红花蕾期不同叶位叶的光合特性及与产量的相关性

测定了3个红花品种（系）不同叶位叶在蕾期的光合作用特性，并对来自7个国家的16个红花品种（系）在该时期上位叶的光合速率与产量及农艺性状间相关性进行了分析。结果表明, 各叶位间最大光合速率(P_nmax)、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率(Rd)以及表观量子效率(AQY)均为上位叶>中位叶>下位叶。光响应曲线显示，除PI 401470和川红1号的上位叶外，其余叶片在高光强下光合速率明显下降，并且在低光强下，各叶位叶片的光合速率差异较小，当光量子通量密度(PFD )超过400 µmol m^-2s^-1时，上位叶的光合速率明显高于中、下位叶。光合作用日进程中，不同品种（系）及叶位间表现出不同的峰型，且到达峰值和低谷的时间和大小也不相同。蕾期上位叶光合速率与红花单株花产量、百粒重和顶果球直径呈显著或极显著相关，高光效育种是红花增产的一个有效途径。     

硫肥对两个不同穗型冬小麦品种光合特性及产量的影响

在大田土壤有效硫含量15.8 mg.kg^-1试验条件下，研究了不同硫肥处理对冬小麦多穗型品种豫麦49和大穗型品种豫麦66光合特性和产量的影响。结果表明，60 kg.hm^-2纯硫基施或基施与拔节期追施各50%处理与对照相比，提高了群体光合速率（CAP）、旗叶蒸腾速率（T_r），同时提高了叶片叶绿素（Chl）含量，尤其显著地提高了旗叶净光合速率（P_n），延缓了灌浆后期P_n的下降。施硫处理产量显著高于对照，以60 kg.hm^-2纯硫分基施与拔节期追施各50%处理效果最好。两品种光合特性和产量对不同硫肥处理的反应表现出差异，施硫对豫麦66旗叶光合速率的影响大于豫麦49。纯硫120 kg.hm^-2处理的光合特性指标和产量低于其他硫肥处理。据此，作者对两种穗型冬小麦品种合理施用硫肥的技术措施提出了建议。     

氮肥运筹对弱筋小麦群体指标与产量和品质形成的影响

以弱筋小麦品种扬麦9号和宁麦9号为材，研究了不同施氮水平及基追比对群体指标、产量和品质的影响。结果表明，孕穗期叶面积指数（LAI）随施氮量的增加而提高；小麦籽粒产量及成熟期生物产量、花后干物质积累量与施氮量均呈二次曲线关系；籽粒蛋白质含量、湿面筋含量与施氮量呈极显著正相关。增加后期追氮比例及同比例2次追氮均提高了成熟期生物产量、花后干物质积累量、茎蘖成穗率、孕穗期LAI、籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量。花后干物质积累量、成熟期生物产量、成穗数、茎蘖成穗率与产量呈显著或极显著正相关，拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期LAI与产量呈显著或极显著二次曲线关系。弱筋小麦实现优质和产量7 000 kg hm^-2的氮肥运筹技术以施氮量200 kg hm^-2和基肥∶拔节肥∶孕穗肥为7∶2∶1，其高产优质协调的关键群体调控指标，最适LAI为6.9，花后干物质积累量和成熟期生物产量分别为5 300和16 500 kg hm^-2，成穗数为466×104 hm^-2，茎蘖成穗率为50%。     

14C同化物在玉米果穗上的分布与籽粒败育关系

通过¹⁴C示踪方法，研究了在籽粒发育前期饲喂果穗叶后14C-同化物在植株及果穗不同部位的分布。结果表明，果穗是灌浆期的主要库器官；¹⁴C-同化物在果穗不同部位的分布不均一，在穗轴中¹⁴C-同化物的分布呈现为基部＞中部＞上部，而在籽粒中则表现为中部＞基部＞上部。顶端穗轴中糖分含量不低于中部穗轴(P>0.05)，而败育粒中还原糖含量高于中部粒(P<0.05)。因此认为，顶端的败育可能并非源于营养供应不足，而应归因于籽粒库活性不足。     

播期对玉米生长的影响

本文从玉米的营养生长与产量形成方面探讨了播期对玉米生长的影响。随着播期推迟，玉米的PAR（光合有效辐射Photosynthetically Active Radiation)、RUE（辐射利用率Radiation Use Effciency)、叶面积指数、干物质积累、同化物供应、粒重和产量都有所下降。播期对穗粒数的影响报道不一。     

