自然低温下白菜型冬油菜内源激素和总多酚含量的变化

为揭示西北寒旱区白菜型冬油菜内源激素和总多酚含量与其抗寒特性的关系,以强抗寒冬油菜品种陇油7号和弱抗寒品种天油4号为试验材料,在田间自然低温条件下,分别取植株的叶片和根系,测定分析内源激素脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)和总多酚含量的变化。结果表明,冬前和越冬期,间随着气温的降低,2个白菜型冬油菜品种从苗期到越冬期,叶片和根中IAA含量和(IAA+ZR+GA₃)/ABA值、叶片中ZR和ABA含量、根中GA₃含量和IAA/ZR值均呈先升高后降低的趋势;而叶片中GA₃含量和根中ZR含量在陇油7号中均呈下降趋势,在天油4号中均呈先升高后降低的趋势。随着气温持续降低,陇油7号根中ABA含量呈升高的趋势,在天油4号根中则呈先升高后降低的趋势;2个白菜型冬油菜品种叶片中以及陇油7号根中总多酚含量均呈先升高后降低再升高的趋势,天油4号根中总多酚含量呈先缓慢降低而后升高的趋势。相关性分析结果表明,越冬率与冬油菜叶片中IAA和ZR含量以(IAA+ZR+GA₃)/ABA的值呈负相关,而与其根中ABA和总多酚含量呈正相关。与强抗寒品种冬油菜陇油7号相比,在降温中后期(11月17日后,-4.75℃),弱抗寒品种冬油菜天油4号叶片中IAA、ZR和ABA含量、(IAA+ZR+GA₃)/ABA值和总多酚含量整体均较高,而其根中ABA和总多酚含量整体均较低,说明冬油菜越冬前地上部生长越旺盛,其抗寒性越差。综上所述,白菜型冬油菜根中内源激素ABA和总多酚含量对其抗寒性具有重要作用。本研究为白菜型冬油菜抗寒性受内源激素调控和总多酚影响提供了部分理论依据。     

Bacillus amyloliquefaciens Pb-4对穴盘育苗番茄生长及生理特性的影响

【目的】 以穴盘育苗番茄为试材,研究分析了Bacillus amyloliquefaciens Pb-4对植物的促生作用及应用潜力,为该菌在番茄穴盘育苗上的应用提供理论依据。 【方法】 采用穴盘育苗的方法,以Bacillus amyloliquefaciens Pb-4在PYJ培养基中培养48 h的发酵液为接种剂,设置不接种 (CK) 和接种20 (T20)、60 (T60)、100 (T100) 和200 (T200) mL/L 基质5个处理,番茄幼苗四叶一心时取样分析其生理指标。 【结果】 1) Pb-4显著促进了番茄幼苗地上部的生长,其中T100处理的促生作用最强,株高、茎粗、叶面积以及地上部干重较CK处理显著增加了28.5%、23.9%、57.4%和42.4%,而T200处理的促生作用下降;Pb-4促进了番茄幼苗根系的生长,显著增加了根系直径大于0.5 mm的根长占总根长的比重,T20处理的根表面积和根体积最大,较CK处理显著增加了16.9%和34.2%,但与T100处理间差异不显著。2) Pb-4显著增加了番茄幼苗光合色素含量,其中T100处理的总叶绿素含量最高,CK处理最低,T20、T60、T100和T200处理分别较CK处理增加5.8%、9.4%、12.6%和7.6%;Pb-4提高了番茄幼苗茎、叶中IAA和GA₃的含量,而对根中IAA和GA₃的含量没有影响。3) 相关性分析表明,番茄株高、茎粗、叶面积、地上部干重与叶片光合色素含量、茎中IAA、GA₃以及叶片中GA₃的含量显著相关,而根系干重与光合色素含量、茎中IAA含量显著相关,根表面积与叶片IAA以及根系中GA₃的含量显著相关,根体积与叶片中IAA含量显著相关。 【结论】 Bacillus amyloliquefaciens Pb-4可促进番茄幼苗地上部生长,改变根系形态特征,提高番茄叶片光合色素以及不同器官中IAA和GA₃含量,其对番茄幼苗的促生作用在施用量为100 mL/L基质时最佳,超过该施用量促生作用降低。      

