温室甜瓜光合生产与干物质积累模拟模型研究

在借鉴国内外温室蔬菜作物光合生产和干物质积累模拟模型的基础上,根据温室甜瓜的试验数据,确定有关模型参数,建立了温室甜瓜光合生产与干物质积累模拟模型,模型包括叶面积指数、光合生产及干物质积累动态模型。模型利用比叶面积法建立了叶面积指数动态模型,光合作用模型还引用简便有效的高斯积分法计算冠层每日的总同化量,不但考虑了光合有效辐射的日变化规律,而且考虑了太阳高度角的变化对冠层反射率的影响和温度对呼吸作用的影响。通过不同品种干物质积累动态模型检验表明,模型机理性、通用性和精度较好。     

温室小型西瓜光合生产与干物质积累模拟模型

在借鉴国内外温室蔬菜作物光合生产和干物质积累模拟模型的基础上,根据温室小型西瓜的试验数据,确 定有关模型参数,建立了温室小型西瓜光合生产和干物质积累模拟模型,模型包括叶面积指数动态模型、光合生产 动态模型和干物质积累动态模型。模型利用有效积温对叶面积指数LOGISTIC方程建立叶面积指数动态模型,同时 光合作用模型还引用简便有效的高斯积分法计算冠层每日的总同化量,既考虑了光合有效辐射的日变化规律,又考 虑了太阳高度角的变化对冠层反射率的影响;此外,模型还考虑了温度对呼吸作用的影响,确定了温室小型西瓜的 碳水化合物转化成干物质的系数CF。通过不同品种、不同播期下的干物质积累动态的模型检验,表明模型有较强的 精确性、机理性和实用性。     

郁闭柑橘园改造对植株光化学反应参数及果实品质的影响

【目的】探明不同整形改造技术对郁闭树体有效光合辐射、叶绿素荧光及果实品质等的影响,为果树冠层微生态环境优化及高产稳产提供理论依据。【方法】以15 a(年)生枳橙砧‘奥林达’夏橙为试材,分别对郁闭植株(CK)进行开心形、篱壁形和变则主干形修剪处理,然后利用CI-110植物冠层分析仪测定植株冠层有效光合辐射分布、利用多功能植物效率分析仪M-PEA测定叶片快速叶绿素荧光的变化。【结果】不同处理植株的光合有效辐射、光合色素含量、快速叶绿素荧光参数在6月至9月差异明显:树体有效光合辐射(PAR)逐月明显下降;叶片光合色素呈先明显上升后略微下降的趋势;在试验测定阶段,植株叶片光系统活性、光能利用率、光合机构性能逐渐提高,叶片放氧复合体(OEC)受到伤害程度降低。几种整形改造方式对树体各项生理指标的影响明显,开心形、篱壁形和主干形等3种处理植株光合有效辐射、光合色素含量、光能利用率及光系统性能等均较对照明显提高。单株产量及果实品质以开心形最优,篱壁形、主干形次之,但均优于对照。【结论】通过树形改造改善了冠层微生态重要因子即光合有效辐射状况,树体的叶片光合色素含量、光合结构性能、光合机构自我保护能力、光合效率、PSI与PSII的协调性等都有极大的提升,明显改善了植株单株产量及果实品质。     

果树光合作用的环境调控

光合作用是果树产量和品质形成的重要物质基础,光照、水分、温度、二氧化碳是影响果树光合作用的主要环境因子.现就这些因子对果树光合调控的研究进展作了简要综述.     

