旱地谷子不同覆盖处理农艺性状及光合特性研究

对不同颜色地膜覆盖处理、秸秆覆盖处理的旱地谷子进行农艺及光合特性研究,测定谷子生物性状、经济产量、叶片叶绿素含量、叶片N素含量、光合生理参数,并进行分析比较。研究结果表明,不同覆盖方式均能在不同程度提高旱作谷子生物经济性状和光合生理参数;覆盖白色地膜可明显促进谷子生长发育;覆盖黑色地膜可以更大程度提升谷子产量、水分利用效率。该研究可以为谷子不同覆盖方式效果的评价提供理论依据。     

不同覆盖方式对旱地谷子农艺性状及光合生理指标的影响

[目的]分析不同覆盖方式处理对谷子农艺性状及光合生理指标的影响。[方法]对不同覆盖处理和平地裸播谷子进行出苗率、株高、生物产量、经济产量、叶片叶绿素含量、叶片氮含量、光合生理指标测定,并进行分析比较。[结果]不同覆盖方式均能在不同程度提高旱作谷子农艺性状和光合生理指标;覆盖白色地膜可明显加快谷子发育进程,缩短生育期;覆盖黑色地膜可以最大幅度提升谷子产量、水分利用效率和产投比。[结论]该研究可以为谷子不同覆盖方式的效果评价提供科学依据。     

几种重穗型杂交稻的耐荫性差异

利用^14C－同位素示踪技术,研究了几种重穗型杂交稻在低光强下的光合适应特性及其生理机制。结果表明：遮光14d处理导致重穗型杂交稻生物、经济产量和^14C-光合生产能力明显下降,下降的幅度因品种而异,重穗型杂交稻“特优124”与“汕优63”下降的幅度小,且受低光强处理后的光合恢复能力强,属耐荫性类型;重穗型杂交稻“Ⅱ优162”、“两优培九”则相反,属不耐荫类型;“粤优938”介于上述两种类型之间。产量构成因素的分析结果表明,遮光处理易引起重穗型杂交稻Ⅱ优162、两优培九结实率低和籽粒充实度不饱满现象的发生。对低光强下的叶片叶绿素含量及组分的分析表明,特优124和汕优63的叶绿素b含量有所增加,而Ⅱ优162和两优培九的叶绿素b/a值则有较大程度的下降。     

氮肥用量对饲用玉米光合特性以及产量的影响

以中原单32、龙辐208和高油115为材料,研究氮肥用量对饲用玉米光合特性以及产量的影响。结果表明,3个饲用玉米品种叶面积指数、叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量在整个生育过程中均呈单峰曲线变化。叶面积指数以N300处理为最高,叶绿素含量以N250处理为最高。饲用玉米生物产量品种间表现为龙辐208>中原单32>高油115,均以N250处理为最高,各处理间生物产量差异均达到极显著水平。饲用玉米光合特性与生物产量呈显著正相关。     

不同谷子品种形态特征和光合生理特性分析

以14个常规谷子栽培品种为试验材料,在相同栽培条件下,研究了其主要形态特征指标、光合生理特性指标和产量的变化,结果显示,参试品种的形态特征指标、净光合速率和产量均存在较大差异,其中,品种间净光合速率存在极显著差异,且抽穗期和灌浆期间的净光合速率差异大于品种间的净光合速率差异。并对形成产量的主要性状指标与产量参数的相关性进行了分析,结果显示,谷子净光合速率与产量呈显著正相关,且灌浆期的显著性水平高于抽穗期;水分利用效率和叶绿素含量与产量呈正相关,单穗重、穗粒重、出谷率和千粒重与产量呈负相关,但相关性均未达到显著水平;千粒重与净光合速率、水分利用效率和叶绿素含量的相关系数均不高,且相关性均未达到显著水平;抽穗期净光合速率与叶绿素含量的相关系数(0.492)灌浆期净光合速率与叶绿素含量的相关系数(0.232),在叶片叶绿素含量较低时增加叶绿素含量可以提高谷子的净光合速率,但当叶片叶绿素含量达到一定程度后,再增加叶绿素含量,谷子的净光合速率不一定继续增加。     

