低温寡照影响番茄幼苗根系有机酸代谢和养分吸收

低温寡照气象灾害严重制约设施番茄产量和品质,本研究拟从番茄根系有机酸代谢和养分吸收的角度,探究低温寡照影响番茄生长的潜在机制。通过人工控制试验,设置不同低温（最高温/最低温：12℃/2℃、14℃/4℃、16℃/6℃、18℃/8℃）和弱光（200、400μmol·m-2·s-1）的交互处理,研究低温寡照处理2、4、6、8、10d后苗期番茄根系活力、氮磷钾含量、植株干重以及根系分泌低分子量有机酸（LMWOAs）的动态变化。结果表明：低温寡照显著抑制番茄根系活力和氮、磷、钾吸收,抑制根、茎叶干重增加,温度越低抑制作用越强;最低温（12℃/2℃）和最弱光（200μmol·m-2·s-1）处理下,番茄根系活力仅为对照的7.70%～22.1%,根系氮、磷、钾的净吸收量分别为对照的3.75%～18.1%、1.28%～27.1%和19.1%～35.5%,根系、茎叶干重分别为对照的23.4%～55.9%和42.6%～66.5%。低温寡照胁迫下番茄根系分泌低分子量有机酸的总量显著降低,土壤pH值升高,其中草酸的分泌量最大,下降幅度最明显。表明低温寡照对番茄生长的抑制作用可能与根系活力下降,草酸分泌减少和养分吸收降低有关,推测在低温寡照胁迫初期施加适量草酸或氮、磷、钾复合肥料或许可提高番茄的抗灾能力。     

高温与不同空气湿度交互对设施番茄苗生长及衰老特性的影响

以番茄"金粉五号"(Jinfen 5)为试材,于2016年在南京信息工程大学农业气象试验站开展环境控制试验。试验设计高温与不同空气相对湿度的正交试验,高温3个水平设为35℃/18℃(昼温/夜温)、38℃/18℃、41℃/18℃,空气相对湿度3个水平设为50%(±5个百分点)、70%(±5个百分点)、90%(±5个百分点),处理天数为3、6、9d,以28℃/18℃、45%~55%为对照组(CK),测定不同处理下番茄幼苗生长指标、叶片叶绿素含量和抗氧化酶活性。结果表明:在昼温35~41℃范围内,随着温度升高,番茄的株高、茎粗日生长量、SOD酶活性先增大后减小,而叶面积日生长量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、POD、CAT酶活性均降低,35℃、38℃处理下番茄苗长势与CK接近,41℃处理下番茄的株高、茎粗、叶面积日生长量、叶绿素a、叶绿素b含量分别比CK降低58%、49%、18%、13.2%和10.2%;相同气温条件下,70%空气相对湿度处理下株高、茎粗、叶面积、叶绿素a、叶绿素b含量、SOD与CAT活性等指标均明显高于50%和90%湿度处理;不同天数处理间各指标则无显著差异。研究结果说明在夏季温室高温(昼温35~41℃)环境中,70%空气相对湿度处理可有效缓解高温胁迫对番茄危害,而过低和过高空气相对湿度对高温胁迫的缓解作用不明显。由极差分析可知,高温是影响设施番茄苗生长及衰老特性的主要因子,空气相对湿度为次要因子;方差分析表明,高温与不同空气湿度的交互作用对设施番茄苗生长及衰老特性的影响极显著。     

