不同生育时期大豆叶片光合特性变化及相关性研究

为了对大豆全生育期光合特性进行系统研究,选用两个早期光合速率差异较大的大豆品种,测定真叶期(VC),三节期(V3)、五节期(V5)、始花期(R1)、初荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒盛期(R6)、鼓粒盛期至始熟期中期(R6.5)、始熟期(R7)等9个生长时期大豆光合气体交换参数(光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、蒸腾速率Tr和叶绿素含量等,测定了20份大豆材料V3和V9两个生育时期大豆光合气体交换参数,分析不同材料光合气体交换参数间变化关系。结果表明,在整个生育过程中,大豆于V3~R6时期间保持较高光合能力,且R6和R5期Pn值最高,SPAD值最大。R6期之后大豆Pn、Gs、Tr、SPAD迅速下降。20份大豆材料V3和V9期的Pn和Tr无显著相关性;Gs和Ci显著相关,相关系数分别为0.583和0.523。大豆产量同V3和V9期Pn值相关性均不显著,但同两个生育时期Pn值与全生育期乘积值显著相关,相关系数分别为0.561、0.612;同两生育时期Pn值均值与全生育期乘积(Pt)也呈显著正相关,相关系数为0.676。     

大豆光合指标日变化规律及其与产量关系研究

为探究大豆光合特性日变化规律及其与产量相关性,更好地预测和评价大豆产量并筛选高产高光效大豆品种,以4个生育期差异较小、产量差异较大的大豆品种临豆9号、潍豆9号、菏豆12号和齐黄34为材料,测定不同品种在开花期、结荚期、鼓粒期和成熟期4个主要生育期的光合指标和叶绿素荧光参数变化规律及其与大豆产量的关系。结果表明:在开花期至成熟期,光合速率日变化呈单峰或双峰曲线,最高峰值出现在10∶00;高产品种齐黄34在鼓粒期和成熟期光合速率日均值显著高于其它品种;产量在结荚期和鼓粒期与Pn日均值、ΦPSⅡ日均值呈显著正相关,与Ci日均值呈显著负相关;鼓粒期和成熟期,Gs日均值与产量呈显著正相关,结果说明结荚期至成熟期,Pn、Gs、Ci、ΦPSⅡ日均值是高产、高光效品种鉴定评价的重要指标。     

高光效大豆光合速率与主要光合生理指标及农艺性状的关系

为明确不同大豆品种叶片在3个关键的生殖生长时期4个主要光合生理指标对光合速率(Pn)的影响;明确高光效大豆品种的Pn高于低光效大豆品种的诸多影响因素;明确大豆叶片的Pn与几个农艺性状之间的密切关系.选用4个光合速率不同的大豆品种(两个高光效品种:黑农40、黑农41;一个中光效品种:黑农37;一个低光效品种:黑农26)于大豆的始荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒期(R6)测定上述4个品种的光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),并且通过Pn.Tr的观察值推算出水分利用率(WUE=Pn/Tr).通过多元相关分析,研究了Cond等光合生理指标对Pn的影响,以及光合速率与农艺性状的相关性.结果表明:不同光合能力的大豆品种叶片的Pn在R3、R5、R6期分别与Cond、Tr呈极显著正相关;与Ci在3个生育时期大多呈微弱负相关;与WUE在R5期呈极显著正相关,在R3、R6期大多呈微弱正相关.但是,高光效品种在Pn与Cond、Ci、Tr及WUE的相关性方面比低光效品种密切.R5期大豆叶片的Pn与收获指数呈正相关,但不同光合水平大豆品种的Pn与单株重、单株粒重的相关性存在差异.     