施肥对春青稞干物质积累、分配及产量的影响

为研究施肥对青稞干物质积累、分配及产量的调节作用,以‘藏青27’、‘QTB13’和‘QTB25’为试验材料,比较分析不同施肥处理下干物质积累、分配及产量的变化规律。结果表明：增加施肥量促进青稞分蘖期—成熟期的干物质积累及开花期和成熟期干物质向营养器官和籽粒的分配,提高了花前营养器官贮藏同化物转运量及对籽粒贡献率,降低了花后同化物输入籽粒量对籽粒贡献率。‘QTB13’和‘QTB25’在F₂条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量最大,产量也最大。‘藏青27’在F₃条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量和对籽粒贡献率最大,产量也最大。说明合理施肥有利于青稞干物质积累分配及产量提高。     

籼、粳超级稻光合物质生产与转运特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻干物质积累及光合生产特征的差异,以江苏地区大面积推广种植的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料,对稻麦两熟制条件下籼、粳超级稻干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、秧苗素质、叶型等方面进行了系统的比较研究。结果表明,粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上三叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻,而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻,差异显著或极显著。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻,但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积,且随着生长发育的持续,群体光合物质生产优势不断加大,群体干物质积累量于抽穗后25 d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势,而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出,有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产,是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。     

影响常规籼稻品种氮素籽粒生产效率的主要源库指标

在群体水培条件下，以国内外不同年代育成的籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料，测定叶面积系数、库容量、干物重以及氮素含量等，采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率从低到高依次分为A、B、C、D、E、F等6种类型，研究各类型籼稻品种有关源库指标的差异以及影响氮素籽粒生产效率的主要源库指标。结果表明，A、B、C、D、E、F类籼稻品种的平均氮素籽粒生产效率2001年分别为20.51、31.04、35.64、39.46、43.55和50.92 g g^-1，2002年分别为24.33、31.61、35.83、39.06、43.51和50.00 g g^-1；高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种源、库的基本特点为抽穗期的叶面积系数较小、灌浆结实期叶面积下降速度慢、净同化率高、库容量大，抽穗期的单位叶面积、单位干物重和单位氮素所承担（形成）的库容量大。多元逐步回归分析表明，单位氮素库容量、单位干物质库容量、单位库容量形成的产量、抽穗期叶面积系数以及抽穗期至成熟期叶面积系数减少量对氮素籽粒生产效率有显著影响（R²=0.749～0.805）。通径分析表明，抽穗期的单位氮素库容量和单位干物质库容量以及单位库容量形成的产量对籼稻品种氮素籽粒生产效率的影响力明显大于抽穗期叶面积系数和抽穗期至成熟期叶面积系数减少量。     

南方粳型超级稻物质生产积累及超高产特征的研究

以超级粳稻品种武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号为材料,对高产(8.25~9.75 t hm^-2)、更高产(9.75~11.25 t hm^-2)和超高产(＞11.25 t hm^-2) 3个产量等级群体的物质生产与产量的关系、干物质积累、输出与转运等方面进行了系统的比较研究。结果表明,4个超级稻品种成熟期、抽穗至成熟期的干物质重与产量呈极显著正相关,抽穗期干物质重均与产量呈抛物线关系,拔节至抽穗期的干物质重与产量呈极显著正相关(高产—更高产、更高产—超高产以及将3个产量等级综合起来);从高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的生物学产量不断提高(差异显著),而超高产群体的经济系数则与更高产水平相当(0.5000以上),显著高于高产水平;较之更高产、高产群体,超高产群体在生育中期(拔节至抽穗期)干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、株型挺拔、群体质量优[有效叶面积率、高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm²)、基部节间粗、单茎茎鞘重均高],在生育后期(抽穗至成熟期),光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率、净同化率高)、干物质积累量高(占生物学产量的40.0%以上)、茎鞘物质的输出与转运协调[实粒/叶(cm²)、粒重(mg)/叶(cm²)均高]。     

