群体分布对夏大豆产量和水分利用效率的影响

在田间试验条件下研究了群体不同分布对夏大豆产量构成和水分利用的影响.夏大豆‘鲁豆4号'(Glycine max cv. Ludou 4)在同一群体密度(3.09×10~5株/hm~2)下设5种分布方式,即行距×株距分别为A:18 cm×18 cm,B:27 cm×12 cm,C:36 cm×9 cm,D:45 cm×7.2 cm,E:54 cm×6cm.结果表明,群体分布影响夏大豆的产量、叶片水分特征和水分利用效率(WUE).A、B处理的产量显著高于D、E处理(P<0.05),其他处理间均无显著差异;随着行距加大,单株有效荚数、粒数及百粒重呈下降趋势;叶片相对含水量(RWC)、水势(Ψw)和渗透势(Ψs)随生育进程的推进呈整体下降趋势,其中,A、B处理RWC、Ψw 和Ψs的平均值均显著高于D、E处理,E处理的Ψw在日变化的正午阶段明显低于其他处理;WUE与行距呈负相关(R=-0.935~*),与产量呈正相关(R=0.997~(**)),其中,A、B处理的WUE显著高于其他处理(P<0.05),D、E处理极显著低于B处理(P<0.01).夏大豆植株相对均匀分布的处理可改善产量构成因素及叶片水分状况,进而形成较高的产量,提高水分利用效率.     

群体分布和灌溉对冬小麦农田光能利用的影响

于2006-2008年进行冬小麦田间试验,设置行距×株距分别为：7 cm×7 cm（A）、14 cm×3.5 cm（B）、24.5cm×2 cm（C）、49 cm×1 cm（D）4种群体分布方式,每种分布方式设4种灌溉处理：整个生育期内不灌溉,灌拔节水,灌拔节和抽穗水,灌拔节、抽穗和灌浆水（每次灌水量相同,均为0.60 m³）,研究在同一群体密度(2.04×10⁶ 株·hm^-2)下不同群体分布和灌溉对冬小麦光能利用状况的影响及其在生产中的利用价值.结果表明：A、B处理的群体分蘖数和叶面积指数（LAI）显著高于C、D处理;随着行距的加大,光合有效辐射（PAR）透射率逐渐增多,而PAR截获率呈下降趋势;增加灌溉可提高冬小麦群体单茎数和LAI,降低PAR透射率,从而明显提高了PAR总截获率.冠层内PAR截获率表现为上强下弱的趋势,相对均匀的群体分布和所有灌溉处理均显著增加了冠层40 cm以上的PAR截获率.冬小麦光能利用率（RUE）随行距增大而逐渐降低,其中,A、B、C、D处理总RUE两年的均值分别为1.24%、1.27%、1.21%和1.06%,B处理较C、D处理分别提高了5.21%和19.56%,差异显著.群体分布相对均匀的A、B处理可显著改善冬小麦群体结构和PAR截获状况,有利于充分利用光能;所有灌溉处理也可影响群体结构,进而明显提高作物的RUE.     

行距配置对晚熟冬麦区群体结构与光合性能的影响

合理的行距配置可以调节群体冠层结构的光合作用。山西太谷冬小麦产量徘徊不前,为了研究晚熟冬麦区不同行距配置对不同穗型冬小麦光合性能与群体结构的影响,在大田条件下选用两种不同穗型品种,在播量一致的前提下,分别采用10 cm和20 cm两种行距配置,研究冬小麦群体结构、光能利用和产量结构的差异。研究结果表明:全生育期总LAI值表现为B2高于B1,10 cm行距配置改变了叶片的垂直分布,尤其对多穗型小麦品种冠层(60-80 cm)叶面积的提高最为明显。在小麦植株中、上部分45-90 cm处,两种行距配置LI%均表现为B2配置大于B1配置,在株高60-75 cm处,两种行距配置LI%差异最为明显,B2配置较B1配置LI%提高达30%以上。花后旗叶PN和孕穗期至蜡熟期群体NPR均表现为10 cm行距配置高于20 cm行距配置。四个处理的总干物质重、绿叶、茎和穗的干物质重均表现为B2B1行距配置。两个小麦品种的B2处理(10 cm行距配置)的产量和生物产量均极显著高于B1处理(20 cm行距配置);但经济系数则呈现B2处理(10 cm行距配置)均小于相应小麦品种的B1处理。行距配置对不同小麦品种的影响不大。表明10 cm行距配置适用于北方晚熟冬麦区。     

株行距配置对齐穗期粳稻冠层结构及产量的影响

以辽宁稻区3种穗型粳稻及杂交稻为试材,研究了不同株行距配置对齐穗期粳稻光截获能力、群体内部光分布特征和光转化效率以及产量构成的调控作用.结果表明：与光能截获密切相关的叶面积指数随着密度减小而先降低后升高.一天之内消光系数(K)的变化同样表现为先降低后升高,而不同株行距配置间K值随着种植密度的增加而增大.产量与各冠层消光系数、上部3叶叶倾角呈正相关.在光能利用率方面,产量与剑叶气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率均呈正相关.在高密度(15 cm×25 cm)和低密度(20 cm×30 cm和20 cm×35 cm)株行距配置下,水稻分别可以提高光截获能力和光转化效率,却分别受到倒伏和单位面积穗数的限制而无法获得高产稳产.株行距为15 cm×30 cm和 20 cm×25 cm配置下,可以确保足够穗数,优化冠层结构并降低倒伏风险,为高产优质提供保障.     

秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响

研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响.结果表明,秸秆覆盖降低了冬小麦的基本苗、分蘖数及生育前期的叶面积指数,但到生育后期,覆盖处理的叶面积指数反而升高.覆盖和灌溉降低了光合有效辐射（PAR）的底层透射率和冠层反射率,使PAR总截获率升高.覆盖和灌溉主要增加了40～60 cm高度的PAR截获率.覆盖处理籽粒光能利用率降低,茎叶光能利用率和总光能利用率升高.     

行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射垂直分布、生物量和籽粒产量的影响

为明确行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)垂直分布、生物量和籽粒产量的影响,在不增加水肥等投入的基础上,设置等行距(R₁,20 cm+20 cm)、宽窄行(R₂,12 cm+12 cm+12 cm+24 cm)两种行距方式和低(D₁,120 kg·hm^-2)、中(D₂,157.5 kg·hm^-2)、高(D₃,195 kg·hm^-2)3个播种量水平,分析不同处理组合下冬小麦主要生育时期冠层PAR的截获率及利用率、群体光合能力、生物量和产量差异。结果表明: 冬小麦冠层总PAR截获率、上层PAR截获率均表现为R₁行距显著大于R₂,而中层和下层PAR截获率则表现为R₂大于R₁,且在中层差异显著;从小麦开花至成熟期,相同播种量下R₂行距光合势(LAD)、群体光合速率(CAP)、PAR转化率和利用率都显著高于R₁,并以R₂D₂处理最大;冬小麦的群体生物量(BA)和不同层次叶片生物量(BL)均表现为随播种量增加而增加,但单株生物量(BP)则相反。在同一播种量下,BA、BL和BP均在开花期之后表现为R₂行距高于R₁,其中,BA、BP在成熟期行距间差异显著,中层和下层BL在D₂、D₃播种量下行距间差异显著;不同处理组合间冬小麦的穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量分别以R₂D₃、R₂D₁、R₂D₁、R₂D₂最大,其中,R₂行距下千粒重、穗粒数和籽粒产量显著大于R₁。综上,改变行距可以改善小麦冠层中下层PAR的截获量,增强冬小麦单株和群体光合能力、光合有效辐射的利用及转化效率,提高生物量和籽粒产量。在冬小麦高产栽培中,应重视通过优化田间结构,塑造麦田理想的群体光合结构,以充分利用单位土地面积上光照资源,挖掘作物自身的光合生产潜力,达到高产高效的目的。在本试验条件下,以R₂D₂配置群体光合能力、光合有效辐射利用率和产量最佳。     

黄河流域适宜机采的短季棉密度和行距配置

为确定黄河流域短季棉适宜机采的种植密度和行距配置，于2018—2019年在德州市科技园进行田间试验，采用裂区设计，以种植密度(低密度8.25万株·hm^-2和高密度11.25万株·hm^-2)为主区，行距配置(76 cm等行距、宽窄行66 cm+10 cm和60 cm等行距)为裂区，探讨了不同密度和行距配置对短季棉生长发育、冠层结构和籽棉产量及纤维品质的影响。结果表明：盛铃期高密度处理的株高和叶面积指数(LAI)显著高于低密度，底层透光率显著低于低密度。76 cm等行距的株高显著高于60 cm等行距，宽窄行(66 cm+10 cm)的株高显著低于60 cm等行距；行距对LAI的影响在不同年份、密度及生育时期间存在差异，总体宽窄行(66 cm+10 cm)的LAI较高，且峰值后曲线下降平缓，在收获期高于两个等行距；底层透光率变化与LAI呈相反的规律。密度和行距配置及两者互作对籽棉产量及产量构成均有显著影响，两年均为宽窄行(66 cm+10 cm)产量最高(2018和2019年为3832和3235 kg·hm^-2),且高密度下宽...     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明:分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45％,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90％,显著小于抽穗期至成熟期的22.06％.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g· MJ-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明： 分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45%,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90%,显著小于抽穗期至成熟期的22.06%.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g·MJ^-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ^-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

