土壤含水量对牡丹光合特性的影响

以盆栽牡丹朱砂磊为试材,研究了5种土壤相对含水量(SRWC)对牡丹光合特性的影响。结果表明,随着土壤水分胁迫程度的增加,光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)逐渐下降,表观量子效率(AQY)、CO2羧化效率 (CE)、光饱和点降低;光补偿点及CO2补偿点升高。干旱胁迫下,光合速率的下降是气孔因素与非气孔因素双重作用的结果:轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量55％-40％)气孔限制是光合速率下降的主要原因,而严重干旱胁迫下(土壤相对含水量20％)非气孔限制是光合速率下降的主要原因。牡丹光合作用的最适SRWC为70％左右。     

干旱胁迫对玉米品种苗期叶片光合特性的影响

维持较高的光合作用对于作物适应干旱逆境意义重大,光合电子传递和气孔行为是作物光合机构的重要组成部分,而玉米上有关它们之间的组合响应干旱胁迫研究报道较少。本文将2个主推玉米品种陕单609和郑单958生长在自然光和4个干旱胁迫下的干旱棚内,对其叶片的光系统II(PSII)的电子传递功能和气孔导度进行了研究。结果显示,中度和重度干旱胁迫下2个品种叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)显著下降,而伴随着胞间CO2浓度(Ci)上升,显示光合速率下降是非气孔因素所致。JIP-test分析发现干旱胁迫下2个品种叶绿素荧光诱导动力曲线(OJIP)中出现了K-band,说明光系统II(PSII)放氧复合体(OEC)受到抑制和PSII供体侧与受体侧电子传递不平衡;同时干旱胁迫下反映从PSII供体侧到PSI末端受体电子流的荧光参数显著改变,损伤了光系统II和I之间光合电子传递链,限制CO2同化。品种间光合特性对干旱胁迫的响应存在差异,重度干旱对郑单958叶片光合机构的影响比对品种陕单609大。以上结果表明,中度和重度干旱下玉米品种叶片Pn下降归属于光化学活性的衰退;陕单609光合机构的耐旱性强于郑单958。     

不同回交世代渗入系抗旱性鉴定及孕穗期其光合参数分析

本实验以不同世代水旱回交渗入系BC3、BC4、4份旱稻品种和1份水稻品种为研究材料;比较孕穗期干旱胁迫条件下,不同材料间产量、生物量和经济系数的差异及光合参数与产量关系。研究结果表明,干旱胁迫条件下BC4代渗入系平均产量、生物量和经济系数显著高于水稻品种,与旱稻品种无显著差异;BC3渗入系群体平均产量、生物量和经济系数显著低于旱稻品种与水稻沈农265无显著差异,这表明BC4代在干旱胁迫条件下能更好使旱稻抗旱性和水稻的丰产性得到统一。光化学淬灭系数（qN）与产量和经济系数相关显著其相关系数为0.257和0.308;所有光合参数与生物量相关均不显著;光下最大叶绿素荧光（Fm）和最小叶绿素荧光（F0）与经济系数显著负相关,其相关系数为-0.257和-0.224。     

贵州辣椒光合生理特性对干旱胁迫的响应

辣椒是贵州省特色经济作物之一,是农业产业结构调整的主导和优势产业,但贵州省大部分地区属喀斯特地貌,土壤保水性差,极易发生干旱,探明辣椒在干旱胁迫处理后的调节机制和变化规律,对实现贵州地区辣椒优质高产有重要的理论价值和实际生产意义。选取贵州省辣椒主栽品种辣丰三号,研究以土壤田间持水量80%为对照组（CK）,在轻度（土壤田间持水量为70%,LD）、中度（60%,MD）、重度（40%,SD）和特重（20%,TD）胁迫下,辣椒的产量、生长量、光合特性和果实生理特性的调节机制和变化规律。结果表明,随着干旱胁迫程度的增加,辣椒的果长、果粗、茎粗、株高、单果重以及干物质含量显著下降,且下降趋势随着干旱胁迫程度的增加越加明显。同一处理辣椒的净光合速率（P_n）表现出先上升后逐渐平稳的趋势,随着干旱程度的增加而逐渐降低,最大净光合速率（A_max）、表观量子效率（Q）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）都显著下降,水分利用效率明显上升。干旱胁迫抑制了辣椒植株的生长,辣椒的粗脂肪和粗纤维含量较CK处理显著下降,LD处理二氢辣椒素含量显著低于CK处理,但是随着干旱程度的增加,辣椒素和二氢辣椒素含量逐渐增大（除LD和TD处理外）。综上可知,在贵州喀斯特干旱地区,轻度至中度干旱胁迫（田间持水量60%~     

