不同种植密度对超高产稻田春玉米产量性状及光合生理特性的影响

通过不同种植密度对“紧凑型”品种超试1号的群体光合生理性能及产量性状进行研究.结果表明,在6.75 ～ 9.75万株/hm2密度范围内,随着种植密度的增加,群体叶面积指数(LAI)显著增大,光合势(LAD)增加,冠层的光合有效辐射(PAR)的截获率增大,但叶片叶绿素相对含量(SPAD)降低和比叶重(SLW)下降;在灌浆...     

苗期和灌浆期干旱-复水对高粱光合特性和物质生产的影响

本研究以高粱吉杂305和吉杂127为试验材料,研究苗期和灌浆期干旱-复水过程对高粱光合特性和物质生产的影响。结果表明,在苗期和灌浆期干旱胁迫下,2个高粱品种的光合作用受到了明显的抑制,其中净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递效率（ETR）和相对叶绿素含量（SPAD值）均出现了不同程度的下降,且吉杂305降幅低于吉杂127,而干旱使初始荧光（Fo）升高,且吉杂127升高幅度较大。2个时期干旱-复水后,吉杂305光合指标均有所恢复且与对照比较差异不显著,而吉杂127恢复程度有限,除苗期Pn、Ci,灌浆期Gs等指标外,其余光合指标与对照比较差异显著。经历2个时期干旱-复水导致高粱各器官的干物质量、单株子粒产量、单株生物产量和收获指数降低,吉杂127各产量指标的降幅均高于吉杂305,抗旱指数较低。     

不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性

研究了种植密度对夏播玉米(CF008、郑单958和金海5号）冠层结构及光合特性的影响,目的是通过密度调控,构建高效冠层,发挥品种潜力,同时确立不同夏玉米品种高产高效冠层的定量化技术指标。结果表明,3个夏玉米品种均在中或低密度下（CF008为9.75和11.25万株 hm-2,郑单958为8.25和9.75万株 hm^-2,金海5号为6.75和8.25万株 hm^-2）构建的冠层较合理,冠层光合性能较高。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶绿素相对含量（SPAD值）和净光合速率（Pn）均随着密度的增加而降低,说明高密度易造成群体内光分布不合理,导致光合性能的降低。灌浆中期前群体光合势（LAD）和叶面积指数（LAI）均表现为中或高密度条件下较高,而后为中或低密度下较高,并且吐丝后LAD所占比率为中或低密度处理显著高于高密度处理,说明高密度条件下冠层结构不合理,造成生育后期叶片提早衰老。在中或低密度下,群体穗位层透光率较大,吐丝期和灌浆中期分别为13.4%~19.45%和16.19%~21.48%;叶面积发展动态较为合理,吐丝期LAI达5.59~6.75,成熟期仍然保持在2.24~3.68,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝期中上层叶片Pn达到33.6~43.8 μmol CO2 m^-2 s^-1;吐丝后的群体LAD较高,特别是中密度下LAD达172.01~235.91 m2 d m-2,后期光合面积持续时间较长,更有利于玉米产量的提高。     

不同水分条件下小麦持绿表型性状评价及其与产量相关性研究

找出适宜在多个环境条件下评价小麦持绿性状的表型指标,为快速筛选小麦持绿品系,加速抗旱、高光效育种进程提供数据支撑。以包含306个家系的RIL群体（旱选10号×鲁麦14）为材料,分析了不同水分条件下灌浆不同时期旗叶叶绿素SPAD值、功能绿叶面积持续期（GLAD）以及衰老参数变化特征,并对其与产量性状的相关性进行了研究。结果表明：RIL群体SPAD值、GLAD在整个灌浆期的变化动态复杂,衰老相关参数无法反映其动态变化过程。2种水分条件下,在灌浆后期（花后20、25和30d）SPAD值与粒宽、粒厚、千粒重以及单株产量呈显著或极显著正相关。在灌溉条件下花后10、13、16、19和22d的GLAD与单株产量呈极显著正相关;而在干旱胁迫条件下GLAD与单株产量相关性则未达到显著水平。不同环境条件下,旗叶SPAD值在灌浆后期（花后20、25和30d）相比于GLAD和衰老特征参数与产量性状具有更好的相关性,且测定相对简单,更适宜于持绿品系的快速筛选。     

