强化栽培下水稻穗分化期叶片光合速率与水分利用率的研究

用超级杂交稻两优培九、Ⅱ优7954和国稻1号作为研究材料,比较SRI水稻穗分化期不同移栽密度叶片光合速率和水分利用率。结果表明,SRI水稻稀植后能保持一定的叶面积指数,随着移栽密度从1.95×105 丛/hm2 下降到0.75×105丛/hm2 ,群体透光率增加,各叶位(第9叶至第13叶)叶片的光合速率和水分利用率明显提高,蒸腾速率降低,抽穗整齐度下降,第9叶和第10叶的光合速率和水分利用率提高的幅度较大。在试验条件下,水稻强化栽培的产量在移栽密度为1 65×105 丛/hm2 时最高。

土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型构建

植物叶片光合速率是表征植物光合能力的重要参数,对土壤水分反应敏感,建立不同土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型,有助于准确理解冬小麦的光合作用和产量形成。该文收集整理了1996-2017年我国冬小麦主产区11个试验地点、17个冬小麦品种的干旱和渍水试验数据共64组310个样本,分别构建干旱和渍水对冬小麦叶片光合速率影响的分段式和指数型模型,形成土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型(the model for Soil Moisture Effects on leaf Photosynthesis rate of winter wheat,SMEP)。结果表明:随着土壤相对湿度增加,冬小麦叶片光合速率系数呈稳定低值-线性增加-稳定高值-缓慢下降的特点;随着渍水时间延长,冬小麦叶片光合速率系数呈缓慢下降-快速下降的特点。对SMEP模型进行回代检验、外推检验、单点验证、单发育期验证发现,模型模拟结果与文献数据有较好的一致性,回归系数在1.0附近,且均达到0.01显著性水平。SMEP模型将嵌入中国农业气象模式(CAMM1.0),为CAMM不断完善提供科技支撑。

日光温室黄瓜叶片光合速率模型及其参数确定的初步研究

对于属于C3作物的黄瓜,用Charles-Edwards包括光呼吸,暗呼吸和氧效应的光合模型建立其叶片净光合速率模型。并通过试验确定该模型参数。结果表明:以此模型描述黄瓜叶片的光合速率所得到的光合模型参数在一定的光合有效辐射(PAR)范围内与实测数据相符合。不同叶龄的黄瓜叶片其光合特性存在较大差异。其中叶龄为20～30d的叶片之间光合速率及相关参数差异显著。

不同氮肥水平对小麦后期叶片光合速率的影响

采用随机区组设计,以氮肥的不同用量为水平,研究分析了氮肥对小麦叶片光合速率的影响,初步探索了不同氮肥处理下不同层位叶片光合速率的响应及日变化规律。试验表明,灌浆前期的光合速率大于灌浆后期的光合速率,旗叶的光合速率大于第3叶,而第3叶则大于第5叶;粒肥对叶片光合能力的促进作用较为显著,适时追施氮肥,可在产量能力有潜力的情况下获得增产。

缺锌胁迫对苹果叶片光合速率及叶绿素荧光特性的影响

据《中国农业科学》2013年第18期《缺锌胁迫对苹果叶片光合速率及叶绿素荧光特性的影响》（作者付春霞等）报道，以大田盛果期红富士／平邑甜茶正常树和缺锌小叶病树为试材，对叶片锌含量、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数等指标进行测定，研究不同程度的缺锌胁迫对大田苹果树叶片的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光特性等的影响，进一步揭示缺锌对叶片光系统的伤害机理。