涝害对甜叶菊光合及单株干叶产量的影响

利用温室盆栽法研究不同持续时间涝害对甜叶菊种质材料IS-1、QF-1、青甜杂4、JD-1、AL-4光合作用及干叶产量的影响。结果表明:随着涝害时间的持续,5份甜叶菊种质材料的叶绿素SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及单株干叶产量均表现出不同程度的变化。短时间涝害处理(Ta:5d)对SPAD值、Pn、Gs、Ci、Tr及单株干叶产量影响均不显著;但随着渍水时间的持续叶片SPAD值、Pn表现出下降趋势:在Tb(涝害处理10d)中IS-1、QF-1、青甜杂4、JD-1、AL-4的SPAD值较正常水分处理分别下降21.29%、34.57%、27.84%、23.01%、17.59%,QF-1下降最快,AL-4下降最慢;Pn较正常水分处理分别下降65.88%、78.51%、74.44%、71.68%、59.58%,QF-1下降最快,AL-4下降最慢;Gs与Tr变化趋势与Pn相似,而Ci与Pn变化趋势相反;随着涝害持续时间的持续,甜叶菊单株干叶产量出现下降趋势,不同材料相同时间涝害胁迫单株干叶产量下降幅度不同,表明不同材料对涝害的耐受力不同。     

不同基因型啤酒大麦冠层光合生理特性的差异

为给啤酒大麦高光效育种及高产栽培提供理论依据,采用便携式光合分析系统测定和分析了不同基因型啤酒大麦冠层光合生理指标的变化。结果表明,从孕穗期到灌浆末期,基因型间光合速率(Pn)差异都达极显著水平(P<0.01),冠层光合速率阶段变化与产量呈现一定的正相关关系。各次测定Pn与蒸腾速率(Tr)无一致性表现。从抽穗开花期开始,基因型间Tr差异达到极显著水平。从挑旗期开始,基因型间气孔导度(Gs)都表现出极显著差异,并且与Pn保持相对的一致性。从孕穗期至灌浆末期,Pn一直较高的基因型,产量也相对较高,表现最突出的是引自欧美的主栽品种MERIT、Z090M066M和SCARLETT,其Pn分别较平均光合速率高9.70%、8.85%和10.14%,产量分别高8.24%、7.30%和6.63%。     

草甘膦对抗草甘膦大豆光合特性日变化的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究了不同用量草甘膦对抗草甘膦大豆(RR1)光合特性日变化的影响。结果表明:(1)在未喷施草甘膦情况下,抗草甘膦大豆(RR1)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,峰值分别出现在10∶00、12∶00和10∶00。RR1叶片叶绿素含量指数(CCI)的日变化呈先降低后升高趋势,14∶00左右最低。水分利用效率(WUE)和胞间CO2浓度(Ci)随着时间的推移均呈波浪式变化,WUE在6∶00、10∶00和16∶00有3个小峰,而Ci在6∶00最高。(2)喷施草甘膦后,RR1光合特性的日变化趋势总体与未喷药前相似。Pn和CCI随草甘膦用量的增加呈降低趋势;但当草甘膦用量大于4.48 L.hm-2时,CCI和Pn显著下降。12∶00以前(包含12∶00),除低用量(1.12 L.hm-2)的草甘膦促进RR1的Gs外,各用量抑制了RR1的Tr和Gs;而12∶00以后,草甘膦却促进了RR1的Tr和Gs。草甘膦增加了RR1的Ci,而大于2.24 L.hm-2的草甘膦却降低了RR1的WUE。表明光强和草甘膦会影响大豆的光合特性和叶绿素含量。     

氮磷配施对济麦22花后光合特性及产量的影响

为给小麦高产高效栽培技术提供依据,在大田超高产条件下研究了氮磷配施对超高产小麦济麦22花后光合特性及产量的影响.利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等相关指标.结果表明,氮磷配施对超高产小麦花后的光合特性及产量有显著的调节作用,花后各处理小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)等指标呈下降趋势,但与CK处理比较,施肥处理前期下降缓慢,差异达显著水平,N1P2、N2P2及N2P3处理与对照差异极显著.随着施氮和施磷量的增加,旗叶的Pn、Gs及Tr增强, SPAD值升高, LAI增大.但过高的施肥量(P2O5 225 kg/ha)导致小麦生育后期旗叶衰老加快,光合生理指标衰退迅速,穗粒数和千粒重下降显著,最终导致小麦减产.经统计分析得出,氮肥和磷肥间对Pn、LAI及SPAD值有极显著的互作效应.本试验条件下,超高产麦田的适宜施肥量为N 300 kg/ha和P2O5 150 kg/ha.     

