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整株干物质量分配指数模型模拟冬小麦各器官形态参数 总被引：1，自引：1，他引：0
作物生长机理模型可以定量描述作物生长发育及其与环境因子的动态关系,具有通用性、动态性和预测性的特点,但基于生长机理模型模拟结果的作物虚拟技术与方法尚缺乏研究。针对基于生理过程的小麦功能模型与三维结构模型之间不能很好衔接的问题,该文开展越冬期后不同小麦品种的主茎干物质量在不同器官之间的分配研究,以有效积温和干物质量为连接纽带,构建小麦叶片、叶鞘、茎秆、穗各器官的几何特征模拟模型,并用独立数据进行了验证。结果显示:穗干物质量分配指数模拟效果最好,RRMSE值和EF值分别为6.58%和0.98;叶片、叶鞘和茎秆的分配指数模拟效果较好,RRMSE值分别为13.86%、10.83%和14.87%,EF值分别为0.98、0.97和0.91。麦穗形态参数模型和叶鞘长度模型具有非常好的模拟性能;叶片长度和最大叶宽模型、茎秆长度和直径模型具有较好的模拟性能;叶鞘形态参数模型对于叶鞘展开宽度的模拟效果一般,需要在后续研究中对拟合方程和模型参数进一步修正。该系列模型以干物质量为参数输入,能够生成小麦主茎三维形态模拟所需的各器官逐日几何特征参数,参数反映了品种特性、生长环境及气象因素对作物生长的影响,是一种实现小麦功能模型与结构模型实际结合的有效方法。 相似文献
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水稻蒸散特征及日尺度作物系数估算*5 总被引：1，自引：0，他引：1
基于南京2012年水稻生长季蒸渗仪水稻实际蒸散数据及相应生物、气象环境资料,对水稻生长季的参考作物蒸散量、实际蒸散量及作物系数进行分析,并建立作物系数估计模型。结果表明：水稻生长季内逐日参考作物蒸散量呈单峰曲线变化,峰值出现在分蘖-拔节期;逐日实际蒸散量变化则表现为双峰型,耗水双高峰发生于分蘖-抽穗期。日参考作物蒸散量和实际蒸散量均有明显的季节性变化特征。水稻生长季内实际作物系数趋势变化特征与FAO修正作物系数较一致,但二者在数值上具有较大差异,建立的水稻作物系数与其影响因子（叶面积指数、气温、净辐射）的关系模型检验表明,其拟合度为0.887,将模型应用于计算水稻农田蒸散量,其拟合度为0.943,说明模型能较精确地估算稻田日蒸散量。该模型基于日尺度影响因子,在一定程度上简化了水稻作物系数的计算过程,明确了不同类型因子对水稻作物系数的影响程度,可应用于水稻作物系数的连续动态估算。 相似文献
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基于南京2012年水稻生长季蒸渗仪水稻实际蒸散数据及相应生物、气象环境资料,对水稻生长季的参考作物蒸散量、实际蒸散量及作物系数进行分析,并建立作物系数估计模型。结果表明：水稻生长季内逐日参考作物蒸散量呈单峰曲线变化,峰值出现在分蘖-拔节期;逐日实际蒸散量变化则表现为双峰型,耗水双高峰发生于分蘖-抽穗期。日参考作物蒸散量和实际蒸散量均有明显的季节性变化特征。水稻生长季内实际作物系数趋势变化特征与FAO修正作物系数较一致,但二者在数值上具有较大差异,建立的水稻作物系数与其影响因子（叶面积指数、气温、净辐射）的关系模型检验表明,其拟合度为0.887,将模型应用于计算水稻农田蒸散量,其拟合度为0.943,说明模型能较精确地估算稻田日蒸散量。该模型基于日尺度影响因子,在一定程度上简化了水稻作物系数的计算过程,明确了不同类型因子对水稻作物系数的影响程度,可应用于水稻作物系数的连续动态估算。 相似文献
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机插稻鸭共作系统氮素基蘖肥用量对水稻群体质量与氮素利用的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
以武粳15为试材,研究了氮素基蘖肥用量对机插稻鸭共作水稻群体特征、氮素吸收利用的影响。结果表明:1）在稻鸭共作系统中,随氮素基蘖肥用量的减少,机插水稻群体最高分蘖数减少,最高分蘖数前后的分蘖发生和消亡速率降低,粒叶比、有效叶面积率、高效叶面积率提高,齐穗期和成熟期干物质积累量降低,各阶段尤其是拔节至齐穗期的吸氮量降低。2）当氮素基蘖肥用量适宜,基、穗肥比4.5 : 5.5时,机插水稻群体的分蘖成穗率较高,叶面积指数适宜,齐穗期至成熟期的干物质积累量最大,拔节前氮素基蘖肥利用率、氮肥当季利用率、氮素农学利用率、氮素收获指数和氮肥偏因素生产力协同提高,群体穗数合理,产量最高。3）稻鸭共作不仅提高拔节前氮素基蘖肥利用率和氮肥当季利用率,而且改善机插水稻的群体质量,提高抽穗后群体的生产能力和水稻产量。 相似文献
