榆树秋季衰老叶光合特性研究

全球气候变化使得新疆植物的生长季变长,对其生理生态产生影响。文章采用Li-6400XT便携式光合测定系统,测定乌鲁木齐市晚秋榆树的光合作用参数,总结其秋季衰老叶光合特性,揭示榆树的生理特征对气候变化的响应。研究结果表明,其净光合速率日变化呈双峰曲线,15:00出现"午休"现象,净光合速率最高峰出现在13:00,为14μmol·m-2·s-1,次峰出现在17:00,为6umol·m-2·s-1。榆树净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、大气温度(Ta)以及空气相对湿度(RH)之间呈正相关,而与胞间二氧化碳浓度(Ci)呈负相关。秋季延长下,榆树仍具有较高的光合作用,属于"气孔主导型"和"气温主导型",这有利于西北干旱区的绿洲生态建设和城市绿化植被管理。

秋季延长下2种丁香衰老叶片光合特性的研究

采用LI-6400XT型便携式光合仪,对秋季暴马丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)的衰老叶片光合日变化进行观测。结果表明,暴马丁香和紫丁香的气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关,净光合速率和胞间CO_2浓度呈负相关;紫丁香和暴马丁香叶片Pn的日变化均为"双峰"曲线,紫丁香的第一个峰值出现在11:00,为6.789 1μmol/(m^2·s),第二个峰值出现在17:00,为7.041 2μmol/(m^2·s);而暴马丁香较明显的峰值出现在17:00,为10.186 8μmol/(m^2·s)。二者均没有"午休"现象。暴马丁香和紫丁香的光合特性差异明显,说明在秋季延长环境下暴马丁香和紫丁香相比,紫丁香具有较强的光合能力和较高的光能利用率,具有较高的竞争优势。

茄未成熟叶与衰老叶叶绿体超微结构比较研究

为揭示叶衰老对茄叶叶绿体超微结构的影响,用透射电子显微技术对茄未成熟叶和衰老叶叶肉细胞叶绿体进行比较研究。结果表明:未成熟叶叶绿体类囊体染色深,基粒柱状,许多基粒类囊体向基质中延伸,基粒之间由基质类囊体连接,基质中有大量淀粉和少量质体小球,小球体积小,直径0.1μm以下;衰老叶叶绿体类囊体染色较浅,基粒球状,基粒类囊体向基质中的延伸减少,基质类囊体减少,淀粉减少,质体小球数量增多、体积增大,直径可达0.9μm,基质中有酚类物质积累。显然,叶衰老引起茄叶肉细胞叶绿体类囊体膜组成改变,基质类囊体解体,淀粉减少而质体小球增加,并引起酚类物质积累。

茄子衰老叶质体小球降解途径的观察

采用透射电子显微技术对茄子幼叶和衰老叶的质体小球进行了比较,并着重对衰老叶质体小球的降解途径进行了观察。结果表明,茄子幼叶质体小球小,电子染色深,老叶质体小球大,电子染色浅;老叶中质体小球发生降解,降解发生在叶绿体内或液泡内,显示降解遵循叶绿体途径或液泡途径。在叶绿体途径中,降解不是从质体小球整个表面同时开始,而是从质体小球表面某一点开始,降解区域电子透明,结果使质体小球呈现为一侧凸起而另一侧凹陷。在液泡途径中,液泡中的质体小球由基质包围着,显示质体小球并不单独进入液泡,而是连同部分叶绿体基质一起进入液泡。

吉林蛟河阔叶红松林主要树种叶片养分含量及氮磷再吸收特征

以吉林蛟河阔叶红松林常绿乔木(红松)和3种落叶乔木(蒙古栎、紫椴和色木槭)为研究对象,采集4种乔木成熟叶与衰老叶,测量其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,并计算其化学计量比和养分再吸收效率,分析不同生活型乔木叶片养分含量、化学计量比和养分再吸收效率的差异,研究不同生活型乔木养分保存机制。结果表明:(1)落叶乔木叶片N、P含量显著高于红松,衰老叶N含量差异不显著。(2)红松成熟叶C∶N、C∶P显著高于落叶乔木,红松衰老叶C∶N显著高于落叶乔木,不同生活型乔木叶片N∶P没有显著差异。(3)落叶乔木N再吸收效率(NRE)和P再吸收效率(PRE)显著高于红松;乔木叶片NRE/PRE比值均大于1。(4)乔木成熟叶N、P含量均与NRE和PRE呈显著正相关关系,衰老叶C∶N和C∶P均与NRE和PRE呈显著负相关关系。总之,吉林蛟河阔叶红松林4种乔木成熟叶养分含量会影响其养分再吸收效率,衰老叶C∶N和C∶P可以反映其养分再吸收效率,4种乔木均更倾向于从衰老叶片中吸收N。

