一种测定双季稻冠层内光分布的方法技术

利用本方法对早稻各冠层高度测定一个水平采样，并对各冠层高度水平采样上的光合有效辐射透光率点值进行插值分析，得到光合有效辐射透光率的三维空间分布图，较前人研究能更加准确而直观地显示出光在早稻冠层不同高度、行向和行间内三维空间上的分布特征。从不同冠层高度上的光合有效辐射透光率水平分布图可以看出，同一冠层高度水平面上的光合有效辐射光强并不是均匀分布的，前人在进行冠层内光分布与光合作用模拟时，通常假定同一冠层高度水平面上的光合有效辐射光强是均匀一致的，而本方法的测定结果则可以为作物冠层内光合有效辐射三维空间分布的更精确模拟提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种测定双季稻冠层内光分布的方法
本专利技术属于作物栽培管理
，涉及一种测定双季稻冠层内光分布的方法。
技术介绍
作物高产栽培研究历来是国内外农学家广泛关注的热点之一。作物产量的90％-95％来自光合作用形成的光合产物，而作物冠层内光分布是影响其光合作用与物质生产及决定产量的主导因素。因此，准确测定双季稻冠层内光分布状况对于提高双季稻冠层光能利用率和产量具有重要意义。自20世纪50年代Monsi和Saeki将消光系数引进作物冠层分析以来，国内外许多学者对作物冠层内光合有效辐射的分布进行了广泛研究，但多集中在冠层内光合有效辐射与冠层结构关系的研究上。然而，作物冠层内的光合有效辐射分布具有明显的时间动态性和空间异质性，以往研究大多采用点状光合有效辐射计进行集合点状观测，其观测的空间范围和精度有限，并且大多在某一时刻进行观测，没有进行不同时刻的动态比较，缺乏系统性。因而不能准确的反应光在作物冠层不同高度、行向和行间内三维空间上的时空动态分布特征。因此，建立快速准确地测定双季稻冠层内光合有效辐射三维时空分布的方法，对于双季稻高产栽培及高光效株型育种具有重要的现实意义和应用价值。
技术实现思路
一种测定双季稻冠层内光分布的方法：所述方法为：采用SunScan冠层分析仪在晴天的9:00、11:00、13:00和15:00进行冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定。一种测定双季稻冠层内光分布的方法：具体测定方法为：每次均采用往返观测法，在各处理小区内随机选择双季稻植株作为观测点，移动SunScan冠层分析仪，逐个采集SunScan冠层分析仪探测杆上64个光合有效辐射传感器的瞬时光合有效辐射量子通量PPFD并读出数据记录。一种测定双季稻冠层内光分布的方法：所述三维空间分布方式及其测定的具体方式为：沿行向1m，南北向，作为一个记录；在行间垂直于行向的24cm范围内，东西向，在贴近东侧双季稻行、距东侧双季稻行6cm、12cm、18cm和贴近西侧双季稻行共5个位置上各采集一个记录，分别记为E1、E2、E3、E4、E5，统称为一个水平采样；垂直方向从地面到冠层顶部共测定6个高度，分别为距地面3cm、15cm、30cm、45cm、60cm、75cm和冠层顶部，冠层上方15cm，分别记为H1、H2、H3、H4、H5和H6，每个高度上各测一个水平采样。本专利技术的有益效果采用本专利技术测定得到的光合有效辐射透光率的三维空间分布图，较前人研究能更加准确而直观地显示出光在早稻冠层不同高度、行向和行间内三维空间上的分布特征，观测的空间范围更大和精度更高。附图说明图1为双季稻冠层内光合有效辐射三维分布测定示意图；图2不同施氮水平下两个早稻品种不同冠层高度的光合有效辐射透光率的垂直分布；图3中嘉早17N2处理下不同时刻冠层内光合有效辐射透光率的三维空间分布。具体实施方式实施例1材料与方法试验于2013年3-11月在江西省南昌县(28°55′N，115°93′E)进行，试验点耕作层土壤含有机质27.60g·kg-1、全氮2.02g·kg-1、碱解氮156.00mg·kg-1、速效磷135.44mg·kg-1、速效钾102.50mg·kg-1。早、晚稻均设2个品种和4个施氮水平，采用裂区设计，主区为品种，副区为氮肥，重复3次，株行距为14cm×24cm，3本移栽，南北行向，小区之间以埂相隔，埂上覆膜，独立排灌，小区面积30m2，早稻4个施氮水平分别为纯氮0(N0)、75(N1)、150(N2)和225(N3)kgN·hm-2；早稻品种为中嘉早17(ZJZ17)和潭两优83(TLY83)，4月1日播种，4月26日移栽，其他同大田管理。晚稻4个施氮水平分别为纯氮0(N0)、90(N1)、180(N2)和270(N3)kgN·hm-2；供试晚稻品种为天优华占(TYHZ)和岳优9113(YY9113)，6月30日播种，7月29日移栽，其他同大田管理。