抗逆增产剂10号对低温干旱胁迫下玉米幼苗生长与代谢的影响

以3叶期玉米幼苗为材料,研究叶面喷施抗逆增产剂10号（简称抗10）对低温干旱双重胁迫下玉米植株的生长与光合、呼吸、蒸腾、荧光等生理代谢特性的影响。结果表明：抗10处理提高了玉米植株的鲜重、株高、净光合速率,促进暗呼吸速率增加,表观量子效率增加,气孔导度减小,蒸腾速率下降,胞间CO2浓度降低,同时还促使叶绿素a荧光量子产额下降（未达到显著水平）,但是提高了PSII的光化学转化效率和潜在活性。这些参数变化表明抗10主要通过诱导保护机制提高玉米幼苗在双重逆境胁迫下的生长与净光合速率。     

干旱胁迫对玉米苗期生长和光合特性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种郑单958 (抗旱性强)和陕单902 (抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱,中度干旱,重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对2个玉米品种植株生长、气体交换和叶绿素荧光参数的影响。结果显示,干旱胁迫抑制2个玉米品种植株生长和相对生长速率,导致整株生物量显著下降。随着干旱胁迫程度加剧,叶片最大净光合速率(P_nmax)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)、最大电子传递速率(ETR_m)、光能利用效率(α)、光系统II的实际量子产量(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P)均下降,而胞间CO₂浓度(C_i),光补偿点(LCP)和非光化学猝灭系数(q_N)均升高。可见,干旱胁迫下叶片光合能力和电子传递速率降低是2个玉米品种生物量减少的主要因素。但郑单958变化幅度小于陕单902,表明郑单958植株生长发育和光合特性比陕单902受干旱胁迫的影响小,较高的电子传递速率、较强的光能转化能力和较大的相对生长速率是郑单958适应干旱环境的重要生理特性。     

旺长期干旱胁迫对红麻生长发育、产量及效益的影响

为探讨干旱胁迫对红麻生长及产量的影响,寻找最佳节水灌溉临界值,以红麻品种杂红992为试验材料,通过盆栽控水法研究不同干旱胁迫强度和时长对红麻生长发育指标（叶片数、株高、茎粗和地上干物质量）、产量和经济效益的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了红麻生长量,减缓了生长速度,且降低幅度与胁迫强度和时间呈正相关。干旱胁迫后的红麻在复水后将会进行补偿性生长。与正常灌溉相比,短时（5d）的轻度（土壤含水量控制在60%～65%）或中度（土壤含水量控制在40%～45%）干旱胁迫不仅可以节水45%～73%,而且提高产量8%～14%,综合经济效益提高2445～3729元/hm2。但重度（土壤含水量控制在20%～25%）或长时间（>15d）干旱胁迫降低了补偿效应甚至产生伤害。因此,从红麻生产的高产、高效出发,确定土壤含水量占田间最大持水量的40%～45%作为红麻旺长期增产、增效的水分临界指标。     

干旱胁迫下不同燕麦品种光合荧光特性及其抗旱性评价

为研究水分胁迫下不同燕麦品种的抗旱性差异,明确不同燕麦品种在水分胁迫下的光合、荧光生理响应机制及其与燕麦抗旱性的相关性,设置干旱胁迫和充分灌水两种处理,分别在抽穗和开花两个时期对6个燕麦品种的光合、荧光等生理指标进行测定,在成熟期对6个燕麦品种的经济性状和产量性状进行测定,并对不同生理指标和抗旱性间的相关性进行分析。结果表明,在抽穗期和开花期,干旱胁迫导致胞间CO_2浓度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率下降,且开花期受影响较为严重。水分胁迫导致Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降;隶属函数综合分析结果表明,0905-12-14为强抗旱型品种,张莜14号为抗旱型品种,张燕1号、张燕4号为中抗型品种,张燕3号、张莜7号为弱抗型品种;抽穗和开花期干旱胁迫下,产量性状和光合参数间的相关性较强,且光合速率和品种抗旱性间的相关性较强。充分灌溉条件下,产量性状和品种抗旱性与叶绿素荧光参数间有较强的相关性。综合分析表明,抗旱性强的品种对干旱胁迫的适应调节能力强,0905-12-14抗旱性最强,张燕3号、张莜7号抗旱性最弱,利用光合指标、抗旱系数、抗旱指数、敏感指数可作为燕麦抗旱性初步鉴定的指标。     