氯化钙种球浸泡和叶面喷施提高香水百合花期和品质的研究

【目的】 研究钙肥施用方式和浓度对香水百合生长初期和开花期内源激素和碳氮营养的动态变化,以期探讨钙对香水百合开花花期和开花品质的影响。【方法】 以香水百合（Lilium casa blanca）为材料,采用盆栽试验,配置0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6% 5个浓度的CaCl₂溶液,采用种球浸泡（在定植前,连续浸泡10 h）和叶面喷施（在生长初期,每隔3 d喷施一次,连续喷施3次）两种方式处理。生长初期、现蕾期、初花期、盛花期和末花期分别取样,测定香水百合在开花进程中钙含量以及碳氮营养和内源激素的的动态变化。开花期测定香水百合开花形态指标（株高、茎粗、蕾长、花径、开花率和开花整齐度）和花期调控指标（开花持续天数、到花日数）。【结果】 1）在处理浓度范围内,CaCl₂溶液浸泡处理水平与株高、蕾长、花径呈显著正相关,与茎粗呈极显著负相关,而叶面喷施处理的钙水平与株高、茎粗、蕾长和花径均呈极显著正相关。浸泡浓度在1.2%和喷施浓度在1.6%时,开花率较高,而浸泡浓度为0.8%和喷施浓度为1.6%时,开花整齐度高。浸泡与喷施处理浓度均与到花日数和现蕾天数呈极显著负相关,与末花天数和开花持续天数呈极显著正相关。2）在开花时期,低浓度种球浸泡间（0.4%与0.8%处理）百合叶片的钙含量差异不显著,而高浓度种球浸泡（1.6%）和高浓度叶面喷施（1.6%）钙含量开始下降。3）两种处理方式下,CaCl₂溶液处理浓度与开花期吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素（ZR）、玉米素/脱落酸（ZR/ABA）和（吲哚乙酸+赤霉素）/脱落酸（（IAA+GA₃）/ABA）呈显著正相关,与ABA、IAA/GA₃和IAA/ZR呈显著负相关,采用叶面喷施效果更是达到极显著水平。施钙提高了开花前期百合叶片IAA含量（15.77%~42.93%）、GA₃含量（35.57%~65.67%）,降低了ABA含量（66.14%~26.27%）,使花期提前。施钙处理提高了开花后期ZR含量（46.66%~60.42%）,香水百合开花持续天数延长了3~11 d。4）CaCl₂浸泡处理的钙水平与百合叶片中可溶性糖呈显著正相关,与可溶性蛋白和总糖/全氮比值相关不显著。CaCl₂喷施处理的钙水平与可溶性糖、可溶性蛋白质和总糖/全氮比均呈极显著正相关。种球浸泡和叶面喷湿均可促进开花前中期可溶性糖和淀粉含量的积累,叶面喷施百合盛花期叶片中可溶性蛋白质含量较浸泡处理平均高22.5%,百合花衰老推迟3~5 d。【结论】 种球浸泡和叶面喷施CaCl₂溶液均可提高香水百合开花品质,提前开花期,延长开花持续天数。种球浸泡处理对促进香水百合开花和提高开花品质的效果较好,高浓度种球浸泡（1.6%）可显著提高香水百合的株高、蕾长和花径,低浓度种球浸泡（0.4%）可促使百合开花期提前。叶面喷施CaCl₂溶液在提高香水百合开花率,延长开花持续天数上效果明显,中浓度种球浸泡（1.2%）和高浓度叶面喷施（1.6%）更适宜对香水百合开花和花期调节。     

