强筋小麦群体结构、光能利用及籽粒产量对种植密度与追氮模式的响应

为探索强筋小麦高产高效的种植密度及追氮模式,以强筋小麦品种师栾02-1为供试材料,采用裂区试验,种植密度为主区(设置180万、240万、300万、360万和420万株·hm^(-2)五个密度水平),追氮模式为副区(设置拔节期单追、拔节期+开花期分追两种模式),分析了氮密互作对强筋小麦群体大小、光能利用及产量的影响。结果表明,随种植密度的增加,小麦拔节期植被指数和总茎数逐渐提高,花后21 d各层次光合有效辐射透射率则不断降低;在300万~360万株·hm^(-2)密度基础上增加或降低种植密度对开花期总茎数、花后28 d植被指数、灌浆中后期旗叶净光合速率以及籽粒产量均无显著提升效果。与拔节期+开花期分追相比,拔节期单追氮肥有利于提高小麦拔节期植被指数、开花期总茎数、花后21~28 d的旗叶净光合速率、穗数和籽粒产量。与追氮模式和氮密互作相比,种植密度是调控强筋小麦师栾02-1群体结构、光能利用及籽粒产量的最主要栽培因素。合理密植配合拔节期单追氮肥具有协同提高强筋小麦籽粒产量和光能利用的潜力。本试验条件下,种植密度为300万~360万株·hm^(-2)配合拔节期追氮是强筋小麦师栾02-1获得、高产高效的最优模式。

风能光能相结合的海上浮动平台发电系统研究

设计海上风电相结合的浮动平台发电系统。该平台采用半潜式结构,并运用组合结构实现稳定性。该平台设计总质量为23 779 t,排水量为27 279 t,平台底部浮筒柱间隔为48 m,顶部为120 m×120 m×250 mm的混凝土支撑板,用来支撑总功率为2 MW的光伏板,风机为东方风10 MW海上风电机组。该结构的稳性计算结果显示:调整浮筒与压水板,得到适合稳性的方案。风荷载计算结果显示:风速为24 m/s时,对风机塔筒、风机叶片、海上平台和光伏板的总荷载为148 692 kN、96 735 kN、365 241 kN和215 847 kN。波浪载荷的计算结果显示:相位角为1.570 8时,最大Morison力为3 809.58 kN。海上发电平台的费用估算结果显示:海上发电平台的平均造价为12 479.85元/kW,低于目前行业平均造价,节约了风电平台建造的开支。

天合光能预计2023年净利润52.7亿元至58.3亿元

1月30日晚间,天合光能披露业绩预告,公司预计2023年净利润为52.7亿元到58.3亿元,同比增加43.27%到58.36%,扣非净利润为54.7亿元到60.4亿元,同比增加57.83%到74.44%。关于业绩变化原因,天合光能提到,报告期内,受益于N型先进产能的大幅提升,公司TOPCon组件产品的销售占比显著提高;公司大功率210系列光伏产品销售大幅提升并得到市场认可;公司自产N型硅片产能的逐步释放进一步降低公司组件产品的综合成本。

“减穴稳苗”田间配置对西南稻区水稻冠层结构和光能分布的影响

【目的】明确“减穴稳苗”田间配置对西南稻区杂交籼稻冠层结构和光能分布特征的影响,从而为“减穴稳苗”田间配置在西南稻区的推广应用提供理论和实践依据。【方法】在温江和汉源2个生态点设置田间试验,采用单因素随机区组设计,设常规密植田间配置(THDP,行穴距30.0 cm×12.0 cm,每穴1.5苗,单、双苗错穴移栽)和“减穴稳苗”田间配置(ISRH,行穴距30.0 cm×24.0 cm,每穴3苗)两种配置,研究了不同田间配置对水稻冠层结构、冠层光能分布以及光合特性的影响。【结果】(1)较常规密植,减穴稳苗显著提高了两生态点单穴茎蘖数,使抽穗期水稻上三叶的叶倾角下降了0.93%~3.97%,进而使单穴叶面积和冠层幅度显著增加80.39%和28.99%。(2)减穴稳苗改善了水稻冠层中下部通透性,使温江生态点冠层3~40 cm处的透光率提高了18.08%~42.55%,汉源生态点冠层3~100 cm处的透光率提高了5.49%~44.22%,进而使抽穗至成熟期冠层底部的日辐射量和光照度分别提高46.74%和11.54%~75.63%。(3)较常规密植,减穴稳苗有效提高了水稻上三叶的光合能力,剑叶、倒2叶和倒3叶的净光合速率分别提高了16.96%~30.33%、9.35%~16.62%和12.93%~32.76%。【结论】采用减穴稳苗田间配置可有效改善宜香优2115的冠层结构,使冠层中下部的透光率明显提高,进而增加冠层底部光能供给,显著提升水稻上三叶的净光合速率。