喷施6-BA对不同种植密度白刺叶衰老的影响

研究了两种种植密度(低密度种植株行距:1.2 m×1.5 m、高密度株行距:0.8 m×1.0 m)下白刺生长期外源喷施不同浓度6-BA(0 mg·L^(-1)、10 mg·L^(-1)、20 mg·L^(-1)、30 mg·L^(-1))后叶光合参数(Pn、Tr、Gs、Ci)、叶绿素(Chl)及叶片渗透调节物质脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性的动态变化及其变异规律,探讨6-BA及种植密度对白刺叶衰老的影响及作用机理。结果表明:20 mg·L^(-1)6-BA处理低密度种植下的白刺叶Pn、Tr、Gs较未经6-BA处理显著高出37.72%、117.94%、83.18%,而Ci值较对照显著降低32.29%。相较其他6-BA处理的两种种植密度下白刺叶衰老相关生理指标,20 mg·L^(-1)6-BA处理低密度种植的白刺在叶发育前期(t1至t3时期)可有效促进Chl和SP合成,叶发育后期(t4、t5时期)则可有效缓解Chl、SP、Pro降解和抑制MDA、H2O2含量增加。10 mg·L^(-1)和20mg·L^(-1)6-BA处理可促进白刺叶生长前期抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的增加,减缓叶生长后期酶活性的下降。相同浓度6-BA处理的3种酶活性均表现为低密度>高密度。主成分及隶属函数分析综合表明,花芽萌动至果实脱落期间以20 mg·L^(-1)6-BA每隔10 d(共8次)处理低密度种植下的白刺叶片抗衰老能力最强。喷施6-BA和减小种植密度可作为缓解白刺叶衰老、实现白刺高效种植及资源有效开发利用的重要技术措施。

干旱条件下深施肥对春小麦旗叶生态化学计量特征及其光合碳同化的影响

深施肥能提高旱地作物的水肥利用效率,是作物增产的重要技术途径之一,但目前对其营养生理机制,尤其是从旗叶生态化学计量特征的角度缺乏系统研究分析。本研究采用桶栽定量控制试验的方法,在2021—2022年以‘陇春35号’为供试品种,设置30 cm深施肥(D30)、15 cm浅施肥(D15)和不施肥(CK)3个处理,研究不同处理对春小麦挑旗至灌浆期春小麦旗叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征(C/N、C/P、N/P)的影响,揭示春小麦旗叶养分含量及生态化学计量特征对旗叶SPAD值、Pn、地上部干物质积累、地上部生长速率、产量形成的影响。结果表明,灌浆期D30旗叶C/N值较D15和CK分别降低2.1%~6.4%、5.4%~10.2%;C/P值分别降低3.8%~5.2%、5.4%~6.0%;2021年N/P值分布提高1.4%和4.1%,2022年N/P值分别降低1.6%和0.2%。灌浆期D30旗叶SPAD值较D15和CK分别提高1.8%~6.5%、15.5%~18.2%;Pn分别提高21.6%~27.0%、28.5%~36.6%。扬花至灌浆期D30地上部生长速率较D15和CK分别提高22.1%~41.2%、68.4%~80.8%。成熟期D30地上部干物质积累量较D15和CK分别提高10.6%~11.1%;产量分别提高15.7%~16.0%、46.5%~49.3%。D30氮肥贡献率较D15提高46.6%~52.4%;氮肥偏生产力提高15.7%~16.0%;氮肥农学效率提高69.6%~76.7%。相关性分析表明,灌浆期春小麦旗叶C、N、P含量与旗叶SPAD值、Pn、地上部干物质积累呈正相关;旗叶生态化学计量特征与旗叶SPAD值、Pn、干物质积累呈负相关。因此,在干旱条件下30 cm深施肥通过提高春小麦挑旗至灌浆期旗叶C、N、P含量,延缓扬花期后旗叶N、P含量的降低,优化旗叶生态化学计量特征,降低N、P对春小麦旗叶光合作用的限制,提高春小麦旗叶Pn和地上部生长速率,并且延缓旗叶衰老,促进产量增加。

