汕优63群体叶面积动态研究

本研究结果得出:1、在合理群体下,顶2～3叶较长而挺立,倒4～5叶和基部节间较短,上位二个节间较长的株型(Ⅳ型),更有利于改善冠层光分布,提高生育后期主要光合叶片的效能,产量更高。2、水稻生育进程群体叶面积动态可以方程描述(R>0.97),并可分为五种类型,Ⅳ型是可获高产的合理模型。     

小麦高产群体叶面积的质量特征

在江苏省淮南、淮北地区设置小麦不同播种期、密度及肥料比例试验，研究小麦高产群体叶面积的质量特征，研究结果表明进一步提高小麦产量必须在群体数量的基础上优化群体质量，即在形成适宜群体叶面积的前提下，提高有效叶面积率、高效叶面积率及单位叶面积承载籽粒能力，指出优化小麦群体质量的关键技术途径是科学确定适宜基本苗数、合理利用分蘖和改进肥料运筹。     

灌水与非灌水对不同基因型小麦群体动态及其产量相关性的影响

在灌水和非灌水条件下,研究了5个不同基因型小麦群体动态的变化及其与产量的相关性表现。 结果表明,不同基因型小麦在灌水小区的群体指标明显高于非灌水小区;叶面积指数(LAI)变化呈“S”形曲线,且与 产量有很大的相关关系;在干旱条件下全生育期的LAI变化幅度较灌水条件下小,且拔节以后的LAI对产量影响 较大;不同处理下各基因型小麦群体变化对产量的贡献不同。因此,在旱作农业生产中,小麦除了选用大穗型品种 外,还要力求保持小麦生育后期有较高的绿叶面积,并使各因素协调发展,以获得较高的经济产量。     

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。     

小麦茎蘖动态模拟模型的研究

采用菲波拉奇数列来模拟小麦个体拔节前理想条件下的茎蘖动态，并将小麦分蘖能力作为品种遗传参来修正不同品种的分蘖潜力；采用叶面积指数影响因子和群体同化物供应状况来描述群体自身对茎蘖发生的影响；采用水分和氮素丰缺因子来模拟水分和氮素条件对群体茎蘖数的影响。拔节后群体茎蘖数的下降受到同化物供应状况和有效热时间的影响，并将有效分蘖可靠叶龄期的茎蘖数作为不同品种最小茎蘖数。利用不同田间试验资料对模型的检验结果表明，模型对小麦茎蘖动态的预测具有较好的解释性和可靠性，预测平均误差小于10％。     

水稻群体叶面积动态类型的研究

 试验以杂交中籼稻汕优63和中粳稻盐粳2号为材料，通过施肥量、施肥时期和栽插密度，研究群体叶面积消长动态和株型、产量形成的关系。主要结果：1.方程(公式见影像原文)可以描述群体叶面积动态过程,根据水稻主要生育时期的LAI大小及其生长动态变化,可以分为5种叶面积动态类型,Ⅳ型是最合理的叶面积动态类型。2.在合理群体叶面积动态条件下,合理株型为倒2、3叶较长且挺立，倒4、5叶较短，抽穗期单茎茎鞘重高。3.在较大的LAI基础上提高单茎茎鞘重，并协调抽穗期的LAI和单茎茎鞘重是超高产的途径。     

休闲期轮耕对旱地小麦群体质量与产量的影响

为探索适宜黄土高原东部旱地小麦的轮耕模式,试验于2013—2016年连续3 a在闻喜旱地小麦试验基地进行,于每年7月上旬休闲期进行处理,设4个轮耕处理,分别为免耕/免耕/免耕(NT/NT/NT,CK)、深翻/深翻/深翻(DT/DT/DT)、深松/深松/深松(ST/ST/ST)、深松/深翻/深松(ST/DT/ST),研究轮耕对旱地小麦群体质量及产量的影响。结果表明,休闲期轮耕较免耕/免耕/免耕(NT/NT/NT)处理可增加群体分蘖数,提高小麦冬前分蘖速率、群体分蘖力及茎蘖成穗率;提高小麦各生育时期株高、叶面积指数及干物质积累量,提高小麦花前干物质转移量及其对籽粒的贡献率;提高可孕小穗数及其占比;可提高穗数6.93%～15.85%,穗粒数2.06%～8.67%,千粒质量0.14%～5.63%,产量13.71%～24.84%,以深松/深翻/深松(ST/DT/ST)处理效果最好。旱地麦田休闲期采用深松、深翻交替耕作有利于冬前分蘖、有效穗形成,可提高叶面积,从而提高干物质量,最终优化群体实现增产。     

