【目的】研究不同行距的玉豆间距带状套作组合对大豆冠层结构特征与光能利用的影响,为制定适宜的群体配置提供理论依据。【方法】以四川省主推玉米和大豆品种"川单418"和"贡选1号"为试材,设计(A)玉豆间距40 cm(大豆窄行行距70 cm)、(B)玉豆间距50 cm(大豆窄行行距50 cm)、(C)玉豆间距60 cm(大豆窄行行距30 cm)3种玉豆带状套作组合,并以单作玉米(SM)和单作大豆(SSB)作为对照,对带状套作大豆冠层结构、光能截获量、干物质重等指标进行测定分析。【结果】(1)不同带状套作大豆群体冠层上方的PAR存在显著差异,且均显著低于SSB(P<0.05)。玉豆共生期间,处理A大豆...

合理的间套作种植模式具有高产高效及环境友好的特点,可能成为未来可持续农业的重要组成部分。光能的高效利用是间套作群体产量占优的主要原因之一。论文综述了计算间套作群体光能截获及分配的半经验模型及理论模型,分析了间套作群体产量优势形成的生理生态基础。间作套种可形成有利于作物吸收光能的冠层结构,或者可促进作物的光合速率,或者可改变作物的收获指数。对于共生期较长的间套作群体而言,优势作物对光能的高效截获和劣势作物对光能的高效利用是群体产量优势形成的主要原因,而对于共生期较短的间套作群体而言,两种作物光能吸收量的增加是该群体高产的主要驱动力。

通过试验设置完全封闭、行间开放、行内开放和完全开放4个不同的遮阴处理,把日光温室番茄冠层内复杂的光环境按方向逐渐分解,对光合有效辐射的采样数据进行统计分析,探究冠层内光能辐射传递在垂直方向和水平方向上的分布构成及空间分布的异质性,对冠层内光截获的主要影响因子进行相关性分析。统计分析表明,行间和行内的光线分量主要对200~800μmol·m-2·s-1冠层内光合有效辐射产生影响。通过比较冠层内的光合有效辐射数据的离散程度及变异特性得出,番茄植株整体的光合有效辐射均值存在很大程度的不均匀性,中下部变异系数CV>0.50。对冠层内光截获的主要影响因子进行相关性分析得出,冠层内光合有效辐射与冠层高度呈...

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置,改善群体光分布特征,实现大豆对有效光能的高效利用,为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年,以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材,设计登海605/贡选1号(处理A)、川单418/贡选1号(处理B)、雅玉13/贡选1号(处理C)3种玉豆带状套作组合,并以大豆单作作为对照(CK),分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】(1)不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异,且均显著低于CK(P<0.05)。玉豆共...

【目的】调查库尔勒香梨5种树形的冠层结构，分析不同树形冠层内的光照分布差异，建立光截获量日变化模型，计算光能截获率，明确库尔勒香梨冠层结构的调控方法和目标参数，为高光效树形培育提供参考依据。【方法】以不同树形的库尔勒香梨为试材，测定冠层结构参数和不同部位的光合有效辐射（photosynthetic effective radiation,PAR），基于象限思维构建三维空间，绘制光分布图，建立光能截获评价指标体系，计算光截获量和光能截获率，通过相关性分析和主成分分析，明确影响光能截获的主要冠层结构和调控方法。【结果】（1）大圆柱形的地径、平均枝粗较大，存在枝干比失调的主枝。圆柱形冠层上下的分枝数和枝粗更加均匀。窄圆柱形的分枝数、枝总长、平均枝长显著低于圆柱形。矮圆柱形的树高显著降低，其余参数与窄圆柱形相似。细长纺锤形的地径、平均枝长、平均枝粗、平均枝角、平均枝间距显著低于圆柱形，但短枝占比显著增加。（2）离主干距离和高度是影响冠层光截获量（light interception,LI）的主要因素，离主干100 cm处的平均光截获量（average light interception,ALI）显著提高，达到572μmol·m~(-2)·s~(-1)，约为内膛的2倍，220 cm以下的光照条件均较差。南、北、东南、西南侧为高光区，西、东、东北、西北侧为低光区，ALI日变化可以大致分为5个时段。（3）树形变窄、变矮，可显著增加内膛ALI，显著增加各层或部分层次的ALI，显著增加所有或部分方位的ALI，显著增加部分时段的ALI。（4）细长纺锤形的单日累积光截获量（cumulative light interception,CLI）为22.2 mol·m~(-2)，群体CLI为3 712 mol/667 m~2，光能截获率（light interception rate,LIR）为35.6%，显著高于其他树形，其低光区占比（proportion of low light area,PLL）为50.9%，显著低于其他树形。（5）与光能截获率显著正相关的冠层结构参数有5个，显著负相关的冠层结构参数有15个。【结论】短枝占比是影响库尔勒香梨光能截获率的最主要参数，枝长是影响低光区占比的最主要参数。控制树高和冠幅可以提高光能截获率和光照分布的均匀度。细长纺锤形的冠层光分布更加均匀，光能截获率最高，可保持较多的分枝数和较大的短枝占比，降低平均枝长，改善冠层光照水平。