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水稻叶面积指数及产量信息的空间结构性分析 总被引：10，自引：1，他引：9
通过对水稻抽穗期叶面积指数及产量信息的采样研究,探讨了叶面积指数及产量信息的空间结构性,并建立了半方差函数模型,结果表明该变量具有明显的区域化变量特征和较好的空间结构特征.该文引入区域化变量理论,弥补了单纯采用经典概率统计法对作物信息进行分析的片面性.水稻抽穗期叶面积指数与产量信息之间呈抛物线关系,相关性达显著水平,说明可以通过对叶面积指数的科学调控,使一定尺度范围内的水稻产量获得全面提高.对作物信息进行空间结构性和定量化研究为精确农业的实施提供了必要的技术支撑. 相似文献
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为了使基于过程的作物模型(Based on Process Model,BPM)和基于结构的作物模型(Structure Model,SM)更好的衔接。该研究依据温室番茄的生理特性,分析了单位叶面积蔗糖产量与光合有效辐射的关系,建立了单位叶面积蔗糖产量子模型;利用有效叶面积与有效积温的关系公式,建立了有效叶面积的预测模型。将二者整合,构建了基于蔗糖的温室番茄光合作用模型并采用独立的试验数据对模型进行了验证。结果表明,单位叶面积蔗糖产量的预测结果的决定系数R~2和RMSE分别为0.98和0.95 g/m~2;有效叶面积的预测结果的R~2和RMSE为0.96和0.02 m~2;单株蔗糖产量的预测结果的R2和RMSE为0.97和48.58 mg/株。该文提出的有效叶面积初步解决了番茄因不断摘除老叶导致叶面积发展规律不断被打破导致无法准确模拟的问题,所建立的光合作用模型初步实现了基于过程的作物生长模型和基于结构的生长模型的有效融合; 相似文献
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<正> 用产量结构要素来分析产量的变化原因及其规律是一种直观而又简捷的方法,但产量结构要素一般要在生育末期才能确切获取,因而作动态分析时并不理想。本文以全国杂交稻气象科研协作组的分期播种资料(汕优六号、1981年)在分析干物质积累规律的基础上,对籼型杂交水稻的干物质积累特征进行了分型,并根据气象条件对作物生产力诸要素的影响规律,分析了形成各类生长型的气象原因,试图就如何通过合理布局和播栽期的安排来改变干物质的积累过程,为提高生物学产量提供农业气象依据。 相似文献
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农牧交错带不同间套作模式的土地生产力 总被引：3，自引：1，他引：2
农牧交错带不同带状间套作不但是一种高产高效的生产技术,而且还是一种冬春季节防风固沙的生态保护措施。研究间套作对作物干物质积累过程和产量的影响,对于合理利用间套作技术提高土地生产力和改善生态环境有重要意义。该研究从2009年到2011年在内蒙古武川县进行大田试验,通过地上部干物质质量随大于0℃有效积温增长的指数线性(expolinear)关系对不同作物间作和单作的地上部干物质增长动态进行拟合,量化了间作模式下作物的生长速率的变化和生长与发育延缓的程度。采用土地当量比(land equivalent ratio,LER)研究了农牧交错带几种典型间作模式的土地生产力。结果表明:向日葵/马铃薯、莜麦/马铃薯和莜麦/豆类大带宽(2m:2m带宽)间作具有显著的产量优势,基于经济产量的土地当量比LER分别为1.12、1.09和1.05,说明间作能提高土地生产力5%～12%。窄带宽模式(1m:1m带宽)间作优势小于大带宽模式,而且年际间的变幅较大。间作显著提高了向日葵收获指数,对其他作物收获指数的影响不显著。间作中高秆作物如莜麦在莜麦和豆类的间作中具有显著的边行优势。间作和单作相比,显著降低了作物最大生长速率(cm);但相对生长速率rm和单作的差异不显著;在间作中,矮秆作物(马铃薯和箭舌豌豆)的生长进程都有不同程度的延缓,到达冠层最大盖度时所需的有效积温比单作多117～387℃·d,考虑到试验区作物生长季内的日平均温度为15℃左右,这2种间作作物的生长延缓了约8～26d。总体来讲,农牧交错带的这几种典型带状间作种植模式都具有一定的间作产量优势和更高的经济效益,特别是大带宽间作模式,间作优势较为明显,而且还能降低农业生产的气候和市场风险。 相似文献
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北疆膜下滴灌棉花产量及水分生产率对灌水量响应的模拟 总被引：5，自引：6，他引：5
