膜下滴灌和淹灌对水稻叶片PSⅡ叶绿素荧光光响应曲线的影响

为探明水稻在膜下滴灌和淹灌2种栽培模式下叶绿素荧光参数的差异,以T-04、T-43、T-66、T-69水稻品系为试材,大田环境条件下,采用膜下滴灌和传统淹灌2种栽培模式种植。测定并分析2种栽培模式下,每个材料在分蘖期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、蜡熟期5个生育期叶片的快速叶绿素荧光诱导动力学曲线。结果发现,不同研究材料之间,同一材料在不同生育期,不同栽培模式下叶绿素荧光参数具有明显差异,其中大部分差异达到显著水平(P0.05)。膜下滴灌栽培模式下,分蘖期T-43、T-66、T-69的α值,T-04、T-43、T-66、T-69的Pm值,T-04、T-66、T-69的Ik值高于淹灌;孕穗期T-04、T-43、T-69的α值,T-04、T-43、T-66、T-69的Pm值,T-43、T-66、T-69的Ik值高于淹灌;抽穗期T-04、T-43、T-66的α值,T-04、T-43、T-66、T-69的Pm值,T-43、T-66、T-69的Ik值高于淹灌;乳熟期T-43、T-66的α值、Pm值,T-04、T-66、T-69的Ik高于淹灌;蜡熟期T-04、T-43、T-66、T-69的α值、Pm值,T-43、T-69的Ik值高于淹灌。由此得出,滴灌栽培模式下,叶片的光能利用效率、最大光合能力、半饱和光强总体上高于淹灌,进一步可说明,水稻在该模式下,叶片的光合机构并未受到干旱胁迫,作为一种全新的水稻节水栽培方式,在保证高产的同时,还可充分提高水分利用效率。     

不同质膜对滴灌条件下玉米叶片绿素荧光及产量的影响

本试验以玉米品种吉单631为试验材料,研究了在滴灌条件下,不同质膜对玉米叶片叶绿素荧光及产量的影响。研究结果表明:在玉米各生育期,叶绿素荧光参数中基础荧光(Fo)数值变化比较明显,但总体呈先升高后降低的趋势。两个覆膜处理的最大荧光(Fm)值均低于对照处理(CK),而PSⅡ潜在活性(Fv/Fm)、光化学淬灭(qP)及非光化学淬灭(NPQ)值均高于对照(CK)。覆膜处理对提高玉米产量具有明显效果,且NDF处理、DF处理及CK处理间差异极显著。     

干旱和盐胁迫对棉苗光合抑制效应的比较

以无盐正常供水为对照,研究了等渗条件下干旱和NaCl处理对棉苗光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MAD)与游离脯氨酸(Pro)含量的影响.干旱和盐胁迫都显著降低叶片的Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)和叶绿素与类胡罗卜素含量.干旱或盐胁迫引起初始荧光(F0)上升,最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)显著下降,PSⅡ实际光化学量子产量(φPSⅡ)略有降低,而POD活性、MDA和Pro含量显著提高.棉苗在不同胁迫后的叶绿素含量、POD活性、MDA和Pro累积等方面存在量上的差异,说明等渗条件下干旱和盐胁迫对光合的抑制效应与机理存在诸多相似性,也有特异性.     

