Effects of spacing interval of wide bed planting on canopy characteristics and yield in winter wheat

2010-2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’为供试材料, 研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm (KF7)、12 cm (KF12)和17 cm (KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明: 与常规条播比较, 宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高, 而冠层开度和温度较低; 2010-2011年和2011-2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播, 成穗数分别增加4.8%-16.4%和8.9%-21.0%, 产量分别提高2.96%-15.94%和4.09%-14.23%。宽幅播种下随带间距增大, 叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、湿度及成穗数降低, 而冠层开度和温度升高; 穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高, KF7最低。综合分析, 宽幅播种下12 cm带间距处理的小麦冠层结构合理, 微环境适宜, 产量最高, 可作为该种植方式的适宜带间距。     

宽幅播种下带间距对冬小麦衰老进程及产量的影响

在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’和大穗型品种‘兰考矮早八’为供试材料,研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)和17 cm(KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)衰老进程及产量的影响。结果表明:与常规条播(行距20 cm,播幅1—2 cm)相比,宽幅带播种植方式的花后旗叶叶绿素降解缓慢,丙二醛(MDA)含量降低,抗氧化酶活性增强,成穗数和产量提高。宽幅带播下不同带间距处理间差异因品种类型而异,矮抗58品种叶绿素相对含量(SPAD)、过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性整体呈现为KF12KF17KF7,兰考矮早八品种表现为KF7KF12KF17,而MDA变化规律则相反。试验条件下,多穗型品种矮抗58以KF12处理、大穗型品种兰考矮早八以KF7处理花后叶绿素含量高,MDA含量低,抗氧化酶活性强,叶片衰老进程缓慢,产量结构协调,最终产量最高。     

行距对晚播冬小麦群体的调节效应

为了明确行距对晚播冬小麦群体的调节效应,在2011—2013年度,以"济麦22"为试验材料,在晚播条件下设置3个行距处理(12、20、30 cm),比较了不同行距类型群体生育后期的冠层结构和冠层下部环境的差异、群体内植株个体性状及变异程度、产量和产量构成因素的变化。结果表明:行距缩小至12 cm,群体生育后期的叶面积指数显著提高,中上部冠层的光能截获显著增加、冠层下部的漏光损失显著减小;与20 cm和30 cm行距相比,12 cm行距群体内部的最高温度分别降低0.9和2.5℃,相对湿度增加0.3%和0.9%;行距缩小后,群体内单株性状的变异程度缩小,穗长和小穗数显著增加,单株穗粒重变异系数缩小,群体产量的稳定性提高,产量增加7.8%~24.5%。研究认为,窄行距(12 cm)播种有利于提高华北平原干旱缺水地区晚播冬小麦的群体产量。     

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。     

两种类型小麦品种分蘖成穗对群体环境的响应与调控

为探讨不同类型小麦(Triticum aestivum)品种分蘖成穗特性及对群体环境的响应, 寻求合理播种方式的调控参数, 在大田试验条件下, 对两类品种单株稀植与不同播种方式所构成的不同群体进行了对比研究。结果表明, 单株稀植时, 两类品种均具有较高的分蘖潜力, 中多穗型品种‘济麦20’和‘鲁麦14’单株平均成穗数为40.58和44.34个, 大穗型品种‘山农8355’和‘兰考矮早八’为24.33和23.20个, 成穗率存在着显著的基因型差异; 进入不同播种方式的群体环境后, 中多穗型品种每株平均成穗数降至3.37和3.85个, 降低率分别为91.70%和91.32%, 大穗型品种每株成穗1.82和1.36个, 分别降低92.52%和94.14%; 证明群体环境对分蘖成穗的影响比遗传因素更强烈, 且大穗型品种分蘖成穗特性对群体环境的响应较中多穗型敏感。播种方式可有效地调控群体结构, 条播的经济产量显著高于撒播, 条播行距配置对产量的影响因品种类型而异; 中多穗型行距在23.4-23.9 cm、大穗型在16.5-16.9 cm时产量最高; 撒播和窄行条播可有效地增加单位面积穗数, 提高挑旗和灌浆中期群体中、上层的光截获率, 而千粒重和穗粒数却随之降低。播种方式对挑旗后群体内部CO₂浓度有微弱的影响。     

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.     