磷肥对小麦分蘖动态和产量的影响

在轻盐土上每亩基施磷肥,５,１０,２０,３０,４０,５０,６０ｋｇ,对小麦生育性状及产量产生明显效果。单株分蘖４０ｋｇ／亩,５０ｋｇ／亩处理比对照增１．５－１．６倍,单株分蘖成穗平均比对照高９．３９个百分点,叶面积指数从拔节期至成熟期明显增加,千粒生增２．０６ｇ,亩产增４６．８％。     

乳源木莲叶面积动态模型

叶面积是树冠特征的重要标志 ,其大小直接影响树木生产力 .通过应用灰色系统理论中的GM( 1 ,1 )模型 ,以乳源木莲叶面积与胸径生长量实测数据为基础 ,结合叶面积静态模型得到一组叶面积时间序列 ,建立了乳源木莲叶面积动态预测模型 ,旨在为研究乳源木莲生理生态过程提供理论依据 .经初步检验 ,该叶面积动态模型效果良好 ,应用范围较广 .     

基于冬小麦冠层数码图像的叶面积指数和叶片SPAD值的估算

为探究冠层图像分析技术在冬小麦长势监测中应用,6个施氮水平的田间试验条件下,在冬小麦拔节期采集冠层图像,并同步测定冬小麦叶面积指数和叶片SPAD值.通过图像分析软件计算了冬小麦冠层覆盖度及红、绿、蓝亮度值等10种色彩指数,分析了叶面积指数及叶片SPAD值与色彩指数和冠层覆盖度的相关性,利用逐步回归方法构建了叶面积指数及叶片SPAD值的估算模型.结果表明:冬小麦拔节期叶面积指数与冠层覆盖度及几个色彩指数呈极显著相关;叶片SPAD值与红光标准化值等几个色彩指数呈极显著相关;利用叶面积指数估算模型计算的预测值与实测值的线性回归方程的决定系数为0.771,相对均方根误差为25.181％;利用叶片SPAD值估算模型计算的预测值与实测值的线性回归方程的决定系数为0.644,相对均方根误差为6.734％.相关分析和估算模型验证结果表明,基于冠层图像分析的冬小麦拔节期叶面积指数和叶片SPAD值的监测是可行的.     

基于导数光谱的小麦冠层叶片含水量反演

【目的】以高光谱技术实现小麦含水量信息的快速、无损与准确获取,为小麦灌溉的精确管理提供科学依据。【方法】利用水氮胁迫试验条件下小麦主要生长期的导数光谱构建了16种新指数,将其与NDII、WBI以及NDWI等常用指数进行比较分析,筛选小麦叶片含水量反演最佳光谱指数,并利用其建立反演模型进行小麦含水量的遥感填图。【结果】在各指数中,FD730-955对小麦冠层叶片含水量的估测结果最佳,其估测模型（对数形式）校正决定系数（C-R2）与检验决定系数（V-R2）分别达0.749与0.742,优于NDII等常用指数;FD730-955所建模型对32个未知样的预测结果与实测值相似度较高,其回归拟合模型R2达0.763,RMSE仅为0.024,取得了良好预测结果,且对叶片含水量以及LAI值较高与较低的样本均具备良好的预测能力,可有效避免样本取值范围以及冠层郁闭度等因素对含水量估测的影响;反演模型对OMIS影像的填图结果与地面实测值拟合模型R2达0.647,RMSE仅为0.027,具有较高的反演精度。【结论】导数光谱可实现小麦冠层叶片含水量信息的准确估测,其中FD730-955系反演的优选指数。     

