不同施钾量对’骏枣’产量、品质及光合特性的影响

【目的】通过研究钾肥施用量对‘骏枣’产量、品质、光合效率和树体营养的影响,以期确定‘骏枣’最适宜施钾量。【方法】以‘骏枣’为试材,设置钾肥(K2O)施用量分别为76.5 g·株^-1、153 g·株^-1、229.5 g·株^-1、306 g·株^-1,于开花期和果实膨大期根际施入。【结果】与对照相比,施钾可显著提高‘骏枣’果实产量、维生素C含量、可溶性蛋白质含量、糖酸比、可溶性糖含量、蔗糖含量、果糖含量和叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量,且具有钾肥浓度影响效应。主成分分析结果表明,4种施钾处理中以施钾(K2O)153 g·株^-1对提高‘骏枣’果实产量、品质、叶片光合效率和降低果实裂果率的效果最为显著。【结论】施用钾肥能明显提高‘骏枣’果实产量、品质和叶片光合效率,增强‘骏枣’树体营养状况,降低果实裂果率。因此,在甘肃黄河灌区‘骏枣’以高产优质为目标,推荐钾肥(K2O)施用量为153 g·株^-1。

不同钾肥水平对‘骏枣’叶片光合特性及果实品质的影响

钾是重要的品质元素,为了筛选枣果实品质最适宜的钾肥浓度,以5年生‘骏枣’为研究材料,在开花期和果实膨大期沟施不同量的钾肥,研究其对叶片光合参数、荧光参数及果实品质的影响。结果表明,钾肥对‘骏枣’生长、果实品质的影响存在明显的浓度效应。在0~153 g/株的施钾范围内,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学量子效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)、淀粉含量、Vc含量、葡萄糖含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、糖酸比、纵横径及单果重均随施钾量的增加而升高,且在沟施K2O 153 g/株达峰值;当施K2O量为153~306 g/株时,上述参数均呈下降趋势。胞间CO2浓度(Ci)和非化学猝灭系数(qN)随施钾量的增加呈先降低后升高的趋势,施K2O 153 g/株时为最低值;光化学效率(ΦPSⅡ)在施K2O 229.5 g/株时最高。主成分分析结果表明,5种施钾水平中以沟施K2O 153 g/株对改善‘骏枣’果实品质和提高‘骏枣’叶片的光合效果最佳。综上,钾肥通过明显增加‘骏枣’叶片叶绿素含量,改善光合器官功能而提高果实品质,且沟施K2O 153 g/株效果最好。

‘李光杏’花芽分化时期内源激素及碳氮比值的动态研究

为了明确‘李光杏’花芽分化的时期及分化特点,研究其花芽分化的调控机制,于2018年采用常规石蜡切片方法对花芽分化的时期进行观察,并测定内源激素及碳氮比值的变化。‘李光杏’自6月20日开始至10月初分化完成,其过程分为未分化期、分化初期、萼片分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期、雌蕊分化期、花粉细胞期等7个时期,分化盛期集中在8—9月份,且各时期均有重叠现象。6月下旬,随着形态分化开始,ABA、CTK含量下降并维持低水平;IAA含量呈上升趋势,且9月份出现峰值(239 ng·g^-1);ZR、GA含量的变化呈先升后降趋势,9月出现峰值,分别为ZR(64.8 ng·g^-1)、GA(317 ng·g^-1);6月份(未分化期)ABA/IAA、ABA/GA、ZR/IAA比值显著高于其他时期,ZR/GA的变化呈先升后降趋势,7月份出现最高值,为0.25,9月份(雌蕊分化期)最小,为0.21。GA/IAA在6月份最高(1.79),进入形态分化期后逐渐下降。ZR/ABA的变化呈先升后降趋势,9月份最高(0.24)。全氮、全碳含量不断降低,直至10月初分化完成后显著升高,且C/N呈先升后降趋势。本研究结果认为,ABA、CTK这两大促花激素的含量显著升高以及较高的ABA/IAA、ZR/IAA及ABA/GA的比值(分别为3.75,0.41,194时)有利于花芽分化进行,当碳氮比(C/N)升高(37.31~54.79)时,有利于‘李光杏’花器官的形成。