白羊草光合特性及非结构性碳水化合物含量对 CO2 浓度倍增和干旱胁迫的响应

【目的】 探明 CO₂ 浓度倍增对干旱胁迫下白羊草光合特性及非结构性碳水化合物含量的影响,为未来大气 CO₂ 浓度升高以及干旱、半干旱地区水分亏缺等逆境下白羊草的生长提供理论依据和技术参数。 【方法】 盆栽试验采用裂区设计,研究了黄土丘陵区典型草本植物白羊草光合特性和非结构性碳水化合物 (NSC) 及其组分 (可溶性糖和淀粉) 的含量对不同 CO₂ 浓度 (400 μmol/mol 和 800 μmol/mol) 和不同水分处理 [35%～40% FC (重度干旱胁迫)、55%～60% FC (轻度干旱胁迫) 和 75%～80% FC (对照)] 的响应。 【结果】 CO₂ 浓度倍增和干旱胁迫对白羊草光合–光响应曲线参数和 NSC 及其组分含量有显著影响,但 2 个因素之间没有显著的交互作用。CO₂ 浓度倍增显著提高了白羊草叶片最大净光合速率 (P_max )、表观量子效率 (AQY)、光饱和点 (LSP) 和光补偿点 (LCP)(P < 0.01),而干旱胁迫则显著降低了P_max 、AQY 和LSP (P < 0.01)。CO₂ 浓度倍增和干旱胁迫均提高了白羊草地上部分可溶性糖含量。在正常 CO₂ 浓度条件下,与对照相比,轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫均显著降低了白羊草地上部分和根系部分淀粉含量。CO₂ 浓度倍增使对照、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下白羊草地上部分淀粉含量分别提高了 17.4%、44.2% 和 18.7%,根系部分淀粉含量分别提高了 17.3%、88.4% 和 54.4%。轻度和重度干旱胁迫均显著降低了正常 CO₂ 浓度条件下白羊草根系部分 NSC 含量。CO₂ 浓度倍增显著提高了对照处理和轻度干旱胁迫处理下白羊草地上部分以及轻度干旱胁迫处理和重度干旱胁迫处理下白羊草根系部分 NSC 含量。在正常 CO₂ 浓度下,轻度和重度干旱胁迫导致白羊草地上部分和根系部分可溶性糖含量与总 NSC 含量比值的显著提高。在倍增 CO₂ 浓度下,重度干旱胁迫显著提高了白羊草地上部分可溶性糖含量与总 NSC 含量的比值,而对照处理和轻度干旱胁迫处理无显著差异。 【结论】 干旱胁迫促进了白羊草体内淀粉向可溶性糖的转化,导致可溶性糖含量的升高和淀粉含量的降低。CO₂ 浓度倍增促进了白羊草地上部分和根系部分淀粉和 NSC 含量的积累,为干旱胁迫下白羊草生理代谢活动所需可溶性糖提供了来源。CO₂ 浓度升高能够缓解干旱胁迫造成的不利影响,提高了白羊草的抗旱性。      

追氮量对不同试点小麦旗叶光合特性及产量的影响

为探究小麦在不同地区合理的追氮量,在北京和石家庄2个试点以强筋小麦藁优2018(B₁)和师栾02-1(B₂)为试验材料,设置75 kg·hm^-2(C₁)、105 kg·hm^-2(C₂)、135 kg·hm^-2(C₃)3种追氮水平的大田试验,研究不同追氮量对不同试点小麦光合特性及产量的影响。结果表明,在75~135 kg·hm^-2追氮量范围内,增加追氮量,可提高小麦旗叶净光合速率(Pn),增大气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci)。随着开花后天数的增加,藁优2018的旗叶Pn和Gs下降速度均较师栾02-1快,且Ci升高;随着追氮量的增加,各处理叶绿素(Chl)(a+b)含量均呈增加趋势,开花后14 d,C₂、C₃处理Chl(a+b)含量相对C₁分别平均增加了6.01%和13.81%。籽粒产量、生物产量及收获指数(HI)均随追氮量的增加而提高,平均提高幅度分别为6.235%、3.11%和3.015%。试点间比较表明,两强筋小麦品种的旗叶Chl含量、Pn、Gs、Tr等在北京试点的结果均优于石家庄试点,表明北京试点的环境条件较石家庄试点更有利于小麦旗叶光合性能潜力的发挥,但后者环境更适宜供试品种的生长,更能充分发挥其产量潜力。各光合指标及Chl含量均在追氮量为135 kg·hm^-2(C₃)时最高(旗叶Pn除外),且两品种均获得最高产量,但追氮量为105 kg·hm^-2(C₂)与追氮量为135 kg·hm^-2(C₃)的产量差异不显著,从高产及资源投入角度考虑,强筋小麦藁优2018和师栾02-1的适宜追氮量均为105 kg·hm^-2。本研究结果可为强筋小麦在不同生态区的优质高效生产提供理论与技术参考。     

黄腐酸对夏玉米水分利用效率及生理指标的影响

通过田间试验,对夏玉米进行基施、喷施黄腐酸处理。基施量为86.63 kg/hm²,喷施量为63 kg/hm²、34.8 kg/hm²、22.8 kg/hm²,浓度分别为6%、3.3%及2.5%。在夏玉米主要生育时期测定叶片的净光合速率、叶绿素相对值含量(SPAD)、吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)等指标。结果表明,在各生育期,经黄腐酸处理后的玉米各生理指标均高于对照(CK)处理。叶面喷施6%浓度黄腐酸处理叶片光合速率及水分利用效率最高,最高值是CK处理的2.5倍,显著提高了叶片中IAA及ABA含量。喷施3次后,喷施高量黄腐酸(FA)增加了40%,喷施低量黄腐酸(FL)增加了70%,基施黄腐酸(FB)增加了27%。对夏玉米施用黄腐酸喷施处理的效果优于基施处理,且叶面喷施黄腐酸的最佳用量为63 kg/hm²。     