空气相对湿度对高温下番茄幼苗营养物质含量及干物质分配的影响

以番茄品种“金粉五号”为试材,于2016年4?9月在南京信息工程大学利用人工气候箱进行试验,设置温度为41℃（昼温）/18℃（夜温）,空气相对湿度（白天）分别设置为50%、70%和90%（正负误差控制在5个百分点）,并以28℃/18℃、45%～55%为对照处理（CK）,测定不同处理对植株各器官营养物质及干物质分配的影响。结果表明：（1）高温条件下,番茄幼苗各器官的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于正常温湿度条件下（CK）,而蛋白质含量则显著低于CK（P<0.05）;从不同空气湿度处理来看,增加湿度至70%以上时幼苗各器官可溶性糖含量降低,且湿度越高其含量越低,处理间差异显著（P<0.05）;而游离氨基酸和可溶性蛋白含量表现为,随着空气相对湿度的增大,番茄幼苗各器官的游离氨基酸和可溶性蛋白含量明显上升。（2）高温条件下番茄幼苗叶片干物质分配比例增加,茎秆和根系干物质分配比例均降低,且湿度越低,其分配比例与CK差距越大,在50%湿度处理下,幼苗茎秆和根系干物质分配比例显著降低（P<0.05）,对植株生长极为不利。（3）在高温胁迫解除后,70%和90%湿度处理的幼苗有更高的恢复能力,在恢复处理的第12天植株营养物质含量和干物质分配比例基本恢复至CK水平。说明41℃高温环境中增加空气湿度至70%以上有效提高了番茄植株的耐热性和胁迫解除后的恢复能力。     

两种水分条件下夏玉米叶片气孔行为对光质的瞬时响应

在灌水和不灌水(整个生长期不灌溉)两种水分条件下,利用LI-6400便携式光合测定仪,测定3个主要生育期(拔节期、抽雄期和灌浆期选择典型日)夏玉米(郑单958)第一个功能叶片的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)指标,据此计算叶片的瞬时水分利用效率(WUE),测定时设定了5种比例的红蓝光组合(即B/(R+B)分别为0、25%、50%、75%和100%),以对比分析不同红蓝光比对玉米叶片气孔行为的瞬时影响。结果表明:与不灌水相比,灌水处理的叶片平均Gs、Pn和Tr在抽雄期明显较高,但在拔节期和灌浆期差异不显著。不论何种水分处理,光合有效辐射为500μmol·m-2·s-1时,叶片Gs、Pn和Tr均表现为单色红光照射时最大,随着蓝光所占比例的增加,各指标均有不同程度的降低。从节水角度来看,高红光比例的光质有利于提高玉米叶片WUE。     

NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢、光合速率、ABA含量的影响

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1/2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、170、255、340mmolL-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水势 (w)、相对含水量 (RWC)逐渐下降 ,光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率 (WUE)、气孔导度 (Gs)、气孔开度也明显下降 ;低浓度NaCl胁迫下胞间CO2 浓度 (Ci)下降 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,Ci逐渐上升 ;脱落酸 (ABA)含量则随NaCl胁迫浓度的提高而上升。NaCl胁迫下上述指标在不同耐盐品种间存在明显差异 ,而且NaCl胁迫浓度与RWC、w、Pn、Tr、Gs呈极显著的负相关。在NaCl浓度为 85mmolL-1 以上时 ,NaCl浓度与Ci、ABA含量呈极显著的正相关 ;RWC、w与ABA间呈极显著负相关 ,与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的正相关 ;ABA含量与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的负相关。     

昼间亚高温处理时期对日光温室番茄光合作用与产量的影响

在日光温室番茄第1花序第1花开花当天(处理1)及开花后10 d时(处理2)分别对植株进行昼间35℃亚高温处理,研究不同的35℃亚高温处理时期对番茄光合作用及产量的影响.结果表明:无论是处理1、处理2还是对照,番茄叶片净光合速率(Pn)的日变化均呈双峰曲线,即Pn均存在"午休"现象;但亚高温处理的植株午前和午后Pn的峰值均明显降低.处理1与处理2经5 d亚高温处理后,叶片Pn均明显降低;此后表现为亚高温处理的时期越早,Pn值越低,尤其是上部叶片.不同时期开始亚高温处理,叶片气孔导度(Gs)增大、气孔限制值(Ls)减小,处理时期早的,各指标与对照差异越明显.认为番茄叶片Pn的降低主要是由非气孔限制因素引起的.亚高温处理番茄光合作用降低,同化产物供应不足,处理1与处理2的坐果率均明显降低,最终产量分别下降65.43%、42.31%.认为番茄植株叶光合作用的减弱与产量降低有直接关系.     

