物质分配、花期前后的株型演变、光分布特点及成熟期株型和冠层结构差异进行了研究。结果表明：叶面积指数以油研８号增长最快,最大叶面积出现的时间较早,而核５与中双４号则初花期迅速增长;干物质分配以油研７号、杂９３３０２、油黄３２９４及中双４号较为合理;群体内各层透光性与叶面积指数的分布直接相关。油研８号分枝角度大,分枝较长,属高秆、高分枝类型;油研７号、油黄３２９４属中秆、中分枝类型,角果分布较靠上,而且不集中;杂９３３０２株型较合理,但叶面积指数小,稳产性差。生产上应该以选育根粗、茎粗、分枝位中或低的多分枝、多粒、多角果且经济系数较高的品种为宜。     

不同棉花品种群体冠层构成分析

棉田群体冠层结构是否合理,直接影响棉花的光合作用、棉田温度、湿度、CO2浓度的变化,对创建高产棉田至关重要,本文利用CI-110数字植物冠层结构分析仪,对新疆两个主要棉花品种新陆早8号和新陆早6号群体冠层指标叶面积LAI、平均叶角度MFIA、散射光透过系数TD、直射光透过系数TR、消光系数K和叶分布等进行测定,通过指标测定表明两品种在群体构成上差异较大,新陆早8号株型紧凑,叶面积指数、平均叶角度和透射系数比较协调,利于构建高密度群体,新陆早6号株型较松散,应特别注意加强株型控制,防止徒长,造成郁蔽.     

播量与追氮量对BNS型杂交小麦灌浆期冠层结构及产量的影响

为了明确BNS型杂交小麦的高产形成机理,以3个不同类型的BNS型杂交小麦为材料,采用正交试验设计,研究了不同播量与追氮量下BNS型杂交小麦生育后期的冠层结构及产量性状变化。结果表明,与常规品种相似,BNS型杂交小麦的冠层性状随生育期的推进而呈规律性的变化。花后13 d时,冠层上部叶片叶绿素含量逐渐上升,至花后20 d时达最大值,呈现先升高后降低的趋势;此时中部叶片叶绿素含量最高,而下部叶片急剧衰亡;冠层中上部叶面积指数因品种不同而有一定差异,叶片功能期越长产量越高;不同类型小麦品种冠层透光率亦有所不同。冠层中上部透光率在抽穗期叶面积指数较大时较高,在灌浆中期随叶面积指数的下降而降低,灌浆后期透光率增大。本研究结果表明,不同小麦品种的冠层结构及产量因素受播量与追氮量的影响不同,杂交小麦生育后期受播量与追氮量的影响较大。良种良法配套是实现杂交小麦高产的技术保证。     

吉林省不同年代大豆品种某些株型性状的演变

对吉林省1923年以来生产上主推的9个大豆品种的产量、叶面积、叶面积指数(LA I) 、叶柄长度、茎直径 和比叶重( SLW)等参数的研究表明:大豆产量、叶面积、叶面积指数(LA I) 、茎直径和比叶重( SLW)随着年代的增 加而增加;老品种的冠层结构呈伞型,新品种的冠层结构呈宝塔型;大豆产量与单株叶面积、叶面积指数(LA I)和茎 直径呈显著相关( P≤0. 05) ,株型可以作为大豆高产、高光效育种的重要依据。     

黑龙江省寒地不同种植密度下高产春玉米冠层结构及光辐射特征

研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。     

Analysis and Simulation of Plant Type on Canopy Structure and Radiation Transmission in Rice

Three typical hybrid rice cultivars,together with three artificially modified plant types by the application of N fertilizer during the elongation of the two uppermost leaves were used to analyze how the plant type affected the layered leaf area and radiation transmission.Plant type factors,layered leaf area and radiation distribution were measured at the full heading,10 d and 25 d after full heading stages,respectively.A model for calculating the layered leaf area from plant type factors was established and validated to determine the effects of plant type factors on the layered leaf area for the three hybrids.Furthermore,the relationship between layered leaf area and radiation transmission was established by using the radiation transmission model.The effects of the plant type factors on the radiation transmission for the three hybrids were evaluated by using this model.Finally,a method was established to describe the canopy structure,such as the layered leaf area index and the radiation distribution in the rice canopy.     