高温干旱复合胁迫下冬小麦叶片和冠层尺度SIF与光合作用的关联变化特征研究

为探究高温干旱复合胁迫下叶片和冠层尺度日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)与植物光合作用的关系,开展冬小麦高温干旱复合胁迫田间试验,共设置三种水分条件[严重干旱(50%~60%田间持水量)、轻度干旱(65%~75%田间持水量)和正常供水对照组(80%~90%田间持水量)]和三个温度水平(半包式增温、全包式增温和大田环境温度对照组),分析不同胁迫处理下冠层和叶片尺度SIF、冠层总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和叶片净光合速率(net photosynthetic rate,P_(n))的日变化和季节变化特征,探讨小麦叶片SIF与P_(n)和冠层SIF与GPP之间的关联性。结果表明,高温干旱复合胁迫下日尺度和季节尺度叶片和冠层SIF总体均呈现出单峰型变化特征,季节尺度冠层SIF对干旱胁迫的响应比叶片SIF明显,且高温干旱复合胁迫对叶片和冠层SIF的影响均大于单一高温或干旱胁迫。P_(n)和GPP总体分别呈现出双峰型和单峰型变化特征。高温干旱复合胁迫下叶片SIF与P_(n)的相关性(R^(2)=0.42)小于冠层SIF与GPP的相关性(R^(2)=0.52),随着单一胁迫的增强,二者之间的相关性逐渐降低,且干旱胁迫对二者关系以及P_(n)和GPP的影响均大于高温胁迫。此外,环境变量中温度对SIF与P_(n)关系的影响最大,其次是饱和水汽压差(vapor pressure deficit,VPD),光合有效辐射(photosynthetic active radiation,PAR)影响最小,且SIF与P_(n)之间的相关性随温度的增加逐渐降低,随VPD的增大先降后升,随PAR的增加先升后降。高温干旱复合胁迫下冠层和叶片SIF大小与植物光合作用强弱有一定关联性,并受环境变量影响。

枸杞叶片净光合速率与其它生理参数及环境微气象因子的关系

采用英国PPS国际有限公司生产的CIRAS-1型光合作用综合测定仪测定了3a生枸杞6月下旬净光合速率、蒸腾速率、气孔阻力等植物生理因子的逐时变化,并同时测定了照度、光合有效辐射、叶温、气温、湿度和田间微风。通过枸杞诸因子与外界环境气象因子的模拟,研究了枸杞叶片净光合速率与外界光、温、水、气和风的关系。结果表明,枸杞净光合速率除受蒸腾速率、气孔导度等因子的影响外,与辐射、温度等环境因素和气象因素的关系非常密切,可以用某些环境气象因子推测植物生理因子的变化。

基于植被指数的棉花冠层光合有效辐射截获量和叶片净光合速率估算研究

【目的】分析不同水分处理下棉花冠层植被指数与吸收光合有效辐射截获量(FAPAR)和叶片净光合速率(Pn)之间的相关性,并通过植被指数反演FAPAR和Pn,以实现非接触、非破坏、快速、实时、大面积监测棉花的生长状况。【方法】用美国ASD Fieldspec Pro FR 2500高光谱辐射仪、LI-190SA线性光量子传感器和LI-6400便携式光合测试系统,分别测定棉花新陆早33号不同水分处理关键生育时期的冠层高光谱数据、光合有效辐射(PAR)和叶片净光合速率。【结果】不同水分处理的棉花新陆早33号冠层FAPAR与Pn均在开花结铃期达到最大值,在吐絮期达到较低值。建立重归一化植被指数(RDVI)、差值植被指数(DVI)、增强型植被指数(EVI)、光化学反射植被指数(PRI)与FAPAR、Pn的函数模型都达到极显著性相关。其中EVI与FAPAR,PRI和Pn的相关性最高(rEVI-FAPAR=0.686 3**,RMSE=0.04,rPRI-Pn=0.644 7**,RMSE=3.39,n=20),利用它们相关性最高的函数模型方程分别估算FAPAR和Pn,实测值和估测值都达到极显著(r实测FAPAR-估测FAPAR=0.805 4**,r实测Pn-估测Pn=0.760 9**,n=20)。【结论】可以用高光谱植被指数无损的提取棉花光合生理参数信息。

叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟

光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响。该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系。在此基础上,进一步建立了适合不同光温条件的温室黄瓜花后叶片最大总光合速率与叶片氮浓度关系的通用模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,建立的模型能较好地预测不同定植期黄瓜叶片氮浓度对叶片最大总光合速率的影响。模型对温室黄瓜叶片最大总光合速率的预测结果与实测结果之间基于1︰1直线的决定系数和均方根差分别为0.83和1.56μmol·m-2·s-1。建立的模型可以为温室黄瓜周年生产的氮素精确管理提供理论依据与决策支持。

