水稻冠层光截获与叶面积和产量的关系

【目的】旨在解析水稻(Oryza sativa L.)冠层光合有效辐射(PAR)截获量及其分布与叶面积和产量的关系。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,构建不同的群体冠层结构,于拔节至成熟期系统测定水稻冠层PAR截获量及其分布、以及叶面积和产量。【结果】水稻群体向上累积叶面积指数的垂直分布呈S型曲线,符合Logistic方程(R20.99);抽穗期、抽穗后17d和成熟期的冠层最大叶面积密度分别出现在0.53、0.56和0.60的相对冠层高度左右;随生育进程的推进,冠层上中部的相对叶面积密度呈递增趋势,而冠层下部的相对叶面积密度呈递减趋势。PAR截获率(FIPAR)与向下累积叶面积指数之间的关系可用方程FIPAR=α×(1-e-K×LAI)来定量描述(R20.86);消光系数K随生育进程的推进而递减,其日变化表现为早晚较高、中午较低。冠层PAR截获量(AIPAR)随生育进程的推进呈多峰分布,最高峰出现在移栽后58-70d,即孕穗至抽穗期,且随施氮量的增加而增大;在典型晴天下,冠层PAR截获量的日变化呈单峰分布,最大值出现在11:00-13:00。【结论】水稻群体叶面积的垂直分布影响冠层光截获;水稻产量与PAR利用率呈正相关,而PAR转化率随PAR截获量的增加呈先增大后减小的趋势,因此维持一定的漏光损失量对水稻高产有利。     

不同打顶时期对杂交棉冠层结构影响的研究

应用CI-110作物冠层结构分析仪,采集杂交棉兆丰1号和新陆中31号不同打顶时间的群体冠层结构数字图像,通过信息提取专用软件获得不同打顶处理群体冠层的结构特征并进行分析表明:打顶时期显著影响杂交棉冠层结构,在7月13-22日打顶处理的群体最大叶面积指数(LAI)适宜,平均叶簇倾角(MFIA)较低,散射辐射透过系数(TCDP)和直射辐射透过系数(TCRP)较高,平均叶分布(LD)值在盛花期各层次分布均匀、铃絮期中上部分布较高;消光系数(K)由上而下均匀增加,群体结构优化,单株结铃多,产量最高;打顶过早或过晚均不利于群体冠层结构的优化。不同株型品种的冠层结构特征对打顶时期反应不同,生产中应根据品种特性合理安排打顶时期。提出了南疆杂交棉较理想的冠层结构指标。     

玉米冠层结构的铅直分布模式的研究

本文对山西省种植的不同株型的五个玉米品种，在高产栽培条件下，研究了群体内冠层叶面积的铅直分布规律。结果表明：不同群体的冠层的叶面积指数的铅直分布状况符合逻辑斯谛方程。此外，还对不同品种的冠层结构的特点进行了分析比较，提出了玉米高产群体的冠层结构指标     

基于氮素效应的烤烟叶型垂直分布特征分析

为明确不同施氮水平对烤烟叶型特征的影响,以云烟87、豫烟12和秦烟96为供试材料,设3个施氮水平,分别为N1(30 kg/hm2)、N2(60 kg/hm2)、N3(90 kg/hm2),测定了烤烟叶片长度和宽度、茎叶角度、叶面积指数、群体透光率等指标,并对其在烤烟冠层垂直分布特征的差异进行了分析。结果表明：①随着生育期推进,烤烟群体叶面积指数向中上层转移,分层叶面积指数随冠层高度增加呈先增大后减小的趋势,施氮水平对分层叶面积指数的调控因冠层高度和基因型而异。②茎叶夹角随冠层高度增加而增大,施氮会使茎叶夹角增大,但不同冠层高度和基因型的增幅有所不同;茎叶垂角在N1和N2水平下随冠层高度增加而减小,而在N3水平下随冠层高度增加表现为先下降而后升高的趋势;叶片弯曲度与茎叶垂角的变化趋势相同。③烤烟群体透光率随冠层高度增加而增大,随施氮水平的增加而减小,透光率随冠层高度变化符合二次多项式曲线,方程参数在施氮水平间差异显著,在基因型间不显著。④3个烤烟品种的透光率随累积叶面积指数增加而呈指数递减,不同累积叶面积指数下豫烟12的透光率最低,在累积叶面积指数小于1.2时秦烟96的透光率比云烟87小,而大于1.2时则相反。总之,N2(60 kg/hm2)水平下烤烟叶型的垂直分布特征较好,有利于烟叶的生长发育及品质的形成。     

寒地超级稻松粳9号抽穗期冠层特性研究

以寒地超级稻品种松粳9号和常规品种松粳6号(对照)为试材,通过密度处理构建不同稻作群体,研究了不同群体条件下超级稻与常规稻抽穗期冠层特性差异以及相互关系。结果表明,随着密度的增加,两品种产量也增加,但是过密条件下产量有所降低。高产群体抽穗期的冠层特征为:主茎具有较大的功能叶叶面积,冠层的透光率协调分布并具有相对较低的消光系数,群体内部上下分布均匀又趋于"头轻脚轻中间强"型的冠层叶面积密度。     