宽幅播种对冬小麦‘泰农18’产量和氮素利用率的影响

为阐明小麦宽幅播种的增产增效效应,于2015-2016年小麦生育季在泰安、兖州试验点分别采用宽幅播种和常规条播两种播种方式,研究了播种方式对冬小麦‘泰农18’产量和氮素吸收利用的影响.结果表明: 播种方式、试验点及两者的互作效应显著影响冬小麦产量、氮素利用率及其相关指标.在两试验点,相对于常规条播,宽幅播种均可通过提高单株与群体分蘖数和单株成穗数来提高单位面积穗数,实现增产,在泰安、兖州点分别增产22.5%和15.4%;宽幅播种均可通过促进小麦氮素吸收积累、提高氮素吸收效率来提高氮素利用率,在泰安、兖州点氮素吸收效率分别提高27.7%和17.5%,氮素利用率分别提高22.5%和15.4%.泰安点宽幅播种的增效效应尤为显著.生产上采用宽幅播种方式可有效提高冬小麦产量和氮素利用率,实现小麦高产高效栽培.     

行距配置对‘兰考矮早八’小麦后期群体冠层结构及其微环境的影响

 在大田试验条件下,研究了在同一密度（375×104株&;#8226;hm^－2）下,行距配置对大穗型冬小麦(Triticum aestivum)品种‘兰考矮早八’后期群体 冠层结构、冠层微环境及产量构成的影响。结果表明,冠层叶面积指数随着行距的增大而减小;而冠层开度随着行距的增大而增加。行距配置 还可改变小麦冠层微环境,冠层不同层次的光截获及消光系数均随着行距的增大而减小;随着行距增加,冠层不同层次的温度升高,而湿度下 降; 随着行距缩小,冠层不同层次的CO₂分布更趋均匀,有利于群体光合作用。通过缩小行距,能够使植株分布均匀,竞争减弱,使产量构成 因素实现最佳配置,从而获得较高的产量。从该研究看,15 cm行距的产量最高,可作为该类品种的较佳行距配置。     

水平结构配置对冬小麦冠层垂直结构、微环境及产量的影响

作物的冠层结构是影响产量的重要因素,群体微环境反映了作物冠层内小气候的变化,与作物的冠层结构及产量形成密切相关。该研究在大田试验条件下,设置等行距(R₁,20 cm+20 cm)、宽窄行(R₂,12 cm+12 cm+12 cm+24 cm)两种不同行距和低(D₁,120.0 kg·hm^–2)、中(D₂,157.5 kg·hm^–2)、高(D₃,195.0 kg·hm^–2) 3个播量配置组合,分析了不同处理组合下冬小麦(Triticum aestivum)生育后期冠层垂直结构、群体微环境及产量表现,旨在优化小麦绿色栽培措施,在不增加水肥投入情况下,挖掘冬小麦的生产潜力和进一步增产的可能性和可行性。结果表明:冬小麦上、中、下3个层次冠层开度(DIFN)、平均叶倾角(MLA)及叶面积指数(LAI)均表现为R₂大于R₁,且R₂行距上层和中层DIFN、各层次...     