密度和播期对京单68冠层结构和产量的影响

以玉米品种京单68为研究材料,通过设置种植密度(52500,60000,67500,75000,82500株/hm²)和播期(5/15,6/13)两个处理因素,研究种植密度和播期对京单68冠层结构和产量的影响。结果表明,京单68的群体叶面积指数(LAI)随生育进程呈先升高后降低的单峰曲线变化,峰值出现在吐丝期。随种植密度增加,京单68的群体LAI和群体光合势呈增加趋势,但增幅逐渐减小。不同播期间,群体LAI表现为春播高于夏播,但LAI到达峰值的时间则表现为春播较夏播晚Sd。就产量而言,随密度增加,京单68的群体产量呈升高趋势,但增幅逐渐减小。不同播期间,春播条件下京单68的穗长、穗粗、穗粒数及产量均高于夏播,而秃尖长则呈相反趋势。密度和播期处理对京单68产量的影响主要体现在穗粒数和千粒重方面。     

高产氮高效玉米品种的筛选及其指标研究

试验在施氮肥条件下以产量和耐低氮胁迫指数筛选氮高效品种,并对筛选指标进行分析。结果表明,郑单958、金山27和郑单17是高产氮高效型玉米品种。不施氮肥条件下,灌浆期茎叶总氮量、吐丝期叶绿素SPAD值和穗位叶氨基酸浓度是氮高效筛选的有效指标;施氮肥条件下,吐丝期茎叶总氮量和穗位叶氨基酸浓度是氮高效辅助筛选指标。高产氮高效型玉米品种无论在施氮肥还是不施氮肥条件下,其营养器官生育后期氮积累能力均强于低产氮低效型玉米品种的,且吐丝期叶绿素SPAD值也具有显著优势。     

覆膜方式和密度对旱地绿豆光合特性及产量的影响

以晋绿豆8号为材料,采用双因素完全随机区组设计,研究不同覆膜方式和密度对旱地绿豆各生育期植株叶面积指数（LAI）、叶绿素相对含量（SPAD）、光合特性及产量的影响。结果表明,在绿豆整个生育期,随着密度增加,叶面积指数（LAI）、净光合速率（Pn）、叶片水分利用效率（LWUE）均增加,蒸腾速率（Tr）降低。与膜上穴播与露地条播相比,膜侧穴播SPAD值分别高4.15%、9.40%,LAI高13.1%、24.5%,净光合速率（Pn）高10.15%、9.93%,蒸腾速率（Tr）高7.5%、11.2%,分枝期到始熟期叶片水分利用效率（LWUE）高3.98%、4.73%。与露地条播相比,覆膜能够明显提高绿豆株高、分枝数、单株荚数;随密度增加,绿豆单株荚数与产量提高明显,膜侧穴播和膜上穴播产量分别提高24.2%、19.9%。其中膜侧穴播（密度16.50万株/hm ²）     

高产旱作玉米品种的光合性能及物质生产力研究

通过对 6个玉米品种在旱作条件下的试验研究 ,结果表明 ,高产旱作玉米品种叶面积指数 (LAI)大 ,衰退慢 ,成熟时LAI仍在 2 0以上。吐丝后光合势明显提高 ,较低产品种平均增加4 6 8%。总光合与产量呈极显著正相关 (r =0 8867 )。叶片光合速率增强 ,干物质积累增多 ,向外转移减少。群体穗数与产量无明显相关 ,但单株穗粒数与群体产量呈显著正相关 (r =0 874 7)。     

种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响

在67 500株 hm^-2、90 000株hm^-2和112 500株hm^-2等3个种植密度条件下,研究了密度和行距配置对超高产夏玉米品种登海701产量和群体光合特性的影响。结果表明,随密度增加,籽粒产量、叶面积指数(LAI)、光合有效辐射(PAR)上层截获率、群体光合(CAP)和群体呼吸(CR)、干物质积累量均提高;而叶绿素含量、穗位叶层和下层PAR截获率则降低。在67 500株 hm^-2下,宽窄行与等行距处理相比无显著优势。但在90 000株 hm^-2和112 500株 hm^-2密度下,80 cm+40 cm行距处理的产量、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、穗位叶层的PAR截获率、花后群体光合速率(CAP)平均值均显著高于其他行距处理(等行距、70 cm+50 cm和90 cm+30 cm);而群体呼吸速率与光合速率的比值(CR/TCAP)则显著低于其他行距处理。说明在较高密度条件下,80 cm+40 cm的宽窄行配置有助于扩大光合面积、增加穗位叶层的光合有效辐射、提高群体光合速率、减少群体呼吸消耗,从而提高籽粒产量。     