棉花反射光谱与叶片净光合速率的相关分析

针对传统获取植被生长信息对植被的破坏大、费时费力等问题,提出用高光谱实时动态、非损伤地获取棉花的光合作用参数,监测棉花的长势和预测产量。用美国ASD Fieldspec Pro FR 2500高光谱辐射仪和LI-6400便携式光合测试系统测试棉花新陆早33号不同水分处理4个关键生育时期的冠层高光谱数据和叶片净光合速率(Pn)。多元统计分析表明,近红外759nm(r=0.53**,P<0.01,n=40)和红光670nm(r=-0.7**,P<0.01,n=40)为光谱反射率与Pn的敏感波段;采用红光670nm与近红外759nm波段的光谱反射率组成归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)与Pn建立幂函数关系模型,RVI与Pn的相关性高于NDVI与Pn的相关性。研究结果表明,叶片净光合速率反映棉花的光合生产能力和生长状况,利用RVI能更好地预测棉花的叶片净光合速率。

不同栽培基质对兜兰(Paphiopedilum callosum)生长及叶片净光合速率的影响(英文)

用绿色苔藓、泥炭藓、西班牙苔藓、椰子壳碎块、碎砖块、腐殖土、木炭碎块、hydrotuon(一种经高温烧制后类似于蛭石的材料)和碎石子等9种材料为栽培试验基质,观察它们对兜兰Paphiopedilum callosum生长和叶片净光合速率的影响。结果表明,试验基质对兜兰叶片净光合速率、叶绿度(SPAD)没有显著影响。在腐殖土、三种苔藓基质中,植株有较大的总叶面积、植株鲜重和冠幅。不同基质对植株的外观质量有显著的影响。木炭基质中的植株生长率比其它基质的低,在腐殖土中的叶面积比在木炭中的高25%。三种苔藓、碎砖块、椰子壳碎块基质中,植株有较大的叶面积、新芽数和较高的外观质量。木炭使植株的外观质量显著降低且导致叶片发黄甚至死亡。兜兰在腐殖土中生长最好,其次为三种苔藓和椰子壳碎块,木炭最差。

番茄叶片光合作用对水肥耦合的响应

研究了不同水肥因子对番茄叶片光合作用的影响。采用五元二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,建立了水分、氮、磷、钾和有机肥用量对番茄叶片光合速率的数学模型。随灌水量的增加,番茄叶片光合速率呈开口向下的抛物线状变化;光合速率随施氮量、施磷量、施钾量和有机肥用量的增加呈先减少后增加的变化规律。交互效应表现为,灌水量与施氮量和施磷量呈负的交互作用,有机肥用量与灌水量、施氮量和施钾量、施氮量与有机肥用量、施钾量与有机肥用量对光合速率的影响具有正交互作用。灌水和氮、磷、钾、有机肥施用对番茄叶片光合速率的影响既相互促进,又相互制约,只有合理的水肥管理措施才能提高番茄叶片的光合速率。

果实套袋对梨果台枝叶片光合作用的影响

研究分析了果实套袋对华山、翠冠和丰水3个砂梨品种果台枝叶片光合作用的影响。结果表明:果台枝果实套袋后,枝上叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著下降,而胞间CO2浓度(C i)没有较大差异,可能与果实套袋后"库"力减弱有关。