大棚避雨栽培对芒果叶片表观特征和叶绿素荧光特性的影响

以‘南逗迈4号芒’为试验材料,对大棚避雨栽培和露地栽培方式下,叶片长度、宽度、厚度、卷曲度等表型指标以及叶绿素荧光参数进行比较,探讨大棚避雨栽培对芒果叶片表观特征和光合生理的影响,同时对叶片表型指标和叶绿素荧光参数进行相关性分析和主成分分析。结果表明,大棚避雨栽培条件下,芒果叶片变长、变宽、变薄、叶面积增大并且卷曲度变小;叶绿素荧光参数Fo、Fm、F’(Fs)升高,其中Fo达差异显著水平(P<0.05);Fv/Fm、Fv’/Fm’、NPQ、ETR、Fq’/Fm’降低,其中ETR、Fq’/Fm’达差异显著水平(P<0.05);叶片长度和宽度均与叶绿素荧光参数Fo值呈显著正相关;叶绿素荧光参数ETR、Fq’/Fm’和叶片的长度、宽度等是受栽培条件影响的主要光合生理指标。综上所述,棚内‘南逗迈4号芒’的光合速率和光合效率较露地均有所下降,但并未受到棚内环境胁迫,仍可正常生长。在南方雨水过多的地区可适当推广芒果避雨大棚栽培。     

基于叶绿素荧光参数的滴灌棉花氮素营养估测模型

【目的】建立基于叶绿素荧光参数的棉花叶片氮素营养监测模型,为棉花高效施氮及植株生长状况的无损监测提供方法。【方法】在水肥一体化滴灌条件下,以新陆早58号为试验材料,设置4个施氮水平,测定了棉花生长关键时期顶2(从顶部数起)至顶5叶的叶绿素荧光参数和氮素含量,分析了棉花叶片氮素含量与荧光参数的关系。【结果】(1)棉花出苗70 d后,叶片氮素含量以及光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学活性(Fv/F0)、PSⅡ潜在最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(Fv’/Fm’)均随着棉花生长呈逐渐下降趋势。(2)不同氮素处理下,各叶片氮素含量以及叶绿素荧光参数Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ和Fv’/Fm’均随施氮量的增加而上升,其中N2(240 kg·hm-2)处理下各荧光参数值最大。(3)叶片氮含量与Fv、Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ都呈现极显著正相关关系,与荧光参数ΦPSⅡ、Fv’/Fm’间呈现较好的指数函数关系,与荧光参数Fv、Fv/Fm、Fv/F0呈现良好的线性函数关系。顶5叶可变荧光(Fv)与叶片氮素含量建立的关系模型(y=0.0022x+1.6243)的模拟效果最好,决定系数达到0.928,相关系数达到0.963,呈极显著正相关。【结论】适量施氮(240 kg·hm-2)能够提高PSⅡ的活性及PSⅡ反应中心开放部分的比例,进而改善棉花叶片光合能力。顶5叶氮素含量与叶绿素荧光参数Fv构建的模型精确度和拟合效果较其他荧光参数好,因此可以选用荧光参数Fv来监测棉花叶片氮素含量,进而监测植株的氮素营养状况。     

膜下滴灌对棉花生育后期叶片与苞叶光合特性的影响

在新疆气候生态条件下,选用新陆早33号和新陆早46号棉花品种,设置2个膜下滴灌量处理,测定棉花叶片和苞叶的光响应曲线、CO2响应曲线、荧光参数等相关光合生理指标,探讨生育后期棉花叶片与苞叶光合能力的差异及对滴灌量的响应。结果表明,棉花生育期间,高温强光下苞叶最大羧化速率与最大电子传递速率的比值(Jmax/Vc,max)较高,气孔导度(Gs)较低。棉花生长发育后期,苞叶面积、含水量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光系统II实际光化学效率(?PSII)、Rubisco含量显著低于叶片,但随着生育进程降幅显著低于叶片。与常规滴灌处理相比,节水滴灌处理棉花叶片含水量降幅显著高于苞叶;叶片叶绿素含量、Pn和Rubisco含量显著降低,而苞叶的变化不显著。棉花生育后期苞叶面积、含水量、叶绿素含量、Pn、ΦPSII、Rubisco含量的稳定性高于叶片,表明生育后期叶片衰老较快,但苞叶仍能保持较稳定的光合能力,对光合物质的贡献逐渐增大,常规滴灌下达7.22%~8.83%,节水滴灌下达10.24%~12.53%。     