锌肥品种与施用方法对水稻产量和锌含量的影响

【目的】 鉴于在缺锌土壤上施用锌肥不仅可提高水稻产量,而且也能显著提高水稻籽粒锌含量,本研究旨在揭示不同品种锌肥和施用方法在提高水稻产量和籽粒锌含量方面的差异。 【方法】 以水稻品种‘镇稻 11 号’为供试材料,于 2011 年 5 月至 2012 年 11 月在大田条件下设置 4 组试验:试验 1,富锌稻种的生产制备与籽粒锌含量的染色鉴定试验,设水稻常规种植(CK)和生育期连续喷施 5 次硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O,Zn) 2 个处理;试验 2,不同品种锌肥土壤施用试验,设不施锌肥对照(S1)、土施 ZnSO₄·7H₂O (S2)、土施氮锌复合肥(Urea-Zn,S3)、土施磷锌复合肥(Mosaic-Zn,S4)、土施钾锌复合肥(Kali-Zn,S5)、富锌种苗移栽(S6)和 ZnSO₄·7H₂O 蘸秧根移栽(S7) 7 个处理;试验 3,不同品种锌肥叶面喷施试验,设不施锌肥对照(F1)、孕穗期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F2)、开花期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F3)、孕穗期和开花期各喷施 ZnSO₄·7H₂O (F4)、开花期与农药一起喷施 ZnSO₄·7H₂O (F5)、开花期喷施 Kali-EPSO-Zn(F6)和开花期喷施 ADOB-IDHA-Zn(F7) 7 个处理;试验 4,富锌稻种育苗种植比较试验,设常规稻种(CK-grain)和富锌稻种(Zn-grain)育苗种植 2 个处理,研究其对水稻产量及构成、各器官(叶片、茎秆和籽粒)锌含量和累积分配的影响。 【结果】 1) 在水稻生育期进行叶面高浓度和高强度的喷锌方式可制备富锌稻种,且可采用双硫腙(DTZ)染色直观鉴定籽粒锌含量。2) 施用锌肥显著提高水稻产量和锌含量,且不同锌肥品种和施用方法间差异显著。3) 土壤施锌各处理平均增产效果显著高于叶面喷锌 5.2%;与土壤施锌处理相比,叶面喷锌各处理的叶片、茎秆和籽粒锌含量的平均值则分别显著提高 224.6%、78.5% 和 12.1%。4) 在土壤施锌条件下,不同锌肥品种中氮锌复合肥 (S3) 和钾锌复合肥 (S5) 的增产效果显著高于磷锌复合肥 (S4),而在叶面喷锌条件下,以 Kali-EPSO-Zn 处理 (F6) 提高水稻各器官锌含量的能力显著高于 ADOB-IDHA-Zn 处理 (F7) 和 ZnSO₄·7H₂O 处理 (F3)。5) 较常规稻种 (CK-grain),应用富锌稻种 (Zn-grain) 育苗种植的水稻产量和籽粒锌含量分别提高 4.6% 和 3.9%。 【结论】 结合锌肥土施增加水稻产量和喷施增加籽粒锌含量的田间应用效果,因地制宜地综合采用土施氮锌复合肥和喷施钾锌复合肥的配合施肥方法以及选用富锌稻种育苗种植,可协同实现最佳的锌肥利用效率、最大程度地稳产增产和提高稻米的锌营养品质。      

不同前处理方法对紫色土粒度测试的影响

[目的]厘清不同前处理方法对土壤颗粒组成(PSD)测定结果的影响，对土壤水分运移、养分迁移、土壤侵蚀和泥沙搬运过程研究有重要意义。[方法]选择典型紫色土人工林地剖面土壤(0—110 cm)为研究对象，采用浸泡、振荡的物理方式，H₂O₂,HCl处理的化学方式等9种前处理方式，然后用Mastersizer2000激光粒度仪进行颗粒分析。[结果](1)各物理前处理中值粒径较干测(对照)平均减小33.79μm,其中浸泡、振荡2 h、振荡10 h中值粒径依次减小，但其对黏粒的释放作用较弱，不同振荡时间之间黏粒含量无显著差异(p>0.05)。各化学处理中值粒径较对照平均减小32.72μm,其中H₂O₂处理总体比HCl处理分散作用更强，该处理下黏粒含量为所有处理中最大，平均>4%。(2)各物理前处理方式下，不同土层间颗粒含量总体无显著差异。对不同H₂O₂用量的敏感性中土层(30—70 cm)>下土层(70—110 cm)>上土层(0—30 cm)...     

