棉花高产群体株型综合指标及控制程序研究

在不同年份、生态地区围绕棉花高产密矮群体冠层结构，对产量构成因素、“三桃”比例、光强分布、光合效应、棉花株型、棉铃时空公布等综合指标，进行整体分析的基础上提出棉花高产群体株型的控制程序。用最高总件数用定保苗株数，在此基础上，实现早现蕾、早开花．到盛花期前后，控制无效蕾的发生，控制果枝数、果节数、株高等，控制最大叶面积指数，推迟大小垄封行时期，使棉花冠层结构中下部叶处光照强度在补偿点以上。减缓叶面积指数下降速度，最终棉田出现绿叶托白絮、秋桃盖顶的丰产长相．     

大豆群体冠层结构及光合特性的研究

采用北疆地区主栽春大豆品种，在适宜密度条件下于初荚期去叶疏荚改变粒叶比，探讨不同品种群体粒叶比与冠层结构和不同层次叶片的光合速率。结果表明：剪叶、疏荚处理后，叶面积指数(IAI)、消光系数降低，直射光透过率、散射光透过率增加，群体透光条件得到极大改善，其中IAI与群体消光系数之间呈极显著正相关(P=0．9966^**)，同时,去叶疏荚处理后，在结荚期和鼓粒初期群体光合速率下降。灌浆后期，去1／3叶和去1／2荚处理，群体光照条件改善，延缓了叶片的衰老，群体光合速率比对照增加，表明随着单位叶面积负荷量的增加，单位叶面积有效生产量随之增加，叶片光合生产潜力可以进一步发挥，光合产物有效性提高。     

高产棉田植株生理指标动态变化研究

通过对148团高产棉田高产群体叶面积指数、干物质积累、叶面积载荷量及叶绿素含量进行量化研究,试验结果表明高产棉花最大叶面积指数为3.9-4.4,不宜超过4.5,干物质积累速度要快、积累量要大、后期积累速度下降较缓慢,这样有利于高产的形成;叶面积载荷量的提高不仅提高了亩铃数也提高了单铃重,可以用叶面积载荷量来反映棉花库容和叶源之间的关系;高产棉田在开花-盛铃期叶绿素含量要高,保持在2mg/g左右,然后平稳下降,初絮期要保持较高的叶绿素含量,使其叶片功能期较长,不易早衰,才能更多地利用光能合成干物质,形成更多的经济产量。     

高产棉田植株生理指标动态变化研究

本试验通过对148团高产棉田高产群体叶面积指数、干物质积累、叶面积载荷量及叶绿素含量进行量化研究,试验结果表明高产棉花最大叶面积指数为3.9~4.4,不宜超过4.5,干物质积累速度要快、积累量要大、后期积累速度下降较缓慢,这样有利于高产的形成;叶面积载荷量的提高不仅提高了亩铃数也提高了单铃重,可以用叶面积载荷量来反映棉花库容和叶源之间的关系;高产棉田在开花-盛铃期叶绿素含量要高,保持在2mg/g左右,然后平稳下降,初絮期要保持较高的叶绿素含量,使其叶片功能期较长,不易早衰,才能更多地利用光能合成干物质,形成更多的经济产量。     

小麦超高产基因型冠层结构有关问题的研究

本文以24个小麦基因型为试验材料，对超高产基因型的冠层结构特性进行了研究．结果表明，与非超高产基因型相比，超高产基因型：1．冠层平均高度显著降低，平均穗长、最大叶面积指数、上部三叶叶面积指数、单位面积有效茎数、单茎干物质重和单位面积干物质重显著增加；2．叶面积指数发展协调而稳定、透光率适宜、旗叶叶绿素含量高、SOD酶的活性强、MDA含量低，上三叶光合速率显著提高；3．单位冠层空间生产能力显著提高，平均单位空间生物产量和籽粒产量分别提高13．6％和25．1％．相关分析结果表明，粒重／叶(mg／cm^2)比值和灌浆期叶面积指数与产量关系最为密切．     

花铃期土壤含水量对棉花群体生理和产量影响研究

对两个不同生态类型的棉花高产品种,从开花前至盛铃期以前,模拟生产中常出现的四种棉田供水情况,研究表明：花铃期适水供应处理棉田,叶面积指数增长快、群体干物质积累速率高、产量高,主要原因在于棉花群体光合速率高,呼吸虽高,但呼吸所占比例较低所致。后旱处理对棉花的产量影响不明显,但可大大提高水分利用率。中后旱处理对棉花产量及水分利用效率影响最大;新陆早７号忍耐中后期干旱较弱于新陆早６号。     