膜下滴灌技术是一种节水高产的灌溉技术,在新疆棉花种植中得到了广泛的应用。灌溉是影响新疆棉花产量的重要因素。为研究棉花产量和水分生产率对灌水量的响应,该文首先采用2010年和2011年新疆棉花膜下滴灌田间试验数据验证二维土壤水与作物生长耦合模型模拟棉花产量和耗水量可靠性。结果表明,二维土壤水与作物生长耦合模型能够可靠地模拟土壤含水率、叶面积指数、地上部分干物质量、籽棉产量和耗水量。土壤含水率模拟值与实测值的标准均方根误差(normalized root mean square error,n RMSE)为4.6%~23.4%,一致性指数为0.677~0.974;叶面积指数和地上部分干物质量n RMSE分别为6.3%~15.7%和7.2%~14.1%;籽棉产量和耗水量的模拟值与实测值之间相对误差分别仅为1.1%~6.7%和0.3%~9.2%。利用率定和验证后的模型参数进一步模拟10种灌水量情景下的棉花籽棉产量和水分生产率,结果表明籽棉产量随着灌水量的增加而增加,二者呈抛物线关系,而水分生产率则随着灌水量的增加而减小。综合考虑产量和水分生产率,北疆地区膜下滴灌棉花优化灌水量为280~307 mm。该研究可为北疆地区棉花灌水实践提供科学依据。 相似文献
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机插杂交粳稻超高产形成群体特征 总被引：30，自引：7，他引：23
在研究不同机插水稻群体产量及其结构、群体茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等差异的基础上,初步阐明机插杂交粳稻超高产形成的群体特征:1)以足量的穗数与较大的穗型协调产出足够的群体总颖花量(50000万/hm2以上),并保持正常的结实率与千粒质量(结实率85%以上,千粒质量27g左右)。2)在合理的茎蘖动态(群体于有效分蘖临界叶龄期左右够苗,高峰苗适宜,一般为预期穗数的1.3倍)与叶面积指数(LAI)动态(孕穗期LAI达7.8～8.0,抽穗后LAI下降平缓,成熟期仍能保持3.0左右。)基础上提高成穗率(75%以上)与有效叶面积、高效叶面积比例(抽穗期有效叶面积率达95%,高效叶面积率达75%以上),以保证实现不同生育阶段目标生产力。3)以合理增加拔节-抽穗期物质生产与积累(群体生长速率22.5g/(m-2.d),干物质积累量9000kg/hm2以上,占总干物质量的45%左右)为重点,有效增强抽穗-成熟期群体物质生产与积累(群体生长速率13.5g/(m-2.d)左右,干物质积累量8000kg/hm2以上,占总干物质量的40%左右),以提高最终生物学产量(20400kg/hm2以上)。机插杂交粳稻生产过程中遵循以上规律可获得超高产。 相似文献
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直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析 总被引：4，自引：2，他引：2
为探讨水稻不同直播方式对产量和生理特性以及成本的影响,该文设置了旱直播、水直播和机条播3种直播方式,研究了水稻的产量表现、群体发育、生理特征以及经济效益。结果表明,与旱直播相比,机条播和水直播的产量分别增加了11.9%和6.3%,氮肥农学利用率分别增加了10.1%和4.9%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积穗数的增多。机条播显著提高了茎蘖成穗率、花后与成熟期干物质积累量、生长中后期的茎蘖数、叶面积指数与持续期、群体生长速率、叶片光合速率和根系氧化力。机条播因其机械作业效率高、费用低以及除草成本低使得总成本降低和经济效益提高,说明机条播方式提高了直播水稻叶片光合性能,并促进了地上部群体合理生长和地下部根系活力,从而获得了较高的产量和经济效益。 相似文献
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带状套作复光后不同大豆品种干物质积累模型与特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究套作下高产类型大豆复光后的干物质积累特征,本研究共采用14个高、中、低产量水平的大豆为材料,比较了不同大豆产量类型品种与玉米套作,复光后的干物质积累特征差异。结果表明:1)高产类型大豆复光后干物质积累量为32.99 g·plant?1,较中、低产类型分别高26.82%和91.51%(两年均值)。2)不同产量类型大豆复光后干物质积累速率均呈先增加后下降的趋势,复光后最大干物质积累速率和平均干物质积累速率呈高产类型中产类型低产类型,高产类型大豆最大干物重积累速率的时间大致在复光后41~42 d,中低产类型则在复光后33~37 d;高产类型大豆复光后干物质渐增期天数、积累速率和干物质积累量以及快增期和缓增期的积累速率和积累量均显著高于中、低产类型。3)产量与最大干物质积累速率、最大干物质积累速率时间、平均干物质积累速率、渐增期的持续时间及干物质增量、快增期平均积累速率及干物质增量、缓增期平均积累速率及干物质增量呈显著正相关。本研究表明,套作下高产类型大豆复光后较强的干物质积累优势主要表现在复光后渐增期,而复光后渐增期较强的干物质积累能力主要在于其较长的渐增期持续天数。 相似文献