槟榔芋萌发早期的营养物质及激素水平变化研究

为探究槟榔芋苯点部位萌发早期的营养物质与激素水平变化规律,以槟榔芋为研究对象,测定不同发芽程度槟榔芋芽点部位淀粉、蛋白质、水分等营养物质含量的变化,并基于低场核磁共振(LF-NMR)技术探究槟榔芋萌发早期的水分迁移分布状况,同时测定脱落酸(ABA)及赤霉素(GA₃)等激素水平的变化。结果表明,距球茎顶端越远,发芽槟榔芋的淀粉含量越高;发芽程度越高,芋头球茎顶端蛋白质含量越低;3种发芽长度槟榔芋距球茎顶端2 cm处的水分含量最低;经过低场核磁共振检测发现,越靠近芋头球茎中心,水分活跃度越高,且随着槟榔芋萌芽长度的增加,结合水逐渐向半结合水转变;核磁共振成像结果显示,短芽芋头含水率最高,长芽芋头最低;短芽及中芽芋头的3个部位(块茎、芽、根须)中根须部位ABA含量最高,而长芽芋头3个部位的ABA含量均无显著差异(P>0.05);短芽芋头的GA₃含量在3个部位无显著差异(P>0.05),中芽及长芽芋头芽部位GA₃含量最高。本研究结果为探索槟榔芋休眠及贮藏后的萌发规律提供了理论支持。     

外源硒对梨树叶片衰老和光合同化物积累的影响

采用叶面喷施方式,研究不同浓度(0,5,10,20mg/L)Na2SeO3处理对7年生砀山酥梨叶片衰老及其光合作用的影响。结果表明:与对照相比,5mg/L硒可降低梨树叶片衰老进程中的质膜相对透性以及丙二醛(MDA)和脯氨酸含量,提高其净光合速率(Pn)以及谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)和淀粉含量;至采样后期,5 mg/L硒使质膜相对透性以及MDA和脯氨酸含量分别较对照极显著降低18.05%,36.24%和39.42%,GSH含量显著提高25.43%,AsA含量极显著提高13.44%,从而使叶片衰老延缓,并使采样后期叶片Pn和淀粉含量分别较对照极显著提高59.98%和36.58%。随喷硒浓度增加,硒的过氧化作用逐渐显现和增强,至采样后期,20mg/L硒使质膜相对透性以及MDA和脯氨酸含量分别较对照显著提高14.34%,16.89%和8.97%,GSH和AsA含量分别极显著降低32.39%和15.68%,从而使叶片衰老加速,并使采样后期叶片Pn较对照极显著降低59.89%。硒对衰老叶片还原糖和可溶性糖含量影响不显著。因此,对梨树喷硒时,从延缓叶片衰老、提高叶片Pn和光合同化物积累等方面考虑,应以5mg/L为宜。     

缺锌胁迫对‘天红2号/冀砧2号’苹果幼树生长、光合特性和内源激素含量的影响

【目的】研究‘天红2号/冀砧2号’幼树生长、光合特性及内源激素变化对缺锌胁迫的响应。【方法】以1年生‘天红2号/冀砧2号’砧穗组合苹果幼苗为试材,采用营养液浇灌方式进行盆栽试验。营养液设置供锌浓度分别为0μmol/L (Zn0)、2μmol/L (Zn2)、4μmol/L (Zn4,对照),共3个处理。处理后40天,测量幼树株高、叶面积,取样测定叶片锌含量、光合特性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、内源激素含量等指标,并分析叶绿素合成关键酶基因MdHEMA1、叶绿素降解关键酶基因MdPAO、生长素合成基因MdYUCCA4a和MdYUCCA6a相对表达量。【结果】‘天红2号/冀砧2号’幼树的株高、叶面积及叶片锌含量随供锌浓度的下降而显著降低;供锌浓度越低,生长素合成基因MdYUCCA4a和MdYUCCA6a相对表达量越低,植株体内IAA和GA3水平越低;与对照(Zn4)相比,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)在缺锌条件下显著降低,胞间CO2浓度(Ci)升高;缺锌胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量下降,叶绿素a/b值上升,叶绿素合成关键酶基因MdHEMA1和叶绿素降解...     