带状间作不同带间距对玉米光能利用的影响

【目的】探究玉米单株生长环境一致情况下,不同玉米带间距离对带状间作玉米光能利用的影响。【方法】于2021—2022年,以传统间作(1M1S、2M1S)和玉米-大豆带状间作(2M2S、2M3S、2M4S)为研究对象,设置5种玉米带间距离,分别为1 m(1M1S,1行玉米﹕1行大豆)、1.2 m(2M1S,2行玉米﹕1行大豆)、1.6 m(2M2S,2行玉米﹕2行大豆)、2 m(2M3S,2行玉米﹕3行大豆)、2.4 m(2M4S,2行玉米﹕4行大豆),另外设2种单作玉米为对照,单作玉米行距分别为80 cm(M80)和40 cm(M40),分析光环境的差异对玉米光能截获和光能利用率(RUE)的影响。【结果】与单作玉米相比,带状间作改善了玉米冠层中下部的透光率,显著提高玉米的叶面积和光能利用率,增加玉米干物质积累,使玉米叶片保持较高的净光合速率,促进产量的增加。随着玉米带间距离的增加,玉米中下部的透光率升高,带状间作2M2S、2M3S和2M4S处理较单作M80和M40处理分别升高30.67%、20.62%、10.10%和112.70%、96.35%、79.23%。2M4S处理由于玉米占地面积最少,导致单位土地面积上玉米光能截获最小,分别低于单作M80和M40处理44.72%和53.54%,但2M4S处理的单株光能利用率分别是单作M80和M40的1.14和2.16倍。带状间作2M2S、2M3S、2M4S处理的产量较单作M80和M40处理分别提高4.97%、10.47%、13.43%和50.05%、57.08%、61.31%。【结论】在玉米单株生长环境一致时,玉米带间距离的增大改善了玉米冠层中下部的透光性,增大了玉米的叶面积,使叶片保持着较高的净光合速率和光合产物的累积,进而提高了玉米的光能利用率。2M4S处理玉米中下部透光率最大,玉米的净光合速率和干物质积累最高,导致光能利用率和产量优势最高。

绿洲灌区春小麦光能利用与水分生产效益对秸秆还田方式的响应

针对干旱灌区作物生产中光资源浪费和水分生产效益低等问题,研究不同秸秆还田方式对春小麦光能利用率、灌溉水生产力及经济效益的影响,以期为该区筛选适宜春小麦生产的秸秆还田方式提供依据。2014—2016年,在甘肃省武威绿洲农作基地以春小麦秸秆还田为研究对象,传统翻耕无秸秆还田为对照,设4个处理,包括免耕25~30cm高茬收割秸秆覆盖(NTSM)、免耕25~30cm高茬收割秸秆立茬(NTSS)、传统翻耕25~30cm高茬收割秸秆还田(CTS)、传统翻耕无秸秆还田(CT,对照),以期为该区筛选适宜春小麦生产的秸秆还田方式提供依据。结果表明,秸秆还田(NTSM、NTSS、CTS)较CT提高平均叶面积指数(MLAI)达到14.6%~17.2%、10.4~11.9%、7.3%~9.4%,提高总叶日积(LAI-D)达到14.6%~17.6%、9.2%~12.3%、8.3%~9.8%, NTSM较NTSS提高MLAI与LAI-D分别为6.6%~7.1%和5.9%~7.2%,NTSM处理利于扩大春小麦光合源。NTSM、NTSS较CT降低了春小麦孕穗期之前MLAI与LAI-D分别为6.1%~7.6%、4.6%~9.8%和6.0%––7.6%、8.1%~10.4%;相反,NTSM、NTSS较CT提高了春小麦孕穗期之后MLAI分别为38.9%~45.1%、30.7%~32.6%,春小麦灌浆期至成熟期LAI-D分别提高37.0%~47.5%、28.6%~33.9%,且NTSM较NTSS提高MLAI与LAI-D分别为6.2%~9.4%和6.5%~10.1%, NTSM有效调节了春小麦生育期内光合源动态关系,利于花后籽粒灌浆。NTSM、NTSS、CTS较CT春小麦分别增产18.6%~27.3%、16.6%~24.9%、10.2%~18.7%,光能利用率分别提高7.8%~12.2%、6.5%~11.2%、6.2%~8.4%,单方灌溉水利用效率分别提高18.6%~27.3%、16.6%~24.9%、10.2%~18.7%,以NTSM增产与提高水热利用效率幅度较大,具有高效利用土壤水热资源的优势。同时, NTSM、NTSS较CT总投入减少6.5%~7.3%,总产值提高11.4%~19.3%和8.6%~17.2%,纯收益提高32.2%~41.5%和27.8%~37.6%, NTSM因较少的资源投入和较高的经济效益而获得较高的产投比和单方灌溉水效益, NTSM较CTS与CT产投比提高14.2%~16.9%与19.1%~28.8%,单方灌溉水效益提高16.5%~23.1%与32.2%~41.5%。因此,免耕25~30 cm高茬收割秸秆覆盖是河西绿洲灌区提高春小麦光能利用和灌溉水生产效益的理想秸秆还田方式。