水分胁迫下玉米杂交种光合抗旱指数与抗旱性评价研究

通过筛选抗旱玉米品种和抗旱评价指标,进而对其进行生理生化研究,最终实现干旱半干旱地区玉米抗旱节水,是研究玉米高产高效的重要课题。采用盆栽试验方法,选用辽宁省近几年最新选育的12个玉米杂交种,在水分胁迫条件下,对苗期、抽雄吐丝期和灌浆期玉米形态和光合生理等性状特征进行了研究和分析,找出了不同时期水分胁迫下光合抗旱指数与产量抗旱指数的相关性,筛选出了抗旱性较强的玉米品种。结果如下：苗期水分胁迫缩短了58％供试品种抽雄至散粉期时间,延长了83％供试品种的ASI,而铁研120在水分胁迫处理后ASI比对照短,且和其他品种相比,该品种苗期叶片叶绿素含量较高。相关分析表明,灌浆期水分胁迫处理,光合抗旱指数与产量均呈正相关关系,其中,蒸腾速率抗旱指数与产量抗旱指数相关性较强。不同水分胁迫时期的产量抗旱等级划分结果显示,铁研120和铁研58综合抗旱性较强,在苗期、抽雄吐丝期和灌浆期受到水分胁迫,在籽粒成熟期均能获得较高产量。     

种植密度、氮肥和水分胁迫对玉米产量形成的影响

为阐明种植密度、氮肥和水分胁迫对不同玉米品种产量形成的影响,选用6个玉米品种,在两种密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、两种施氮水平(纯氮112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和两种水分(前期干旱控水和正常灌水)处理下进行大田试验,调查玉米源库性状的主要生理参数和籽粒产量。结果表明,在环境压力较小时(低密度、高氮和正常灌水),玉米品种间籽粒产量、源性状(叶面积指数、穗位叶净光合速率和群体源供应能力)、库性状(群体库容量)、源库协调性状(群体库源比值、籽粒灌浆速率和收获指数)以及成熟期干物质积累量和吐丝期至成熟期干物质积累量差异较小,而逆境胁迫下(高密度、低氮和干旱),差异较大。环境压力较大时(高密度、低氮和干旱),叶面积指数、群体源供应能力、成熟期干物质积累量、吐丝期至成熟期干物质积累量、群体库容量和收获指数与籽粒产量呈显著或极显著正相关。由此说明,在玉米品种产量改良中要强化逆境人工选择,以适应自然选择,改善玉米品种逆境下的群体源库性状,增强吐丝期至成熟期叶片的光合生产效率,强源促库,提高逆境下的生产能力和适应性。     

穗期高温对玉米子粒灌浆生理及产量的影响

为揭示玉米穗期高温胁迫对子粒灌浆生理及产量的影响,以耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种先玉335为试验材料,研究了第9片叶完全展开至抽雄期高温对玉米子粒灌浆特性、淀粉合成酶活性、激素含量和产量的影响。结果表明,穗期高温处理,郑单958和先玉335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%;2个品种的粒重和灌浆前期的灌浆速率降低,到达最大灌浆速率的时间延迟,灌浆速率最大时的生长量减小,活跃灌浆期延长;灌浆前期子粒淀粉合成酶活性降低;高温对先玉335的影响明显高于对郑单958。高温处理后,2个品种子粒中的生长素、玉米素核苷和赤霉素含量变化趋势一致,均表现为灌浆初期降低,灌浆后期升高,脱落酸含量表现则相反。     

水分胁迫对不同抗旱型玉米自交系苗期生长的影响

通过水分胁迫处理对不同抗旱型玉米自交系苗期的影响研究,为抗旱育种选择自交系提供选择参考。采用人工控水的方法,研究干旱胁迫对夏玉米抗旱型和对敏感型自交系苗期株高、地上部和地下部分干重、叶面积、比叶重、叶绿素和净光合速等的影响。结果表明：不同抗旱型自交系苗期对水分胁迫的响应不同。抗旱玉米自交系从5叶期开始在干旱胁迫期间的株高、地上部和地下部分干重、叶面积、叶绿素和净光合速率等指标均高于对水分敏感的玉米自交系,且比叶重相对稳定。这表明干旱条件下,抗旱型自交系较普通自交系在苗期能够表现出更好的适应性,本研究对加强抗旱自交系的筛选和选育,进一步提高耐旱节水玉米新品种选择效率具有一定参考价值。     