遮阴和施氮对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探明弱光条件下小麦光合速率降低的原因,为黄淮海麦区小麦生产中合理施氮和高产高效栽培提供理论依据,通过田间试验研究了拔节期至成熟期弱光胁迫(透光率为50%的黑色遮阳网遮阴)和氮素水平[N0,0 kg(N)×hm~(-2);N1,120 kg(N)×hm~(-2);N2,240 kg(N)×hm~(-2)]对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。结果表明:冬小麦拔节期至成熟期长期遮阴,导致旗叶叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSII)在3个施氮水平下均显著增加,其中以N2施氮水平下增幅最大,同时显著降低了叶绿素a/b和荧光非光化学猝灭系数(q N),进而提高了旗叶光化学效率,降低了热能耗散,提高光能利用率。在开花期至灌浆中期,由于光能不足造成小麦旗叶净光合速率Pn降低,而在灌浆后期,遮阴处理较正常光照能维持较高的叶绿素含量和光能转化效率,从而Pn高于正常光照。在相同光照条件下,随施氮量增加,小麦旗叶净光合速率Pn、叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)显著提高,这有利于植株充分利用光能,增强光合作用。弱光导致穗数、穗粒数及千粒重显著降低(P0.05),穗粒数降低幅度最大(13%~46.8%),千粒重降低幅度最小(3.4%~8.5%),穗数的降低幅度为8.6%~22.5%,严重影响氮肥的增产效应。遮阴和施氮水平间交互显著影响了叶绿素含量、穗粒数和产量,但对其他指标影响并不显著。综合而言,增施氮肥缓解了弱光胁迫对光合作用的不利影响,遮阴条件下施氮处理(N1、N2)净光合速率Pn较对照(N0)增幅为11.5%~27.4%,其中以N2[240 kg(N)×hm~(-2)]水平增幅最大。在不同施氮水平下,遮阴处理均提高了光能转化效率,但遮阴显著降低了植株光合速率及产量构成因素,导致产量显著降低(P0.05)。     

黑暗下贮藏温度对西瓜幼苗叶片超微结构及光合特性的影响

为探索贮藏温度影响种苗质量的光合生理机制,以西瓜品种早佳8424嫁接苗为材料(砧木为南瓜品种壮士),研究黑暗条件下25℃和15℃贮藏温度对西瓜幼苗叶片超微结构及其光合特性的影响。结果表明,黑暗贮藏造成叶绿体内片层排列紊乱、片层数量减少,叶绿体内淀粉粒消失;PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随着黑暗贮藏时间的延长持续降低;贮藏4 d内,Pn、Gs和胞间CO₂浓度(Ci)同步降低,此时是气孔限制造成的Pn降低;贮藏时间延长至6 d,Pn和Gs继续下降,Ci却显著上升,非气孔限制成为Pn降低的主要因素。与15℃黑暗贮藏相比,25℃黑暗贮藏6 d的叶绿体片层结构受损更严重,叶绿体内有较多的嗜锇颗粒,且F_v/F_m、Φ_PSⅡ、Gs和Tr显著低于前者。定植后,从贮藏时间看,黑暗贮藏4 d的幼苗F_v/F_m、Φ_PSⅡ和叶绿体结构在定植后6 d均能恢复至对照(CK)水平,贮藏6 d的幼苗叶绿体结构和Pn则不能完全恢复;从贮藏温度看,25℃黑暗贮藏6 d,F_v/F_m和Φ_PSⅡ在定植后6 d不能恢复;而15℃黑暗贮藏6 d,F_v/F_m和Φ_PSⅡ在定植后6 d均可恢复。两种黑暗贮藏温度导致的幼苗地上部干重降低在定植后6 d均不能恢复到CK水平,但15℃黑暗贮藏显著高于25℃黑暗贮藏。与25℃黑暗贮藏相比,15℃黑暗贮藏的幼苗能够保持较好的叶绿体结构,较高的碳同化水平和PSⅡ光化学活性以及定植后较快的光合性能恢复和物质积累速度。综上,建议西瓜种苗低温黑暗贮藏不宜超过6 d,而常温黑暗贮藏应控制在4 d内。本研究结果为瓜类种苗贮藏及植物对光温胁迫响应的生理机制研究提供了理论参考。     

套作模式下玉米荫蔽对大豆叶片叶绿体结构及光合特性的影响

为探讨玉米大豆套作模式下大豆叶片叶绿体及光合荧光特性对荫蔽的响应,本研究选用南豆12、桂夏3号为试验材料,设置大豆单作(CK)、单行玉米行间套作大豆(A1)和两行玉米带间套作大豆(A2)3个处理,分析大豆叶片叶绿体超微结构和光合荧光参数。结果表明,与CK相比,套作玉米荫蔽下两品种大豆叶片叶绿体基粒厚度、基粒面积/叶绿体面积、淀粉粒面积和淀粉粒面积/叶绿体面积增加,且荫蔽下南豆12基粒厚度和淀粉粒面积/叶绿体面积高于桂夏3号;叶绿体基粒数量在品种间存在差异,南豆12较CK增加,而桂夏3号降低。与CK相比,荫蔽下大豆叶片厚度、栅栏组织厚度显著降低,南豆12在A1、A2下叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度和栅栏组织厚度均高于桂夏3号。荫蔽下大豆叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)显著增加,但气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和实际光化学效率(F_q'/F_m')显著降低。南豆12在A1、A2下的Pn和F_q'/F_m' 高于桂夏3号。综上,套作玉米荫蔽直接影响大豆叶片结构特征和光合荧光特性,但品种间响应存在显著差异。本研究可为耐荫性套作大豆品种的选育提供一定的理论参考。     