秸秆还田和不同耕作方式对旱地小麦花后旗叶衰老及产量的影响

秸秆还田搭配土壤耕作对作物生长特性及产量有实质性的影响。本研究通过设置旋耕+秸秆还田(RS)、免耕+秸秆还田(NS)、深松+秸秆还田(SS)、深耕+秸秆还田(DS)以及旋耕+秸秆不还田(CK)5个处理来探究秸秆还田搭配土壤耕作方式对小麦旗叶衰老、产量及产量构成因素的影响。结果表明:与CK相比,秸秆还田与不同的耕作方式缓解了叶绿素与可溶性蛋白的降解,SOD、CAT与POD活性均保持较高的水平,SS处理酶活性持续时间最长,活性最高,其次为NS;旗叶MDA含量表现为CK>RS>DS>NS>SS,秸秆还田与不同的耕作方式显著延缓了小麦花后旗叶衰老。在秸秆还田条件下,不同的耕作方式降低了旱地小麦出苗率与公顷穗数,但提高了分蘖成穗率,SS处理穗粒数、千粒重、产量均最高,显著高于其他处理,分别比CK提高27.62%、10.91%、25.17%。综上所述,在旱地秸秆还田条件下,深松处理有利于缓解小麦旗叶的衰老,提高小麦产量。

小麦根系扩展深度对旗叶衰老及光合产物分配的影响

作物根系生长与地上部的生长发育密切相关。为了研究高产小麦根系的分布与旗叶衰老及光合产物运转分配的关系通过池栽的方法 ,在物理性人为控制根系扩展深度的条件下 ,对小麦旗叶生理状况及光合产物的分配进行了调查。结果表明 ,随着小麦群体根系在土壤中扩展深度的增加 ,小麦生育后期旗叶的衰老速度减缓 (SOD、POD活性增加 ,MDA含量降低 ) ,旗叶叶绿素降解速度变慢 ,而光合作用强度增加。不仅如此 ,根系的扩展深度还对光合产物的运转分配有影响。根系分布较浅时 ,运输分配到茎鞘等营养器官的干物质比例较大 ,而根系扩展较深时 ,则运输分配到穗部等生殖器官的干物质比例较大。

土壤深松对小麦根系活性的垂直分布及旗叶衰老的影响

土壤深松打破犁底层可改变土壤的理化性状 ,从而改善小麦根系的生长条件。与对照 (未深松 )相比 ,小麦的群体根系活性明显提高 ,垂直分布下移 ,使深层土壤的群体根系活性相对提高 ,进而对延缓地上部衰老和提高产量产生积极效应。

不同水分处理对耐旱性不同小麦品种旗叶衰老的影响

在防雨池栽条件下 ,研究了不同土壤水分处理对不同耐旱性小麦品种旗叶衰老的影响。结果表明 ,开花后小麦旗叶叶绿素含量、i PAs含量和光合速率均随土壤水分含量降低而降低 ,而 MDA和 ABA含量升高 ,旗叶衰老进程加快 ,产量降低。旱地品种莱农 883 4比水浇地品种鲁麦 7号上述指标随土壤水分含量降低而下降或升高的幅度小 ,这是旱地小麦品种莱农 883

氮肥运筹比例对稻田套播强筋小麦产量及花后旗叶衰老的影响

为给稻田套播小麦优质高产栽培提供理论依据,在江苏淮北地区通过大田试验,研究氮肥运筹比例对稻田套播强筋小麦花后旗叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和籽粒产量的影响。结果表明,在总施氮量(240 kg.hm-2)相同条件下,随拔节肥和孕穗肥施氮比例的上升,小麦产量、氮肥偏生产力(PFP)和氮肥农学效率(NAE)逐渐升高,但后期施肥比例过高,产量有所下降,以基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥为3∶3∶2∶2的处理籽粒产量、PFP和NAE最高。随花后生育进程的推移,小麦旗叶叶绿素含量和SOD活性呈单峰曲线变化,MDA含量呈上升趋势。随拔节肥和孕穗肥施用比例的提高,旗叶叶绿素含量和SOD活性下降速率变缓,MDA含量上升速率也减缓。本试验条件下,基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥施用比例为3∶3∶2∶2的氮肥运筹方式有利于减缓花后旗叶衰老,提升氮肥利用效率,提高粒重和产量。