持续干旱对油棕幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响

为研究持续干旱对油棕叶绿素荧光动力学参数的影响,以油棕2 年生幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并运用隶属函数法对其抗旱性进行综合分析。结果表明：干旱胁迫下,油棕叶片叶绿素含量、可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(F0)和非光化学淬灭系数(NPQ)则升高,说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散(NPQ)提高。4 个品种的叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化存在品种间差异,整个处理过中对干旱的适应性‘热油6号’＞‘热油8号’＞‘热油2号’＞‘热油4号’,因此,叶绿素荧光参数和叶绿素含量可作为抗旱性强弱的诊断指标用于油棕抗旱育种及相关研究。     

陆海杂交棉叶绿素荧光参数及生理动态变化研究

目的:研究陆海杂交棉新陆中31号叶绿素荧光参数及生理动态变化规律,为陆海杂交棉栽培管理、高产机理研究提供参考。方法:以新陆中31号、新海21号、中棉49号为试验材料,在棉花整个生育期,研究叶绿素荧光参数、可溶性糖、可溶性蛋白以及POD活性和CAT活性的变化。结果:在整个生育期,参试材料的Fv/Fm、Fv/Fo、qP、Yield和ETR、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和POD酶和CAT酶活性基本上呈现出相同的变化趋势,即随着生育期变化呈现出先增高后降低的趋势,总体上表现为盛花期最高,之后逐渐开始降低,而qN值的变化则不同。另外,在相同条件下,新陆中31号的Fv/Fm,Fv/Fo、qP、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD酶和CAT活性总是高于两个常规棉对照品种,说明在同等栽培管理条件下,该品种清除活性氧的能力较高,属于典型的高光效品种。结论:在相同栽培条件下,叶绿素荧光参数、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD酶和CAT酶活性的变化与基因型之间存在着密切相关,其中陆海杂交棉新陆中31号清除活性氧的能力较高。     

水分和高温复合胁迫对水稻幼苗光合生理特性的影响

以水稻“迁星1号”幼苗为材料,进行水分(PEG6000浓度分别为0%,10%,15%,20%)和高温(35,40℃)双重胁迫处理,研究水分和高温复合胁迫对水稻幼苗光合生理特性的影响,为探索调控植物光合生理措施、规避高温干旱复合逆境伤害提供理论依据。结果表明,轻度水分胁迫(PEG6000浓度为10%)下,35℃高温处理的水稻幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)胞间CO2浓度(Ci)、总叶绿素(Chla+b)含量、叶绿素a/b(Chla/b)、初始荧光产量(Fo)、最大荧光产量(Fm)和PS II最大光化学量子产量(Fv/Fm)与对照相比无显著变化;40℃高温处理的水稻幼苗在3种水分胁迫下,Pn,gs,Ci,Chla+b,Chla/b,Fm和Fv/Fm显著低于对照,Fo显著高于对照。说明35℃高温处理水稻幼苗光合生理特性在轻度水分胁迫下未受到明显抑制,表现出对水分胁迫具有一定的适应性;随着胁迫温度的升高,40℃高温处理的水稻幼苗对水分胁迫的适应性显著下降,其光合生理特性受到明显抑制。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦幼苗光合特性的影响

为探明外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对NaCl胁迫下燕麦光合作用的调控机理,以加燕2号、青引2号燕麦为材料,在100 mmol/L NaCl胁迫下,研究外源EBR对燕麦幼苗光合气体交换参数、荧光动力学参数、光合电子传递速率及PSⅡ光能分配情况的影响。结果表明:NaCl胁迫显著降低了燕麦幼苗的光合色素含量,抑制了PSⅡ反应中心活性,导致燕麦幼苗PSⅡ光化学效率下降,净光合速率(Pn)显著降低。和NaCl胁迫相比较,添加外源EBR后,燕麦幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Chlx·c)含量显著增加;燕麦幼苗的Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)显著升高,胞间CO_2浓度(Ci)显著降低,最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光合效率(ФPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、天线色素转化效率(Fv′/Fm′)、表观光合电子传递速率(ETR)及PSⅡ光化学反应能(P)显著升高,初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)及反应中心耗散能(E)、天线耗散能(D)显著降低。综上所述,外源EBR能够显著提高NaCl胁迫下燕麦幼苗PSⅡ反应中心的实际光化学效率,有效缓解NaCl胁迫对燕麦幼苗所产生的光抑制和PSⅡ反应中心损伤程度,提高燕麦幼苗的碳同化效率和光合能力,说明外源BRs对盐胁迫下燕麦光合作用起到正向调控作用,能够有效缓解盐胁迫对燕麦幼苗所造成的伤害。     

