温室不同种植模式番茄冠层气候特征及对产量的影响研究

【目的】以樱桃番茄为试验材料,研究温室平面种植模式和立体阶梯种植模式番茄冠层气候特征及对产量的影响。【方法】采用立体阶梯种植模式和平面栽培模式,并进行比较。【结果】立体阶梯种植模式作物冠层的平均光照强度、平均气温均比平面种植模式分别高12%、11%,而相对湿度低20%;立体阶梯种植模式相对平面种植模式产量增加了25%,单果重增加了21%,落花率减少了17%,果实含糖量上升了1%。【结论】立体阶梯种植模式改善了番茄冠层气候环境,实现了高产优质的目的。

开放式空气CO_2浓度增高对水稻冠层微气候的影响

利用位于江苏省无锡市安镇的我国唯一的农田开放式空气CO2 浓度增高 (FACE)系统平台 ,于2 0 0 1年 8月 2 6日至 10月 13日 (水稻抽穗至成熟期 )进行水稻作物冠层微气候连续观测 ,以研究FACE对水稻冠层微气候特征的影响 .结果表明 ,FACE降低了水稻叶片的气孔导度 ,FACE与对照水稻叶片气孔导度的差异上层叶片大于下层叶片 ,生长前期大于生长后期 .FACE使白天水稻冠层和叶片温度升高 ,这种差异生长前期大于生长后期 ;但FACE对夜间水稻冠层温度的影响不明显 .在水稻旺盛生长的抽穗开花期 ,晴天正午前后FACE水稻冠层温度比对照高 1.2℃ ;从开花至成熟期 ,FACE水稻冠层白天平均温度比对照高 0 .4 3℃ .FACE对冠层空气温度也有影响 ,白天水稻冠层空气温度FACE高于对照 ,这种差异随太阳辐射增强而增大且冠层中部大于冠层顶部 ;冠层中部空气温度FACE与对照的差异 (Tface-Tambient)日最大值在 0 .4 7～ 1.2℃之间 ,而冠层顶部的Tface-Tambient日最大值在 0 .37～ 0 .8℃之间 .夜间水稻冠层空气温度FACE与对照差别不大 ,变化在± 0 .3℃之内 .而FACE对水稻冠层空气湿度无显著影响 ,表明FACE使水稻叶片气孔导度降低 ,从而削弱了植株的蒸腾降温作用 ,导致水稻冠层温度和冠层空气温度升高 。

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响(摘要)(英文)

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]田间裂区设计,4次重复,以N肥为主区,品种为副区。所有小区均施P、K、Zn,分别为30、40、10 kg/hm^2。N肥设4个水平:N1(不施)、N2(75 kg/hm^2)、N3(145 kg/hm^2)、N4(215 kg/hm^2),分基肥(插秧前1 d)、分蘖中期(MT)、幼穗分化期(PI)、抽穗期(FL)4次施入于MT、PI、FL、FL14(抽穗开花后第14天)4个生长时期在各小区取样,每次每小区取样12蔸,洗净带回室内,测量叶面积、株高,数计茎蘖数,然后去根,分摘茎鞘、叶片和穗,于70℃烘干7 d,分别称干物重。叶面积测定采用Licro-3100叶面积仪,每小区样品测量2 000 cm^2,然后用比叶重法计算叶面积和群体叶面积指数(LAI)。最后,利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数以及透光率与茎蘖数和株高均存在极显著回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m^2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10cm株高和1 m^2 100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。若固定群体透光率和冠层昼温不变,冠层昼湿每增加10%,齐穗期纹枯病病情指数将提高3.5%;同理,在不考虑性状间协同作用的情况下,群体透光率每减少10%,冠层昼温每降低1℃,齐穗期纹枯病病情指数将分别提高1.5%和2.1%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数,透光率与茎蘖数和株高均存在极显著的回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10 cm株高和1 m2100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。

