不同棉花品種基于冠層PAR空間分布的株型特征與生長發(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，并對其生長發(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個棉花品種（系）為研究對象，采用空間網(wǎng)格法準確測量棉花不同生育時期冠層PAR空間分布情況，然后利用空間統(tǒng)計學中的半方差函數(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，以此為基礎來量化棉花株型

2、結(jié)構(gòu)和 PAR的時空變化特征，同時結(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)濟產(chǎn)量的調(diào)查，探索PAR對棉花生長發(fā)育過程和產(chǎn)量形成的影響。
　　試驗結(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期均有較強的空間異質(zhì)性，且具有較好的空間連續(xù)性和強烈的空間自相關性。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，隨生育期呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。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。對于不同的棉花品種，株型松散型品種上層iPAR增長速度較快

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)的增長速率最慢。在不同的生育時期，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，這兩個時期群體冠層結(jié)構(gòu)相對較稀疏，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，導致iPAR空間分布的差異也最明顯。
　　株型松散型的品種，在整個生育期內(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，在整個生育期內(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。在整個生育期內(nèi)，LAI、iPAR均呈先上升后下降的趨勢，其變化符合二項式分布，彼此間存在顯