基于高光谱的冬小麦叶面积指数估算方法

【目的】冬小麦叶面积指数是评价其长势和预测产量的重要农学参数,高光谱技术监测叶面积指数的方法能够实现快速无损的监测管理。本文旨在将田间监测和高光谱遥感相结合,探索研究中国南方江汉平原地区冬小麦的最佳波段、光谱参数及监测模型。【方法】研究选取江汉平原的湖北省潜江市后湖管理区,利用ASD地物光谱仪和SunScan冠层分析系统在田间对冬小麦的冠层光谱及叶面积指数的变化进行监测,并探讨高光谱植被指数与冬小麦叶面积指数之间的定量关系。通过相关性分析、回归分析等方法构建6种植被指数与冬小麦叶面积指数的反演模型。【结果】冬小麦冠层光谱反射率中近红外波段870 nm,红光波谷670 nm,绿光波峰550 nm,蓝光450 nm波段对叶面积指数变化最为敏感,通过构建植被指数与叶面积指数模型,相关性均较好,决定系数（R2）为0.675-0.757,其中NDVI反演模型的R2最高为0.757。【结论】经模型精度检验,NDVI植被指数反演模型的精度较其它模型好,较适合对研究样区的冬小麦进行叶面积指数反演。     

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。     

水肥耦合对春小麦群体叶面积及产量的影响

利用可精确控制水分条件的水肥平衡场，在不同水肥耦合处理的条件下，分析了水肥耦合对春小麦生殖生长期群体叶面积及产量的影响。结果表明：在灌溉条件下，无机肥增施有机肥处理叶面积指数(LAI)较无肥和仅施用无机肥处理分别增加76．9％和45．5％，叶面积持续期(LAD)分别延长85．9％和53．5％，光能利用率分别提高51．4％和26．2％，产量分别提高38．3％和20．4％；在非灌溉条件下，无机肥增施有机肥处理叶面积指数(AI)较无肥和仅施用无机肥处理分别增加59．6％和7．1％，叶面积持续期(LAD)分别延长56．3％和9．5％，光能利用率分别提高46．9％和11．9％，产量分别提高28．4％和4．1％。增施有机肥对提高产量的促进作用明显。     

关中麦田阔叶杂草化学防除技术研究

为了选择适宜的除草剂和施药时间,采用快灭灵、巨星、霸草灵和麦喜4种除草剂对关中冬麦田阔叶杂草进行了田间药效试验,并对4种药剂在不同时期施药的除草效果进行了比较.结果表明,冬前施药防效优于春季施药,快灭灵、巨星、麦喜这3种除草剂对阔叶杂草婆婆纳、猪殃殃、播娘蒿具有明显的防除效果.生产中除草用药的关键时期应掌握在11月中、下旬进行.     

Inverse Leaf Aging Sequence （ILAS） and Its Significance of Wheat

The implication of the revelation of the inverse leaf aging sequence (ILAS) of wheat needs to be probed in theory and practice. Since 2005, the comparison experiment of the ILAS and the conventional leaf aging sequence (CLAS) has been carried out to measure the canopy temperature and some important biological parameters of wheat. In nature, there existed the phenomenon that the wheat leaves aged in an sequence opposite to the conventional sequence and some of the leaves of ILAS wheat aged sequentially differed from those of CLAS wheat, i.e., the penultimate leaves rather than the flag leaves aged last among the leaves at different leaf positions; in correspondence with the inverse leaf aging sequence,there appeared an unconventional leaf color structure at the late fruiting stage, which had yellow upper leaves and green lower leaves, opposite to the conventional leaf color structure that had green upper leaves and yellow lower leaves; the chlorophyll concentrations, soluble protein concentrations, transpiration rates, and net photosynthetic rates of the penultimate leaves of ILAS wheat unconventionally surpassed those of their flag leaves as their growth moved forward from one stage to another stage, and the ILAS wheat characteristically presented cold canopy temperature, i.e., a cold tail canopy temperature at the late fruiting stage, or a cold canopy temperature at the whole fruiting stage; because ILAS wheat was unique in physiological process, its kernel weights were obviously higher than those of CLAS wheat, which closely related to the "relay" kernel-filling mode, which was different from the kernel-filling mode of CLAS wheat under which the flag leaves act as the main nutrient supply source at the whole fruiting stage. This study provided a new idea and approach for the theoretical exploration on wheat fruiting and aging, wheat yield further improvement, and cold type wheat and cold tail wheat breeding.     