‘丰水’梨棚架与疏散分层冠层结构特点及产量品质的比较

树形是梨优质栽培的基础。但长期以来，由于研究材料和手段等方面的原因，关于梨树形的研究报道很少。梨棚架形为日本梨树栽培的主要树形，没有中心干，枝条绑缚在水平网架上生长结果。具有防风作用近几年在沿海省份梨产区已开始大面积推广应用,但缺乏系统研究。目前国内果树冠层研究的主要方法是测定树冠不同部位的相对光照强度。冠层分析仪作为一种冠层研究的新方法，已在林地上开始应用，在果树上虽有研究,但尚末见果树冠层特征参数与产量、品质关系的报道。本研究以棚架形与疏散分层形两种树形‘丰水’梨为材料，采用冠层分析仪进行冠层分析，对比研究两种梨树形的冠层结构特点、产量及品质之间的关系。     

国光苹果树对光照条件反应调查

光照是果树生长结果最主要的生态因子。通过各种栽培技术最大限度地利用太阳光能,不断提高光合作用效率,是现代化果树生产的重要标志之一。达到这一目的的最终手段就在于如何使树冠的光照分布合理,以较好地利用光能。这就要求栽培者向着建     

基于三维数字化仪的高纺锤形苹果树光截获率测定

利用三维数字化仪,结合Piaf Digit和Vege STAR软件,建立了13a生高纺锤形苹果树数字化模型,并对树体模型进行立方单元分割以及分析总冠层及冠层内各类型枝条的光截获率。结果表明:不同类型的枝条,光截获率(STAR值)有差异。大树的短果台副梢、长果台副梢、短营养枝和长营养枝的STAR值分别小于中树,中树小于小树;每棵果树的短果台副梢和短营养枝的STAR值分别小于长果台副梢和长营养枝;不遮阴枝条的光截获率比遮阴枝条大,并且短果台副梢和短营养枝因其它类型枝条遮阴减少的STAR值分别比长果台副梢和长营养枝大。果树由底部到顶部及由冠层中部到外部,光截获率逐渐增大,与用光量子探头(LS190)测得的透光率递增趋势相符。冠层STAR值越大,果树产量越高。因此,冠层光截获率能够作为冠层内部光分布特征的一个评价指标,并能有效指导果树管理,提高果实产量。     

不同树冠高度对燕山早丰板栗冠层结构和生长结果的影响

以燕山早丰板栗为试验材料,研究不同树冠高度对燕山早丰板栗冠层结构及树体生长、单果重、产量的影响。结果表明,通过对树体进行降低树冠高度处理,树体1年生中枝和短枝量增加,且主要集中在树体内膛,能有效地缓解树体内膛光秃及结果枝外移等情况。综合比较板栗冠层1年生枝量和枝类空间分布、单果重、单株产量和用工费用等因素,将盛果期板栗树冠高度控制在3.5 m最为适宜。     

库尔勒香梨光合特性和果实品质研究进展

为了为库尔勒地区香梨栽培技术的制定及改进提供理论依据,文章探讨库尔勒香梨在库尔勒地区的光合特性和果实品质研究的相关进展情况。结果表明:(1)晴天,净光合速率Pn呈现双峰曲线,有明显的"午休"现象;(2)香梨树形为开心形和疏散分层形的光合性能较强;相对光照分布与树冠的相应层次呈显著正相关,同种树形不同冠层上的光合能力以上层叶片最高;(3)树冠从外围到内膛、从上层到下层,光照强度递减,且光强的垂直分布与树冠层次呈极显著相关;(4)香梨品质与多种因素有关,包括光照、温度、水分、树势、土壤、养分等,而各种因素的影响是相互的,且以果树树势为主要因素。提高树势、增强光照对香梨果实品质和产量有显著作用。     

植保无人飞机飞行速度对主干形果树喷雾作业效果的影响

为了探明植保无人飞机喷雾雾滴在主干形果树冠层中的沉积分布规律,在风速小于1.2m/s的微风条件下,以3WQFTX-10型电动四旋翼植保无人飞机和3WQF120-12型油动单旋翼植保无人飞机为施药平台,沿种植行以果树为中心航线,飞行高度距离冠层顶部2m,分别针对主干形桃树(超红)和主干形梨树(新世纪梨)设计了4种飞行速度的喷雾作业,对冠层各位置的雾滴沉积分布情况进行了调查分析。结果表明,对于主干形桃树,当采用电动四旋翼植保无人飞机进行喷雾作业时,建议飞行速度处在2~4m/s的范围内,此时雾滴在树冠不同位置的沉积密度大于25个/cm2。对于主干形梨树,当采用单旋翼油动无人飞机进行喷雾作业时,建议飞行速度处于2~3m/s的范围内,此时雾滴在树冠不同位置的沉积密度大于39个/cm2。2种主干形果树冠层各采样位置的雾滴沉积密度变异系数均值普遍处于20%以上水平,未来对于果树航空喷雾均匀性方面的研究还需加强。在主干形桃树上,飞行速度对于雾滴分布均匀性的影响较大。     