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。     

杉木人工林林下植物多样性及其环境对不同间伐强度的短期响应

以江西省官山林场的杉木人工林为研究对象,探究不同间伐强度（0%、20%、40%）物种多样性、地上生物量、林分光环境和土壤理化性质及其之间的相关性。结果表明：（1）林下物种数量随间伐强度的增加而增加,林下灌木层优势种不断变化,而草本层一直不变。（2）林下植物各多样性指数均随间伐强度的增大而增大,除Margalef指数外,其余各指数均在间伐40%与未间伐间呈显著差异。（3）灌木层地上生物量占总生物量的主体,且随间伐强度的增大而增大,不同间伐强度间差异显著,而草本层却呈相反趋势。（4）叶面积指数随间伐强度的增加而下降,冠层开度、林下直射光、散射光、总光照随之上升,但仅在间伐40%后显著。（5）土壤全氮含量间伐后显著上升,但土壤磷、钾、有机质含量均显著下降（6）灌木层多样性指数与灌木层地上生物量、土壤全氮呈显著正相关,与草本层地上生物量、速效磷、全钾含量呈显著负相关。草本层多样性指数与冠层开度、林下直射光、林下散射光、林下总光照呈显著正相关,与草本层地上生物量、叶面积指数呈显著负相关。总之,林下植物地上生物量、土壤化学性质是影响灌木层多样性指数变化的主要控制因子,林分光环境是影响草本层的主要控制因子。就本研究3种间伐强度而言,该地杉木人工林的最适宜间伐强度为40%。     

播种方式和施磷对冬小麦群体结构、光合特性和产量的影响

为研究播种方式和施磷对新疆冬小麦群体结构、光合特性和产量的影响,以‘新冬22号’为材料,采用双因素裂区试验设计,设播种方式为主区,分条播(D)和匀播(U),设施磷量(P₂O₅)为副区,分0、60、120、180 kg·hm^-2(分别用P₀、P₆₀、P₁₂₀、P₁₈₀表示)4种水平。结果表明: 匀播群体分蘖成穗率较条播群体高15.9%;光合有效辐射(PAR)截获率、消光系数、叶面积指数、叶片SPAD值和光合参数均以匀播下P₁₂₀最优,是兼顾群体结构、光合特性和产量的最佳组合。     

不同肥料处理对豫麦49小麦冠层结构与产量性状的影响

为探讨不同肥料处理对小麦冠层结构和产量性状的影响,采用随机区组试验设计和大田切片法,研究了豫麦49小麦品种在单施尿素、鸡粪和鸡粪与尿素配施等条件下小麦冠层结构特征、产量构成因素的变化,结果表明:施用鸡粪有利于增加旗叶的叶绿素含量(SPAD),提高群体光合有效辐射(PAR),增大小麦群体的平均叶倾角(MLA),降低群体的冠层开度(DIFN),提高小麦群体的叶面积指数(LAI)和籽粒产量.综合考虑小麦产量、经济系数等因素,3种肥料处理以鸡粪与尿素配施为最佳,配施处理的小麦冠层结构适宜、株型最佳、群体光分布合理.     

青海大通典型林分冠层结构与林下植被物种多样性关系研究

为探究青海高寒山区典型林分冠层结构与林内光环境中维持林下植被物种多样性稳定的关键因素,该研究以青海大通县青海云杉林(Ⅰ)、青杨林(Ⅱ)、华北落叶松-青海云杉混交林(Ⅲ)、青杨-白桦混交林(Ⅳ)和白桦-青海云杉混交林(Ⅴ)5种典型人工林分为研究对象,运用冠层分析仪采集数据,并结合实地调查,研究冠层结构与林内光环境特征及其对林下植被的影响。结果表明:(1)林分Ⅰ、Ⅲ的林冠开度显著低于林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ(P0.05),各林分叶面积指数大小顺序为ⅢⅠⅡⅤⅣ,总体表现为阔叶林的林冠开度大于针叶林,但其叶面积指数小于针叶林;林分Ⅱ、Ⅳ的直射辐射、散射辐射及总辐射均显著高于林分Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ(P0.05),其中林下总辐射与散射辐射表现为ⅡⅣⅤⅠⅢ,直射辐射为ⅡⅣⅠⅢⅤ;林分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的消光系数均显著高于Ⅰ、Ⅲ,总体上均表现为阔叶林针叶林。(2)相关分析结果表明,林冠开度与林下光照指标呈极显著正相关关系(P0.01),叶面积指数与林下光照指标呈极显著负相关关系(P0.01),且其对林下散射辐射的控制能力最强;典型相关分析表明,纯林的林冠开度对冠层结构的贡献和解释能力较叶面积指数和平均叶倾角大,混交林的叶面积指数对林下光照的影响大于纯林。(3)混交林的林下物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)均高于纯林;林下草本层物种多样性指数(H)及丰富度指数(P)与林冠开度及林下光辐射呈显著正相关关系,与叶面积指数呈显著负相关关系(P0.05);物种均匀度(J_(sw))与平均叶倾角呈极显著负相关关系(P0.01),与林下散射辐射呈显著正相关关系(P0.05)。研究认为,在人工纯林改造和结构调整中,对乔木层适当补植伴生树种,并逐步调整为多树种混交林,增加冠层结构和林下光照异质性,将更有利于林下植被物种多样性的维持。     