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为探明秸秆还田和施氮量对贵州省喀斯特地区杂交籼稻干物质积累和产量的影响,以内5优5399为试验材料,在不同秸秆处理和施氮量条件下,研究杂交籼稻的产量和干物质积累特性。结果表明,随着施氮量的增加,水稻的产量和总生物量呈先增加后缓慢下降的趋势;株高、最高分蘖数、叶面积指数、关键生育期干物质积累、主要生育阶段干物质积累、穗后比例和每穗总粒数均随着施氮量的增加总体呈增加的趋势,而成穗率和千粒重与之相反。生育后期,秸秆还田处理的干物质积累量、每穗总粒数较秸秆离田处理分别增加10.9%、2.4%,而秸秆离田处理的茎鞘物质输出率、茎鞘物质转化率、茎叶物质的表观输出量和结实率较秸秆还田处理分别增加45.3%、60.3%、41%、1.4%。综上,本试验条件下,水稻最优组合为秸秆还田和施用N 150 kg·hm-2,最高实际产量可达到9 758.02 kg·hm-2,较秸秆离田和不施氮组合增产18.9%。本研究结果为贵州省喀斯特地区杂交籼稻的可持续发展提供了技术支持。 相似文献
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(20):2527-2545
ABSTRACTThe present investigation aimed to determine the effectiveness of different nitrogen (N) rates on grain yield, growth, and water use efficiencies of direct wet-seeded rice and to create a relationship of N rates with growth parameters and dry matter production at different stages. The experiments compared six rates of nitrogen (0, 40,80,120,160, and 200 kg ha–1N) replicated thrice in randomized complete block design in two conjunctive years of 2009–2010 and 2010–2011 at Bangladesh Rice Research Institute farm, Gazipur.The highest grain yield of 7.85 and 7.22 t ha?1 was observed in N200 treatment in 2009–2010 and 2010–2011, respectively. The relationship (R2) of total dry matter with leaf area index , leaf area duration, and crop growth rate indicated strong association during booting stage to achieved maximum dry matter during harvest. Water use efficiency varied 87–91% in different N levels. 相似文献
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双季连作晚稻免耕抛秧氮钾肥施用技术的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了不同氮钾施用量对免耕抛秧双季连作晚稻的产量效应。研究表明,增施氮肥可以促进分蘖的发生和叶面积的扩展,增加单位面积的有效穗数,但成穗率下降;增施钾肥可适当提高单位面积的有效穗数和成穗率;各施氮处理水稻根系活力和剑叶叶绿素含量均明显高于无氮处理;随着氮肥用量的增加,水稻干物质的积累量增加,而收获指数减少;等氮条件,增施钾肥对水稻干物质的积累基本没有影响,但提高了氮肥的吸收利用率;氮肥的吸收利用率开始随着施氮量的增加而提高,至中氮处理达最大值,氮肥的生理利用率和农学利用率均随施氮量的增加而降低;氮(N)、钾(K2O)肥用量分别为150 kg/hm2和160 kg/hm2时,免耕抛秧稻的效果最佳。 相似文献