Spectral dependence of photosynthesis and light absorptance in single leaves and canopy in rose

Little is known about the effects of leaf pigmentation (related to leaf ontogeny), on the spectral dependence of photosynthesis and most observations have been limited so far to single leaves. This study aimed to investigate photosynthesis and the related optical properties of two types of rose leaves, young reddish leaves and middle age green leaves, and to quantify the spectral dependence of photosynthesis at the canopy level.     

苹果两种树形叶片对光强和CO2浓度互作的光合响应及光抑制特性

以山西省临猗县32年生的‘长富2号’苹果树为试材，以传统郁闭的圆头大冠形为对照，改造后的开心形为处理，测定叶片光合作用在不同叶片表面CO2浓度（Cs）下的光响应和在不同光合有效辐射（PAR）下的CO2响应以及光抑制前后的净光合速率Pn、光呼吸速率Pr和热耗散NPQ变化。结果表明：与自然大气状态下Cs相比，Cs升高到2 000 μmol • mol-1时，开心形和圆头大冠形的叶片最大净光合速率Pnmax分别提高151%和83.5%，光能利用范围分别提高45.8%和87.5%；Rubisco限制的最大羧化速率、最大电子传递速率和磷酸丙糖利用速率均随PAR增加而增大，且在1 500 μmol • m-2 • s-1的PAR下达到最大值。光抑制发生前（8：00—10：00）开心形的叶片Pn和Pr显著高于圆头大冠形，但NPQ无显著差异；光抑制期间（12：00—14：00）两种树形的叶片Pn均显著降低，Pr和NPQ中可恢复组分r(qE)均显著增强且开心形显著高于圆头大冠形；光抑制解除后（16：00—18：00）开心形叶片Pnmax上升42.6%而圆头大冠形无显著变化。综上，CO2浓度升高和PAR增加（饱和光强以下）对叶片光合有正互作效应；开心形树形叶片光合能力显著提高，光抑制时可通过更高效的光呼吸和热耗散自我保护，光抑制过后Pn明显恢复。     

苹果开心形树冠不同部位光合与蒸腾能力的研究

 以18年生开心形富士苹果(Malus pumila Mill. ‘Red Fuji’) 为试材, 定点测定了冠层不同部位晴天时的光照分布、气孔导度、光合速率和蒸腾速率。结果表明, 树冠外围的光照强度、单叶光合能力比较高, 内膛、中部和外围叶片最大光合速率分别为13.46、14.69和15.98μmol·m^{- 2} ·s^{- 1}。气孔导度、光合速率和水分利用效率的日变化呈双峰曲线, 而蒸腾速率呈单峰曲线, 在中午外围叶片的蒸腾速率略有降低。内膛、中部和外围叶片在晴天的平均光合速率分别为4.53、6.63和6.54μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 平均蒸腾速率分别为3.36、4.06和4.40μmol·m^{- 2} ·s^{- 1}。这说明苹果在冠层不同部位的光合与蒸腾能力存在一定的差别, 冠层中部的光合速率和水分利用效率最大, 外围的蒸腾能力最强, 内膛最差。     

不同副梢处理对赤霞珠葡萄生长和结果的影响

试验以3～5年生赤霞珠葡萄(CabernetSauvignon)为试材,对其进行了不同的副梢处理:只留顶端1个副梢、副梢绝后处理、花序以上反复摘心、副梢全留。2年的结果表明:副梢全留(所有副梢全留2～3片叶反复摘心)处理的叶面积指数高,果实的产量和品质高。因此,相对多留副梢叶片,改善了叶幕叶龄结构,提高了果实品质,有利于枝梢成熟。     