应用近红外光谱技术分析稻米蛋白质含量

以稻谷、米粒、米粉3种形态的样品，应用近红外光谱技术(NIRS)和偏最小二阶乘法(PLS)，建立了6个稻米蛋白质含量近红外光谱数学模型，并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明，糙米蛋白质含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱预测模型校正决定系数(R_C²)分别为0.893、0.971和0.987，校正标准差(RMSEC)分别为0.507、0.259和0.183；精米蛋白质含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱预测模型R_C²分别为0.897、0.984和0.986，RMSEC分别为0.497、0.186和0.190。模型内部交叉验证分析表明，预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉模型内部交叉验证决定系数(R_CV²)分别为0.865、0.962和0.984，内部验证标准差(RMSECV)分别为0.557、0.290和0.205；预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉的模型R_CV²分别为0.845、0.951和0.979，RMSECV分别为0.594、0.316和0.233。模型外部验证分析表明，预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱模型外部验证决定系数(R_V²)分别为0.683、0.801和0.939，外部验证标准差(RMSEV)为0.962、0.799和0.434；预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱的模型R_V²分别为0.673、0.921和0.959，RMSEV为0.976、0.513和0.344。用米粉建立的近红外光谱预模型准确性最高，米粒次之，基于稻谷的预测模型准确性相对较低；内部交叉验证和外部验证表明，近红外光谱分析技术与化学分析方法一致性较好，且能保证样品的完整性，在水稻优质育种和稻米品质分析中具有广泛的应用价值。     

油菜生长发育模拟模型研究

以2002—2005年中国长江中游地区田间试验为基础,结合相关文献资料,借鉴R/WCSODS思路,建立油菜生长发育模拟模型,包括油菜发育期、叶龄、干物质、叶面积及分枝数动态模型,并确定参数、检验与验证。例如,中双9号与中油杂2号在武汉和芜湖生育期观察值与模拟值平均绝对误差－0.9～－0.3 d,相关系数0.9996～0.9997,差值标准误2.2～2.3 d,最大绝对误差4 d。干物质与叶面积指数实测值与模拟值平均绝对误差分别为7.3 g·m^-2和－0.1043,差值标准误分别为59.13 g·m^-2和0.1506,相关系数分别为0.9916和0.9583,最大绝对误差分别为98.8 g·m^-2和－0.27。油菜发育期和叶龄模型以温、光为主要驱动因子,油菜生长发育全过程划分为播种至出苗、出苗至抽薹、抽薹至初花以及初花至成熟4个生育阶段,精度较高,适用性好,通用性强,更符合管理要求且易掌握;春化模型同时考虑冬性、半冬性及春性品种,更为全面;油菜群体动态模拟模型初步考虑了绿色茎与角果光合;讨论了油菜模拟优化决策系统的结构与功能。     

油菜光合作用与干物质积累的动态模拟模型

以生理生态过程为基础,构建了油菜光合作用与干物质积累的模拟模型。模型针对油菜特有的生态冠层结构,采用“三层模型”法,即通过对花、角果、叶三层分别计算光能截获和光合作用,利用高斯积分法计算每层的光合量而得出每日的冠层总同化量。模型充分量化了油菜生理年龄、温度、氮素、水分等因子对最大光合速率的影响,同时考虑了维持呼吸与生长呼吸的消耗。利用不同品种、不同播期、不同氮素水平下的干物质积累动态对模型进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值吻合度较好,模型具有较强的机理性和预测性。     

高丹草水分利用效率与叶片生理特性的关系

在不同土壤供水条件下,研究了高丹草水分利用效率（WUE）与叶片光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、叶温（T_l）、叶片相对含水量（RWC）的关系。结果表明,WUE随RWC、P_n呈二次曲线变化,P_n在27 µmol CO₂ m^-2 s^-1时,WUE值最大 (8.7 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O);Tr在3.5~4 mmol H₂O m^-2 s^-1时WUE达最大值(8.4 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O);Pn与Tr的非线性关系可以用抛物线方程表述,其中P_n最高时的Tr为临界值,超出该值即为奢侈蒸腾。G_s在0.4 molH₂O m^-2 s^-1时,WUE达到峰值8.39 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O。实施提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施,既节约水分,又促进光合作用,增加产量。P_n和T_r随温度的增加而增加,在35~36℃时P_n达最高值,表明在一定温度范围内,温度升高对提高WUE有利。WUE随RWC的升高而上升,RWC在84%~86%时WUE最大。适量增施氮肥,可提高Pn和Gs,进而提高WUE。     