密度对中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响

为明确种植密度对滴灌中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响规律。试验以中熟春大豆品种‘新大豆27号’和品系‘11-109’为试验材料,大田条件下设置18.0 (D1)、28.5 (D2)、36.0 (D3) 万株/hm2 3个不同种植密度,并对其群体上、中、下三个冠层的叶面积指数、叶绿素含量（SPAD值）、净光合速率、干物质积累量及产量做了系统测定。结果表明,密度由D1增加到D2,叶面积指数、干物质积累量、产量均显著增加;密度由D2增至D3,叶面积指数继续增加,而干物质和产量不再继续增加;增加密度明显降低植株7节以下叶片的叶绿素含量和净光合速率,提高结荚节位,降低单株粒数、粒数和经济系数;新大豆27号的叶面积指数、干物质积累、叶片光合速率等对密度的响应不如11-109敏感。D2是两品种（系）的适宜密度,新大豆27号籽粒产量为5551.13 kg/hm2,较11-109高14.73%。超高产春大豆品种的冠层结构、光合特性及产量对密度的响应不如高产品种敏感。     

黄淮麦区不同小麦品种生育前期光合生理特性及物质积累变化研究

为了解黄淮麦区不同小麦主推品种在生育前期的光合生理特性及其干物质积累变化特点,且为筛选高光合育种亲本提供依据,以温麦6号、周麦18、矮抗58、百农418和百农419为试材,研究了其生育前期光合速率、叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光参数、叶面积指数(LAI)及干物质积累变化规律。结果表明,在生育前期,百农419表现出较强的光合生理特点,其SPAD值在1月10日、1月25日、2月10日、3月1日分别比温麦6号高出2.75%,3.55%,1.43%,20.50%,比周麦18高出8.76%,10.82%,15.80%,16.44%,比矮抗58高出14.19%,16.16%,2.05%,13.74%,比百农418高出14.67%,10.63%,6.01%,13.55%;最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)在4个测定时期均最高,显著高于温麦6号,在1月10日、1月25日、2月10日3个时期显著高于周麦18;光合速率比温麦6号高出20.75%,14.08%,2.91%和13.40%,比周麦18高出44.49%,31.67%,14.96%和20.10%,比矮抗58高出76.11%,28.30%,9.43%和17.51%,比百农418高出49.95%,82.29%,31.40%和20.35%;LAI明显高于其他品种,最终表现为生育前期百农419干物质积累较多。不同小麦品种在生育前期的光合生理特性结果表明,百农419具有作为高光效育种亲本的潜力。     

抽穗后冬小麦旗叶光合特性的变化对产量的影响

为了探讨不同小麦品种之间的光合特性的差异及光合作用与经济产量的关系,本研究选取4个不同冬小麦品种分别在6个生育时期进行了光合特性的测定。结果表明：小麦旗叶6项光合特性指标随发育进程变化的趋势、变化程度基本相同,但不同品种在不同发育时期内光合特性指标的数值、变化程度不同;6项光合特性指标均与籽粒产量正相关;相关程度表现为绿叶面积>气孔导度>胞间CO₂浓度>净光合速率>叶绿素含量>蒸腾速率;不同时期光合特性与籽粒产量的相关性顺序为灌浆中期>灌浆前期>灌浆后期>开花期>抽穗期>灌浆末期;在开花期至灌浆后期,维持和提高旗叶的绿叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂是提高小麦产量的基础。因此,在开展小麦高光效育种时,对种质资源材料进行光合特性测定和比较对育种工作具有非常重要的参考价值和指导意义。     

播种期和密度对不同穗型小麦品种荧光动力学参数及产量的影响

2007-2008年在大田条件下,以两种不同穗型小麦品种为试验材料,研究了播期、密度组合对小麦叶面积系数及生育后期净光合速率、叶绿素荧光动力学参数和产量的影响.结果表明:不同播期和密度处理对不同穗型小麦品种LAI、旗叶Pn、叶绿素荧光动力学参数及产量均存在明显影响,不同穗型小麦品种均表现为晚播高密处理的LAI最小,SPAD值则是早播处理的低.多穗型品种良星99在中播常规播量时其Pn、Fv/Fo和Fv/Fm较大,产量最高,大穗型品种洲元9369也是在中播常规播量时荧光动力学参数的各项指标占优.10月12-19日为适宜播种期范围.     