施氮量和株行距配置对鲜食糯玉米群体冠层结构和产量的影响

采取同一密度不同株行距配置和不同施氮量的试验处理,分析栽培措施和施氮量对糯玉米冠层的SPAD值、叶面积指数(LAI)、光合势、茎叶倾角、叶向值、冠层PAR、冠层开度、产量及产量构成要素的影响。结果表明：在同一密度同一行距条件下,冠层SPAD值、叶向值、PAR随着施氮量增加而增加,各处理间差异显著,而叶倾角随着施氮量增加而减小;不同施氮量对冠层开度影响不大,差异不显著,而对糯玉米产量影响差异显著。在授粉后12～18 d,行距70 cm,施氮量为N3,叶面积指数达最大,光合势最强,且较其它生育期差异明显。     

Canopy Apparent Photosynthetic Characteristics and Yield of Two Spike-Type Wheat Cultivars in Response to Row Spacing under High Plant Density

In northern China, large-spike wheat (Triticum aestivum L) is considered to have significant potential for increasing yields due to its greater single-plant productivity despite its lower percentage of effective tillers, and increasing the plant density is an effective means of achieving a higher grain yield. However, with increases in plant density, the amount of solar radiation intercepted by lower strata leaves is decreased and the rate of leaf senescence is accelerated. Row spacing can be manipulated to optimize the plant spatial distribution under high plant density, therefore improving light conditions within the canopy. Consequently, field experiments were conducted from 2010 to 2012 to investigate whether changes in row spacing under high plant density led to differences in canopy apparent photosynthesis (CAP), individual leaf photosynthesis and grain yield. Two different spike-type winter wheat cultivars, Jimai22 (a small-spike cultivar as a control cultivar) and Wennong6 (a large-spike cultivar), were grown at a constant plant density of 3,600,000 plants ha^–1 (a relatively higher plant density) over a wide range of row spacing as follows: 5-cm row spacing (R₀), 15-cm row spacing (R₁), 25-cm conventional row spacing (R₂), and 35-cm row spacing (R₃). The two-year investigations revealed that increased row spacing exhibited a significantly higher light transmission ratio (LT), which improved light conditions within the canopy; however, excessive light leakage losses in R₂ and R₃ treatments were not favorable to improved irradiation energy utilization efficiency. Aboveground biomass accumulation was influenced by row spacing. Two spike-type wheat accumulated greater biomass under 15-cm row spacing compared to other row spacing treatments, although a markedly improved photosynthetic rate (P_N), effective quantum yield of photosystem II (Φ_PSII) and maximal efficiency of photosystem II photochemistry (F_v/F_m) in the penultimate and third leaves were observed in R₂ and R₃ treatments. At the same time, a longer duration of CAP and green leaf area was maintained in R₁ during grain filling. Compared with conventional row spacing, Wennong6 in R₁ treatment obtained 21.0% and 19.1% higher grain yield in 2011 and 2012, respectively, while for Jimai22 it increased by 11.3% and 11.4%, respectively. A close association of yield with CAP and LAI at mid-grain filling was observed. In conclusion, for the tested growing conditions, decreasing the row spacing to an optimal distance (15 cm) maintained a longer duration of LAI and CAP during grain filling, made a better coordination of group and individual leaf photosynthesis, and accumulated higher aboveground biomass, leading to a greater grain yield. In addition, Wennong6 had a more rational canopy architecture than Jimai22 (improved LT and higher LAI) and CAP under 15-cm row spacing, leading to a higher grain yield, which indicated that the large-spike type cultivar has the potential to obtain higher yields by increasing plant density through optimum row spacing allocation (15 cm).     

不同栽培措施下火炬松穗条产量的变化

以1年生火炬松Pinus taeda实生苗为材料,进行3因素(截干高度、施肥配方、种植密度)3水平L9(34)正交试验,分析不同栽培措施对穗条产量的影响。结果表明,春季促进穗条产量增加的优化组合为截干高度15 cm,施用农家肥,种植行间距50 cm×80 cm;夏季优化组合为施用农家肥+复合肥,截干高度15 cm,种植行间距为50 cm×80 cm;秋季优化组合为施用农家肥+复合肥,种植行间距50 cm×80 cm,截干高度为12 cm;冬季优化组合为施用农家肥,截干高度15 cm,种植行间距40 cm×50 cm;提高单株穗条年产量的优化组合为施用农家肥+复合肥,截干高度15 cm,种植行间距40 cm×50 cm。因此,在火炬松生长不同时期,选用不同的栽培措施有助于提高穗条产量。     