干旱胁迫对红椿无性系幼苗叶片相对含水量和叶绿素含量的影响

为了研究红椿无性系幼苗的水分生理特性,为红椿栽培管理提供科学支撑,试验设置不同干旱胁迫处理梯度,对红椿5个无性系1年生盆栽幼苗进行干旱胁迫试验,探讨其在干旱胁迫下叶片相对含水量和叶绿素含量的变化情况。结果表明：（1）重度胁迫（正常浇水断水17天）下,红椿无性系幼苗叶片相对含水量最低;红椿不同无性系幼苗干旱胁迫下叶片相对含水量差异不显著;不稳定的天气情况导致红椿无性系幼苗叶片相对含水量周期性变化规律不明显。（2）重度胁迫（正常浇水断水17天）处理下红椿无性系幼苗叶片叶绿素含量最高;不同的红椿无性系之间,其干旱胁迫处理幼苗叶片叶绿素含量差异不显著;周期1、周期2和周期3红椿无性系幼苗叶片叶绿素含量呈逐渐增加的趋势。     

紫斑牡丹(Paeonia rockii)的光合特性及对土壤干旱胁迫的响应

为研究持续干旱处理对紫斑牡丹(Paeonia rockii)光合生理特性的影响,本研究。以实生苗为材料进行盆栽控水试验,设置对照(compared,CK)、轻度胁迫(light stress,LD)、中度胁迫(moderate stress,MD)、重度胁迫(Severe stress,SD)4个水分处理,研究随着干旱胁迫的加剧,叶片水分生理以及光合生理参数的变化。结果表明:在CK、LD、MD水分梯度下,紫斑牡丹生长正常,但在SD胁迫下受影响明显,植株叶片变黄且萎蔫;各胁迫阶段叶厚、叶水势下降明显,相对含水量(relative water content,RWC)降低幅度小,差异不明显,饱和水分亏(water saturation deficit,WSD)有在MD胁迫下有所升高;干旱胁迫抑制了光合色素合成,叶绿素a(Chlorophyll a,Chla)、叶绿素b(Chlorophyll b,Chlb)、叶绿素总含量(total chlorophyll content,Chla+b)、类胡萝卜素(Carotenoids,Car)显著依次下降,叶绿素比值(Chlorophyll ratio,Chla/b)则相反;干旱胁迫导致叶片净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)以及蒸腾速率(transpiration rate,Tr)呈现下降趋势,但胞间二氧化碳浓度(intercellular carbon dioxide concentration,Ci)则表现为上升后下降,其中水分利用效率(water use efficiency,WUE)在逐渐上升。在轻度和中度干旱的紫斑牡丹表现出一定的适应性和耐旱能力,而长期重度干旱则对紫斑牡丹影响较为严重,在重度干旱地区栽植需考虑水分供给。本研究为干旱地区和城市的园林绿化植物的选择提供理论支持。     

几种大田栽培牡丹花前光合作用特性初探

利用英国PP-Systems公司生产的CIRAS-1便携式光合作用测定系统对大田栽培的胡红、肉芙蓉、乌龙捧盛和银红巧对四种常用于冬季温室催花牡丹植株光合作用特性进行了研究。结果表明：四种牡丹牡丹植株在大田条件下花前叶片净光合速率Pn的日变化均呈单峰曲线。气孔导度从早上7：00就开始下降。气孔因素是限制牡丹花前净光合速率提高的原因之一。乌龙捧盛有相对较低的光补偿点和光饱和点，具有较强的对较低光强的利用能力，银红巧对具有较高的羧化效率。     

土壤水分对沙冬青幼苗生长及其光合荧光参数的影响

为阐明土壤水分胁迫下沙冬青幼苗形态和生理响应,以8个月苗龄的沙冬青幼苗为试材,对其在不同土壤水分条件下（土壤含水率分别为1.90%~2.19%、3.40%~3.59%、5.40%~5.59%、8.20%~8.39%）培养3个月后,借助游标卡尺、LI-6400XT光合仪和6400XT-40荧光叶室分别对其生长情况和光合参数进测定与分析。结果表明,土壤水分对沙冬青幼苗期的生长及其光合情况有着极大的影响。当土壤含水率低于3.40%时,1年生沙冬青实生苗生长严重受制,植株叶片开始出现大量枯黄或枯叶;随土壤水分逐渐减小,其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学量子效率(Fv/Fm)、稳态荧光参数(Fs)、光化学淬灭系数(qP)以及电子传递速率(ETR)均逐渐减小,胞间CO2摩尔浓度(Ci)先减小后增大,而非光化学淬灭系数qN和NPQ的值逐渐增大;土壤水分胁迫导致沙冬青幼苗光合作用的下降,是由气孔限制转变为非气孔限制,同时严重损伤了PSII反应中心,引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱,增加了通过热辐射消耗的光能比例,最终导致其光合作用能力的减弱。     