基于分层理论与三维激光扫描的单木叶面积指数反演技术研究

以荔枝树、黑松、马尾松作为研究对象,采用LAI_-2200和Stonex X300三维激光扫描仪获取孤立冠层叶面积指数(LAI_g)、反演整体冠层叶面积指数(LAI_z),同时耦合分层理论,通过平面投影、轮廓提取、叶倾角矫正,得到分层叶面积指数(LAI_f);分析LAI_g、LAI_z、LAI_f三者间关系,验证单木LAI_反演精度。结果表明:单木叶面积分层垂直分布趋势与冠层叶片垂直分布轮廓趋势基本一致;荔枝、黑松和马尾松的LAI_z分别比LAI_f低75.78%、47.75%和18.21%;LAI_f与LAI_g具有极高的相关性,决定系数R2为0.992 3。因此,耦合分层理论与三维激光扫描技术的单木LAI_反演技术可以满足调查需求,为今后全方位多角度森林调查提供了重要的发展方向。     

水稻冠层垂直反射率的品种间差异及其影响因素初步分析

 【目的】揭示结实期冠层垂直反射率与群体和株型性状关系。【方法】以辽宁省56个水稻品种（品系）为试材进行田间试验。【结果】冠层垂直反射率存在显著而稳定的品种间差异,与颈穗弯曲度呈极显著的正相关,与比叶重和叶宽呈显著或极显著的负相关,与叶面积指数的关系有待进一步研究。【结论】颈穗弯曲度是影响冠层垂直反射率的主要因素,进一步揭示了直立穗型水稻品种产量潜力高的生理基础。     

大豆株型的数学模式与冠层中光的垂直分布

通过对13个大豆品种的生长分析,根据Fourier级数,描述了冠层中叶量的垂直分布及其几何性状。株型可分为三类。每类又据株型参数分为几个亚型,同时,对不同株型建立了数学模式。根据Beer定律,计算了在田间条件下大豆冠层中光的垂直分布。研究结果指出,大豆冠层中光的垂直分布与禾本科有别。研究结果表明,大豆冠层中叶量最大层越低,则产量越高。     

大豆生殖生长期冠层结构及其与冠层辐射的关系研究

通过对大豆生殖生长期冠层结构特征、冠层辐射特性变化的分析表明,存在产量差异的3个大豆品种(系)生殖生长期有着不同的冠层发展动态,高产品种北丰11的群体LAI和LAD相对较大,叶片在各个方向分布均匀,平均叶倾角小,相应地辐射透过系数较低,光截获的比例相对较高,有利于干物质的同化积累,光能利用率高。     

新、老大豆品种冠层产量和光合作用的比较

对10个新、老大豆品种冠层产量和光合作用的研究表明,新品种的产量显著高于老品种(P0.01),新品种产量主要集中在冠层的中上部,而老品种的产量则以冠层中部最大,冠层上部、下部产量较低且相差不大.新品种植株叶面积和叶面积指数高于老品种,但差异不显著.新品种叶片的光合速率高于老品种,同时,新品种冠层不同部位叶片光合速率差异较小,老品种冠层不同部位叶片光合差异较大,特别是下层叶片净光合速率下降较大;由于新品种的叶面积指数和单位叶面积的净光合速率高于老品种,新品种的光合能力显著高于老品种,特别是冠层下部的光合能力得到了显著改善.     

双季超级早稻高产品种特征特性研究

以8个超级稻品种为材料,在大田条件下研究了不同产量水平的双季超级早稻品种的产量、产量构成及株型特征等。结果表明:超级早稻的产量主要受总颖花数和每穗粒数的影响,高产品种具有大穗优势。高产超级早稻品种生育后期叶面积指数高、衰减速度慢,倒1叶和倒3叶的叶基角略大于中、低产超级稻品种,使功能叶片姿态更加合理,且叶长及长宽比均优于中、低产品种,有利于在生育后期截获更多光能,从而获得高产。     

重穗型水稻株型特性研究

 【目的】对重穗型杂交籼稻的一些主要的株型因子及其与产量和产量构成的关系进行研究。【方法】以15个不同穗重型籼稻品种为材料，随机区组设计。【结果】重穗型品种的LAI比中、轻穗型品种有适当降低，但齐穗后其LAI和高效叶面积的衰减较慢，高效叶面积率、比叶重、粒叶比有显著提高。重穗型品种上部3叶的长度、宽度、厚度和面积均显著大于中、轻穗型品种，且它们均与每穗粒数、实粒数、单穗重、籽粒产量呈显著正相关；重穗型品种剑叶叶角小而挺直，倒2、3叶叶角顺次适当增大；重穗型品种的株高有所增加，上部3叶叶位均有所提高，尤其是剑叶。【结论】这种较优的叶层结构利于形成较为理想的受光姿态，提高光能利用率，是重穗型品种的特性及其理想株型因子配置。     