生草对鲁西北果园生态环境及苹果光合特性的影响

以“红富士”苹果为试材,研究了果园生草对果园生态环境变化规律及“红富士”光合特性变化的影响.结果表明:果园生草后降低了“红富士”生长季节的冠层温度和果园土壤温度,提高了果树冠层湿度.对土壤湿度的影响表现为两面性,前期显著降低,后期高于清耕区.同时,覆草后“红富士”叶片光合速率和蒸腾速率显著升高.且对生态环境及光合的调节程度与草种种类关系密切,白三叶草调控能力优于黑麦草.     

夏季遮阴对猕猴桃园生态因子和光合作用的影响

以中华猕猴桃翠玉和美味猕猴桃米良一号为试材,研究高温季节(7月初-9月底)不同遮阴强度(0、25%、50%、75%)对猕猴桃园生态因子和光合作用的影响。结果表明:未遮阴的自然条件下,猕猴桃叶、果表面温度极高,蒸腾强烈,叶片光合作用出现严重的"午休"现象,表明树体处于严重的胁迫状态;遮阴可在一定程度上降温增湿,改善猕猴桃冠幕微环境,大大降低叶温和果温,有效消除叶片光合作用的"午休"现象。翠玉适宜的遮阴强度约为25%,米良一号约为50%。遮阴对翠玉叶片蒸腾速率无显著影响,但对米良一号的影响较大。可见,适度遮阴能有效缓解夏季高温强光对猕猴桃的危害,但过度遮阴有负面影响。     

Girdling and summer pruning in apple increase soil respiration

The root system of plants derives all its energy from photosynthate translocated from the canopy to the root system. Canopy manipulations that alter either the rate of canopy photosynthesis or the translocation of photosynthate are expected to alter dry matter partitioning to the root system. Field studies were conducted to evaluate the effect of trunk girdling (2008 and 2009) and summer pruning (2009) on soil respiration, maximum quantum yield efficiency of photosystem II and leaf carbohydrate content. In apple trees, following trunk girdling there was increased soil respiration in association with a significant rainfall event suggesting rapid release of organic matter and subsequent microbial decomposition of the carbon. Soil respiration rates returned to baseline levels over time. Reduction in midday maximum quantum efficiency of photosystem II (RPSII) was increased by girdling when crop load was low and this reduction was not related to leaf carbohydrate levels. Girdling reduced leaf sucrose and sorbitol levels in both years, however, total leaf carbohydrates were not affected by girdling. Summer pruning increased soil respiration within 2 weeks of treatment in association with a significant rainfall event, also suggesting a release of organic matter and microbial decomposition of the carbon. Cultural practices that severely affect canopy sink source relationships such as girdling and summer pruning increase soil respiration, however these effects appear to be very short lived, 3–10 days, followed by recovery of the soil/root system to similar levels of soil carbon dioxide efflux. These cultural practices do not likely pose a long-term detrimental effect on root system efficiency because the effects are of short duration with apparent recovery.     

Modelling the effect of air vapour pressure deficit on leaf photosynthesis of greenhouse tomatoes: The importance of leaf conductance to CO2

Summary

The response of photosynthesis of leaves of greenhouse tomato plants to leaf position and vapour pressure deficit (VPD) was studied by modelling the effect of these on leaf conductance to CO₂. The study was carried out in Avignon (southern France) on well-irrigated plants during spring and summer seasons, with VPD ranging from 0.7 to 3.4 kPa at midday, while the 24 h mean ranged from 0.6 to 1.8 kPa. Net photosynthesis (Pn) was measured on single leaves placed at three levels defined by the leaf position, and under different CO₂ concentrations in the range of 200 to 1100 µmol mol^–1. A model for leaf photosynthesis was used to evaluate the leaf conductance to CO₂ transfer. The leaf conductance to CO₂ transfer was maximum for top level leaves, and decreased with leaf depth in the canopy. Leaf conductance at the upper level was reduced when air VPD exceeded a threshold value of 1 kPa.