基于临界氮浓度稀释模型的棉花开花后氮动态需求定量诊断研究

在大田栽培条件下,于江苏南京(长江中下游棉区)和河南安阳(黄淮棉区)设置棉花氮素水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法,确立了开花后棉花地上干物质临界氮浓度稀释模型,以此为基础,建立了棉花开花后动态氮吸收、累积、临界需求量及氮累积亏缺的定量诊断模型。结果表明,安阳、南京2试点的棉株地上干物质氮浓度均随施氮水平的提高而增加,随开花后棉花生育进程的延后而降低,安阳试点不同施氮水平间棉株地上干物质氮浓度值的差值明显小于南京。临界氮浓度稀释模型为CNFNC=aⅹDM_M^-b(安阳:a=3.837,b=0.131,南京:a=2.858,b=0.131),参数a的差异表明在达到同样的生物量条件下,安阳试点的氮吸收能力大于南京。棉花开花后动态氮吸收速率、累积、临界需求量及氮累积适宜度的定量诊断模型可精确定量描述不同施氮水平棉花从开花至吐絮以日为时间步长的干物质增长速率、氮吸收速率、氮累积量。施氮水平对地上干物质瞬时增长速率有较大影响,施氮水平过低或过高时其增长速率均下降。棉株日氮吸收量和总氮累积量均随施氮量的增加而增加,但棉株对氮的容纳有一定的限度。通过对比2试点氮累积量与临界需氮量差值的动态变化,认为安阳试...     

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。     

施肥对不同品种麦田CO2通量的影响

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响，设计以四个不同施肥水平为主处理，以三个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象，采用封闭式静态暗箱技术，应用LI-6400型便携式光合测定仪（美国）在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了作物的生理生化指标（株高、叶绿素含量、旗叶叶面积）和生物量以及环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明：（1）施肥有利于增加土壤CO2释放量，且中氮处理水平释放量最多。（2）土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响，土温越高，水分越大，CO2释放越多。     

人参不同生育期叶片光合作用变化的研究

田间栽培和植物生长室培养试验结果表明,净光合速率（P_n）在尚未形成生殖器官的一年生人参叶片完全展开后即达最大值,此后缓慢下降;2~6年生人参叶片完全展开后达第1个高峰,开花期略有下降,绿果期出现第2高峰,此后持续下降。去掉花蕾的人参植株叶片在对照植株的绿果期没有出现第2高峰,但在红果期和黄叶期净光合速率下降缓慢。弱光（10%透光荫棚）和适宜光（30%透光荫棚）下人参叶片绿果期后P_n下降缓慢,强光（50%透光荫棚）下下降较快,过早出现变黄早衰。强光和高温可使植株生育期缩短、叶片早衰、Pn快速下降,而弱光和低温使植株生育期延长,P_n下降时间推迟。叶片表观量子效率(AQY)、气孔导度(G_s)和蒸腾作用(T_r)自展叶期至绿果期变化不大,红果期和黄叶期持续下降。胞间CO₂浓度(C_i)在展叶期至绿果期较低,红果期和黄叶期持续增加,说明生育后期P_n下降是由非气孔限制因子引起。叶片P_n与比叶重呈负相关,推测叶片光合产物的积累和消耗与P_n的生育期变化有关。绿果期C_i最低,同时水分利用效率(WUE)较高,是人参叶片光合作用对水分需求的关键时期。     

ORYZA2000模型模拟北京地区旱稻的适应性初探

利用北京昌平2年旱稻田间试验结果，对ORYZA2000模型模拟旱稻生长发育的适应性做了初步研究。根据2003年旱稻田间试验结果，对模型进行调试，获得了旱稻的基本作物参数，包括旱稻不同生育阶段的发育速率、干物质分配系数、比叶面积、最大根深等。利用2002年的数据对模型模拟的生物量、叶面积和产量等结果进行了检验。结果表明，ORYZA200能够比较准确地模拟旱稻的生物量、叶面积动态变化过程及最终产量，尤其是在模拟穗生物量方面具有较高的准确性。地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量、穗生物量、叶面积指数和产量的相对均方根误差NRMSE值分别为45%、35%、57%、37%、35%和23%。     

不同模式下春玉米物质生产与群体光合性能研究

为构建高产春玉米良好的群体结构,提高春玉米光能利用率,充分发挥春玉米的增产潜力,在大田试验条件下,从玉米品种、密度和肥料管理方面研究了3种模式（农户模式、优化模式、高产模式）对春玉米物质生产与群体光合生理指标的影响。结果表明：优化模式和高产模式较农户模式分别增产10.79%、27.62%,秃尖长度显著减少。3种模式的叶面积指数(LAI),群体光合势(LAD),干物质累积(DMA)以及生长率(CGR)规律依次为高产模式>优化模式>传统模式。由此证明,优化品种、合理增密以及加强养分资源管理是春玉米获得高产的关键措施。