别藻蓝蛋白β亚基基因在莱茵衣藻中重组表达及其对光能传递的影响研究

为了探究别藻蓝蛋白与类囊体膜光合系统之间的光能传递规律,及其与异源类囊体膜光合系统之间光能转移的可能性,本研究构建了含有钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)的别藻蓝蛋白β亚基基因(apcB),及合成藻蓝胆素的血红素氧化酶基因(ho)和铁氧还蛋白氧化还原酶基因(pcyA)的转化载体pHyg3-apcB-ho-pcyA,利用玻璃珠转化法将其导入莱茵衣藻中。聚合酶链式反应筛选验证阳性转化藻株,Southern Blot结果表明基因apcB、ho、pcyA成功转化入莱茵衣藻基因组中。而后将转化藻株与对照藻株均置于高光(50μmol·m^(-2)·s^(-1))和低光(25μmol·m^(-2)·s^(-1))条件、白光和绿光条件中培养,并检测别藻蓝蛋白β亚基的表达、总叶绿素含量、77 K低温荧光、光系统表观电子传递效率、生物量变化。结果显示:实时定量PCR分析和Western Blot检测表明外源基因apcB,pcyA和ho均在转基因藻株Cr-ApcBHP中得到了转录表达。高光和低光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)位置处的荧光峰均显著高于对照莱茵衣藻藻株CC-849,绿光中PSⅡ荧光峰(波长为690 nm)显著高于对照藻株;高光与低光和白光与绿光条件下转基因藻株的光系统Ⅱ的表观电子传递速率(ETRPSⅡ)值均高于对照藻株,但生物量并未见明显提高。这些结果表明转基因莱茵衣藻中可能存在自重组别藻蓝蛋白到光系统核心的光能传递,但是吸收的光能没有达到促进生物量积累的作用。本研究为利用重组表达蓝藻藻胆蛋白提高异源类囊体膜的光合作用进行了尝试。

螺旋藻细胞培养与光能利用的关系

对钝顶螺旋藻 (SpirulinaplatensisGeitler)细胞培养体系的光衰减以及连续培养条件下藻细胞生长对光能的利用特性进行了分析 ,结果表明 :改进的Lambert Beer定律I =I0 exp( -αxL) 可较好地描述细胞浓度及光程对光衰减的综合影响 ;引入平均光强和细胞平均比消光量概念 ,借鉴Monod方程形式 ,较好地描述了它们与比生长速率之间的关系 ,并求得最大比生长速率 μm、光强半饱和参数kI、光能维持系数m和得率系数YG分别为 μm=1.75 /d ,kI=1.45 3× 10 3 lx,m =4.188× 10 -2 mW/(cm2 ·OD560 ·h) ,YG=3.637× 10 -3 (OD560 ·cm2 ) /mW。