测墒补灌对2个小麦品种旗叶叶绿素荧光及衰老特性的影响

【目的】探讨测墒补灌和定量灌溉对2个小麦品种旗叶叶绿素荧光、衰老特性及籽粒产量的影响,为小麦节水高产提供理论依据。【方法】于2013—2015两年度,在大田条件下,选用泰农18(T18)和济麦22(J22)2个小麦品种,设置3个水分处理:W0(全生育期不灌水)、W1(依据0—40 cm土层土壤相对含水量进行测墒补灌,拔节期和开花期目标土壤相对含水量均为65%)、W2(定量灌溉,拔节期和开花期分别灌溉60 mm),研究测墒补灌和定量灌溉对2个小麦品种旗叶叶绿素荧光特性及衰老特性的影响。【结果】W1处理通过调节拔节期和开花期灌水量,保持灌水后0—40 cm土层土壤相对含水量在65%,可防止灌水过多或过少,为小麦生长发育创造适宜的土壤水分环境。W1处理条件下,两小麦品种开花后14、21和28 d的旗叶电子传递速率、光化学猝灭系数、PSⅡ实际光化学效率及旗叶蔗糖含量均显著高于W2处理,磷酸蔗糖合成酶活性在花后14和21 d显著高于W2处理;两小麦品种开花后14、21和28 d的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性均显著高于W2,但同期旗叶丙二醛含量显著低于W2并保持较高的旗叶可溶性蛋白含量。两年度T18和J22两品种W1处理的籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益均显著高于W2。品种间比较可知,T18两灌水处理的旗叶电子传递速率、光化学猝灭系数、PSⅡ实际光化学效率及旗叶蔗糖含量在花后21和28 d均显著高于J22,磷酸蔗糖合成酶活性在花后7、14和21 d亦显著高于J22;T18开花后21和28 d的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量均显著高于J22,但同期旗叶丙二醛含量显著低于J22。同一年度同一处理条件下,T18和J20总耗水量和水分利用效率均无显著差异;在W0处理条件下,J22的籽粒产量显著高于T18;但在W1和W2处理条件下,T18的籽粒产量、灌溉效益均显著高于J22。【结论】在小麦拔节期和开花期依据0—40 cm土层土壤相对含水量进行测墒补灌至65%土壤相对含水量,是两小麦品种同步实现高产与节水的有效措施。在灌溉条件下T18的产量潜力高于J22,但在干旱条件下,其对水分敏感,致使产量低于J22。

施肥深度对旱地小麦花后旗叶衰老及产量的影响

土柱栽培研究了施肥深度对旱地小麦花后旗叶衰老及产量的影响 ,结果表明 :较深层次 ( 2 0～ 40 cm)施肥 ,旗叶 SOD、CAT活性可保持较高水平 ,可溶性蛋白质含量降低慢 ,抑制MDA含量的产生 ,有利于延迟旗叶衰老 ;施肥过浅和施肥过深 ,旗叶衰老快 ,产量较低。从整体看 ,处理 2与处理 1及处理 4差异显著 ,与处理 3差异较少。由此认为延迟旱地小麦旗叶衰老的施肥深度应在 2 0～ 40 cm左右 ,并可据此制定管理方案 ,以获得高产高效。

深耘断根对旱地高产小麦花后旗叶衰老及产量的影响

在旱地大田条件下研究了深耘断根对旱地高产小麦花后旗叶衰老及产量的影响。结果表明 ,四个处理中以冬前深耘断根效果最好 ;起身期深耘断根与对照 (不断根 )次之 ,冬前和起身期都深耘断根 ,效果最差。冬前深耘断根可延迟花后旗叶 SOD与 CAT活性、旗叶可溶性蛋白质含量下降及旗叶 MDA含量的升高 ,从而延缓旗叶衰老 ,使产量提高 。

