中國(guó)南方是重要的糧食生產(chǎn)基地和典型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū),水稻和小麥?zhǔn)侵饕募Z食作物之一,機(jī)械化生產(chǎn)水平高。然而稻麥輪作系統(tǒng)依然面臨如下問(wèn)題,如產(chǎn)量下降、機(jī)械化作業(yè)效率低;符合中國(guó)區(qū)域發(fā)展模式的高效、增產(chǎn)、增收農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作技術(shù)和管理技術(shù)體系不完善;作物根系構(gòu)型特征對(duì)作物產(chǎn)量構(gòu)成起決定性作用,同時(shí)受到耕后土壤狀況的影響,但未用于評(píng)價(jià)耕后效應(yīng);此外,根系構(gòu)型研究受到研究方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)的限制。針對(duì)上述問(wèn)題,本研究從根構(gòu)型的概念出發(fā),自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一套適用于田間作物根系構(gòu)型測(cè)試和分析的虛擬植物根系技術(shù),以2010-2013年,免耕和旋耕兩種耕作方式下的稻茬麥根系生長(zhǎng)為例,構(gòu)建一系列表明根系構(gòu)型特征的指標(biāo),探究稻茬麥根系的分布特征。論文的具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）實(shí)現(xiàn)田間作物根系構(gòu)型的數(shù)據(jù)化與可視化。使用自制的根構(gòu)型數(shù)字化儀對(duì)取自田間的小麥根系進(jìn)行數(shù)字化,然后將實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)在Pro-E軟件平臺(tái)上重構(gòu)實(shí)現(xiàn)其可視化。研究指出作物根系構(gòu)型數(shù)字化儀能夠提供<1mm的測(cè)試分辨率,操作使用方便,耐污染與干擾能力強(qiáng),能夠滿(mǎn)足作物根系構(gòu)型測(cè)試要求,而使用Pro-E的小麥根系構(gòu)型重構(gòu)技術(shù)也便于直觀的觀察作物根系的縱向分... 

【文章來(lái)源】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

一田間作物根系的取樣

?南方稻茬麥根系構(gòu)型特征與生長(zhǎng)分析???記錄為基坐標(biāo)點(diǎn)。測(cè)試過(guò)程中根據(jù)小麥根系的生長(zhǎng)狀況按３－５?ｍｍ厚度用針尖挑撥，??自上而下逐層清除土壤，將根系暴露后綜合轉(zhuǎn)動(dòng)水平標(biāo)尺并移動(dòng)水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺??上的滑塊，令探針尖頭觸及主軸根系。主軸根系的空間分布決定了根系對(duì)土壤的搜索??能力并為側(cè)根的生長(zhǎng)提供了一個(gè)生長(zhǎng)分布的框架。此外，相關(guān)研究也指出側(cè)根與根毛??對(duì)根系骨架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建并沒(méi)有起到十分重要的作用＠＿２２１。依次讀取弧形表尺、水平標(biāo)??尺和垂直標(biāo)尺的讀數(shù)值Ｘ，、嘆、Ｚ，，記錄的數(shù)據(jù)就是根系上這個(gè)點(diǎn)的相對(duì)空間坐標(biāo)點(diǎn)，??并將數(shù)據(jù)列于表２－３。依次測(cè)取該層土體內(nèi)的所有小麥根軸后將樣筒向下推移出同等??厚度的土層，再次進(jìn)行下一土層的數(shù)據(jù)測(cè)試，直到完成一株小麥根系的全部測(cè)試。這??一測(cè)試過(guò)程可以有效識(shí)別土壤中上季水稻根系、雜草根系以及相鄰小麥根系對(duì)被測(cè)小??麥根系構(gòu)型分布的影響。??

?４??湖??圖２－３根系構(gòu)型測(cè)量數(shù)字化儀結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉｇｉｔａｌ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｒｏｏｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??１弧形標(biāo)尺２角度指針３水平標(biāo)尺４中心立柱５垂直標(biāo)尺６根系測(cè)定指針７樣本８底托９水平滑塊丨０垂直滑??＾?１?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｔａｐｅ?ｒｕｌｅｒ?２?ａｎｇｌｅ?ｐｏｉｎｔｅｒ?３?ｓｃａｌｅｄ?ｌｅｖｅｌ?ｂｅａｍ?４?ｓｔａｎｄｉｎｇ?ｒｏｄ?５?ｓｃａｌｅｄ?ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｂｅａｍ?６?ｐｏｉｎｔｅｒ?７?ｓｏｉｌ?ｓａｍｐｌｅ??８?ｍａｉｎ?ｐｅｄｅｓｔａｌ?９?ｃｒｏｓｓ?ｓｌｉｄｅｒ?１０?ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｓｌｉｄｅｒ??２．１．６小麥根系３Ｄ構(gòu)型數(shù)據(jù)的處理??實(shí)測(cè)根系構(gòu)型數(shù)據(jù)及其處理如表２－３所示，第一主列是根系３Ｄ數(shù)字化儀直接讀??取的數(shù)據(jù)，為原始坐標(biāo)，包括水平標(biāo)尺讀數(shù)Ｘ＇弧形表尺讀數(shù)疢，垂直標(biāo)尺讀數(shù)Ｚ＇??第二主列是按照根基點(diǎn)標(biāo)定出的相對(duì)坐標(biāo)，其中原始坐標(biāo)的第一行就是根基點(diǎn)的坐標(biāo)??位置，第三列是將相對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為根系的絕對(duì)笛卡爾空間坐標(biāo)，變換公式如下：??＾?＝ｒ，?ｃｏｓｉｐ，?－Ｘ＊?Ｇ）??＝?ｒ＞?ｓｉｎ?（２）??Ａ＝Ｚ，－Ｚ＊?（３）??２０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]作物根系構(gòu)型三維探測(cè)與重建方法研究進(jìn)展[J]. 溫維亮,郭新宇,趙春江,王傳宇,肖伯祥.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(03)
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博士論文
[1]江蘇省稻麥兩熟區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)模式及其效率研究[D]. 曹衛(wèi)華.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]田間玉米根系三維結(jié)構(gòu)的測(cè)定與可視化[D]. 吳劼.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于核磁共振成像技術(shù)的作物根系原位無(wú)損檢測(cè)研究[D]. 張建鋒.浙江大學(xué) 2014
[4]根冠關(guān)系對(duì)作物水分利用的調(diào)控[D]. 張歲岐.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2001

碩士論文
[1]中國(guó)農(nóng)業(yè)效率和全要素生產(chǎn)率研究[D]. 楊華.暨南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3279223