【目的】探究玉米-大豆套作种间距离对土壤环境及根系空间分布的影响，以期为作物根系调控养分高效吸收提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验设计，设置5种根系互作方式，其中玉米-大豆套作种间距分别为30 cm(MS30)、45 cm(MS45)、60 cm(MS60)，单作玉米行间距100 cm(MM100)，单作大豆行间距100 cm(SS100)，研究玉米-大豆套作下土壤理化性状及根系空间分布的变化规律。【结果】玉米蜡熟期（R4）至成熟期（R6）、大豆始粒期（R5）至成熟期（R8），套作处理日平均土壤氧气含量、土壤呼吸速率随种间距离增加呈先增后减趋势；其中玉米土壤氧气含量MS45处理最高，MS30处理最低，而套作后的土壤呼吸速率均显著低于单作；大豆土壤呼吸速率以MS45处理最高，较SS100处理高130.00%，而套作后的土壤氧气含量均低于单作。与单作相比，套作玉米土壤中>5 mm水稳性团聚体含量、套作大豆土壤中5—2 mm水稳性团聚体含量、土壤NO~-_3-N显著增加，其中均以MS45处理最高，较单作分别显著增加19.26%、4.49%、18.07%。共生期间，与单作相比，套作各处理玉米、大豆根系空间分布呈非对称性，套作玉米根系横向能延伸到大豆行的空间下方，纵向能下扎生长更深，套作大豆根系明显偏向大豆带生长，套作玉米和大豆根长、根表面积、根体积、根干重低于单作；玉米收获后，套作大豆根系恢复生长，在水平和垂直方向上进一步延伸，其中MS45处理的根体积高于单作。通过PCA分析，土壤养分含量和水稳性团聚体指标与根系形态参数呈正相关关系【结论】玉米-大豆带状套作合理的种间距离会促进土壤大团聚体的形成，增加土壤氧气含量，改善土壤通气环境及土壤养分状况，优化作物根系空间分布，促进根系生长发育。

为了探究玉米-大豆带状套作体系下不同施肥处理对玉米养分积累、土壤酶活性及土壤速效养分的影响,应用田间小区试验设置不同供氮(0, 120, 180, 240 kg/hm~2,记为N0、N1、N2、N3)和供磷水平(0, 35, 70, 105 kg/hm~2,记为P0、P1、P2、P3),以单作玉米(施氮水平:N0、N2,施磷水平:P0、P2)为对照。结果表明,玉米-大豆带状套作模式较玉米单作施氮磷的增效作用更明显,分别提高了20.16%和20.60%。套作玉米中,各氮磷处理对土壤酶活性及速效养分有影响,相同磷素水平下,土壤脲酶活性和碱解氮含量随施氮量的增加先增后减,于施氮180 kg/hm~2时最高,土壤磷酸酶活性则受到抑制,有效磷含量较不施氮降低;相同氮素水平下,随施磷量的增加,土壤脲酶、土壤酸性磷酸酶活性及土壤有效磷含量呈增加趋势,碱解氮含量先增后减。相关分析表明,氮磷互作下土壤脲酶活性与土壤碱解氮含量呈极显著正相关关系(r=0.636～0.812),与玉米氮磷积累呈正相关;土壤酸性磷酸酶活性与土壤有效磷及植株吸磷量呈正相关,尤其与有效磷含量存在极显著关系(r=0.634～0.851)。综上,玉米-大豆带状套作模式下,由于种间效应和氮磷互作共同作用,活化了根际土壤脲酶、酸性磷酸酶,提高土壤碱性氮含量和土壤有效磷含量,利于玉米植株氮、磷素的累积。本试验研究范围内,套作模式下玉米氮磷配施以氮减至180 kg/hm~2、磷减至70 kg/hm~2时,效应最佳。