不同生育时期玉米苞叶叶绿素荧光特性差异分析

以郑单958和农大364两个玉米品种为研究材料,对大田条件下不同生育时期玉米苞叶的叶绿素含量和叶绿素荧光动力学进行了比较分析.结果表明,不同生育时期玉米苞叶叶绿素含量呈先升后降的变化趋势,并在灌浆期达到最高值,且农大364苞叶的叶绿素降低速率要低于郑单958,这样有利于其保持更为持久的光合能力.不同生育时期玉米品种间苞叶叶绿素荧光参数(Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo等)的变化规律基本一致,郑单958高于农大364,说明郑单958苞叶反应中心活性较高,具有较高的电子传递速率,并且苞叶叶片开放的PSⅡ反应中心捕获激发能的效率高于后者.     

磷营养对水稻不同耐冷品种光合特性的影响

以不同磷水平的营养液培养水稻幼苗，比较研究了低温处理后耐冷性不同品种光合特性的变化。低温下2个品种的水稻叶片的叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp均降低，冷敏感品种比耐冷品种的降低幅度更大。与缺磷和正常磷水平培养的材料相比，高磷培养的材料在低温下具有较高的叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp；缺磷培养的材料在低温下叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp下降加剧，耐冷品种的NPQ升高，但冷敏感品种的NPQ变化不大。磷营养水平对冷敏感品种光合作用的影响比对耐冷品种更明显，通过体外施磷，可以提高水稻的耐冷性。     

不同灌溉方式对芝麻冠层结构及群体质量的影响

为探讨不同灌溉方式对芝麻农艺性状、产量性状、冠层结构和光合特性的影响,2018年在河南省现代农业科技试验示范基地设置2个灌水模式（漫灌和滴灌）、选取2个基因型品种（郑太芝1号和郑黑芝1号）进行试验,结果表明：（1）与漫灌相比,滴灌条件下两品种的产量分别增加了13.58%和8.40%,经济系数增加了4.25%和4.29%;（2）与漫灌相比,滴灌显著改善了芝麻的冠层结构,在盛花中期影响最大,两品种叶面积指数（LAI）平均分别增加了2.61%和5.50%,冠层透光率（LTRC）降低了13.43%和23.22%;（3）与漫灌相比,滴灌条件下两品种净光合速率、SPAD值和叶绿素密度平均分别增加了3.60%和4.15%、2.99%和3.78%、8.24%和10.09%。     

外源甜菜碱对盐胁迫下水稻幼苗光合功能的改善

以水稻为试材,研究了盐胁迫下外源甜菜碱对水稻幼苗光合作用及抗盐生理生化特性的影响。结果表明:一定浓度范围内的甜菜碱可明显增强水稻对盐胁迫的抗性。外源甜菜碱能使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo,Fv/Fm增高,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低盐胁迫对植物的抑制作用;外源甜菜碱能增加过氧化物酶活性,延缓叶片叶绿素含量减少的趋势。     

4个水稻品种（组合）光合特性的比较研究

研究不同水稻品种在不同生育期主要光合生理指标的变化规律,旨在为水稻品种的选育和栽培提供参考。以绵阳地区4个水稻品种（组合）为试材,用便携式光合作用测量系统测定田间主要光合特性参数。结果表明：不同品种在叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度存在明显差异,各品种不同生育期叶绿素a/b值、净光合速率变化呈单峰曲线。抽穗期,‘成糯88’、‘B6优4761’和‘233A/绵恢768’具有较高的蒸腾速率,而‘冈优725’表现出较低的蒸腾速率;‘冈优725’在灌浆期具有较高的净光合速率。说明‘冈优725’相比于其他3个品种在抽穗期具有更低的需水量,在灌浆期具有更高的生产潜力。     