基于双叶光能利用率模型反演毛竹总初级生产力研究

毛竹林是重要的碳库之一,准确估算毛竹总初级生产力(GPP)对评估毛竹在碳中和中的贡献有重要意义。本文利用2011—2014年安吉通量塔观测气象数据和遥感数据驱动双叶光能利用率DTEC(diffuse-fraction-based two-leaf terrestrial ecosystem carbon flux model,DTEC)模型模拟安吉毛竹8 d尺度GPP,估算毛竹GPP,有助了解毛竹林对气候变化以及人类活动的影响。本研究不仅考虑光饱和效应,还采用实测叶面积校准的LAI(leaf area index,LAI)产品(LAIi)驱动模型,最后将模拟GPP与实测GPP进行精度分析。结果显示:DTEC模型在估算毛竹的GPP上精度高于MOD17算法。相比MOD17算法,DTEC的拟合RMSE(root mean square error,RMSE)由1.95 g·C/(m^(2)·d)下降到1.41 g·C/(m^(2)·d),拟合RMSEr(relative root mean square error,RMSEr)由41.80%下降到30.25%;相比MOD17算法,DTEC的验证RMSE由2.44 g·C/(m^(2)·d)下降到2.24 g·C/(m^(2)·d),RMSEr由55.59%下降到50.91%。相比MODIS LAI,采用LAIi产品驱动DTEC模型时,拟合和验证阶段的精度均提高,其中拟合RMSE下降了0.10 g·C/(m^(2)·d),RMSEr下降了2.12%;验证RMSE下降了1.01 g·C/(m^(2)·d),RMSEr下降了22.78%。耦合了光饱和效应的DTEC-GPPmax模型,在使用LAIi产品驱动时,反演毛竹GPP精度最高,拟合RMSE为1.09 g·C/(m^(2)·d),RMSEr为23.40%;验证RMSE为1.18 g·C/(m^(2)·d),RMSEr为26.81%。本文考虑光饱和效应和使用LAIi产品驱动模型均能提高毛竹GPP模拟精度。上述成果为区域尺度准确反演毛竹GPP提供一种有效方法,便于评估其碳汇价值和生态经济价值。

基本苗和行距对山农38小麦产量和光能利用的影响

为了完善新品种山农38栽培技术以便大面积推广,试验设置了5个基本苗和3个种植行距共15个处理,研究分析不同基本苗和行距对小麦产量形成、相关光合指标和辐射利用率的影响。结果表明:基本苗处理对各指标影响较大,差异显著,行距次之。225万株/hm^(2)基本苗和23 cm行距在本试验条件下产量构成合理,获得高产。同一时期群体光合速率随着基本苗和行距的增加而增加,随生育期光合速率逐渐下降,基本苗和行距的加大使下降幅度降低。气孔导度和蒸腾速率变化规律一致,与胞间CO_(2)浓度相反,随生育期呈现先增高后降低的趋势,随着基本苗的增加逐渐增加。Fv/Fm只有在B5高密度处理下明显降低,其他处理相差不大。有效辐射量和光辐射截获率随基本苗的增加而增加,随行距的增加而降低,高密度处理下的有效辐射量和光辐射截获率差异不显著,高密度处理下同一基本苗处理下的行距处理差异不显著。

杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较

为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(Pn)与LUEp/LUEf对光合有效辐射(PAR)响应的异同。结果表明:(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R2)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUEf;Pn随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。(2)杨树和栓皮栎Pn均随着SIF的增大呈先上升变化,之后杨树的Pn逐渐饱和,栓皮栎则缓慢下降。(3)LUEp与LUEf呈显著负线性相关关系,LUEp/LUEf随光强的增加呈指数型逐渐下降趋势,变化规律及大小在树种间不存在明显差异。研究结果说明,在日内随PAR的升高,LUEf变化较小,而LUEp则下降明显,光能分配向碳固定的比例下降,因此,Pn在强光下饱和,SIF与GPP在日内尺度表现出指数型相关关系,且该指数型关系在树种间一致。