单位叶面积负荷量对大豆源库调节效应的研究

分析了不同库／源比条件下单位叶面积负荷量对不同品种大豆结荚后干物质生产与运转的影响，结果表明：随着单位叶面积负荷量的增加，单位叶面积有效生产量随之增加，叶片光合生产潜力可以进一步发挥，光合产物有效性提高；提高单位叶面积负荷量对库源比大的品种产量的影响更大；在适宜叶面积指数基础上，通过增加单位叶面积负担粒数提高籽粒重是实现高产的关键。     

高产棉花生育规律及生理指标的研究

应用作物源库理论、研究北疆高产棉花的生育规律及生理指标，初步结果表明，高产棉花的生育进程必须适应北疆作物生长季节气温两头低中间高的特点，使结铃盛期与当地光温水最佳时段高度吻合。增加棉花群体冠层形成初期的叶面积指数，盛铃期ＬＡＩ在３．２３－４，协调源库关系，加快了高能期储积产品器官于物质积累速度，延长了积累天数，提高了经济系数，盛铃期为４８．５８％－５７．４７％，控制适宜查节数为９４．７－１０５．５     

大气CO2浓度升高对棉花生理特性和生长的影响

根据在人工气候室取得的试验资料,分析了大气ＣＯ２ 浓度倍增对棉花叶气孔阻力和导度、叶温、叶光合和蒸腾速率、生长状况与干物质积累等的影响．结果表明,大气ＣＯ２ 浓度倍增,棉花叶气孔阻力增加,导度降低,叶温增加,光合速率增大,蒸腾速率降低,水分利用效率明显提高,棉花生长加快．这些性质的变化在不同土壤水分条件下（高低两种水分处理）产生明显的差异,表现为大气ＣＯ２ 浓度增加对光合速率和生长的正效应及其对蒸腾的抑制作用削弱了水分胁迫对棉花光合和生长产生的不利影响,在低水分条件下棉花水分利用效率增加的比例大于高水分条件下的     

北疆高产棉花(2250kg/hm~2)群体光合、呼吸特性及其与产量关系的研究

在田间自然条件下,研究了北疆高产棉花（２２５０ｋｇ·ｈｍ－２）群体光合速率、呼吸速率的变化及与产量之间的关系。结果表明,公顷产２２５０ｋｇ高产棉花群体光合速率在整个生育期的变化呈单峰型曲线,在盛花期以前稳定上升,至盛铃期达最大,值为４．０５ｇＣＯ２·ｍ－２·ｈ－１,吐絮期尚保持较高水平。全生育期平均值为２．６３ｇＣＯ２·ｍ－２·ｈ－１。群体呼吸速率随生育时期的变化亦呈现单峰曲线,在盛铃期达最大值。值为２．６９ｇＣＯ２·ｍ－２·ｈ－１,群体呼吸速率的最大值出现时期较群体光合速率晚１５～２０天左右。群体光合速率的日变化呈现单峰型曲线。至中午１４：００～１５：００达最大值。群体呼吸速率日变化的趋势与光合相似,但其最大值较群体光合速率晚出现１ｈ左右。盛花结铃期和吐絮期群体光合速率与皮棉产量呈显著正相关。群体呼吸速率与叶面积指数、干物质重之间的盛花期和吐絮期呈显著正相关,与经济产量也呈正相关,但未达显著水平。     

北疆50年来棉花主栽品种库特性演替规律的研究

以北疆50年来棉花品种更替过程中的12个主载品种为研究对象,研究了在品种更替中各品种库特性的演替规律。结果表明：品种更替过程中,伴随着产量上升各品种衣分,单株结铃数提高,而铃重变化不明显,各品种收获得指数（HI）及单铃干物质积累的生产特性值（GT）升高,说明品种更替中棉花品种的库容增强,因此品种更替过程中,棉花产量提高的因素之一是库特性得以改良的结果。     

北疆四个玉米品种的源库特征及其类型划分的研究

以北疆常用的４个普通玉米品种为材料,通过剪叶,去穗,测定叶片功能期,穗上叶的光合速率和茎鞘物质转运率等,。研究各品种的源库特征、初步将供试品种划分为增源增产,增库增产和源库互作３种类型。增源增产型表现为结实率低,茎鞘物质转运率高,增加光合产物供应则产量明显提高;增库增产型表现为结实率较高,光合产物供应充足,增加小花分化数是该类型增产的关键;     

密度对黑糯源库关系的影响

黑米具有良好的食味、药用价值,目前人们对黑米需求不断增加,但产量低是影响其在生产上大面积推广的一个主要因素。以黑糯(Y4)为试验材料,设5种不同的栽插密度,研究了不同栽插密度对黑糯源库关系的影响。结果表明:密度与单位面积的总颖花数、各个生育时期的叶面积指数间存在极显著或显著的正相关关系,密度与抽穗期粒叶比呈极显著正相关,所以生产上适当增加黑米稻栽种密度会提高源库质量;源库质量对产量影响显著,叶面积和总颖花数增大会有效的提高产量。     