花后喷施KH2PO4对灌浆期高温胁迫下小麦根系生理特性及产量的影响

为探究花后叶面喷施磷酸二氢钾(KH₂PO₄)对灌浆期高温胁迫下小麦根系生理特性及产量的影响,本研究设置叶面喷施清水(NT)、清水+灌浆期高温胁迫(NHT)、KH₂PO₄溶液(PT)和KH₂PO₄溶液+灌浆期高温胁迫(PHT)共4个处理,考察了不同处理对小麦根系活力、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量、旗叶净光合速率(Pn)、成熟期干物质积累与分配和产量的影响。结果表明,花后喷施KH₂PO₄显著提高了高温前根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,显著降低MDA含量。高温胁迫处理显著降低了根系活力,但喷施KH₂PO₄的根系活力下降幅度较小,高温后根系内维持了较高的SOD、POD和过氧化氢酶(CAT)活性,且高温后NHT根系MDA含量显著高于NT,NT显著高于PHT,而PT显著低于PHT。花后喷施KH₂PO₄显著提高了灌浆期旗叶Pn,降低高温对叶片光合能力的危害程度。成熟期PT植株干物质积累量显著高于PHT和NT,后两者间无显著差异,NHT最低,且PT向籽粒分配的干物质量最高。与NHT相比,NT、PHT和PT产量分别提高了17.8%、18.9%和26.7%,喷施KH₂PO₄处理提高产量是由于千粒重的显著提高。综上,花后通过叶面喷施KH₂PO₄能显著延缓灌浆期小麦根系衰老,增强根系耐高温能力,提高成熟期植株干物质积累,降低灌浆中后期高温胁迫对小麦产量造成的损失。本研究为小麦花后喷施KH₂PO₄以减轻灌浆期高温对小麦生产造成的危害提供了一定的理论依据。     

氮钾配施对冬油菜角果皮光合作用及光合器官氮分配的影响

  【目的】  角果皮作为典型的非叶器官,其光合作用不仅是油菜(Brassica napus L.)光合作用的重要补充,更是生育后期产量建成的重要碳源。我们研究了氮、钾营养及氮钾配施对冬油菜角果形态、角果皮光合特性、光合器官氮分配的影响及光合氮利用效率(PNUE)差异机制。  【方法】  采用双因素田间试验,设4个施氮量(N 0、90、180、270 kg/hm2,分别以 N₀、N₉₀、N₁₈₀、N₂₇₀表示),两个钾用量(K₂O 0、120 kg/hm2,分别以K₀、K₁₂₀表示),试验共计8个处理:N₀K₀、N₀K₁₂₀、N₉₀K₀、N₉₀K₁₂₀、N₁₈₀K₀、N₁₈₀K₁₂₀、N₂₇₀K₀、N₂₇₀K₁₂₀,每个处理3次重复。在角果期测定角果形态参数、净光合速率(A_n)、角果皮氮钾养分含量、光合氮利用效率（PNUE）以及最大羧化速率(V_cmax)等相关光合、生理参数,并计算角果皮氮素在光合器官(羧化系统、电子传递系统和捕光系统)的分配比例。  【结果】  与N₀K₀处理相比,氮钾配施处理单株角果数增加了1.7～3.0倍,角果长和角果面积分别提高了12.1%～30.2%和9.9%～43.8%。在不同氮肥施用量下,施钾后角果皮氮含量平均降低了19.5%;在不同施钾量下,氮肥施用后角果皮钾含量平均降低了20.9%。氮钾配施处理角果皮气孔导度(g_s)、叶肉导度(g_m)、V_cmax及A_n较N₀K₀处理平均提高了11.1%、158.8%、88.2%和115.0%。与N₀处理相比,施氮后角果皮光合系统氮库平均增加了51.1%,但羧化系统(N_cb)和电子传递系统(N_et)中氮分配比例分别下降了8.4和2.5个百分点,PNUE降低了21.1%;相反,施钾后角果皮光合氮库和分配比例分别较K₀处理提高了28.7%和15.6个百分点,其中N_cb和N_et氮库分别提高了35.9%和31.4%,PNUE增幅高达65.7%。与N₀K₀处理相比,尽管氮钾配施对角果皮光合系统氮分配比例的提升作用较小,但光合系统氮库容量增加了90.7%,远高于单施氮肥或钾肥对角果皮光合氮库的提升幅度。PNUE与角果皮钾含量和光合系统中各组分氮分配比例呈极显著正相关关系,而与角果皮氮含量及氮钾比呈显著负相关。  【结论】  氮钾配施一方面提高了角果皮光合面积、协调氮钾营养平衡、降低CO₂传输阻力,另一方面增加了角果皮光合氮库、改善了光合系统中氮分配比例,从而提高了角果光合能力、优化了PNUE。因此,在实际生产中氮钾肥要合理配施,最大化个体光合潜能,进而提高群体生产力达到增产增效的目的。     