种植密度对菊芋块茎产量、植株光能截获及养分转运特性的影响

【目的】探究种植密度对菊芋块茎产量、植株光能截获及养分吸收转运特性的影响,确定适宜种植密度,为菊芋优化栽培种植及高产稳产提供理论依据。【方法】2019—2020年分别于河南省新乡市和南阳市布置菊芋密度效应田间试验。以“南芋1号”为供试材料,设置5个种植密度,分别为:D1(1.80×10^(4)株·hm^(-2))、D2(2.25×10^(4)株·hm^(-2))、D3(2.70×10^(4)株·hm^(-2))、D4(3.15×10^(4)株·hm^(-2))和D5(3.60×10^(4)株·hm^(-2))。于菊芋成熟期(mature period,MP)测试块茎产量,并分别于营养生长中期(medium the vegetative period,MVP)、营养生长末期(late the vegetative period,LVP)和开花期(flowering period,FP)测试地上部植株生物量和氮磷钾养分含量,分析计算菊芋植株养分积累与开花期、花后养分转运特性。同时于上述生育期测定菊芋不同叶层叶片SPAD值和冠层光分布。【结果】种植密度可显著影响菊芋块茎产量,2019和2020年两者间关系可分别用“线性+平台”和“一元二次方程”拟合,2 a适宜种植密度分别为3.15×10^(4)和3.24×10^(4)株·hm^(-2)。随种植密度增加,菊芋上层叶片SPAD值无明显差异,但随叶层下移,密度间叶片SPAD值差异性则显著增加,即密度越小,中、下层叶片SPAD值越高。菊芋冠层吸收性光合有效辐射量(APAR)和吸收系数(FPAR)则随密度增加而显著提高。试验点和密度处理双因素交互效应分析表明,试验点对菊芋块茎产量、叶片SPAD值、FPAR和APAR均有显著影响,试验处理对以上指标影响均达到显著效应;两因素交互作用仅对FPAR影响显著,对其他指标均无明显影响。此外,随种植密度增加,菊芋各生育期氮磷钾养分积累量则显著升高;开花期养分转运量逐步增加,转运率则逐步下降;花后养分转运量和养分转运率总体均呈升高趋势。【结论】适度种植可显著提高菊芋块茎产量,增强植株冠层光能截获与利用性能,提高氮磷钾养分吸收、储存与转运能力。本试验条件下,菊芋适宜种植密度为3.15×10^(4)~3.30×10^(4)株·hm^(-2)。

基于地面通量观测与MODIS数据估算玉米光能利用率

基于地面通量数据和中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)数据,对玉米农田生态系统光能利用率(Light Use Efficiency, LUE)进行反演和分析。通过地表碳通量资料构建了玉米农田生态系统的LUE模型,分析了LUE的变化规律;通过比较不同参照波段、不同传感器角度下计算的MOIDS光化学反射植被指数(Photochemical Reflectance Index, PRI)与LUE间的关系,构建了MOIDS PRI反演玉米LUE的模型。结果表明:(1)玉米LUE呈现出明显的季节和日尺度上的变化规律,季节变化表现为单峰形,白天的LUE呈现出“U”型变化规律;(2)相比较NDVI,PRI反演植被LUE有明显优势,利用MODIS PRIS与LUE的较好相关性,建立了PRI488、PRI551和PRI667模型进行LUE反演;(3)经比较,MODIS PRIS反演LUE时最适合的为PRI551模型,其全向散射的模型具有通用性,而如果区分出后向散射数据则采用相应的PRI551后向散射模型更好;(4)利用LUEa与全天平均LUEd拟合模型与MODIS PRI551瞬时模型联合,可实现对日尺度的光能利用率的反演,其推广应用前景值得期待。

不同产量水平麦田小麦冠层光能利用和干物质积累特性研究

为深入实施藏粮于地战略,提高小麦产量,本试验以高产小麦品种烟农1212为供试材料,研究每公顷产10500 kg(S)、9000 kg(H)和7500 kg(M)水平麦田小麦光能利用和干物质积累转运的差异。结果表明:S麦田拔节期至成熟期群体总茎数显著高于H和M麦田,开花期叶面积指数达8.9,开花期冠层光合有效辐射截获率高达96.85%并分别比H和M麦田显著高出6.00%和11.71%,开花后光能利用率和光能转化率分别比H和M麦田显著高出7.85%、17.65%和4.25%、10.28%。S麦田越冬期至成熟期干物质积累量显著高于其他麦田,开花后同化物在籽粒中的分配量达8163.03 kg/hm^(2),分别比H和M麦田显著高出38.15%和102.51%;S麦田单位面积穗数、穗粒数和千粒重分别达689.95万/hm^(2)、39.79粒和48.83 g,单位面积穗数、千粒重分别较H和M麦田显著提高12.67%、27.14%和6.73%、10.68%,S麦田产量达11280.54 kg/hm^(2),较H和M麦田分别显著提高19.64%和51.68%。在10500 kg/hm^(2)产量水平麦田,小麦光能利用率显著提高,促进了开花后干物质的积累,通过提高穗数和千粒重获得高产。