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适宜机插株行距提高不同穗型粳稻产量 总被引：10，自引：5，他引：10
为探明不同穗型粳稻品种合理机插株行距配置、产量形成规律及其物质生产特征,以大穗型品种甬优2 640、甬优8号,中穗型品种武运粳24号、宁粳3号和小穗型品种淮稻5号、淮稻10号为材料,研究了机插株行距对不同穗型粳稻品种产量、叶面积指数、光合势、物质生产与积累、群体生长率和净同化率的影响。结果表明：大穗型行距30 cm机插,扩大株距,利于形成大穗而高产;中穗型2种行距机插平均产量相当,但行距30 cm机插生育后期透风透光条件好,利于提高千粒重和结实率,产量潜力高;小穗型行距25 cm机插显著增加穗数而高产。大穗型行距30 cm机插抽穗、成熟期叶面积指数大,粒叶比高,叶面积衰减率低,抽穗期群体质量优,生育中后期光合势大、群体生长率和净同化率高,从而物质积累量高;中穗型行距30 cm机插生物学产量略低,但收获指数高;小穗型行距25 cm机插群体基本苗多,叶面积指数和光合势大,生育中后期群体生长率和净同化率高,物质积累量高。因此,大、中穗型宜采用行距30 cm机插,小穗型宜采用行距25 cm机插,并配套相应株距,能充分发挥不同穗型粳稻品种产量潜力。 相似文献
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玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】西南山地玉米区是我国第三大玉米主产区,但单产比全国低近750 kg/hm2。由于该区特殊的气候条件,玉米以多熟间套种植为主,如何利用多熟种植中各作物的间套优势和茬口特性,寻求提高本区玉米产量的新途径,是农业科技工作者研究的热点。本文在四川的两个玉米主产区,通过四年的田间小区试验,对比研究了西南玉米主要的两种套作模式—玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米干物质积累分配、转运差异及施氮量对其的调控效应,以探讨种植模式和氮肥管理的增产效应。【方法】2008年设置玉米/大豆和玉米/甘薯两个套种田间试验,分析比较两种模式玉米干物质积累、分配和转运的差异;2009 2010年在前一年的基础上分带轮作,即玉米分别种在大豆或甘薯茬上,分析套作和轮作效应对玉米干物质积累的影响;2011年,在前三年的基础上,采用小区套微区的方式,研究两种模式下不同施氮水平(N0、N90、N180、N270、N360)对玉米干物质积累和转运的调控。【结果】1)在玉米/大豆模式下,玉米干物质积累量从蜡熟期开始显著高于玉米/甘薯模式,茎鞘输出率也显著高于玉米/甘薯模式,最终产量增加2.4%3.2%,但差异未达显著水平;2)分带轮作后,从拔节期开始,玉米/大豆模式下玉米干物质积累量就显著高于玉米/甘薯模式,到成熟期两套种模式下玉米单株干物质积累两试验点平均相差达26.8 g,茎秆向籽粒的输出率和贡献率也显著高于玉米/甘薯模式,收获指数玉米/大豆模式平均较玉米/甘薯模式提高3.9%,最终玉米/大豆模式下玉米产量较玉米/甘薯模式增幅加大,两年两个试验点分别增加了7.4%和14.4%;3)氮肥对两种模式下玉米干物质积累分配和产量的调控效应显著,玉米/大豆模式下,玉米以施氮180kg/hm2处理,而玉米/甘薯模式下270 kg/hm2处理与同一模式下其他氮素水平相比,增加了光合产物的积累,提高了干物质增长速率,延长了灌浆持续天数,有利于茎鞘和叶片的干物质向籽粒转移,显著提高收获指数,进而提高玉米的增产潜能,玉米/大豆模式下低氮处理(0 180 kg/hm2)对玉米的增产效应比较明显,在高施氮水平(270360 kg/hm2)下两种模式间玉米产量差异不显著。【结论】西南丘陵旱地应选择玉米与大豆套作,采用分带轮作种植方式,既有利于提高玉米产量,又可避免大豆的连作障碍;且氮肥管理措施应因种植模式不同而有所差异,在中高等肥力条件下,与大豆套作玉米施氮180 kg/hm2,与甘薯套作施氮应提高至270 kg/hm2。 相似文献
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机械耕作和播种方式对稻茬小麦光合生产和产量的影响 总被引：5，自引：5，他引：0