冬前深耘断根对小麦根系活性的垂直分布及旗叶衰老的影响

1996～ 1998年 ,用P2 O5同位素示踪技术研究了冬前深耘断根对小麦群体根系活性的垂直分布及旗叶衰老的效应。结果表明 ,冬前深耘断根可显著提高生育后期的小麦群体根系活性 ,使群体根系活性的垂直分布下移 ,深层土壤的群体根系活性相对提高 。

不同水分条件下氮素营养对辽春10号小麦旗叶衰老的影响

为给春小麦高产栽培提供依据，以辽春10号春小麦为研究对象，在盆栽条件下，研究了不同土壤水分·条件下氮素营养对春小麦灌浆期旗叶衰老的影响。结果表明，随着土壤水分胁迫的增加，春小麦旗叶SOD活性降低，POD活性先降低后升高，O2·产生速率、外渗电导率和MDA含量增加，这是干旱胁迫造成旗叶衰老的主要原因之一。土壤相对含水量低于45%时，旗叶SOD活性显著降低，POD活性较正常水分处理（土壤相对含水量为75%～80%）出现售增，植株活性氧清除系统受到破坏；增施氨肥加重了质膜受损程度，O2·产生速率、外渗电导和MDA含量增加，旗叶衰老加速。而当土壤相对含水量在45%～75%之间时，增加氨肥的作用与之相反：增施氨肥可以减缓期叶衰老，氨肥的效应随着氨肥施用量的增加和土壤含水量的升高而加强。当土壤相对含水量高于75%时，高氨处理由于地上部生长旺盛，蒸腾剧烈，引起水分供应不足，使旗叶SOD和POD活性低于其他氨肥处理，O2·产生速率、外渗电导率和MDA含量增加。

杂交稻开花后根系活力与旗叶衰老和产量形成的关系

比较研究杂交水稻和常规水稻开花后旗叶衰老、根系活力及产量形成的关系。结果表明：①水稻开花后旗叶与根系各衰老指标变化关系十分密切。根系伤流强度下降，伤流液中氨基酸含量的下降、ＭＤＡ含量的上升与旗叶叶绿素、可溶性蛋白质含量及ＳＯＤ活性降低、ＭＤＡ含量和膜相对电导度增加正相关。②根叶早衰导致旗叶光合速率迅速降低，籽粒增重缓慢，千粒重低，结实率低。③与常规水稻相比，杂交稻生育后期根叶衰老快。因此，保证杂交稻第２个灌浆高峰并促进籽粒迅速增重，是提高杂交水稻结实率及增产的有效途径。

氮素营养调控小麦旗叶衰老和光合功能衰退的生理机制

研究表明，氮素营养提高了旗叶老化过程中的叶绿素含量和光合速率，延缓了叶片衰老和光合功能衰退，增加了旗叶内细胞分裂素类物质（ZRs）含量，减少了促表激素ABA的累积量。氮素处理使旗叶老化过程中光合机构的RuBPcase活性和PS1、PS2活性均得以增加，但氮素对RuBPcase活性下降的延缓效果更为明显，相对增加了叶片老化过程中RuBPcase活性与PS1和PS2活性的比值，使光合机构光反应与暗反应之间的平衡状况得到改善，过剩还原力减少。此外，氮素营养使旗叶老化过程中超氧阴离子（O-2）的产生速率降低，H2O2的累积量减少，并提高细胞中活性氧清除酶SOD和CAT的活性。氮素营养可能主要通过调节细胞内的激素平衡，以及改善光合机构的自身运转平衡状况，减少了细胞中对生物体具有强烈伤害的活性氧的产生速率及其累积数量、提高了活性氧清除酶的活力，由此在很大程度上延缓了旗叶的衰老和光合功能衰退，延长了旗叶的光合功能期。

旱地小麦不同品种旗叶衰老代谢比较研究及利用

对旱地条件下冬小麦品种郑旱１号、豫麦２号和豫麦４１号的旗叶衰老代谢进行了比较研究。结果表明，豫麦４１号旗叶表现早衰特征，光合色素和可溶性蛋白质含量降解较快，灌浆后期Ｏ·２产生和ＭＤＡ积累快，叶功能迅速下降；郑旱１号小麦旗叶衰老较迟，后期叶功能强，表现出较强的耐旱性；豫麦２号旗叶衰老居中，耐旱性中上等。旱地小麦应选择那些耐旱性和丰产性协调、叶功能期长的品种。