土壤水分胁迫对杜仲叶片光合及水分利用特征的影响

通过实验研究了华北石质山区4种不同土壤水分条件下3a生杜仲苗木叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程。结果表明:(1)杜仲叶片在土壤水分轻度(W1)、中度(W2)和重度(W3)胁迫条件下的光饱和点分别比对照(CK)下降12.5%、44.8%、68.5%,晴天日光合速率最大值分别比对照(CK)下降21.5%、47%、69.7%;(2)叶片蒸腾速率(Tr)呈现随光合有效辐射(PAR)增加而上升的趋势。对比CK,Tr在W1、W2和W3条件下分别下降了17%、52%和93%;(3)Gs随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,Gs在W1、W2和W3条件下分别下降了22.6%、67.9%、88.7%。从无水分胁迫一直到中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1000μmol.m-2.s-1时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,尔后转变为非气孔限制;(4)叶片水分利用效率(WUE)对光强的适应范围比较广,W3条件下,WUE值最高。CK、W1、W2条件下,WUE相差不大,对比W3,分别下降68.6%、69.5%、67.3%。     

高温胁迫后小白菜的补偿生长能力及防御机制

以小白菜品种“上海青”为研究对象,进行高温胁迫实验,设高温组（昼/夜温度为37℃/30℃）与对照组（25℃/18℃）,对小白菜高温胁迫3d、6d和9d后在25℃/18℃下的生长及恢复情况进行研究。结果表明：高温下小白菜生长受到显著抑制,胁迫3、6、9d后干物质相对增长率分别比对照下降32.68%、82.86%、100.00%。高温引起叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）下降,胞间CO2浓度（Ci）升高,丙二醛（MDA）含量升高,同时小白菜启动高温防御应答机制,保护酶活性上升,可溶性蛋白积累,叶绿素含量提高。胁迫解除后,3d及6d胁迫组Pn、Gs、Tr升高,Ci下降,MDA含量、可溶性蛋白与酶活性下降,处理组与对照差异逐渐减小。3d胁迫处理小白菜在恢复期的6～9d呈现超补偿生长,补偿指数为1.10。6d处理则一直呈现低补偿,9d胁迫处理小白菜均在恢复过程中死亡。因此,超过3d的高温胁迫将引起小白菜的不可逆损伤。灰色关联分析表明,Pn、Gs、可溶性蛋白、MDA、叶绿素含量对小白菜的补偿生长起到关键作用,是小白菜实现补偿生长的内在驱动机制。     

Ce（Ⅲ）对UV-B辐射下大豆幼苗水分代谢的影响

采用水培法研究Ce（Ш）对紫外辐射（UV-B,280-320nm）胁迫下大豆（Glycine max）幼苗根系活力、光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）的影响。静态实验结果表明：20mg.L-1CeC l3处理抑制了UV-B辐射引起的根系活力降低;动态曲线显示,较之CK,20mg.L-1CeC l3提高了大豆幼苗的Pn和Tr,UV-B辐射处理使Pn、Tr下降,Ce（Ш）＋UV-B处理下Pn、Tr的下降趋势得到缓解,且最终达到较好的恢复效果。低UV-B（0.15W.m-2）辐射胁迫使得大豆幼苗水分利用效率（WUE）高于CK（第1天-第4天）,但恢复期（第6天-第9天）WUE急剧下降;高UV-B（0.45W.m-2）辐射下WUE低于CK,降幅明显。Ce（Ш）＋UV-B组大豆幼苗WUE下降幅度小于UV-B组,且恢复后期（第7天-第9天）WUE迅速提升。实验结果表明Ce（Ш）有效缓解了UV-B辐射对大豆幼苗水分代谢的胁迫。     

外源水杨酸对UV-B增强下花生叶片光合特性的影响

通过大田模拟试验,设置自然光（CK）和UV-B辐射增强（E,增加量相当于当地4-5月UV-B辐射量的20%）两个大区,在每个大区内又分2个小区,从花针期（7月25日）开始,分别用蒸馏水（S0处理）和水杨酸水溶液（SA处理）连续3d在固定时段喷施花生植株的所有叶片后,用Li-6400型便携式光合作用测定仪观测和计算指定叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和水分利用效率（WUE）的日变化过程,并进行对比分析。结果表明：不施水杨酸条件下（S0）,UV-B增强处理的花生叶片Pn、Tr、Gs和WUE的日均值比自然光（CK）处理分别下降35.7%、25.0%、25.0%、10.0%;而喷施水杨酸条件下（SA）则分别下降30.4%、17.9%、33.3%、19.4%,说明UV-B增强可降低花生叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,而喷施水杨酸可缓解UV-B增强对花生净光合速率的抑制作用,但并不能缓解UV-B增强对花生蒸腾作用、气孔导度及水分利用效率的抑制。     