调控源库关系对砂仁可溶性糖、淀粉含量和果实产量的影响

以西双版纳热带雨林下生长的砂仁(Amomum villosum Lour)为材料,研究了人为调控源库关系对砂仁产量和植株可溶性糖、淀粉含量的影响.结果表明:去叶减源和去花减库均使砂仁根、茎和叶的可溶性糖和淀粉含量下降,果实产量降低;去笋减库使叶、根的可溶性糖和淀粉含量稍有升高,对其他参数影响不大;人工授粉增库使茎和叶可溶性糖和淀粉含量降低、根的升高,砂仁产量显著提高;去果减库使砂仁产量显著降低.砂仁叶片可溶性糖和淀粉含量与果实产量呈正相关,根和茎可溶性糖和淀粉含量与果实产量呈负相关,但均未达到显著水平,表明热带雨林环境中的砂仁植株光合源对砂仁产量的影响不大,库容是限制砂仁产量的主导因素.     

重穗型杂交稻的产量及一些生理生化特性研究

以18个不同穗重型籼稻品种为材料，研究了重穗型杂交稻的产量及一些主要的生理生化特性。结果表明，重穗型杂交稻具有更高产量潜力，其高产主要依赖于大“库”、籽粒的正常充实使单穗重大幅度提高。后期LAI的适当降低、高效叶面积率的增加、根、叶不早衰和净光合速率的提高是其“源”足的主要因素。齐穗后重穗型杂交稻剑叶的净光合速率明显高于中、轻穗型品种的机理是剑叶Rubisco活性的提高及叶绿素含量的增加；具有在高、低光强、高温和低CO2浓度下对C02有较强的同化能力的优势，光合“午休”现象较轻，能保持较高的净光合速率，显示其对环境有较强的适应性；气孔性状优良、气孔开度积（单位面积上的气孔密度乘以其气孔开度）大也是重穗型杂交稻净光合速率高的重要气孔因素。重穗型杂交稻抽穗后物质积累优势明显，且茎鞘物质向穗部的转运量、转运率和转化率也均远高于中、轻穗型品种。     

棉花长期干旱后复水叶片光合特性及碳氮含量的变化

在田间条件下,选用棉花品种新陆早45号为试验材料,研究长期干旱后复水后棉花新发育叶片的光合能力、比叶重和碳氮比的变化过程。结果表明:在整个测定周期内,干旱后复水新发育叶片的净光合速率、气孔导度和叶面积明显高于对照,叶片叶绿素含量和氮含量也有不同程度的增加,差异最大时,分别高于对照处理25.66%和50.34%;干旱后复水新发育叶片不仅具有较高的氮含量,而且碳氮比上升时间也较早。这表明棉花经过长期干旱后复水叶片光合特性发生了变化,较高的气孔导度、叶绿素含量和氮含量都为叶片较高的净光合速率提供了基础条件;而碳氮比较快上升可能是干旱后复水棉株光合物质更多用于生殖生长。     

甜瓜光合特性研究——I单叶面积动态与光合性能

在田间生长条件下对甜瓜单叶光合特性进行了研究,结果表明：甜瓜叶片展出后叶面积呈对数模式扩展,幼叶光合能力也随叶龄呈对数型增长,单叶高效光合寿命期约4周;甜瓜单叶光合速率日变化曲线呈双峰型,品种间光合“午休”出现时间、成龄叶最大光合速率和光合水分利用效率有明显差异,气孔限制不是甜瓜光合“午体”的主要调节因素;扩大库容有利于提高甜瓜单株光合能力,但可能缩短叶片寿命。     

Characterization of high-yield performance as affected by genotype and environment in rice

We characterized yield-relevant characters and their variations over genotypes and environments （locations and years） by examining two rice varieties （9746 and Jinfeng） with high yield potential. 9746 and Jinfeng were planted in two locations of Shanghai, China, during 2005 and 2006. The results show that there was a large variation in grain yield between locations and years. The realization of high yield potential for the two types of rice was closely related to the improved sink size, such as more panicles per square meter or grains per panicle. Stem and leaf biomasses were mainly accumulated from tillering stage to heading stage, and showed slow decline during grain filling. Meanwhile, some photosynthetic characters including net photosynthesis rate （Pn）, leaf area index （LAI）, specific leaf area （SLA）, fluorescence parameter （maximum quantum yield ofPSll, Fv/Fm）, chlorophyll content （expressed as SPAD value）, as well as nutrient （N, P, K） uptake were also measured to determine their variations over genotypes and environments and their relationships with grain yield. Although there were significant differences between years or locations for most measurements, SLA at tillering and heading stages, Fv/Fm and LAI at heading stage, stem biomass at heading and maturity stages, and leaf nitrogen concentration at tillering and heading stages remained little changed, indicating their pos- sible applications as selectable characters in breeding programs. It was also found that stem nitrogen accumulation at tillering stage is one of the most important and stable traits for high yield formation.