紫耳箭竹克隆形态可塑性对典型冠层结构及光环境的响应

在重庆金佛山国家自然保护内,选择了3种典型群落类型(落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和常绿阔叶林),使用Hemiview数字植物冠层分析系统量化群落冠层结构和光环境特征,并对林下紫耳箭竹(Fargesia decurvata)的形态可塑性特征进行调查,分析冠层结构和光环境特征改变下紫耳箭竹形态可塑性的差异,并探讨它们之间的相互关系。结果表明:(1)随着落叶阔叶林"常绿落叶阔叶混交林"常绿阔叶林演替的进行,群落的冠层开度降低,叶面积指数增加,平均叶倾角变小,趋于水平化,冠层对光的截获能力提高,林下光照的强度降低(P0.05)。(2)随着光照强度的降低,紫耳箭竹分株矮小化,叶片变窄,生物量积累降低,但通过增大比茎长、叶面积率和比叶面积提高对光的利用效率,并增大分枝角度和比隔长有效适应弱光环境。(3)在光照条件差的常绿阔叶林下,紫耳箭竹降低对地下茎的投资,将较多的生物量用于秆的增高增长和叶片的生长;而在光照条件好的落叶阔叶林环境下,紫耳箭竹降低对枝、叶生物量的分配,则加大对地下茎的投资,可认为是克隆植物对水分资源所表现的一种觅食行为。研究表明,紫耳箭竹种群随着冠层结构的改变发生了明显的可塑性变化,这些可塑性变化是种群对冠层结构和光环境差异的适应性反应的结果,有利于增强种群对异质生境中光资源的获取和利用;群落内部可以通过调控冠层结构的改变协调和控制小径竹种群的发展。     

SunScan冠层分析仪在测量大豆叶面积指数中的应用

SunScan冠层分析仪是一种利用间接测量法观测叶面积指数(LAI)的仪器,通过给定反映植被几何特征的椭球体叶倾角分布参数(ELADP),测量透射率获得LAI.于2005、2006年在黑龙江省嫩江县鹤山农场布设大豆试验地,通过比较LI-3100叶面积仪直接测量的LAI和SunSean冠层分析仪间接测量的LAI,得出ELADP率定结果,并验证了SunScan冠层分析仪测量LAI的精度.结果表明:用SunScan测量大豆冠层LAI时,ELADP取值为4.0;设定该参数后,SunSean测量的LAI与LI-3100测量结果一致,二者拟合的线性回归方程显著;随生长季叶面积的变化,SunScan测量误差略有变化;播种后50～85 d,Sun-Scan观测值偏低7.2%,播种96 d以后观测值偏高12.5%,播种后85～96 d与LI-3100观测值十分接近,误差只有2.0%;经过参数率定后的SunScan测量LAI效果较好.     