Characteristics of Rice Plant with Heavy Panicle

Using 15 indica rice varieties with different panicle weight, some ideal plant type characteristics in heavy panicle type of hybrid rice （HPT） and their relation to yield and its components were studied. Results showed that the leaf area index （LAI） of the HPT varieties was lower than that of medium panicle type （MPT） and light panicle type （LPT） varieties, but its decreasing rate of LAI and efficient LAI after heading was slower and had much higher percentage of efficient LAI, specific leaf weight, and ratio of grain to leaf area （cm^2） in comparison with the MPT and the LPT varieties. The length, width, thickness, and area of top three leaves of the HPT varieties were significantly larger than those of the MPT and the LPT varieties, and these components of top three leaves were significantly and positively correlated with the number of spikelets and filled grains, grain weight per panicle, and grain yield. The flag leaf in HPT varieties was erect with sorrow leaf angle, and their leaf angle of 2nd and 3rd leaf from top increased in sequence. The plant height of the HPT varieties was higher than that of the MPT and the LPT varieties, and their leaf site of top three leaves also increased in sequence. Therefore, HPT varieties as an ideal plant type could increase the utilization efficiency of sunlight energy. The ideal plant type characteristics and their adjuncts for the HPT varieties are proposed in this article.     

稻油轮作机插秧水稻群体特征及产量形成机制研究

为阐明稻油轮作机插秧水稻产量构成特征和群体动态特征以及产量形成机制,2014年选用5个不同生育期水稻品种为材料,以冬闲稻田机插秧水稻群体(早播)为对照,对稻油轮作模式下机插秧水稻(晚播)产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数和干物质积累等特征进行了分析.结果表明,晚播机插水稻产量显著下降,但下降程度不等,生育期越长的品种下降幅度越大.晚播机插秧水稻穗粒数显著下降,有效穗、千粒质量变化差异无统计学意义.晚播处理叶面积指数、群体干质量等指标,拔节期较早播处理呈下降趋势,有效分蘖临界期、抽穗期表现因品种而异.抽穗期株型特征和源库特征研究表明,晚播处理株型更紧凑、比叶质量更高.晚播中熟品种叶面积指数、群体干质量和粒叶比更符合高产群体特征.     

基于主动光谱仪的水稻叶面积指数监测

叶面积指数(LAI)是描述作物长势的重要参数,LAI的实时动态监测对水稻生长诊断和管理调控具有重要意义.为分析水稻LAI与光谱参数的定量关系,设置了不同年份、不同氮肥水平的田间试验,于移栽后定期测试水稻冠层光谱参数,并同步定株测量LAI.结果表明,LAI可以基于主动光谱仪构建的植被指数(NDVI和RVI)进行模拟,NDVI(770,660)、RVI(770,660)均能较好地模拟LAI,预测精度分别为0.97、0.92,RMSE分别为0.41、1.32,RE分别为0.16、0.28,利用主动光谱仪可以实现水稻LAI的快速无损监测,为指导水稻精确管理提供了技术支持.     

北方粳稻不同穗型品种冠层特征与干物质生产研究

本文对北方粳稻不同穗型品种的特征与干物质生产和产量的关系进行了研究,结果表明,不同穗型品种,对Ｎ肥高低反应不同,冠层发展动态与干物质生产速率也有明显差异,随着施Ｎ水平的提高,不同穗型品种抽穗前叶面积增长速度增大,抽穗期的ＬＡＩ与抽后群体干物质生产速度和产量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接近。抽穗后群体干物质生产速度与产量境也呈现极显著的正相关。     

不同产量类型籼稻品种库容量构成特点的研究

2001～2002年，在群体水培条件下，以国内外20世纪30～90年代育成的88个籼稻代表品种(品系)为供试材料．采用组内最小平方和的动态聚类方法对产量进行聚类分析，研究不同产量类型籼稻品种库容量及其构成的基本特点。结果表明：高产品种的单位面积库容量显著高于中、低产品种，同时抽穗期的叶面积系数、干物质累积量和氮素累积量等指标．也显著高于中、低产品种；高产品种抽穗期的单位叶面积库容量、单位干物质库容量和单位氮素库容量等库容形成效率指标显著高于中、低产品种；抽穗期植株含氮率的变化趋势与抽穗期单位叶面积、单位干物质、单位氮素所形成的库容量的变化趋势一致。     

水稻物质生产特性及其与产量的关系研究

以汕优63、Ⅱ优162、Ⅱ优419、K18A/149和65002为材料,在云南省涛源乡、宾川县和杭州市富阳县进行试验,分析了水稻高产的物质生长特性,并比较了不同环境下物质生长特性的差异及原因。结果表明:云南涛源和宾川产量分别比杭州高80%和66%,导致云南产量较高的主要原因是生物产量较高。生物产量差异主要在幼穗分化以后,尤其是灌浆结实期。在云南生态条件下,中后期能容纳较高的叶面积系数(LAI),群体生长速率(CGR)较高,使花后物质生产量大,且花后物质运转量也较高。