沿淮地区水稻种植后土壤质地黏重加之秸秆还田量大制约了小麦生长,耕作和播种方式的合理搭配是解决这一问题的有效方法。于2017-2019年在泗洪设置了不同耕作方式(耕翻、免耕)和播种方式(中型带播、中型条播、小型带播、小型条播)的田间试验,研究了不同处理对小麦穗数和穗质量形成、光合物质生产和产量的影响。结果表明:1)两年度均以免耕产量最高,比耕翻分别增产25.4%和15.2%。2)两年度采用中型机械播种方式能够稳定实现较高的籽粒产量,小型条播仅2017-2018年度免耕条件下产量与中型机械播种方式差异不显著。带播相比于条播能够提高小麦个体生长空间,增大光合面积,增强了群体干物质生产和转运能力。总的来说,免耕下采用中型带播方式播种是改善沿淮地区稻茬小麦生长发育和提高产量的一种有效农田管理模式,这为当地优化选择和推广适宜的耕播方式组合提供了依据。 相似文献
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(11-12):1271-1280
Abstract Reliable assessments of erosion potential, N fertilization need, and nitrogen (N) non‐point pollution potential for soybean [Glycine max (L.) Merr.] cropping systems require accurate estimates of soybean dry matter and N accumulations. The objective of this field study was to determine dry matter and N accumulation in soybean during the growing season and at harvest in samples large enough to reduce sample variation and increase the confidence in measured values. A split‐plot design was used with cultivar (Braxton, Coker 338, and Davis) as the main plot treatment and sampling date as the split‐plot treatment. Each split‐plot contained eight rows 4.6 m in length on 0.75 m spacing. The seed were sown in a Norfolk loamy sand (fine‐loamy, siliceous, thermic, Typic Paleudult) on May 18 at the rate of 33 seeds/m. Water was applied by use of an overhead irrigation gun. Plant samples were collected from 20 m2 of the six center rows on 89, 115, and 138 days after planting as well as at seed harvest. Fallen plant material (crop litter) was collected from each plot at each sampling date. Itact plant samples, crop litter, and soil samples were analyzed for total Kjeldahl N. The mean seed yield was 2.01 Mg/ha; the mean maximum dry matter accumulation for intact shoots plus crop litter was 10.2 Mg/ha, and the coefficients of variation were <10%. The actual harvest index (seed yield/total dry matter accumulation) ranged from 0.19 to 0.28, and the mean maximum N accumulation was 293 kg/ha. These accumulations are greater than those reported for indeterminate soybean grown on high‐N soils in the midwestern United States, and they clearly show that determinate soybean grown in the southeastern United States accumulate substantial amounts of dry matter and N. 相似文献