【目的】探寻苹果冠层内的光照分布规律，建立光截获量日变化模型，确定苹果冠层结构的调控方法和目标参数，为南疆密植苹果园的树形培养提供理论依据。【方法】以定植第4年矮化自根砧、矮化中间砧和乔砧苹果幼树为试材，测定冠层结构参数和不同部位的光合有效辐射（PAR），基于象限思维构建三维空间，绘制分布图，建立光能截获评价指标体系，计算光截获量和光能截获率，通过相关相关性分析和主成分分析，明确影响光能截获的主要冠层结构参数。【结果】矮砧苹果树的冠层体积为1.5 m3，中间砧2.3 m3，乔砧3.5 m3，与中间砧苹果树比，乔砧的地径增加34%，树高增加31%，分枝数增加43%，枝总长增加44%。与矮砧苹果树比，中间砧的地径增加15%，枝总长增加30%。太阳高度角是影响冠层光截获量的最主要因素，其次是离主干距离，然后是高度，再次是冠层体积，最后是方位。平均光截获量的日变化规律是缓慢上升、快速提升、较高水平、快速下降、逐渐归零。矮砧苹果树的平均光截获量最大，为1041 μmol/(m~(2)·s)，显著高于中间砧的879 μmol/(m~(2)·s)和乔砧的866 μmol/(m~(2)·s)。矮砧苹果树的单日累积光截获量为46.0 mol/m~(2)，群体累积光截获量为7675 mol/m~(2)，光能截获率为65.2%，低光区占比为11.4%；中间砧苹果树的单日累积光截获量为38.4 mol/m~(2)，群体累积光截获量为4260 mol/m~(2)，光能截获率为59.9%，低光区占比为20.2%，乔砧的单日累积光截获量为40.0 mol/m~(2)，群体累积光截获量为3320 mol/m~(2)，光能截获率为55.0%，低光区占比为21.3%。【结论】冠层体积每增大1 m~(3)，光能截获率下降5%。要想保持较高的光能截获率，需要控制平均枝长、长枝占比、平均长枝长和下层基角，不同砧木苹果树的冠层调控方法又各有侧重点。

本研究采用土壤诱集和分离培养方法,首次用国产大豆感病品种合丰25号和国产抗生素替代已报道的国外感病品种和抗生素,对从美国路易斯安娜州进口的2批共约10万吨大豆所取的样品中直接检出大豆疫病菌(Phytophythora sojae)。这一结果也表明我国大面积种植的合丰25号大豆品种对来自美国的大豆疫病是感病的。因此,加强对进口美国大豆的检疫十分重要。

【目的】研究玉米-大豆带状套作系统中大豆生物量积累、根瘤特性、固氮酶活性和植株酰脲含量与固氮能力间的关系,明晰套作根系固氮能力的变化规律,为筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种提供理论依据。【方法】以强结瘤大豆NTS1007及其亲本BRAGG和本地耐荫大豆南豆12三个结瘤特性不同的大豆品种(系)为试验材料,在大田试验条件下,采用传统挖掘法挖根考察根瘤生长特性,并对玉豆带状套作下的大豆地上部与地下部生物量积累、根瘤固氮酶活性和植株酰脲含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,玉豆带状套作下大豆植株生物量显著下降,地下部(33.15%)较地上部(20.84%)下降更为明显,根瘤生物量受地上部和地下部...