两种不同矮蔓型西葫芦冠层光合特性的差异分析

在日光温室自然光照下,对2个半矮蔓和2个矮蔓西葫芦品种的光合速率与光合参数的变化及光响应进行了研究。结果表明,西葫芦净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化皆呈单峰曲线,水分利用率(WUE)变化呈双峰曲线,其中半矮蔓品种不同生育期的Pn、午后Tr及WUE都高于矮蔓品种。不同矮蔓型西葫芦冠层的光合速率的差异可以用光合叶位差(PDLP)和光合时间差(PDDT)来表示,半矮蔓品种的PDLP和PDDT显著低于矮蔓品种(苗期除外),表明半矮蔓品种耐强光,植株碳同化能力强于矮蔓品种;结瓜期半矮蔓品种午后强光下叶温低于矮蔓品种,是其Pn较高的原因之一。半矮蔓品种C3的光饱和点为1265.0μmol·m-2·s-1,补偿点为30.4μmol·m-2·s-1,最大光合速率为31.4μmol·m-2·s-1,表观量子效率(AQY)为0.0524mol·mol-1,矮蔓品种D4的光饱和点为1162.5μmol·m-2·s-1,补偿点为44.8μmol·m-2·s-1,最大光合速率为25.6μmol·m-2·s-1,表观量子效率为(AQY)0.0457mol·mol-1。与矮蔓品种相比,半矮蔓品种冠层耐强光和弱光的能力强。     

CO2浓度和温度对玉米光合性能及水分利用效率的影响

利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨提高CO2浓度和温度对玉米生长、气体交换参数、荧光参数及水分利用效率的影响。结果表明,温度显著影响玉米的生长过程,但CO2浓度对玉米的生物量、叶面积和株高的变化均未产生显著影响。另外,在25/19℃和31/25℃温度条件下,净光合速率(Pn)对温度的响应并没有受到CO2浓度的影响,但在37/31℃高温环境下,CO2浓度升高导致玉米的Pn显著提高16.4%(P<0.05),表明在高温条件下,升高CO2浓度能增加玉米的净光合速率。此外,玉米叶片的水分利用效率(water use efficiency,WUE)随温度升高而显著下降,但CO2浓度升高条件下的玉米叶片WUE明显高于自然CO2浓度,表明CO2浓度升高可以降低升温对玉米叶片WUE的影响。但在不同环境温度条件下,CO2浓度升高缓解高温对叶片WUE产生影响的机理存在差异,较低温度时CO2浓度升高通过降低叶片的蒸腾速率提高WUE,而在高温条件下主要是由于CO2浓度升高能有效缓解高温对Pn的伤害,进而促进叶片WUE的提升。研究结果可为深入理解未来气候变化对玉米生长及水分利用效率产生的影响提供参考,为应对气候变化的农田管理策略制定提供数据支撑和理论依据。     

施硅对夜间增温条件下水稻叶片生理特性的影响

通过大田试验,研究施硅对夜间增温条件下水稻分蘖期、拔节期、灌浆期、成熟期叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)及胞间CO_2浓度(C_i)的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温(NW)2个水平;施硅量设Si0(不施硅)和Si1(钢渣硅肥,200kg SiO_2·hm~(-2))2个水平。结果表明:(1)夜间增温可使水稻冠层和5cm土层温度升高,水稻冠层和5cm土层全生育期夜间平均温度分别提高1.21℃和0.41℃;(2)夜间增温处理可使生育期内水稻叶片P_n、T_r、G_s比对照分别下降11.0%、9.0%和20.2%,C_i比对照增加1.2%;施加钢渣硅肥处理可使叶片P_n、G_s比对照分别增加16.1%和25.8%,T_r、C_i比对照分别降低11.0%和2.0%;夜间增温条件下施硅比不施硅水稻叶片P_n、G_s分别增加22.0%和33.6%,T_r、C_i分别降低7.7%和2.3%。研究认为夜间增温降低了水稻叶片P_n、T_r、G_s,增加了C_i。施硅通过显著提高水稻叶片P_n、G_s,降低T_r、C_i,缓解了夜间增温引起的抑制效应。(3)夜间增温和施硅两种处理对水稻叶片叶绿素含量(SPAD值)影响不显著。夜间增温使叶片SPAD值平均下降3.0%;施硅使叶片SPAD值增加4.7%;夜间增温下施硅比不施硅叶片SPAD值增加5.7%。     