重金属镉对植物原初光能转化的影响

光能是光合作用反应的驱动力,重金属镉通过影响原初光能转化过程降低植物的光能利用率。以原初光能转化的3个关键步骤(光能捕获、传递及转化)为核心,分析了重金属镉对植物叶绿素及类囊体膜的影响,指出叶绿素含量、组成及类囊体膜结构是影响植物原初光能转化的生理结构因素,重点阐明了重金属镉对植物光合能量捕获、传递及转化过程的影响机制,并对有待深入研究的问题和方向进行了展望。

低光能触发的砷化镓光导开关导通机理

该文建立了砷化镓(GaAs)光导开关(PCSS)的一维器件仿真模型,研究了低光能触发条件下电流通道内关键物理参数的瞬态变化过程,提出了GaAs PCSS的多雪崩电离畴物理模型,能够自洽地解释低光能触发、超快速导通和电压锁定等开关特征。GaAsPCSS受12 W、905 nm脉冲激光触发后,电流通道内产生多个高场强(200~600 kV/cm)雪崩电离畴,雪崩电离畴随等离子体浓度的提高而发展、湮灭,导致开关延迟3.0 ns后在147 ps内超快速导通。开关导通后,电流通道内仍存在少量雪崩电离畴,使开关导通后电压锁定。雪崩电离畴运动导致GaAs PCSS工作时出现ps级电流振荡现象,分析了振荡信号产生的物理原因。同时,开展了低光能触发条件下GaAs PCSS雪崩导通实验研究。结果表明,当采用50?固态脉冲形成线、4 mm间距异面结构、PCSS工作电压为17.5 kV时,负载输出脉冲峰值功率达MW级,脉冲上升时间约为620ps,最高重频达到20 kHz。

带状套作大豆群体冠层光能截获与利用特征

【目的】研究不同行距的玉豆间距带状套作组合对大豆冠层结构特征与光能利用的影响,为制定适宜的群体配置提供理论依据。【方法】以四川省主推玉米和大豆品种"川单418"和"贡选1号"为试材,设计(A)玉豆间距40 cm(大豆窄行行距70 cm)、(B)玉豆间距50 cm(大豆窄行行距50 cm)、(C)玉豆间距60 cm(大豆窄行行距30 cm)3种玉豆带状套作组合,并以单作玉米(SM)和单作大豆(SSB)作为对照,对带状套作大豆冠层结构、光能截获量、干物质重等指标进行测定分析。【结果】(1)不同带状套作大豆群体冠层上方的PAR存在显著差异,且均显著低于SSB(P<0.05)。玉豆共生期间,处理A大豆群体冠层上方的PAR与处理B和C相比,分别低44.1%和60.4%。这说明由于处理A缩短了玉豆间距,加剧了玉米对大豆的遮荫程度,从而降低了大豆群体可利用的有限光照资源。(2)不同带状套作大豆群体的LAI、叶倾角和株高均呈现显著差异(P<0.05),在大豆V5、V7和R1期,处理B比处理C和处理A的LAI分别提高了16.4%、13.1%、12%和30.3%、32.2%、29.3%。叶倾角比处理C和处理A分别提高了15%、16%、14%和34%、31%、26%。株高比处理C和处理A分别减低了7%、8.8%、7.9%和13.5%、16.7%、14.8%。说明适宜的玉豆间距可以提高套作大豆的LAI,调整更加合理的叶倾角和株高,优化植株形态特征,实现光能在大豆群体内的均匀分布,有利于提高大豆的光能利用效率。(3)不同带状套作大豆光能截获量呈现显著差异(P<0.05)。在大豆V5、V7和R1期间,处理A与处理B相比光能截获量分别降低了43%、22%和33%,处理C与处理B相比则分别降低了21%、10%和17%,LAI与光能截获量存在显著的正相关关系(0.977**),说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的LAI,从而提高了光能截获量。(4)不同带状套作大豆光能利用率呈现显著差异(P<0.05)。在大豆V5、V7和R1期,处理B与处理C相比光能利用率分别提高了8.6%、7.0%和5.8%,处理B与处理A相比则分别提高了40%、23%和13%。(5)不同带状套作大豆群体的干物质重均显著低于SSB,且处理间呈显著性差异(P<0.05)。在大豆V5、V7和R1期,处理A与处理B相比分别降低了59%、36%和41%,处理C与处理B相比则分别降低了27%、16%和22%,DMW与光能截获量存在显著的正相关关系(0.989**),说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的光能截获量,从而提高了大豆群体干物质的积累。(6)不同带状套作大豆群体产量及总产量存在显著性差异(P<0.05)。其中处理B的大豆产量分别比处理C和处理A提高了10%和27%,总产量比处理C和处理A提高了1%和3%。说明随着玉豆间距的缩短,大豆弱光胁迫程度的增加,大豆产量呈下降趋势。【结论】本试验条件下,以玉豆间距为50 cm的玉豆带状套作种植模式可以优化大豆群体冠层结构、提高光能利用率和产量。