【目的】明确一定氮钾配施条件下不同施磷水平对冬小麦群体发育特性、冠层截获光合有效辐射（ＩＰＡＲ）及产量的影响，同时分析ＩＰＡＲ与ＬＡＩ之间的相关性，为在一定氮钾配施下筛选出适宜的磷肥用量提供理论依据。【方法】以郑麦７６９８为试验材料，设低氮低钾Ｎ＿１Ｋ＿１（Ｎ ２２５ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｋ＿２Ｏ １５０ Ｋｇ·ｈｍ～（－２））、低氮高钾Ｎ＿１Ｋ２（Ｎ ２２５ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｋ＿２Ｏ ２２５ Ｋｇ·ｈｍ～（－２））、高氮低钾Ｎ＿２Ｋ＿１（Ｎ ３００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｋ＿２Ｏ １５０ Ｋｇ·ｈｍ～（－２））、高氮高钾Ｎ＿２Ｋ＿２（Ｎ ３００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｋ＿２Ｏ ２２５．．．

【目的】研究玉米/大豆不同种植模式对土壤有机质和全氮含量及空间分布的影响，为合理管理和优化肥料利用，以最低的肥料成本获得更好的作物产量提供参考。【方法】于2018—2020年，以玉米/大豆带状套作连作(MS1)、玉米/大豆带状套作轮作(MS2)、玉米/大豆传统套作(MS3)、单作玉米(M)、单作大豆(S)和休闲地(FL)的土壤为测试对象，分析不同种植模式下土壤有机质和全氮含量差异。【结果】玉米/大豆套作不同种植方式下土壤有机质(29.19 g/kg)和全氮(10.19 g/kg)含量以MS2最高。FL土壤有机质(1.69 g/kg)和全氮(0.64 g/kg)含量最低。大豆行土壤全氮高于玉米行，不同种植模式下有机质含量存在显著差异（P

【目的】针对寒地大豆发生缺素症状时冠层颜色变化复杂性，建立基于冠层图像颜色特征的大豆缺素症状识别新方法。【方法】采用无土盆栽试验，以垦农１８为供试大豆品种，设计缺氮、缺磷、缺钾３种营养状况，采集大豆缺素症状的冠层图像样本，利用图像灰度直方图结合主成分分析方法，提取大豆冠层图像的红光值Ｒ、绿光值Ｇ、蓝光值Ｂ，计算最佳颜色特征蓝光标准化值Ｂ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）和绿光标准化值Ｇ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ），将其作为正则化模糊神经网络输入向量，并利用实数编码的遗传算法改进传统梯度下降学习算法，将其作为模糊神经网络的学习方法，同时应用传统梯度下降算法和改进梯度下降算法训练神经网络参数并比较。【结果】应用遗传计算改进的梯．．．

为建立套作系统中大豆(Glycine max)茎秆生长过程的模拟方程,本研究以玉米(Zea mays)/大豆套作为对象,单作大豆为对照,3种不同株型大豆(南豆032-4、南豆12、九月黄)为材料,对两种种植模式下大豆茎秆生长进行定量化模拟。运用Richards方程[y=α/(1+βe-γx)1/δ],构建大豆茎长、茎粗生长变化的动态模型,方程参数α值(终极生长量参数)为各品种遗传参数,β值(初值生长量参数)、γ值(生长速率参数)和δ值(形状参数)在不同栽培模式、品种间变异较大,可见主要通过调节参数β、γ、

论文通过对河北栾城地区夏玉米生长期内晴天和昙天冠层中PAR的观测,研究了入射PAR、玉米冠层的反射PAR、透过玉米冠层到达地表的PAR、地表的反射PAR、地表反射率、玉米冠层吸收的PAR(APAR)、玉米冠层的反射率及地表反射率的日变化情况;根据冠层中各PAR分量计算出一天中各时刻的PAR吸收系数(FPAR)和日平均值,发现从玉米拔节期到灌浆期FPAR和叶面积指数(LAI)之间有很好的线性关系,其相关系数达0.994。