遮阴及复光对花果期番茄叶片光合特性的影响

以无限生长型番茄“粉冠”为试材,在花果期于日光温室上加盖遮阳网的方式进行为期3d（T1）、6d（T2）、9d（T3）、12d（T4）和15d（T5）的遮阴处理,遮阴结束立即恢复自然光照,以日光温室内自然光为对照（CK）;分别于遮阴结束时和恢复光照第3、6、9、12、15天观测番茄叶片的光合参数,分析其在遮阴条件下的变化特点及复光后的恢复能力。结果表明：与对照相比,遮阴使番茄叶片的光饱和点降低,光补偿点升高。遮阴15d后番茄叶片净光合速率下降49.0%,胞间CO2浓度增加68.3%。随着遮阴日数增加,叶片气孔导度和蒸腾速率呈现先上升后下降的趋势,遮阴15d后,分别下降32.9%和1.6%。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量随着遮阴日数的增加分别上升125.2%、182.6%和115.4%,其中叶绿素b含量变化显著（P＜0.05）。番茄叶片荧光参数中,F0随着遮阴日数的增加而增加,遮阴15d后增加30.9%,ΦPSⅡ、qP和ETR随着遮阴日数的增加而降低,遮阴后分别减少32.1%、29.8%和36.7%。而Fv/Fm对遮阴环境的响应不显著。遮阴日数对叶片不同参数的恢复能力有不同影响,12d以上的遮阴使叶片净光合速率和胞间CO2浓度无法恢复,9d以上的遮阴使叶片叶绿素含量无法恢复,叶绿素a和类胡萝卜素的恢复能力高于叶绿素b。遮阴日数小于9d时,番茄叶片的光合参数及叶绿素含量均能恢复至初始状态。     

施磷对镉胁迫下黄瓜苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响

  目的  探究石灰性土壤中施磷对镉胁迫下黄瓜苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响,为合理施用磷肥、缓解镉毒害提供依据。  方法  采用盆栽完全组合设计方案,研究了不同土壤镉添加水平（0、1、3和5 mg kg?1土）下施加不同浓度磷（0、50、100、150和200 mg P₂O₅ kg?1土）对黄瓜苗期生物量、叶片光合作用及抗氧化酶系统的影响。  结果  随着施Cd量的增加,黄瓜生物量先增后降,黄瓜叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）显著降低,胞间CO₂浓度（Ci）呈上升趋势。施加适量磷（≤ 150 mg P₂O₅ kg?1）能够显著提高黄瓜生物量、Pn、Gs、Tr、叶绿素总量和类胡萝卜素含量（Car）,降低叶片中Ci。对于抗氧化酶系统来说,随着施Cd量的增加黄瓜叶片中过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低,丙二醛（MDA）含量明显增加。施磷后,能够明显增强抗氧化酶系统。施Cd量为1 mg kg?1,施磷量为50和100 mg P₂O₅ kg?1时,CAT活性增加了1.9% ~ 9.6%。施Cd量为3和5 mg kg?1时,随着施磷量的增加,POD和CAT活性出现不同程度增加,与不施磷相比,POD活性分别增加了149.1% ~ 197.8%和150.4% ~ 252.0%,CAT活性分别增加了5.8% ~ 16.6%和0.55% ~ 19.4%,其中施磷量为100 mg P₂O₅ kg?1时黄瓜叶片POD和CAT活性达到最大。同时,施P能够降低叶片中MDA含量,且随着施磷量的增加而降低。  结论  在石灰性土壤中,施磷量为100和150 mg P₂O₅ kg?1时,能够明显缓解镉毒害,增强黄瓜叶片的光合作用及抗氧化酶系统,而施磷量达到200 mg P₂O₅ kg?1时则对黄瓜生长产生抑制作用。