高产氮高效型粳稻品种的叶片光合及衰老特性研究

 选用6个具代表性的低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型粳稻品种,在各自最适氮素水平下,研究了叶片光合、衰老特性的差异及其与氮效率的关系。结果表明,高产类型群体叶面积指数(LAI)、高效叶面积率及有效叶面积率、剑叶叶绿素含量(SPAD值)和净光合速率以及剑叶超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于低产类型品种,丙二醛(MDA)含量显著低于低产类型。高产品种间比较,随着氮效率提升,生育前中期(够苗、拔节、齐穗期)群体叶面积指数下降,成熟期上升;灌浆前期(齐穗后0 d~10 d)剑叶净光合速率并未明显变化,灌浆中后期(齐穗后20 d~40 d)显著增高,主要原因如下：叶绿素分解少,保证了叶片对CO2的高同化能力;SOD活性高,保证了植株更强的抗氧化能力,MDA含量少,膜脂破坏程度低。说明抽穗前合理控制无效及低效叶面积生长以适当减小群体叶面积规模,抽穗后有效延缓植株衰老,以保证叶片持续较高的叶绿素含量和净光合速率,是促进水稻高产品种进一步提升氮效率的重要途径。     

三个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性

 以汕优63为对照,对3个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性进行了研究。与汕优63相比,C两优杂交稻组合上3叶叶型较狭长,叶片着生角度小,总叶面积较大;齐穗期上3叶净光合速率和叶绿素含量较高,根系活力较强;基部节间较粗、较短,茎秆的抗倒性强, 中部节间较长,穗下节间占总秆长的42.77%;抽穗后干物质积累速率快,增量大,且茎鞘叶中的干物质向籽粒运转量多,对籽粒的贡献率高。C两优杂交稻抽穗后茎叶干物质输出量和干物质积累量与稻谷产量分别呈显著和极显著正相关。C两优杂交稻组合较理想的株型和中后期强大的干物质生产和转运优势是其高产的重要原因。     

减氮后中日粳稻品种杂交后代株型、产量和米质的变化及其相互关系

【目的】研究氮肥减施后中日粳稻品种杂交构建的重组自交系(RIL)群体株型、产量和米质性状的变化规律及其相互关系。【方法】以中国东北地区典型的直立穗型水稻辽粳5号与日本的优质米水稻秋田小町（弯曲穗型）杂交构建的RIL群体为试材,在高氮和低氮两种施肥模式下,调查株型、产量及米质性状,分析三者间的关系,探讨高产、稳产、高食味值类型株系的共同特征。【结果】氮肥减施后RIL群体齐穗期提前,株高降低,剑叶、倒2叶、倒3叶叶片变窄变短,剑叶基角变小,倒3叶基角变大,结实率、千粒重、经济系数增大,单株穗数减少,产量下降,糙米率和精米率提高,食味值提高。在两种施肥模式下,高产高食味值类型株系与低产低食味类型株系的显著区别是植株较高,叶片长,穗子长,一次枝梗结实率高,着粒密度较小;高产稳产类型株系的共同特征是剑叶较窄、剑叶基角较大;高产稳产高食味值类型株系的共同特征是剑叶和倒2叶较窄。【结论】株型特征可以用来间接选择高产、稳产、高食味值的水稻品种。     

Analysis of High Yielding Ability in a Rice Cultivar Akisayaka

Abstract

The yielding ability of a new rice cultivar Akisayaka was compared with that of a standard rice cultivar Yumehikari. The refined grain yield was 9% larger in Akisayaka than in Yumehikari since Akisayaka had more panicles and spikelets per unit area but had a similar percentage of ripened grain. Although the leaf area index (LAI) in Akisayaka was similar to that in Yumehikari, the leaf area of the flag leaf per unit area of Akisayaka was smaller than that of Yumehikari at the full heading stage. This indicates that Akisayaka had a larger number of smaller upper leaves than Yumehikari. The refined grain weight of Akisayaka was similar to that of Yumehikari at 30 days after heading. This implies that the plant type of Akisayaka is not so important for increasing dry matter production from early to middle ripening period although small upper leaves seems to suppress overluxuriant growth. Accordingly the most important factor for the high yield of Akisayaka was considered to exist in the late ripening stage. The refined grain weight of Akisayaka increased more rapidly than that of Yumehikari from 30 to 45 days after heading. In addition, the leaf chlorophyll content estimated with chlorophyll meter (SPAD) and top dry weight of Akisayaka exceeded those of Yumehikari at the late ripening stage. These results suggest that the large number of spikelets per unit area and the continuation of sink and source ability during the late ripening stage caused the high yielding ability of Akisayaka.     