追施氮肥对‘李广杏’树体营养及光合特性的影响

为给敦煌寒旱区‘李广杏’的栽培提供参考,测定不同沟施氮肥处理下‘李广杏’叶片的光合参数、叶绿素荧光参数、相对叶绿素含量及枝条淀粉和可溶性糖含量的变化。4个追施氮肥(用尿素折算)处理分别为CK(0)、N1(60.0kg/hm^2)、N2(120.0kg/hm^2)和N3(180.0kg/hm^2)。结果表明,与CK相比,适量施氮能提高‘李广杏’叶片的相对叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,降低胞间CO2浓度,且不同时期N2处理下叶片的净光合速率显著高于CK,分别高出81.6%、36.2%、19.7%、103.9%。初始荧光值随施氮水平的提高均表现为先降低后增加的趋势,不同时期N2处理下的初始荧光值最低,分别为40.8、459.1、572.1、512.3。而最大荧光、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ反应中心的激发能捕获效率、光化学猝灭系数、电子传递速率、非光化学猝灭系数和PSⅡ实际的光量子效率则随施氮量的提高表现为先升高后降低的趋势。同一时期N2处理下的枝条可溶性糖、淀粉含量及叶片瞬时水分利用效率高于其他处理,随着施氮量的增加,呈先升后降的趋势。综合分析结果表明,适量施氮(N2)能够显著增加‘李广杏’的相对叶绿素含量、气孔导度、光合活性,从而使得净光合速率增加;氮素水平对‘李广杏’的光合及荧光特性影响存在差异,水分利用效率亦具有差异性。生产中通过综合评价叶绿素含量、光合作用参数、叶绿素荧光参数、可溶性糖及淀粉含量,可快速、直观地评价‘李广杏’对氮素营养的内在需求,为杏园施肥管理提供指导。

垂丝海棠应对盐碱复合胁迫的生理响应

盐碱复合胁迫是影响植物生长的主要环境因子。为了探究垂丝海棠(Malus halliana Koehen)响应盐碱复合胁迫的生理特性,利用主成分分析法明确耐盐碱阈值,以2年生垂丝海棠苗为试材,将NaCl与NaHCO3按1∶1的比例混合,通过盆栽浇灌Hogland营养液的方法,模拟5种不同浓度(0、50、100、150、200 mmol/L)盐碱复合胁迫对其光合色素、光合参数、叶绿素荧光参数及渗透调节物质的影响,并对其相关指标进行相关性和主成分分析。结果表明,随着胁迫强度的增大,叶绿素(Chl T)合成受阻,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、叶片含水量(WC)下降,最大光化学效率(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、PSII实际化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)被抑制;类胡萝卜素(Car)含量、水分利用效率(WUE)、电解质外渗率、非调节性能量耗散(Y(NO))升高;胁迫40 d时,初始荧光(F0)显著升高,而调节性能量耗散Y(NPQ)、非光化学荧光淬灭系数(qN)急剧降低;脯氨酸、可溶性糖、有机酸显著积累,并在100 mmol/L浓度下达到峰值。植株的Pn与Gs、Ci、ETR、ΦPSII呈极显著正相关,与Tr、WC、qP、Chl T呈显著正相关,与电导率、脯氨酸、Y(NO)呈显著负相关。因此,盐碱复合胁迫下,垂丝海棠叶片主要通过降低Gs、Ci、Tr、WC,提高WUE、大量积累渗透调节物质、启动热耗散机制来保持光合系统伤害与修复的动态平衡。根据主成分分析法,浓度100 mmol/L为耐盐碱阈值,同时Gs、Ci、Tr、Chl T、ETR、ΦPSII、Y(NO)、WC、qP、电解质渗透率、脯氨酸可作为评价垂丝海棠耐盐碱能力的有效指标。

盐碱胁迫对垂丝海棠光合作用及渗透调节物质的影响

该研究以2年生垂丝海棠(Malus halliana Koehne)实生苗为研究材料,设置盐胁迫(NaCl)、盐碱混合胁迫(NaCl+NaHCO3,1∶1)和碱胁迫(NaHCO3)3类处理,并以清水作为对照(CK),通过盆栽的方法测定不同时间点垂丝海棠叶片光合色素含量、光合作用参数、叶绿素荧光参数、相对电导率及渗透调节物质含量的变化,以探讨不同盐碱胁迫下垂丝海棠的生理响应特性。结果表明:(1)3种盐碱胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,垂丝海棠植株叶片光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)的合成受到抑制,且以碱胁迫处理下降低最为明显,碱胁迫40 d后叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)分别降低67.18%、68.90%和64.67%。(2)垂丝海棠叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)在3种盐碱胁迫下均显著低于CK,而碱处理、盐碱混合处理下的胞间CO 2浓度(Ci),在胁迫20 d时较CK分别升高137.13%和77.66%,胁迫40 d后,则分别降低56.82%和51.89%。(3)随胁迫时间的延长,3种盐碱胁迫处理下的垂丝海棠植株叶片PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)和最大光化学效率(Fv/Fm)均受到抑制,但碱胁迫下的初始荧光(F0)与盐处理和盐碱混合处理的非光化学淬灭系数(qN)则表现为升高趋势,且于胁迫40 d后,较CK分别升高60.98%、90.70%和99.15%。(4)胁迫40d后,盐处理、碱处理及盐碱混合处理植株叶片的相对电导率(REC)分别比CK升高了9.39%、35.07%和29.32%,同时各处理胁迫40d后的可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、有机酸(OA)显著高于CK,且OA对盐碱混合处理更为敏感,其含量显著高于盐处理和碱处理。(5)3种胁迫对垂丝海棠生长和光合的抑制作用表现为碱处理>盐碱混合处理>盐处理。研究发现,垂丝海棠植株的光合作用受到3种盐碱胁迫的显著抑制,并以碱胁迫的影响程度更大,但其能通过渗透调节物质来应对胁迫,有效缓解盐碱胁迫的伤害,增强自身耐盐碱能力。