黄土丘陵区不同种植行距下柳枝稷光合生理日变化研究

以引进禾草柳枝稷为材料,在半干旱黄土丘陵区人工梯田设置20cm(L20)、40cm(L40)和60cm(L60)3种种植行距,比较研究了其光合生理参数日变化、地上部分生物量及土壤水分剖面分布特征,探讨其光合生理和水分利用特征与种植行距的关系。结果表明:(1)不同行距下,柳枝稷叶片净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,第一峰值均出现在10:00,第二峰值L40出现在14:00,L20和L60出现在16:00,具有明显的光合"午休"现象,且均由非气孔因素限制引起;柳枝稷叶片Pn日均值大小依次为:L60>L40>L20,且两两间差异显著。(2)柳枝稷叶片水分利用效率(WUE)日变化与Pn相似,分别在10:00和14:00达到峰值,日均值大小依次为:L60>L40>L20。(3)不同行距下,土壤体积含水量均随土层深度增加呈先增加后减少再增加的趋势,除0～50cm土层外,其它各土层土壤储水量均存在较大差异,0～380cm土层总土壤储水量表现为:L20>L40>L60。(4)柳枝稷地上生物量大小依次为:L20>L60>L40。研究发现,20cm行距的柳枝稷个体虽光合速率较低,但群体生物量和土壤储水量较高,所以柳枝稷在黄土丘陵区梯田的较优行距为20cm。     

玉米/大豆间作条件下的作物根系生长及水分吸收

通过田间试验研究了玉米/大豆条带间作群体的根系分布及土壤水分吸收规律.结果表明：水分充足条件下,土壤剖面内玉米和大豆根系的分布模式近似于三角形;玉米根系水平分布范围较大,侧向伸展长度约为58 cm,16～22 cm土层的玉米根系侧向伸展最远,玉米根系不仅分布于间作条带行间,而且生长到大豆条带的行间;大豆根系水平分布于相对有限的区域内,侧向伸展长度约为26 cm.作物根质量密度随着距作物行（玉米或大豆）距离的增加而减少,玉米行和边行大豆根质量密度的90%分布于0～30 cm土层.距玉米行10 cm处玉米的根质量密度高于大豆,距玉米行20 cm处大豆的根质量密度大于玉米,两种作物根质量密度的85%都分布于0～30 cm土层内.间作条带内水分变化主要集中在0～30 cm土层,水分变化量依次为：玉米区域>大豆区域>条带行间.表明在水分充足条件下,间作作物优先在自己的区域吸水,根系混合区吸水滞后发生.     

不同群体结构夏玉米灌浆期光合特征和产量变化

大田试验以夏玉米为试料,采用裂裂区试验设计,密度设计包含75000、90000\,105000株/hm² 3个密度作为主区,每个密度处理包括: ①等行距60 cm×单株留苗,②等行距60 cm×双株三角留苗,③宽窄行距(宽行70 cm + 窄行距50 cm)×单株留苗和 ④宽窄行距×双株三角留苗共12种方式进行处理,测定光合及叶绿素荧光参数。研究不同群体结构对夏玉米灌浆期群体光合特性的影响。结果表明,在吐丝期,随着种植密度的增加,群体光合速率提高;蜡熟期以90000株/hm²最高,种植方式上表现为宽窄行大于等行距种植,双株留苗种植方式大于单株种植方式,差异均达到显著水平;随着种植密度的提高,群体内3个层次叶片最大光能转换效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)逐渐降低,种植方式基本表现为宽窄行大于等行距,留苗方式表现为双株大于单株。试验条件下,以90000株/hm²,宽窄行,双株三角留苗产量最高。     

Effects of plant height and row spacing on kenaf forage potential with multiple harvests

Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) forage potential can be enhanced through its regrowth capacity and higher production in narrow rows. A field experiment was conducted in Matamoros, Coahuila, Mexico, during 2 growing seasons (2004 and 2005) to study the effects of plant height and row spacing on kenaf forage potential with multiple harvests. This study evaluated the effects of (1) 2 plant heights at cutting (1.0-1.2 m and 1.8-2.0 m) and (2) 4 inter row spacings (0.19, 0.38, 0.57 and 0.76 m) using a 2 x 4 factorial arrangement of treatments in a completely randomized block design with 4 replications. Dry matter (DM) and crude protein (CP) yields, DM partitioning, neutral detergent fiber (NDF) and CP concentrations were determined. Heights at cutting × row spacing interactions were not significant for the monitored variables (p>0.05). Kenaf response to treatments was only relevant for main effects (p≤0.05). Row spacing and plant height affected DM and CP yields (p≤0.05), whereas only plant height affected chemical composition and DM partitioning (p≤0.05). Dry matter (17.0%-26.0%), and CP (12.4%-15.6%) yields were higher (p≤0.05) when plant heights had reached 1.8 to 2.0 m. Row spacing reduction from 0.76 m to 0.38 and 0.19 m increased DM yield (20.4-33.4%) and CP yield (24.2-38.5%) (p≤0.05). Kenaf forage potential increases when planted in narrow rows and harvested 2 or 3 times during the growing season.