抽穗前后遮光对超级粳稻产量形成的影响

大田条件下以超级粳稻南粳44和宁粳3号为材料,设置3种遮光处理(L0:不遮光,L1:抽穗前遮光20d,L2:抽穗后遮光20 d),研究抽穗前后遮光对超级粳稻产量形成的影响。结果表明,抽穗后遮光处理的产量高于抽穗前遮光的处理,但都低于不遮光的处理(产量L0L2L1)。其中,与L0相比,L1降低了抽穗期LAI、粒叶比及拔节至成熟阶段的干物质积累量,同时增加了齐穗后剑叶SPAD值和净光合速率,表现为贪青迟熟;与L0相比,L2主要影响了抽穗至成熟阶段的光合物质积累,但L2对粒叶比和SPAD值的影响大于L1。株型特征方面,与L0相比,L1降低了齐穗期水稻穗长和倒3叶的透光率,增加了株高及上3叶的叶基角、叶开角、披垂度。     

基因型和氮肥对冬小麦叶片形态建成和分蘖的影响

于１９９８～１９９９ 年在浙江大学华家池校区实验农场进行了田间试验,研究基因型和环境对小麦叶片形态建成和分蘖的影响。试验由３ 个基因型（浙麦１ 号,ＺＡＵ９７－２,扬麦５ 号）和３ 种氮肥水平（０,１２０,２４０ ｋｇ／ｈｍ ２）的９ 种组合处理组成。主茎各叶片长度,除第１、９ 和１０ 外,基因型之间差异显著,叶片宽度随叶位高度而增加,各叶片面积的变化与叶长基本一致,第１ 至５ 叶依次增加,第６ 叶明显减小,第７ 叶又逐渐递增;单株分蘖数和分蘖消长动态因基因型而异。氮对叶片形态有明显影响,但除旗叶外,Ｎ１２０ 和Ｎ２４０ 两种氮水平之间叶长无显著差异。氮对分蘖的发生影响较小,但能显著促进其后的生长。基因型和氮肥对叶片形态和分蘖的影响存在着一定的互作效应。     

盐粳228群体特征及对氮的响应

2010年对盐粳228进行氮肥试验,研究该品种高产群体特征及对氮的响应。结果表明:该品种抽穗后干物质积累占籽粒产量的71%~81%,茎叶的表观转运率少,容易获得高产。该品种抽穗期适宜的叶面积指数(LAI)为7.0~7.5,叶色呈"三黑三黄"节奏变化,后期生长速率(CGR)高,收获指数(HI)介于0.8~1.1之间。氮肥的适量施用(330kgN.hm-2)不仅可以保证叶色"三黑三黄"节奏变化,建立抽穗期适宜LAI的群体,还可以保持高产株型特征,提高抽穗后期的LAI、叶面积维持期、CGR和HI,最终实现高产。     

不同施肥水平对杂交水稻氮、磷、钾吸收积累的影响

为探索不同施肥量下2个杂交水稻植株氮、磷、钾的吸收积累特性,采用田间小区试验研究了两个杂交稻品种抽穗期和成熟期的植株氮、磷、钾吸收积累。结果表明,2个杂交水稻品种在不同施肥水平下,抽穗期和成熟期茎＋叶鞘、叶、穗各器官内的氮、磷、钾的含量无显著差异;抽穗期,叶的氮含量最高,茎＋叶鞘的磷、钾含量最高;成熟期,叶的氮含量、茎＋叶鞘的磷含量、穗的钾含量均下降。抽穗期,氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589,磷吸收量粤优589高于红泰优996;成熟期,氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996,磷吸收量2品种差异不明显。2个杂交水稻品种地上部植株对氮、磷、钾积累量比例的变幅范围均在高产水稻积累变幅范围内。