水氮互作下直播稻结实期冠层小气候与米质的关系

【目的】结实期田间穗部冠层小气候是水稻生长发育最直接的微环境因子,水分和氮肥运筹通过影响水稻群体构建进而影响水稻田间冠层小气候,研究水氮互作对直播稻结实期冠层小气候及稻米品质的影响,可以丰富和完善直播稻水氮管理技术。【方法】以杂交稻F优498为试材,通过淹灌(W1)、干湿交替(W2)、旱种(W3)3种灌水方式及底肥∶蘖肥∶穗肥质量比分别为5∶3∶2(N1)、3∶3∶4(N2)、3∶1∶6(N3)3种氮肥运筹模式,研究水氮互作对直播稻灌浆结实期冠层温度、光照强度及稻米品质的影响;并探讨水氮互作下直播稻灌浆结实期穗部冠层小气候特征与米质的关系。【结果】水氮互作对稻米加工、外观及食味品质均存在显著或极显著的影响。各灌水方式在150 kg/hm^(2)施氮量下,氮肥后移比例均以占总施氮量的20%最优,且与W2处理耦合可进一步改善稻米品质。各灌溉方式下,氮肥后移比例增加到总量的60%时,会导致直播稻灌浆结实期温差、总温差、积温、有效积温、光照强度及米质下降。水氮互作下穗部冠层小气候与加工品质及蒸煮食味品质关系密切,温度对整精米率的影响大于光照强度,且有效积温与整精米率相关性最高;光照强度与稻米蒸煮食味品质的外观、口感以及综合评分关系最密切【结论】初步探明,水氮互作会通过改变直播稻冠层小气候进而影响稻米品质。可为直播稻提质丰产增效提供理论依据与实践基础。

小麦与蚕豆间作系统施氮对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响

通过田间小区试验,设N_0(0 kg·hm^(-2))、N_1(45 kg·hm^(-2))、N_2(90 kg·hm^(-2))、N_3(135 kg·hm^(-2))4个施氮水平,研究不同施氮水平下小麦与蚕豆间作对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响,探讨间作系统氮肥调控下冠层微气候变化及其与蚕豆赤斑病发生的关系.结果表明:施氮提高了蚕豆单、间作种植模式下蚕豆赤斑病发病盛期的病情指数,增幅27.2%～58.0%,增加了病情进展曲线下面积(AUDPC),增幅15.0%～101.8%,N_3水平下赤斑病病情指数和AUDPC最高.施氮使蚕豆冠层温度降低0.2～1.1℃,冠层透光率降低1.7%～29.7%,冠层相对湿度增加0.5%～28.7%.与单作相比,间作蚕豆赤斑病病情指数显著降低36.3%～48.1%,AUDPC显著降低44.0%～53.6%,冠层温度和透光率分别提高2.1%～8.7%和12.0%～53.8%,相对湿度降低11.6%～31.6%.相关分析表明,冠层温度和透光率与赤斑病病情指数呈显著负相关,而湿度与病情指数呈显著正相关.表明高氮恶化了冠层微气候环境,加重了蚕豆赤斑病的发生和危害,而间作对蚕豆冠层微气候的改善是控制蚕豆赤斑病发展的重要原因.

植物遮荫效应的研究与进展

遮荫可明显地改变植物的生长环境，尤其对土壤和冠层的温度、湿度及土壤物理性状的影响较大，进而可影响植物光合作用、营养物质的吸收及其在植物体内的重新分配等一系列的生理过程，最终影响了植物的产量。

灰霾导致太阳辐射变化的田间开放模拟装置设计及其效果

灰霾天气导致到达地面的太阳总辐射下降及散射辐射比例增加,从而影响作物生长和产量。为研究灰霾导致的太阳辐射变化对作物的影响,设计了田间开放式灰霾模拟装置。以空气质量等级做为灰霾严重程度的标准,根据不同程度灰霾条件下太阳辐射变化情况,确定了轻度、中度、重度霾下太阳总辐射和散射辐射比例。测定不同聚乙烯(PE)塑料薄膜的光学特性(透光率和散射特性及其覆盖下不同光质的光占总可见光比例的空间分布),选择光学特性满足模拟不同程度灰霾条件下太阳辐射状况的PE塑料薄膜作为覆盖材料。根据作物生长季节太阳高度角和方位角变化范围,确定了保证上午10:00到下午14:00遮荫面积达到4 m2的最小处理小区面积为20 m2,南北向边长为4 m,东西向边长为5 m。在2013-2014年水稻生长季利用所设计的试验装置进行田间模拟不同程度灰霾导致的太阳辐射变化处理试验,对太阳辐射和冠层微气候进行了持续观测。结果表明:该研究设计的灰霾模拟装置可以模拟中度及重度灰霾导致的太阳辐射变化情况。灰霾模拟装置在改变辐射状况的同时,保持了不同光质的光占总可见光比例的空间分布与自然灰霾条件相比没有显著变化。并且处理与对照小区的作物冠层温度及环境温湿度没有显著差异。该研究所设计装置可以较好地模拟不同程度灰霾条件下的太阳辐射变化,为研究灰霾对作物生长和产量的影响提供了有效的田间试验手段和技术支持。