6种龙船花的光合特性研究

对6个龙船花品种叶片的形态特征、光合作用日变化和光响应曲线进行测定与分析,结果表明:6种龙船花的光合能力差异不显著,LSP和LCP均较低,说明利用强光的能力较差,耐阳性较弱,而对弱光利用能力较强,具有较强的适应弱光的能力;且它们的WUE也比较低,在0.89～1.37μmol/mmol间,表现出耐荫喜湿的特性。因此在生产上应注意适当遮荫和水分的管理,其中龙船花(I.chinensis)能适应较强的阳光。6种龙船花的Pn均与PAR、Tr、Ci极显著相关,但品种不同,其主导因子也不一样。龙船花和大王龙船花的Pn与Gs、Ci、Tr、VpdL、PAR呈极显著相关;大黄龙船花、橙红龙船花、杏黄龙船花的Pn与Ci、Tr、VpdL、PAR呈极显著相关,而与Gs不相关;洋红龙船花的Pn与Gs、Ci、Tr、PAR呈极显著相关,而与VpdL不相关。     

玉米单交种光合生产能力杂种优势对氮肥的响应

以先玉335和郑单958及其亲本为材料,设不追氮和追氮150 kg/hm~2两个氮处理,研究玉米单交种光合生产能力杂种优势与产量杂种优势的关系及其对氮肥的响应。不追氮条件下,玉米单交种产量杂种优势主要来源于干物质积累量和LAI的杂种优势,叶片光合特性Pn、Gs、Ci和Tr均未表现出杂种优势。追氮150 kg/hm~2条件下,产量杂种优势显著提高,较不追氮高36.6%;除干物质积累量和LAI等群体数量性状仍具有杂种优势外,叶片光合特性Pn、Gs、Tr和SPAD值等个体功能性状也表现出明显的杂种优势。施氮条件下,干物质积累量和LAI的杂种优势没有提高,Pn、Gs、Tr和SPAD值的杂种优势分别较不追氮提高35.8%、55.3%、50.9%和19.6%。施氮条件下玉米单交种产量杂种优势的提高主要来源于叶片光合特性杂种优势的提高,与干物质积累量和LAI的杂种优势无关。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨，改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验，研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下，农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力，与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%，各生育阶段水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加；2)两种水管理方式下，与FFP处理相比，OPT-N处理水稻在分蘖期的Pn、Gs、Ci、Tr、干物质积累和氮素吸收显著降低，但在孕穗期-灌浆期有所增加，对最终产量形成影响不大；RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期Pn、Gs、Ci、Tr的增加，提升生育中后期干物质积累量，氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP，在齐穗期和成熟期显著高于FFP，有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高，实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下，OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量，30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

4个不同橡胶树品系的光合特性研究

以Li-cor-6400便携式光合作用测定仪测定4个海南当前橡胶树主导品种品系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2溶度(Ci)等光合参数及叶绿素含量等指标。结果表明：热研8-79的Pn最高,叶肉瞬时羧化效率(Pn/Ci)较高,且水分利用率(WUE)最高,较适合在干旱胁迫地区配置;热垦628的Pn/Ci高,在最低的Ci和Gs情况下,表现出最低的Pn;热研7-33-97光合能力整体处于中等水平;传统品种RRIM600光合能力一般,且WUE最低,耐旱性较差。     

水钾耦合对大豆光合特性及其产物积累运转的影响

盆栽条件下,研究了不同生育时期水钾耦合对大豆光合特性及水分利用效率的影响,并对光合速率与各器官干物重进行相关分析。结果表明：苗期与花期控水时,土壤水分及水钾互作极显著影响光合速率（Pn）;结荚期控水时,水分极显著影响Pn。花期与荚期控水后测定的Pn要高于苗期的Pn。水钾耦合对光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的影响趋势相似,即水分效应要优于钾肥,且一般而言同一钾肥水平下,土壤水分的影响表现为：W4>W3、W5>W2>W1。只有当土壤水分供应适宜（W3）时,钾肥的施用提高了植株的Pn、Tr和Gs。水分对植株水分利用效率（WUE）的影响要优于钾肥,且水分为正效应。苗期及开花期控水条件下,植株的Pn与根、茎、叶干物重呈极显著正相关（p<0.01）,且Pn与各器官的相关程度表现为茎>叶>根;结荚期植株Pn与根、茎、叶干物重仍呈极显著正相关（p<0.01）,与荚粒干物重呈显著正相关（p<0.05）。     

