不同棉花品種基于冠層PAR空間分布的株型特征與生長(zhǎng)發(fā)育的研究.pdf

1、棉花（Ghirsutum L.）冠層內(nèi)光合有效輻射（PAR）的空間分布規(guī)律直接反映棉花群體結(jié)構(gòu)和株型特征，并對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育、干物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成產(chǎn)生重要影響。本研究以分別具有緊湊型、稍緊湊型、松散型三種不同株型的10個(gè)棉花品種（系）為研究對(duì)象，采用空間網(wǎng)格法準(zhǔn)確測(cè)量棉花不同生育時(shí)期冠層PAR空間分布情況，然后利用空間統(tǒng)計(jì)學(xué)中的半方差函數(shù)分析和Kriging內(nèi)插值法，定性定量分析 PAR在棉花冠層內(nèi)的空間異質(zhì)性分布，以此為基礎(chǔ)來量化棉花株型

2、結(jié)構(gòu)和 PAR的時(shí)空變化特征，同時(shí)結(jié)合棉花生育期內(nèi)葉面積指數(shù)（LAI）、干物質(zhì)積累等農(nóng)藝性狀的發(fā)展特征和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的調(diào)查，探索PAR對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育過程和產(chǎn)量形成的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，棉花冠層PAR截獲率（iPAR）的空間分布在不同株型棉花群體及棉花不同生育時(shí)期均有較強(qiáng)的空間異質(zhì)性，且具有較好的空間連續(xù)性和強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性。半方差函數(shù)分析的C/Sill值均大于0.75則證明了iPAR的空間分布異質(zhì)性的變異來源主要來自于株型影響

3、因素。其變異性程度隨著株型由緊湊到松散有升高的趨勢(shì)，隨生育期呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。根據(jù)半方差函數(shù)分析各模型的擬合結(jié)果，高斯模型最適合擬合iPAR在冠層空間分布的時(shí)空異質(zhì)性，決定系數(shù)（R2）均超過0.94。
　　在棉花冠層中，光照強(qiáng)度由冠層頂部向下逐漸降低，iPAR逐漸升高。棉行中間位置iPAR上升速度較慢，在兩側(cè)靠近棉行的位置上升速度比較快，在冠層內(nèi)大致呈“V”字形分布。對(duì)于不同的棉花品種，株型松散型品種上層iPAR增長(zhǎng)速度較快

4、，群體光能截獲主要集中在冠層中上部；株型稍緊湊的品種，iPAR在冠層內(nèi)的分布較均勻，在上中下各部位的增長(zhǎng)速度差別不大；株型緊湊的品種，有較多的光透過冠層而不能被植株吸收，群體光截獲率小于其他品種，iPAR的在冠層內(nèi)的增長(zhǎng)速率最慢。在不同的生育時(shí)期，蕾期由于植株較小，棉田未封行，而吐絮期則是由于棉株衰老，葉片干枯脫落，這兩個(gè)時(shí)期群體冠層結(jié)構(gòu)相對(duì)較稀疏，iPAR在不同品種冠層內(nèi)的分布規(guī)律差異性不大，但在花鈴期，冠層郁閉，不同株型所構(gòu)成的冠層

5、結(jié)構(gòu)差異最大，導(dǎo)致iPAR空間分布的差異也最明顯。
　　株型松散型的品種，在整個(gè)生育期內(nèi)的群體葉面積指數(shù)（LAI）較之其他品種均比較大，群體光截獲率也較高，生育期長(zhǎng)，在整個(gè)生育期內(nèi)能吸收更多的PAR，也能生產(chǎn)和積累更多的干物質(zhì)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也比較高。但其光能利用率（RUE）并不是最高的，說明松散型植株更高的干物質(zhì)生產(chǎn)主要得益于更多的累積光截獲量。在整個(gè)生育期內(nèi)，LAI、iPAR均呈先上升后下降的趨勢(shì)，其變化符合二項(xiàng)式分布，彼此間存在顯