田间增温对半干旱区春小麦生长发育和产量的影响

在中国气象局兰州干旱气象研究所定西气象和生态环境试验站,利用开放式红外增温系统设置增加0 ℃(对照)、1 ℃、2 ℃3个温度梯度,模拟田间增温对春小麦生长发育、产量及产量构成因素的影响.结果表明: 冠层温度增加1～2 ℃,春小麦的全生育期比对照缩短7～11 d.生育前期增温使株高增高,叶面积指数增大;从拔节期开始增温使株高和叶面积指数降低,且增温2 ℃处理的效应大于增温1 ℃处理.温度升高导致叶绿素含量降低,尤其是灌浆后期到乳熟期.增温1～2 ℃,产量较对照降低25.4%～45.5%,主要是由于穗粒数和穗粒质量显著减少.增温处理明显降低了春小麦田间土壤贮水量,0～100 cm土壤贮水消耗量随温度的增加呈逐渐增加趋势,而在100 cm以下深层土壤变化趋势不明显.     

不同遮荫条件下施肥量对西南干热区小粒咖啡产量和肥料利用的影响

干热区小粒咖啡肥光管理粗放,产量和肥料利用率受到限制。为探明干热区小粒咖啡节肥高产的肥光耦合模式,通过大田试验,设置4个遮荫度(100%NR、75%NR、60%NR、45%NR,NR为自然光照)和4个施肥量(不施肥及666.67、1000、1333.33 kg·hm^-2),研究不同肥光处理对小粒咖啡冠层结构、产量、肥料利用率、土壤养分含量及微生物生物量碳的影响。结果表明: 遮荫和施肥对小粒咖啡冠层结构、产量及肥料利用率、土壤养分含量及微生物生物量碳影响显著。小粒咖啡土壤养分含量及微生物生物量碳随遮荫度的增加而减少。土壤养分含量随施肥量增加而增加,微生物生物量碳则先增后减,施肥量1000 kg·hm^-2时达最大(200.30 mg·kg^-1)。遮荫和施肥对小粒咖啡叶面积指数、开度等冠层结构影响显著。叶面积指数与开度、林隙分数、总定点因子、冠下总辐射呈显著负相关。通过响应面分析及空间分析可得,当肥料偏生产力、产量、肥料农学利用率及肥料增产率达到最大时,对应的遮荫和施肥组合分别为80%NR和666.67 kg·hm^-2、79%NR和1286.81 kg·hm^-2、79%NR和967.74 kg·hm^-2、82%NR和1075.27 kg·hm^-2。产量、肥料农学利用率和肥料增产率同时达到大于等于最大值的80%时,遮荫和施肥区间为68%～77%NR和946.24～1178.79 kg·hm^-2。在本试验条件下,最优遮荫度及施肥量组合为75%NR和1000 kg·hm^-2。     

窄行匀播对晚播冬小麦群体环境、个体性状和物质生产的影响

为了明确行距和行内种子分布形式对华北平原晚播冬小麦群体生长的影响,以济麦22为试验材料,在晚播条件下设置3种行距(10、15、20 cm)和2种行内种子分布形式[随机分布(R)和均匀分布(A)]处理,考察了不同处理冬小麦的冠层结构与环境特征、个体性状、生物量累积及产量性能。结果表明:在相同播种量下较小行距比较大行距、种子均匀分布比非均匀分布群体叶面积较大,冠层下部漏光较少,温度较低且相对湿度较高;缩小行距或增加行内种子分布均匀度使群体内个体间植株性状差异缩小,穗层分布趋向均匀,花后物质积累量增加,穗粒重增加,最终产量提高。10 cm行距的产量高于15 cm行距、显著高于20 cm行距;在15 cm和20 cm行距下植株均匀分布处理产量显著高于非均匀分布处理的产量。综合研究认为,窄行匀播是华北平原干旱缺水地区提高晚播小麦群体产量的有效措施。     

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.