Na_2CO_3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系

用荧光动力学的方法研究了碱性盐Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系。结果发现在大于-4bar的胁迫下,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)以及开放的PSⅡ反应中心有效光化学效率(Fv′/Fm′)的变化不大;然而在小于-4barNa2CO3胁迫下,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv′/Fm′均随着渗透势的增大而增大,而ΦPSⅡ、电子传递速率(ETR)、光化学速率、捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率则随着渗透势的增大而减小。这些研究结果说明星星草幼苗在Na2CO3胁迫所导致的不同的渗透胁迫下(小于-4bar和大于-4bar)其过剩光能的耗散机制可能不同,大于-4bar的胁迫下可能存在精细的渗透调节机制,而在高强度的Na2CO3所导致的渗透胁迫下具有与其它植物不同的保护机制,可能通过两条途径耗散过剩的光能,一方面通过增加捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率;另一方面通过增大ΦPSⅡ、光化学速率、ETR,增强假循环式光合磷酸化过程,而由此引起的活性氧的增加则通过体内较高活性的保护酶系统来清除,以保护光合器官免受过剩光能的损伤。

线辣椒/玉米带状套作的光能截获和利用特征

太阳辐射的有效利用是间套作种植模式呈现产量优势的根本原因。本试验研究了线辣椒/玉米带状套作群体的叶面积指数(LAI)动态变化趋势及光合有效辐射(PAR)的截获和利用规律。试验设线辣椒单作(SC)、线辣椒/玉米套作(IMC)、玉米单作(SM)3个处理。研究结果表明:线辣椒和玉米的叶面积指数在生育期内均呈单峰型曲线变化,单作线辣椒和单作玉米的LAI均稍大于各自的套作;套作线辣椒的消光系数低于单作。玉米、线辣椒单作与套作整个生育期内的PAR截获量差异显著,带状套作的PAR截获量比按套作比例(0.788:0.222)对单作PRA截获量加权的平均值高42.25%。线辣椒/玉米带状套作的PAR利用效率比按套作比例对单作PAR利用效率加权的平均值高39.51%。套作玉米的干物质积累速率大于单作,套作线辣椒的干物质积累速率低于单作。套作线辣椒的干物质向茎、枝的分配比例显著低于单作,而向果实、根的分配比例分别比单作高2.8%和2.6%;套作玉米的干物质向各器官最终分配比例与单作无显著差异。与单作相比,线辣椒/玉米带状套作模式的产量优势归功于PAR截获量和利用率的提高。合理的套作可以使作物对PAR的截获和利用在时间和空间上达到互补。

青藏高原植物的光能利用及其提高的途径

太阳光能是绿色植物进行光合作用的能量来源。绿色植物的生产是在光能的参与下,将水和二氧化碳通过光合作用制造成有机物质,把光能转变成化学能而贮存于碳水化合物中。生物学产量的90％—95％是来自绿色植物利用光能所进行的光合作用。可见绿色植物的生长发育、新陈代谢和产量形成与太阳光能密切相关,或者说单位面积上植物群体产量的高低与该单位面积上植物群体固定光能的多少有关。因此,从光能资源开发利用的角度出发,通过各种手段和途径,最大限度地利用太阳光能,不断提高光合作用效率,以形成尽可能多的有机物质,为农牧业高产提供丰富的物质基础。这是农牧业现代化的重要标志之一。