结果与分析对各冠层高度的光合有效辐射透光率分布特征进行分析，得到光合有效辐射透光率的垂直分布特征图见说明书附图2，由于早、晚稻不同品种不同冠层高度上光合有效辐射透光率的垂直分布变化趋势相似，因此这里仅给出灌浆期早稻品种中嘉早17和潭两优83不同时刻和不同施氮水平下的光合有效辐射透光率数据。由说明书附图2可知，两个早稻品种冠层内光合有效辐射透光率均从上向下递减，且在冠层上中部递减迅速，下部递减缓慢，如11:00的N1处理中，中嘉早17从上至下冠层高度的光合有效辐射透光率分别为55％、29％、20％、13％、8％和6％，而潭两优83从上至下冠层高度的光合有效辐射透光率分别为54％、27％、19％、13％、7％和5％，在相同冠层高度上，光合有效辐射透光率随施氮量的增加而减小，说明施氮量较高的处理截获的光能较多，避免了漏光损失，低氮处理(N0)的透光率明显高于高氮处理(N3)，如11:00的0.6相对高度处，中嘉早17N0处理的透光率比N3处理高18％。不同处理冠层透光率日变化均表现为早晚较低，正午前后较高。如在N0处理0.73相对高度处，中嘉早17在9:00、11:00、13:00和15:00的透光率分别为31％、36％、42％和35％。实施例2材料与方法试验于2014年3-11月在江西省南昌县(28°55′N，115°93′E)进行。试验点耕作层土壤含有机质27.60g·kg-1、全氮2.02g·kg-1、碱解氮156.00mg·kg-1、速效磷135.44mg·kg-1、速效钾102.50mg·kg-1。早、晚稻均设2个品种和4个施氮水平，采用裂区设计，主区为品种，副区为氮肥，重复3次，株行距为14cm×24cm，3本移栽，南北行向，小区之间以埂相隔，埂上覆膜，独立排灌，小区面积30m2。早稻4个施氮水平分别为纯氮0(N0)、75(N1)、150(N2)和225(N3)kgN·hm-2；早稻品种为中嘉早17(ZJZ17)和潭两优83(TLY83)，3月25日播种，4月24日移栽，其他同大田管理。晚稻4个施氮水平分别为纯氮0(N0)、90(N1)、180(N2)和270(N3)kgN·hm-2；供试晚稻品种为天优华占(TYHZ)和岳优9113(YY9113)，6月28日播种，7月27日移栽，其他同大田管理。结果与分析对各冠层高度水平采样上的光合有效辐射透光率点值进行插值分析，得到光合有效辐射透光率的三维空间分布图见说明书附图3。由于早、晚稻不同品种不同冠层高度上光合有效辐射透光率的三维空间分布变化趋势相似，因此这里仅给出灌浆期早稻品种中嘉早17N2处理9:00和13:00的数据。由图3所示，不同冠层高度上光合有效辐射透光率三维空间分布的峰谷变化可以显示出光斑与阴影在早稻冠层不同行向和不同行间位置上的分布、过渡和演变过程。H3以上冠层上中部的光斑数量与下层相比迅速增加，即使是9:00，H3水平面上也可以得到较多的光斑，并且随着太阳高度角的升高，13:00的光斑比9:00明显增加。H5水平面上则主要为光合有效辐射透光率大于47％的光斑，阴影只占很少面积。9:00H1水平面上的光斑面积很少，变化较平缓，多为光合有效辐射透光率小于5％的阴影；13:00H1水平面上的光斑数量比9:00明显增加。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测定双季稻冠层内光分布的方法，其特征在于：所述方法为：采用SunScan冠层分析仪在晴天的9:00、11:00、13:00和15:00进行冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定。

【技术特征摘要】
1.一种测定双季稻冠层内光分布的方法，其特征在于：所述方法为：采用SunScan冠层分析仪在晴天的9:00、11:00、13:00和15:00进行冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定。2.根据权利要求1所述的一种测定双季稻冠层内光分布的方法，其特征在于：测定方法为：每次均采用往返观测法，在各处理小区内随机选择双季稻植株作为观测点，移动SunScan冠层分析仪，逐个采集SunScan冠层分析仪探测杆上64个光合有效辐射传感器的瞬时光合有效辐射量子通量PPFD并读出数据记录。3.根据权利要求1所述的一种测定双季稻冠层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳大，叶春，黄俊宝，舒时富，陈立才，王康军，孙滨峰，贺捷，
申请(专利权)人：江西省农业科学院农业工程研究所，
类型：发明
国别省市：江西,36