香根草光合特性对有效光辐射增强和CO2浓度升高的响应

人工控制CO2浓度为350μmol／mol和700μmol／mol的条件下,测量了香根草的光合速率（Pn）,蒸腾速率（Tr）,胞间CO2浓度（Ci）,气孔导度（Gs）对连续有效光辐射（PAR）的增强响应。结果表明：Pn,Tr,Gs均随PAR的增强而增大,而且在PAR为2600μmol&#183;m^-2&#183;s^-1时还未达到光饱和点;PAR增强的起始阶段,水分利用效率（WUE）逐渐增大,在PAR为1100μmol&#183;m^-2&#183;s^-1时WUE达到最大值然后逐渐降低;随CO2浓度的升高,Pn,Tr,Gs减小,而Ci,WUE则随CO2浓度升高而增大,但2种CO2浓度下WUE差异不显著。     

种植密度对小粒大豆光合生产能力的影响

以通农15为试验材料,采用田间小区试验,设置18(S1)、20(S2)、22(S3)、24(S4)和26(S5)万株·hm~(-2)5个密度,研究不同密度对小粒大豆光合生产能力的影响。结果表明:小粒大豆株高和倒伏率随着密度的增加呈上升趋势;单株根鲜重和根瘤菌数随着密度的增加呈先增加后降低趋势,S3处理根系鲜重、根瘤菌数均最大;在V4~R4期叶面积指数(LAI)随着密度的增加而增加,R6期随着密度的增加而降低;单株干物质积累、叶绿素含量(SPAD值)、单株粒数、单株荚数、百粒重均随着密度的增加呈下降趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)各指标在V4~R6期均随着密度的增大呈降低的趋势,R7期呈增高趋势;S4处理净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)与S1、S2、S3各处理指标值达极显著差异水平(P0.01),气孔导度(Gs)达显著差异水平(P0.05);胞间CO_2浓度(Ci)随着密度的增加呈现增加趋势。本试验条件下,小粒大豆以22万株·hm~(-2)(S3)产量最高,为2 908.99 kg·hm~(-2),比S1、S2、S4、S5处理分别增加7.5%、3.6%、9.9%、21.8%,与S2处理差异显著(P0.05),与S1、S4、S5各处理差异极显著(P0.01)。     

臭氧浓度升高对大豆光合作用及产量的影响

研究大气O3浓度升高对大豆光合作用及籽粒产量的影响,利用开顶式气室对大豆进行熏蒸,测定大豆叶片净光合速率、气孔导度等光合指标,以及大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)及Chla/b值.结果表明:在整个生育期中,与对照相比,高浓度O3(110 nmol·mol-1)熏蒸下,大豆叶片Pn呈极显著下降(P＜0.01),Gs、Ci、Tr均先增高后降低,叶绿素含量下降.大豆百粒重下降不显著(P＞0.05),而单株荚数、单株粒重和单株粒数下降达极显著水平(P＜0.01).说明大气O3浓度升高对大豆植株具有伤害作用,通过减弱叶片光合作用强度,减少大豆开花数量、阻碍花粉受精过程,从而降低大豆产量.     

不同时期灌溉对大豆叶片生理特性及水分利用效率的影响

在大豆不同生育时期进行灌水处理,产量存在显著差异.分别是开花期》开花期 鼓粒期》结英期》鼓粒期》对照》分枝期.开花期灌水能提高叶绿素含量,降低气孔导度和蒸腾速率,提高光合速率,使水分利用效率达到最大.在大豆鼓粒期水分胁迫下不同磷肥处理表明,在一定范围内(0～0.56 g/盆)增施磷肥有利于提高光合速率,降低蒸腾速率,提高水分利用效率.因此,在生产实践中,开花期灌水一次,灌水量为40 m3 667 m-2,并配合增施磷肥,能提高大豆叶片光合性能、叶片水分利用效率和产量.     