干旱胁迫对棉花生长发育和光合荧光参数的影响

为明确持续干旱胁迫对棉花生长发育、叶片水势、光合特性、荧光参数的影响,以‘新陆早57号’为试验材料,在土壤水分试验场内,设置3个水分处理（正常、轻度干旱、重度干旱）,研究不同干旱程度下棉花发育期、叶面积、干物质、产量、叶片水势、光合荧光参数的变化规律。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长叶面积指数、光合物质积累量、籽棉产量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子产量(Yield)、光化学猝灭系数(qP)呈下降趋势,叶片水势先下降后上升,非光化学猝灭系数(qN)则呈上升趋势,且随干旱程度的加剧而增加。经统计分析,干旱胁迫下Pn、Tr、Gs与对照差异显著(P<0.05)。干旱胁迫持续15天后,重度干旱胁迫下Yield、qP、qN与对照差异显著(P<0.05),轻度干旱差异不显著。Pn、Tr、Gs、Yield、qP、qN均能反映棉花叶片水分状况,但Yield、qP、qN更为敏感。     

冬小麦灌浆期光合参数及产量对土壤高湿和干旱变化的响应

为研究土壤湿度变化对冬小麦光合参数和产量变化的影响机制,在防雨棚人工控制灌水,设置土壤高湿、中度干旱、重旱、对照4个处理的田间冬小麦试验,研究土壤水分变化对灌浆期冬小麦光合参数及产量的影响。结果表明：冬小麦灌浆期叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随土壤水分降低而降低。重旱处理冬小麦叶片胞间CO₂浓度与对照相近,引起光合作用下降的主要原因是非气孔因素限制。土壤高湿冬小麦叶片有效利用光强区间拉大,而土壤干旱胁迫叶片有效利用光强的区间缩小,土壤高湿和干旱胁迫叶片夜间呼吸作用都提高,干旱逆境胁迫白天光合作用受限减弱,夜间呼吸作用增强,消耗营养增多,“一减一增”是其籽粒瘪秕,产量低的生理原因。土壤高湿和干旱影响冬小麦灌浆期籽粒干物质输送、积累的源库匹配。高湿处理叶片的绿色器官光合产物输送籽粒占主导,开花前营养器官干物质转运、贡献率变小;干旱逆境胁迫下,叶片等绿色器官光合产物少,输送籽粒干物质减少,但花前营养器官干物质转运、贡献率相对增大;收获指数土壤高湿和对照基本相近,干旱处理较对照明显偏小。     

干旱复水对白姜花光合和叶绿素荧光参数的影响

探究在干旱胁迫和复水过程中白姜花光合和叶绿素荧光的生理响应,为姜花属植物抗旱性研究提供参考依据。以当年生白姜花单株盆栽苗为材料进行自然干旱试验,分别于干旱的第0、3、6、9、12天和复水第3天测量土壤相对湿度、叶片枯萎率、光合和叶绿素荧光参数。在干旱的第3、6、9、12天,土壤相对湿度从第0天的84.60%分别下降到了59.20%、34.40%、20.40%、15.40%;随着干旱程度的不断加深,叶片枯萎率、蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、最大光化学效率、实际光能转化效率、光化学淬灭系数和光合电子传递速率均呈现下降趋势,其胁迫时期的参数间均存在显著差异(P<0.05);而水分利用效率、气孔限制值、非光化学淬灭系数则呈现上升趋势,其胁迫时期的参数间也存在显著差异(P<0.05);复水3天后各项指标均有不同程度恢复。综合分析各项参数,干旱胁迫对白姜花光合和荧光特性影响显著,气孔因素是导致白姜花净光合速率下降的主要因素;干旱后复水各项指标均能恢复,表明白姜花具有一定的干旱适应能力。     