盐胁迫下水稻叶绿素荧光特性与离子积累的相关性分析

以4个北方常规粳稻品种为材料,于孕穗期施加80 mmol/L的NaCl胁迫测定了水稻叶片叶绿素荧光参数及体内离子含量的变化,以揭示盐胁迫下水稻离子积累与叶绿素荧光特性的相关性。结果表明盐胁迫下水稻叶片最大荧光(Fm)、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的实际光合效率(PhiPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)和光化学猝灭(qP)均呈下降趋势最小初始荧光(Fo)和非光化学猝灭(qN)呈升高趋势。盐胁迫导致水稻体内Na⁺、Cl^-积累显著增加,K+积累显著下降,SO₄^2-、PO₄^3-和NO3-含量较对照差异不显著。盐胁迫下水稻叶绿素荧光参数与Na⁺、Cl^-和SO₄^2-含量呈显著负相关,与K+和PO₄^3-含量呈显著正相关,与NO3-含量相关性不显著。以上结果表明水稻体内有害离子在盐胁迫下会过量积累这是导致水稻叶片光合结构破坏和光合作用效率下降的重要原因。     

局部根区灌溉对裸燕麦光合特征曲线及叶绿素荧光特性的影响

为探讨局部根区不同灌溉方式下裸燕麦(Avena nuda L.)光合能力下降的生理机制,采用盆栽及渗水盘供水方法,比较了交替根区灌溉(APRI)、固定根区灌溉(FPRI)和常规灌溉(CTRI)下,裸燕麦旗叶相对叶绿素含量(SPAD值)、光合特征曲线及叶绿素荧光动力学特性的差异。与CTRI处理相比,局部根区灌溉(包括APRI和FPRI处理)降低了叶片SPAD值、净光合速率(P_n)和初始羧化速率(CE),但APRI处理未明显降低初始量子效率(α)、PSII最大量子效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(Ф_PSII)、电子传递效率(ETR)和光化学效率 (q_P)。在2种局部根区灌溉模式中,APRI较FPRI显著提高了叶片SPAD值(P<0.05),而且APRI的叶片最大净光合速率(P_max)、α、光饱和点(LSP)、光能利用率(LUE)、C_i/C_a、CE、CO₂饱和点(C_i,sat)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、Ф_PSII、ETR、q_P和非光化学效率(NPQ)均高于FPRI。APRI和FPRI的光合速率降低与气孔因素有关,FPRI光合速率降低还与PSII结构损伤有关;局部根区灌溉提高了裸燕麦干旱胁迫逆境下的耐受能力,APRI有利于保持更高的光合速率。     

不同灌溉条件下冠菌素对大豆光合特性与产量的调控效应

干旱是限制大豆丰产稳产的重要因素之一,利用生物调节剂提高大豆耐旱性是生产中一种新型的生物节水管理模式。本研究在常规灌溉与无灌溉条件下,采用生物调节剂冠菌素(COR)于大豆初花期进行叶面喷施处理,研究COR对植株农艺性状、叶片水势和光合特征、产量及其构成因素的调控效应。试验结果表明:在正常灌溉条件下, COR处理对大豆叶片水势、叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、RuBP羧化酶和SPS活性等影响较小,与对照相比其产量和生物量差异不显著。但在生长季无灌溉的雨养条件下,COR处理会显著提高大豆开花后叶片水势、叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数,增加叶片RuBP羧化酶和SPS活性,改善大豆产量构成因素,最终导致籽粒产量增加。总之,在雨养条件下, COR对大豆光合特征和产量形成具有积极的调控效应。