锌对玉米光合特性及抗氧化体系的影响

在玉米拔节期每隔7 d叶片喷施一次0(CK)、2、4、6、8 g/L共5个处理浓度的锌(Zn)叶面肥,连续喷施3次,研究大喇叭口期、抽雄吐丝期及灌浆期微量元素Zn对玉米光合特性及抗氧化系统的影响。试验结果表明,Zn处理有利于提高玉米叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci),提高叶片固定CO2的能力,从而增强光合作用,促进干物质积累;同时,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,有效降低了丙二醛(MDA)含量,缓解了MDA带来的膜质过氧化伤害。其中在抽雄吐丝期喷施8 g/L锌叶面肥处理,与CK比,Pn、Gs、Tr分别提高25.37%、14.05%、21.72%,Ci降低8.12%;SOD、POD和CAT活性分别提高30.90%、25.65%、20.42%;MDA降低21.18%;SPAD值增加23.34%,干物质积累增加22.33%。综合来看,Zn处理以最高喷施量8 g/L处理效果最好。     

NaCl胁迫对大黄龙船花幼苗生长及光合特性的影响

为探讨大黄龙船花的耐盐生理特性和耐盐能力，采用盆栽试验技术研究不同浓度NaCl（0、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％和1.5％）对大黄龙船花幼苗生长及光合特性的影响。结果表明：NaCl胁迫使参试植物生长受到明显抑制，随着NaCl浓度的增加，大黄龙船花的叶绿素含量、光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）均呈下降趋势，胞间C02浓度（Ci）呈现先降低后升高的趋势；NaCl浓度与大黄龙船花的Pn、Tr、Gs极显著负相关，与Ci、WUE不相关。综合分析大黄龙船花属于盐敏感植物，较低NaCl（0.2％~0.6％）胁迫就对其生长和光合参数产生抑制，不适宜在盐碱地推广。     

适期晚播对弱春性小麦籽粒灌浆期光合性能的影响

为了解适期晚播对小麦生育后期光合性能的影响,以弱春性小麦强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50为材料,研究了不同播期（旱播10月17日、适播10月24日、晚播10月31日）下小麦灌浆期旗叶的光合性能和产量特征。结果表明,郑麦9023晚播的籽粒产量比适播低8.26%,比早播高4.68%;偃展4110和豫麦50晩播籽粒产量分别比适播和早播平均高14.38%和18.55%。灌浆期各品种的叶面积指数晚播与适播处理差异不大,但均明显高于早播,平均高出12.7%;郑麦9023和偃展4110旗叶叶绿素含量晩播高于适播和早播,尤其花后14 d后差异达显著水平;旗叶净光合速率晚播处理中郑麦9023一直较高,偃展4110在花后21 d后明显高于适播和早播,豫麦50花后0~7 d较高。3个品种的灌浆速率晩播处理也占明显的优势。因此,适期晩播能维持弱春性小麦品种灌浆期较好的光合性能,获得较高的籽粒产量。     

土壤质地对铬胁迫下小麦灌浆期形态与旗叶光合特性的影响

为了探讨铬(Cr)胁迫条件下土壤质地对小麦植株形态及旗叶光合特性的影响,采用盆栽试验方法,研究了3种土壤质地(壤土、粘土、砂土)下灌浆期小麦的根长、分生根数、干物质量等形态指标及旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、叶绿素相对含量等光合特性指标的差异。结果表明,随着Cr胁迫浓度的升高,小麦根长在粘土中呈逐渐变短的趋势,在壤土和砂土上则呈先升高后降低趋势,且根长达到最大值的Cr浓度为100 mg·kg-1;小麦分生根数在3种质地土壤上均呈逐渐减少趋势;Cr胁迫使不同器官的干物质量及干物质总重都有不同程度下降;旗叶的Pn在壤土上也随Cr浓度的升高逐渐降低,在粘土和砂土上则先升高后降低,且当Cr浓度分别为100和200 mg·kg-1时达到最大值;小麦旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量均呈先升高后降低趋势,且在壤土和粘土上达到最大值的Cr浓度均为100 mg·kg-1,在砂土上为200 mg·kg-1;旗叶WUE在粘土上呈先升高后降低趋势,砂土上则呈现升高趋势,壤土上波动不大。整体来说,Cr胁迫对小麦灌浆期各项光合指标起到了低促高抑或抑制作用,尤其当Cr浓度≥200 mg·kg-1时,Cr对小麦表现出明显的胁迫效应,导致根长降低,分生根数减少,旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量降低,各器官干物质量减少。此外,在3种质地土壤上,小麦灌浆期旗叶光合指标在Cr胁迫下不同程度下降,砂土的下降趋势比壤土和粘土明显。