桃光合性能杂种优势的秋季日变化特征

以桃品种“吊枝白”和“霞晖5 号”及其杂交F1 代种苗为试验材料, 研究了桃在秋季的光合性能杂种优势日变化特征。结果表明: 净光合速率(Pn)午间表现正向杂种优势, 蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)全天基本表现负向杂种优势, 而水分利用效率(WUE)则全天基本表现正向杂种优势。相关性分析表明, 杂交F₁ 代种苗的Pn 与Tr、Pn 与Gs、Tr 与Gs 均呈正相关, 其中Pn 与Tr 之间相关性达显著水平(P<0.05); 亲本的Pn 与Tr之间呈显著正相关(P<0.05), Gs 与Pn、WUE 之间呈显著正相关(P<0.05)。灰色关联度分析表明, 影响Pn、Tr和WUE 杂种优势率的主要因素均为大气CO₂ 浓度(Ca)。     

花期低温寡照对番茄开花坐果特性及果实品质的影响

以"金粉5号"番茄为试材,在人工气候箱内设置4个低温寡照处理,即14/4℃(日最高/最低温度)′400μmol·m~(-2)·s~(-1)(光合有效辐射PAR),14/4℃′200μmol·m~(-2)·s~(-1),12/2℃′400μmol·m~(-2)·s~(-1),12/2℃′200μmol·m~(-2)·s~(-1),每个处理持续时间均分别为2、4、6、8、10d,以适宜生长条件25/18℃′800μmol·m~(-2)·s~(-1)为对照(CK),观察番茄开花、坐果特性,并测定果实产量及品质等指标。结果表明:(1)低温寡照胁迫使番茄现蕾和开花速度明显减慢,且胁迫程度越强增长速度越慢,12/2℃′200μmol·m~(-2)·s~(-1)处理不同天数后单株花蕾增长数均为0,开花数也最少,处理6d后才有新开花朵,为每株0.33朵。(2)番茄坐果数随处理时间呈"S"型变化,低温寡照处理4d以上番茄植株的坐果期明显延迟,其中12/2℃′400μmol·m~(-2)·s~(-1)处理10d的坐果时间最晚,较CK延迟了10.5d。(3)低温寡照胁迫下,番茄畸形果发生率随胁迫程度的加深而增加,单株产量与处理天数呈负相关关系,其中不同低温寡照处理2d对番茄产量无明显影响,而处理8d以上的番茄减产率则达到70%以上。(4)同一温度相同处理天数下,果实的维生素C、可溶性固形物含量和糖酸比随PAR的减弱而减小,而在相同PAR和相同处理天数下,维生素C、可溶性固形物含量和糖酸比随处理温度的降低而降低;有机酸含量则呈相反趋势。     

钾对苹果树水分利用效率及有关参数的影响

以２年生盆栽新红星／平邑甜茶苹果树为试材,初步探讨了土壤不同水分状况下钾对水分利用效率（ＷＵＥ）及有关参数的影响,结果表明,充足供水时,施钾肥植株的气孔导度（Ｇｓ）增大,光合速率（Ｐｎ）和蒸腾速率（Ｔｒ）同时被提高,但Ｔｒ的提高幅度更大,导致了ＷＵＥ的降低;土壤干旱时,钾可明显提高植株的ＷＵＥ,不同处理的ＷＵＥ大小顺序为：高Ｋ〉中Ｋ〉低Ｋ〉ＣＫ,植株施钾肥后,Ｇｓ增大,Ｐｎ被提高,但Ｔｒ却下降,说