玉米不同基因型气孔特征和叶温差的研究

为了探讨玉米不同基因型和杂种优势在气孔及蒸腾上的特征,对3个高产杂交种(农大108、农大103和中原单32)及其所有亲本进行了气孔形态、气孔频率和叶温差的观察与测量。结果表明,3个玉米杂交种在气孔特征及叶温上都表现出显著的杂种优势,其中农大108和农大103的杂交种气孔长度都表现正向超亲,杂种优势率分别为10.55%和9.30%,但气孔频率为负向超亲(杂种优势率分别为39.25%和20.43%);中原单32的杂交种在气孔长度和气孔频率都表现正向超亲,杂种优势率分别为9.47%和16.48%;但从3个杂交种组合均值看,气孔长度为正向超亲,气孔频率为负向超亲。3个玉米杂交种的叶温差都表现正向超亲。相关分析表明,气孔长度与气孔频率呈显著负相关(r=-0.6460 );气孔长度与叶温差呈正相关,而气孔频率与叶温差呈负相关,但都不显著。

干旱胁迫下玉米叶-气温差与叶温差日变化特征及其品种差异

为进一步明确玉米叶-气温差和叶温差日变化特征及其对干旱的响应与品种差异,通过人工旱棚控水,设置充分供水、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫4个土壤水分处理,研究5个玉米杂交种功能叶片表面温度及环境光温湿度日周期变化特征,比较分析了不同生育时期叶-气温差和叶温差的变化特性及其与环境因子的关系。结果表明:1)叶-气温差是衡量玉米水分丰缺状况的1项有效指标。在充足供水条件下玉米叶-气温差较为稳定,维持在-4.0^-1.0℃范围内,干旱胁迫下均表现出升高趋势,重度胁迫与充足供水处理之间的差值可达5℃以上,且多出现于12:00—16:00;2)叶温差日变化表现为先升高后降低趋势,并随着干旱胁迫程度的加大而增大;3)干旱处理叶-气温差与光合有效辐射和大气温度的相关性高于空气湿度和饱和水汽压差,均达到显著或极显著水平;4)杂交种间叶-气温差差异不显著,叶温差则差异显著,但不同时间和不同生育时期表现不一致。总之,梯度土壤干旱胁迫导致了叶-气温差和叶温差的逐级升高,叶-气温差可有效反映玉米植株水分丰缺状况,而叶温差在玉米抗旱品种筛选方面的意义尚需进一步研究。

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305(高度抗旱品种)的下降幅度显著小于吉杂127(高度干旱敏感品种)(P<0.05),锦杂106(中等抗旱品种)和锦杂103(干旱敏感品种)介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关(P<0.05),与束缚水含量极显著相关(P<0.01)。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。

双季水稻叶片温度变化规律及其与产量关系的研究

为了研究水稻叶片温度与产量关系,以双季早晚稻12个品种为材料,2008—2009年应用红外测温仪记录叶片温度,并分析大气温度、气叶温差与产量的关系。结果表明,水稻叶片温度的日变化呈单峰曲线,变化幅度小于气温;在不同生育阶段品种间气叶温差存在明显差异。各生育时期14:00点的气叶温差与产量呈正相关关系,抽穗期的相关程度最高;抽穗期和抽穗后的剑叶日平均温度与产量呈负相关,剑叶的日平均气叶温差与产量呈正相关;超级稻的气叶温差高于非超级稻。

不同肥水管理及改变源库比对水稻剑叶温度的影响

采用盆栽方法研究了生育后期不同水肥管理及改变源库比对双季水稻剑叶温度的影响。研究表明,保持抽穗后土壤湿润或一定的水层、生育后期施用一定比例的氮钾肥及提高库源比,有利于降低剑叶温度、提高气叶温差;抽穗后双季早、晚稻剑叶的气叶温差与结实率呈正相关,相关系数分别为0.734和0.858。抽穗后科学的水肥管理及具有较高粒叶比的群体之所以能够高产,与其能够降低叶片温度有关。

不同收获指数型水稻品种产量构成整齐性及生育后期光合特性的差异性分析

对比分析了不同收获指数型水稻品种粤香占、长丝占、粤秀占和五星丝苗1号产量构成因子的整齐度及生育后期光合特性的差异性,结果表明:不同收获指数型品种农艺性状各指标既存在品种间差异性,也有株间的差异性,更有单茎穗间的差异性,即其整齐度不同;高收获指数型品种单株之间与单株内单茎穗间收获指数整齐度均高于低收获指数型品种;高收获指数型品种单株之间有效穗数、总粒数、实粒数、结实率、实粒质量、秆质量、千粒质量的变异系数及极差总体上低于低收获指数型品种,其单株内不同茎蘖间株高、穗长、总粒数、实粒数、结实率、实粒质量、秆质量、千粒质量的变异系数及极差总体上也低于低收获指数型品种;不同收获指数型品种之间抽穗后20 d、30 d光合速率差异不显著;高收获指数型品种抽穗当天至30 d剑叶SPAD值均高于低收获指数品种,且下降更为缓慢;高收获指数型品种抽穗后20 d剑叶温度均低于低收获指数品种,抽穗后30 d则高于低收获指数品种;高收获指数型品种抽穗后20 d气叶温差低于低收获指数品种,抽穗后30 d则高于低收获指数品种;株高、穗长、单穗总粒数、单穗实粒数、千粒质量、单穗实粒质量、单茎秆质量、着粒密度、单株总粒数、单株有效穗数等农艺指标的变异系数与收获指数间均呈现负相关,其中单茎秆重的穗间变异系数与收获指数间呈现极显著负相关(-0.942 7*),表明上述农艺指标整齐度高有利于提高水稻品种的收获指数。

植物叶片形成露水的室内模拟

叶片在空气中形成露水是干旱、半干旱地区植物水分来源之一,具有重要的生态意义.本文借助人工智能气候室和叶片温度自控系统,对影响露水形成的环境温湿度、叶片温度和叶片倾角进行调节,研究了叶倾角、环境温湿度、露点-叶温差对叶片露水累积速率和叶片露水量的影响.结果表明:叶片露水累积速率和叶片最大露水量均随叶倾角的增加而减小,但随着环境温度、湿度和露点-叶温差的增加而增大.叶片处于水平状态时,叶片露水在达到最大露水量前呈线性快速递增,露水达到最大露水量(0.80 mm)后处于稳定值;当叶片有倾角时,叶片露水达到一定值就会发生叶片露水滑落现象,使得叶片露水量呈现锯齿形变化,且露水累积速率明显变慢.