干旱对大豆生理及产量影响的研究

干旱对农业生产影响巨大,开展干旱胁迫对大豆生理及产量影响的研究,将为干旱地区大豆生产提供理论依据。利用塑料整理箱进行了干旱胁迫对大豆光合生理、叶片抗氧化物酶和渗透调节物以及生物量、产量影响的研究,土壤水分为干旱(45%~55%的田间土壤最大持水量)和湿润(80%~100%的田间土壤最大持水量,CK)2个水平,进行了2年的试验研究。结果表明,干旱胁迫使大豆净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均明显下降,使水分利用率增加;干旱胁迫对大豆叶片过氧化酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)含量无显著影响;干旱使大豆叶片丙二醛(MDA)含量、还原糖含量和可溶性总糖含量增加25.00%,47.09%和47.16%。干旱胁迫使大豆株高、节数、茎粗明显下降。干旱使大豆地上部分生物量明显下降,其中2013年下降39.4%,2014年下降69.6%。干旱使大豆籽粒产量明显下降,2013,2014年分别下降46.9%和81.6%。干旱胁迫下,大豆叶片气孔导度显著下降,使CO2供应受到严重影响,降低叶片净光合速率。干旱胁迫还会使大豆细胞膜结构造成一定的破坏,影响植物正常的光合作用,使大豆光合代谢产物下降。虽然大豆可以通过渗透调节物质来保持细胞的水分,但干旱仍然抑制了植株的正常生长,使大豆生物量和产量下降。     

干旱胁迫对山杏光合特性的影响

为筛选干旱地区生态建设的优良品种,以盆栽山杏为试材,控水模拟不同土壤水分状况,探讨了不同程度干旱胁迫对山杏叶片光合特性的影响.结果表明,山杏叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随着干旱胁迫程度的加强而降低.随着温度的升高,叶片净光合速率和水分利用效率降低、蒸腾速率升高,加重了干旱对其光合作用的影响.对照、轻度和中度干旱胁迫下的净光合速率、气孔导度及水分利用效率日变化曲线呈双峰型,重度胁迫下净光合速率和气孔导度日变化为单峰型.说明在一定的干旱条件下,山杏光合作用对干旱胁迫具有一定的适应能力.     

花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合作用与叶绿素荧光特性的影响

于2004—2005在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置干旱与对照2个土壤水分处理, 每个处理再设置3个氮素水平, 研究了花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花叶片光合作用与叶绿素荧光参数的影响, 以期为棉花花铃期干旱时的合理氮肥运筹提供理论依据。结果表明, 与对照相比, 干旱处理显著降低了棉株凌晨叶水势、土壤相对含水量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)与胞间CO₂浓度(C_i), 但提高了叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)的含量。干旱处理下, P_n、G_s、C_i、Chl a、Chl b、Chl a+b及Car均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫下叶绿素初始荧光(Fo)明显升高, 且随氮素水平的提高而增大; 而最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统II(PS II)量子产量(ΦPS II)、电子传递速率(ETR)与光化学猝灭系数(qP)均显著降低, 干旱胁迫亦增大了非光化学猝灭系数(NPQ)。干旱胁迫下F_v/F_m、ΦPS II、ETR与qP均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫显著降低叶片蒸腾速率(Tr), 导致叶温升高, 增施氮肥进一步增大了叶温。干旱胁迫降低了棉株各器官干物质重, 而施氮则增大水分胁迫指数。综合分析认为, 过量施氮或施氮不足均不利于提高棉花叶片光合性能。两年试验结果表明, 在本试验设置的3个氮素水平中, 花铃期干旱胁迫下以240 kg hm^-2纯氮, 且基施50%, 初花期追施50%较适宜。     

春玉米苗期光合速率、蒸腾速率及气孔导度对土壤干旱的反应

为深入探索东北地区土壤水分含量变化对春玉米光合作用、蒸腾速率和气孔导度的影响,揭示玉米苗期干旱减产的生理机制,2010年春季在东北地区中部开展分期播种与土壤水分处理试验,进行土壤湿度、玉米苗情、净光合速率(NPn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等观测,分析它们之间的关系。结果表明,春玉米苗期叶片NPn、Tr和Gs与土壤水分变化之间分别呈二次函数关系,0~20 cm深土壤湿度在19.5%以上时,玉米叶片气孔导度大,光合作用和蒸腾作用旺盛;土壤湿度在19.0%以下,随着土壤湿度下降,NPn和Tr近于线性下降,土壤湿度每降低1个百分点,NPn和Tr分别下降1.6 μmol/(m2.s)和0.5 mol/(m2?s)。玉米叶片Tr和Gs与NPn的关系为线性函数,Gs和Tr每降低1 mol/(m2?s)和1 mmol/(m2?s),NPn分别下降0.89和3.09 μmol/(m2?s)。玉米苗在干旱胁迫下气孔关闭,蒸腾作用减弱,使光合速率快速下降,进而抑制玉米营养生长,最终导致减产。