柴达木地区不同氮磷钾配比与马铃薯叶片光合特性的关系

[目的]通过不同配比的氮磷钾施肥处理,探讨马铃薯植株叶片光合特性与产量的关系。[方法]以青薯6号为试验材料,采用3因素2次通用旋转组合设计,研究柴达木地区马铃薯氮磷钾肥的施用量与块茎产量、叶绿素含量、叶片光合速率之间的关系。[结果]马铃薯氮磷钾肥的施用量与块茎产量、叶绿素含量、叶片光合速率之间有极显著的回归关系。在低施肥量范围内,块茎产量、叶绿素含量、叶片光合速率随着氮、磷、钾肥施用量的增加而呈递增趋势,当块茎产量、叶绿素含量、叶片光合速率达到最高点后,随着氮、磷、钾肥施用量的增加,块茎产量、叶绿素含量、叶片光合速率不再增加。叶绿素含量与光合效率密切相关,其相关密切程度高于叶绿素含量与块茎产量、光合速率与块茎产量的相关程度。[结论]马铃薯块茎产量最高时的最优施肥量组合为:N239.2kg/hm2、P2O5240.0kg/hm2、K2O119.6kg/hm2。叶绿素含量、光合速率最高时的施肥量最优组合为:N239.2kg/hm2、P2O5191.3kg/hm2、K2O119.6kg/hm2。

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

玉米是我国主要经济作物,同时也是需水量较大的农作物,不同生育时期,玉米对水分需求十分敏感。如果在玉米关键时期出现连续干旱,会导致玉米产量不稳定。因此,研究不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的影响,就成为现阶段农技工作者需要重点攻克的难题。1 材料和方法本次研究主要以郑单958为供试材料,于2016年6月中旬小麦收获后,及时抢墒播种,6月20日玉米出苗。本次试验选择在某县的农业示范区进行,当地年平均气温为17.6度,年平均降水为1200mm。本次实验采取小区实验,每个小区面积12.6平米,各个小区之间设置隔离行并对土壤进行有效隔离,防止相互渗透。1.1 实验方法本次实验在每个小区内装置有两个土壤水分传感器,由数据采集器自动采样并记录每小时中土壤水分的含量,以此来计算每个观测区域内的灌溉用水量。灌溉过程中使用带小孔的PVC管道进行滴灌。实验时间从7月3日开始,直到玉米正式收获。每个处理区域的灌溉量要结合田间持水量百分比的土壤含水量进行控制。本次试验共设计三个处理区域,灌溉量分别按照土壤体积含水率占田间持水量的50%、65%和80%进行处理,每个处理区域进行三次重复,处理区域上方则盖有遮雨棚,排除降雨干扰。三个处理区域分别命名T1、T2和T3。1.2 数据测定采用便携式光合仪,在玉米拔节期和成熟期,选择晴朗天气相,测定各个处理区域玉米叶片光合速率,蒸腾速率、二氧化碳浓度、气孔导度,进而进一步计算叶片水分利用效率。1.3 数据处理本次试验选择Excel2003进行数据表格制作,分析采用SPSS13.0统计学软件,对数据进行统计分析。2 结果2.1 不同水分条件下玉米光合速率和蒸腾速率变化在玉米开花期,测定玉米叶片光合速率变化,通过连续测定可以看出,在三种水分胁迫条件下,玉米光响应曲线变化趋势基本保持一致。玉米在不同光照强度下,玉米光合速率会随着光照强度的增加而增加,其中T3处理区域的增长效率最大,最大为34μmol·m-2·s-1,其次是T2和T1,最大为30μmol·m-2·s-1和24μmol·m-2·s-1。当玉米处于强光照时,T2和T3会随着光照强度的增加而趋于平稳增加,T1处于不会变化趋势,几乎不会随着光照强度的增加而增加,甚至有下降的趋势。由此可以看出,在不同干旱胁迫条件下,玉米对强光有效辐射的利用率远远小于正常供水。然后分别选择了玉米拔节期和玉米成熟期进行光合日变化的测定,测定效果。玉米进入拔节期之后,光照强度会逐渐增强,三个处理区域,玉米光合速率和蒸腾速率都逐渐升高,在中午11时时达到高峰,12-14时理光合速率进入波谷,出现这种情况,主要是因为这个时段气温不断升高,为了避免水分过度散失,玉米叶片气孔关闭,光合速率减弱。正如下午15时后,玉米光合速率和蒸腾速率又会出现一个波峰,此后,由于光照强度逐渐减弱,光合速率和蒸腾速率逐渐下降。

