利用无人机表型研究柑橘树光合作用和垂直冠层结构特征


发布时间:

2023-03-28

来源:

植物表型资讯

作者:

PhenoTrait

分析和比较轻型栽培模式对柑橘树光合作用的影响,并研究其垂直冠层结构,能够改善优质高产柑橘的树体结构和轻型栽培模式的选择。本文测定了两种轻型栽培模式(宽行窄株模式和隔离模式)与传统栽培模式下的1080片叶片的光合作用,并测定了所有叶片的氮含量和光合氮利用效率(PNUE)。基于无人机的光探测和测距 (LiDAR)数据评估了三种柑橘栽培模式的垂直结构。结果表明,对于宽行窄株模式和传统模式,上层的叶片光合CO2同化率、气孔导度和蒸腾速率明显高于中层,中层的数值明显高于下层。在隔离模式下,没有观察到上层和中层之间光合因子的明显差异。在传统模式下,垂直的树冠分布对PNUE有更明显的影响。隔离模式下的叶子具有明显的光合优势和更高的PNUE。基于无人机的LiDAR数据通过计算LiDAR点云的密度和高度百分数,有效地揭示了柑橘树垂直树冠结构的差异。对于所有LiDAR密度切片,三种栽培模式的点云密度显著不同,特别是在较高的冠层高度上。轻型模式,特别是隔离模式,具有明显更高的高度百分位数据。

 

图1 三种栽培模式下的行间株距、行内株距、冠层宽度、树高和直径的总结。三种栽培模式:(A)宽行窄株栽培模式;(B)隔离模式;(C)传统模式。

 

图2  不同栽培模式下光合速率的单因素方差分析结果。

 

图3 宽行窄株栽培模式、隔离模式以及传统模式下Pn值表现。

 

图4 表示不同栽培模式下点云数据密度的热图(K是宽行窄株模式,L是隔离模式,Y是传统模式)。

 

图5 表示不同栽培模式下高度百分位数与地面点的热图(K是宽行窄株模式,L是隔离模式,Y是传统模式)。

 

图6 表示不同栽培模式中不含地面点的高度百分率热图(K为宽行窄株模式,L为围栏模式,Y为传统模式)。

 
 
来 源
Dian Y, Liu X, Hu L, et al. Characteristics of photosynthesis and vertical canopy architecture of citrus trees under two labor-saving cultivation modes using UAV-based LiDAR data in citrus orchards[J]. Horticulture Research, 2023: uhad018.
 

编辑

小王博士在努力
 

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