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的影响

为探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的调控效应,以绥玉13（低温敏感型）和郑单958（耐低温型）为试验材料,于三叶一心期叶面喷施20mg/L ALA,在昼/夜温度为14℃/5℃的低温条件下培养48h,恢复常温48h后取样,分析外源ALA对玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：低温胁迫显著抑制两个玉米品种幼苗的株高、叶面积、鲜重和干重。低温处理导致幼苗SPAD值下降,叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、最大荧光（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、潜在光化学效率（F_v/F_o）及光化学猝灭系数（q_P）水平降低,初始荧光（F_o）和非光化学猝灭系数（NPQ）升高。外源ALA能够促进低温胁迫下玉米幼苗形态建成与物质积累,叶片SPAD值增加。外源ALA能够缓解由低温胁迫导致的叶片P_n、T_r、G_s和C_i下降,提高F_m、F_v/F_m、F_v/F_o及q_P水平,降低F_o和NPQ水平。由此可见,外源ALA能够促进叶片光合作用,提高PSⅡ反应活性,促进物质积累,增强玉米苗期的抗低温能力,且对低温敏感型玉米品种的缓解低温伤害效果更好。     

小麦产量对中后期氮素胁迫的响应及品种间差异

生育中后期土壤供氮不足是导致小麦减产的重要原因之一。2015—2017年连续2个生长季,选择人工合成六倍体小麦衍生品种(synthetic hexaploid wheat-derived cultivar, SDC)和非人工合成小麦衍生品种(Non-synthetic hexaploid wheat-derived cultivar, NSC)各3个,设置2个施氮水平,研究其产量及相关生理参数对中后期氮素胁迫的响应。SDC包括川麦42、川麦104和绵麦367, NSC包括绵麦37、川农16和川麦30。2个施氮水平为正常施氮处理(Nn, 150kg N hm~(–2),底肥40%、拔节肥60%)和中后期氮胁迫处理(Ns, 60 kg N hm~(–2),全部作底肥)。结果表明,氮胁迫下,两类品种产量均值降幅接近(SDC 19.6%, NSC 20.4%),但正常供氮下SDC产量高于NSC (高14.4%),其氮胁迫下的产量也较高(高15.9%)。氮胁迫下, SDC的生物产量、单位面积粒数均高于NSC。开花期,两类品种在2个氮素水平下的叶面积指数(LAI)接近,但在灌浆中后期的降幅SDC小于NSC,花后22d,SDC在高、低施氮水平下的LAI较NSC分别高25.1%和16.0%。开花灌浆阶段, 2个施氮水平下SDC旗叶和倒二叶SPAD始终高于NSC,氮胁迫下二者的差距增大。两类品种的净光合速率(NPR)和群体光合速率(CAP)的差异也主要出现在灌浆中后期,氮胁迫下SDC以上2个参数较NSC均有优势。氮胁迫下,花后功能叶片的硝态氮、铵态氮、可溶性糖含量SDC也高于NSC。SDC较NSC有更高的氮素利用效率(NUtE),氮胁迫下,二者NUtE的差距增加。以上结果表明,低氮胁迫下SDC的生产力高于NSC,这与其较高的库容、较长叶片功能期有关。     

灌浆期不同阶段干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响

为了研究灌浆期干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响,以高淀粉高粱品种铁杂17（TZ17）和低淀粉品种辽杂11（LZ11）为试验材料,在灌浆的早期、中期、后期进行干旱胁迫,通过测定2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量指标,研究灌浆期干旱胁迫对高粱籽粒淀粉积累及产量形成的影响。结果表明,2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量均受干旱影响呈减少的变化趋势。灌浆期不同阶段干旱胁迫对淀粉积累的影响程度主要表现为灌浆早期>灌浆中期>灌浆后期;高淀粉品种（TZ17）比低淀粉品种（LZ11）更易受到干旱胁迫的影响;干旱胁迫下淀粉指标的变异系数依次为直链淀粉>支链淀粉/直链淀粉>总淀粉>支链淀粉,表明直链淀粉比支链淀粉更易受干旱胁迫的影响;灌浆期干旱胁迫影响籽粒淀粉的积累,降低了千粒重,最终影响高粱的籽粒产量。