‘烟富六号’苹果在不同砧木上响应盐碱胁迫的光合及生理特性

【目的】以2年生垂丝海棠(Malus halliana)和平邑甜茶(Malus hupehensis)为基砧,在其上嫁接‘烟富六号’(Malus pumila Mill.),即‘烟富六号’/垂丝海棠(Y6+CS)‘、烟富六号’/平邑甜茶(Y6+PY),研究盐碱胁迫对这2种砧穗组合的光合及生理特性。【方法】采用盆栽梯度浇盐的方法,设置正常供水(Hoagland营养液)和混合盐碱(Hoagland营养液加100 mmol·L-1NaCl+NaHCO3)两种处理,测定盐碱胁迫下不同砧穂组合的叶绿素含量、光合特性、荧光参数及抗氧化酶活性,并对其进行相关性分析。【结果】盐碱胁迫下,随着胁迫时间的延长,两种组合的相对电导率(REC)、非调节性能量耗散量子产额Y(NO)、非光化学猝灭系数(qN)均呈上升趋势;叶绿素含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学猝灭系数(qP)均呈下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)、量子产额(Y(NPQ))、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在Y6+CS和Y6+PY上呈不同的变化趋势。胁迫40 d时,Y6+CS的REC显著低于Y6+PY,分别比CK(对照)增加了20.77%、42.39%;Y6+CS的Chl、Pn、Gs、Tr均显著高于Y6+PY,而Y6+CS叶片的Y(NO)显著低于Y6+PY。12个指标相关性分析结果表明,Gs、Ci、Tr、Chl、qP与Pn呈正相关,REC、POD、SOD、Y(NPQ)、Y(NO)、qN与Pn呈负相关。【结论】Y6+CS主要通过提高POD、SOD活性和细胞的渗透胁迫能力而增加植株的抗逆性能,从而更好地适应盐碱地,这为西北盐碱地选择适宜的苹果砧木提供理论依据。

盐碱复合胁迫下2种长富2号苹果砧穗组合的光合及生理特性

以‘垂丝海棠(Malus halliana Koehne)’(cs)和‘平邑甜茶(Malus hupehensis)’(py)为基砧,其上分别嫁接‘长富2号’(fs)形成的2种砧穗组合(cs+fs,py+fs)为试材,通过盆栽浇灌Hoagland营养液加盐(100 mmol·L^-1,NaCl与NaHCO3按摩尔比1∶1混合)的方法,研究盐碱复合胁迫对2种砧穗组合光合、抗氧化酶以及渗透调节的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,2种砧穗组合叶绿素合成受阻,光合电子传递受到抑制,渗透调节及抗氧化酶系统被破坏。其中,cs+fs的光合能力优于py+fs,胁迫至40 d时,cs+fs和py+fs的净光合速率分别较其对照降低了8.31%和45.88%;cs+fs的SOD、POD活性以及Pro含量的峰值比py+fs晚出现10 d,且其峰值分别较py+fs峰值高21.04%、15.94%和99.03%。胁迫至40 d时,cs+fs的叶绿素a+b、Pn、Gs、Tr分别比py+fs高178.49%、92.12%、296.64%、38.20%,而Ci相较于py+fs降低27.92%;cs+fs的SOD、POD活性和Pro含量分别比py+fs高45.71%、17.96%、114.50%。综上,盐碱复合胁迫下,cs+fs的光合能力以及清除活性氧、渗透调节及热耗散保护能力均强于py+fs。因此,cs+fs的耐盐碱能力优于py+fs。

苹果试管苗对盐碱胁迫的生理响应特性

以长富2号和嘎啦试管苗为试验材料,采用液体培养法,将NaCl和NaHCO3溶液等体积混合,设置4个盐碱浓度(0、50、100、200mmol/L)进行胁迫处理,测定其生长量、膜透性、抗氧化酶活性及叶绿素含量等生理指标。结果表明,与未胁迫处理相比,盐碱胁迫下2个品种试管苗叶片中的脯氨酸、Na+大量积累;生长量受到抑制,根系活力和叶绿素含量均显著下降;膜透性显著升高。随着盐碱浓度的增大,2个品种试管苗的超氧化物歧化酶(SOD)均呈先降后升的趋势,50mmol/L为峰值;嘎啦的抗坏血酸过氧化物酶(APX)先上升后下降,而长富2号呈相反趋势,且盐浓度为200mmol/L时,2个品种试管苗均死亡。长富2号的生长量、根系活力、叶绿素含量均显著低于嘎啦,嘎啦的APX含量显著高于长富2号。表明嘎啦主要通过提高细胞的抗氧化能力而增加植株的抗逆性,从而更好地适应盐碱胁迫。