基于APSIM模型旱地小麦叶面积指数相关参数的优化

【目的】 模型的有效应用依赖于参数的快速、准确估算。本研究拟解决作物生长模型参数本土化率定过程中运算量大、耗时长、精度低、效率低的问题。【方法】 依据甘肃省定西市安定区2个试验点（李家堡镇麻子川村和凤翔镇安家沟村）,多年（2002—2005年和2015—2017年）大田试验数据以及定西市安定区1971—2017年气象资料,利用混合蛙跳算法智能的迭代搜索原理,对APSIM模型旱地小麦叶面积指数相关参数进行了优化,并采用相关性分析方法对模型校正结果进行检验。【结果】 利用青蛙群体即相对独立又合作协调的子群内局部深度搜索与子群间全局信息交流生物进化学习策略,有效提高了运算的速度,实现了对APSIM模型中与旱地小麦叶面积指数相关参数的快速、准确估算。相关参数主要包括：主茎上节出现所需的热时间间隔、小麦出苗后初始化的节数、小麦出苗后初始化的叶片数、小麦出苗后初始化的叶面积指数、某日正在生长的节数和最大比叶面积。分别使用穷举试错法所得参数值和混合蛙跳算法所得参数值模拟叶面积指数,参数优化后,叶面积指数模拟值和实测值之间的RMSE（root mean square error）平均值由0.069降低到0.027,NRMSE（normalized root mean square error）平均值由8.09%降低到4.56%,M_E（model effective index）平均值由0.979提高到0.993。【结论】 相对于参数率定常用穷举试错法,混合蛙跳算法具有自发学习特征的智能迭代行为,实现了参数的自动率定,提高了效率。基于该算法进行APSIM模型旱地小麦叶面积指数相关参数的优化,使得模型对叶面积指数的模拟精度显著提高,证明该算法的使用对作物生理生态系统复杂模型的校正效果良好,为改善模型参数率定过程存在的运算量大、耗时长、精度低、效率低的缺点提供了一种行之有效的方法。     

长期遮光对冬小麦群体及单叶光合特性的影响(英文)

[目的]研究长期弱光对冬小麦(Triticum aestivumL.)群体光合速率(CAP)以及上3叶特别是旗叶光合特性的影响。[方法]以耐弱光性不同的冬小麦品种扬麦158和扬麦11为材料,设不遮光(S0)、从拔节至成熟期遮去小麦冠层自然光强的22%(S1)和33%(S2)3个处理,测定小麦CAP、上3叶的光合速率(Pn)、旗叶叶绿素含量以及籽粒产量。[结果]扬麦158和扬麦11CAP随遮光强度的增强而显著下降;长期弱光下,旗叶Pn显著下降,倒2叶Pn无明显变化,而倒3叶Pn则显著上升,从而部分地补偿了旗叶Pn的降低。该补偿效应因遮光强度和品种而异:S1处理的补偿效应大于S2处理,扬麦158的补偿效应大于扬麦11。在旗叶光合速率高值持续期内,长期遮光降低了扬麦158和扬麦11总叶绿素、叶绿素a和b的含量,以及叶绿素a/b值。[结论]弱光下,旗叶叶绿素a含量以及叶绿素a/b值下降引起其Pn显著降低,从而使得CAP明显降低,最终导致籽粒产量显著下降。该研究可为长江中下游地区的小麦生产提供重要的理论依据。