紫红叶甘蓝型油菜叶片的色素变化及光合生理特性

为紫红叶甘蓝型油菜的高效育种和推广利用提供参考,通过测定相对花青素含量、叶绿素含量和可溶性糖含量等研究亚种间远缘杂交新品系紫红叶甘蓝型油菜的叶片色素变化和光合生理特性。结果表明:紫红叶甘蓝型油菜苗期花青素含量达4.901(A_(530)-0.25A_(657))/g,高于抽薹期和开花期。其净光合速率日变化在苗期均呈单峰曲线,无光合午休现象,在12:30时净光合速率达峰值;开花期则呈双峰曲线,且存在明显的午休现象。叶绿素含量呈苗期高、抽薹期低、开花期高的双峰曲线。可溶性糖含量呈苗期至抽薹期逐渐升高,之后明显下降的单峰曲线;且叶色较深的紫红叶甘蓝型油菜的可溶性糖含量最高(达8.837 mg/g),浅紫叶次之,绿叶最低。紫红叶甘蓝型油菜苗期花青素相对含量与叶绿素含量、叶绿素含量与可溶性糖含量均呈显著负相关;抽薹期花青素相对含量与可溶性糖含量呈极显著正相关;开花期花青素相对含量与可溶性糖呈显著正相关,相关系数为0.9740。

重金属对水稻光合作用和同化物输配的影响

光合速率测定表明,0.025～1.0mmolL的Cu2+、Cd2+和Hg2+显著抑制水稻叶片的光合速率,且抑制程度随Cu2+、Cd2+和Hg2+浓度的增高而增强。示踪动力学分析表明,0.5mmolL的Cu2+、Cd2+和Hg2+抑制光合产物在叶内不同状态间的转化,影响叶中光合产物的输出,导致叶内小分子糖的累积,使叶片光合速率受糖浓度增高的反馈调节而下降。电泳分析表明,Cu2+、Cd2+和Hg2+抑制叶内淀粉酶同功酶的表达,并进而抑制光合同化物在叶内可输配态和暂贮态之间的转化。

宁麦9号功能叶衰老过程中光合膜特性的变化

以小麦新品种宁麦 9号为材料,自旗叶全展始对其 3片功能叶衰老过程的生理变化进行了研究。试验表明:叶片衰老早期,叶片光合速率、叶绿素含量、电子传递链活性呈上升趋势;衰老中后期,则呈迅速下降趋势。同时在衰老后期,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶 (POD)活性减弱,意味着膜的保护系统受到损坏,导致超氧阴离子 (O-2 )含量急剧上升,进而引起膜质过氧化产物丙二醛(MDA)含量的上升。衰老期间所测指标的变化都是倒 3叶最先变化且变化较快,倒 2叶和旗叶次之,表明宁麦 9号的 3片功能叶的衰老是由下而上的顺序发生的。

钾肥对春玉米‘中单509’叶片生理特性及产量的影响

钾是影响玉米生长和产量的重要因素之一。为研究玉米不同生育期叶片光合特性在不同施钾水平的表现及其与产量间的关系,阐述光合特性的变化特性,探讨玉米高产节肥的适宜施钾量,本研究采用春玉米‘中单509’为试验材料,设置5个施钾水平,测定不同生育期叶片的光合速率、叶绿素含量和产量。结果表明:随着施钾量的增加,玉米叶片的光合速率和叶绿素含量均表现先上升后下降的趋势,不同的施钾肥水平,玉米叶片光合速率和叶绿素含量都在开花期达最大值;玉米叶片光合速率、叶绿素含量除成熟期外,均以施纯钾量为67.50 kg/hm^2时达最高;施纯钾量在67.50kg/hm^2时,‘中单509’产量达到最大,各生育期的叶片可溶性糖含量达最高;通过试验建立了施钾量与产量之间的回归方程。不同施钾量对玉米叶片的光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量和产量有显著的影响,施用适量的钾肥有利于玉米叶片的光合作用和产量的提高。