施氮对黄化谷子生理特性及品质的影响

为丰富谷子种质资源,提高叶色黄化突变体谷子的生产潜力,对EMS诱变育种过程中发生的叶色黄化突变体谷子进行研究。以晋谷21号经EMS诱变后选育的叶色黄化突变体谷子作为材料,通过叶面喷施氮肥处理后,测定叶片中光合能力、光合色素、糖类化合物含量和成熟后农艺性状以及小米品质。结果表明,与对照相比,施氮后黄化谷子的净光合速率和气孔导度增加,叶绿素a和总叶绿素含量增加,茎粗、千粒质量和小米类胡萝卜素含量增加。合理施氮一段时间后,能改善和提高黄化谷子叶片的光合能力和生理代谢,增加黄化谷子的抗倒伏能力和谷子籽粒灌浆效率,优化种子质量和小米品质。     

施肥对谷子农艺性状、产量及抗倒伏能力的影响

为了探索提高谷子产量、改善谷子品质的途径,以12个谷子品种为材料,设置施肥与不施肥2种处理,研究施肥对谷子农艺性状、产量以及抗倒伏能力的影响。结果表明,12个谷子品种在施肥处理下的株高、穗长、穗粗、单穗质量和产量均高于不施肥处理。不同谷子品种的顶3叶叶面积、叶绿素含量、茎秆弯曲应力和倒4节间折断指数受施肥影响表现各异,但总体上,施肥处理谷子顶3叶叶面积、叶绿素含量高于不施肥处理;施肥处理茎秆弯曲应力低于不施肥处理,倒4节间折断指数高于不施肥处理,即施肥处理谷子抗倒伏能力差。     

外源精胺对谷子光合特性及产量构成的影响

为探讨多胺对谷子的光合性能及产量构成的影响,在大田栽培条件下,以"晋谷21号"为材料,研究了灌浆期叶面喷施不同浓度精胺(Spm)(0,0.1,0.5,1.0,1.5mmol·L-1)对谷子光合及产量的影响。结果表明,随着精胺喷施浓度的增加,谷子叶片的叶绿素a,叶绿素总量,净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs),穗重,穗粒重,千粒重和产量均呈先升高后降低的趋势;胞间CO2浓度变化则呈现相反趋势,而叶绿素b和类胡萝卜素则随精胺浓度的增大而增大。与对照相比,叶面喷施1.0mmol·L-1精胺,可显著提高谷子叶片的光合色素含量和光合性能,谷子增产效果最好。     

不同土壤水分条件对小麦光合生理和产量的影响

在盆栽条件下,设置5个土壤水分处理,研究不同土壤含水量对小麦光合生理及产量的影响。结果表明,小麦成熟期的株高、节间长及孕穗期和开花期的单茎绿叶面积随土壤含水量的增加而逐渐增加,并以水分含量偏高处理W5(80%~90%田间持水量)最高。土壤适宜含水量处理W4(70%~80%田间持水量)孕穗期、开花期和灌浆中期的叶绿素含量高于W5,表明土壤含水量偏高不利于小麦叶绿素含量的增加。随着土壤含水量的增加小麦的光合特性得到改善,并以W4处理表现最优,W5次之,其中W4的光合速率分别比W1(40%~50%田间持水量)和W2(50%~60%田间持水量)的显著增加35.5%和26.7%。随着土壤含水量的增加,叶绿素荧光参数Fo、Fm、ΦpsII、ETR和qP呈先增加后下降的趋势,并以W4处理的最高,W5处理的次之。W4处理具有最高的经济产量,W5处理具有最高的生物产量,其中W4处理的单茎经济产量和生物产量、每盆经济产量和生物产量分别比W1显著增加98.6%、52.1%、311.2%和197.7%。研究得出,土壤水分含量偏高比适宜土壤水分含量处理具有较高的株高、单茎绿叶面积和生物产量,而生育中后期的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、光合速率和经济产量却低于土壤适宜水分含量处理。     

谷子大豆间作对作物光合特性及产量的影响

为探究较好的谷子大豆间作模式，选用品种‘农大8号’和‘晋豆25号’作为谷子和大豆的试验材料，在不施氮肥的基础上，设置谷子和大豆间作比例为6:0（T1）、2:4（T2）、3:3（T3）、4:2（T4）、0:6（T5）共5个处理，检测不同间作比例对谷子和大豆的光合特性及产量的影响。结果表明，与单作模式对比，间作各处理条件下，大豆的叶绿素含量无显著差异，而谷子的叶绿素含量有一定的升高趋势，其中T2处理显著提高；间作条件下谷子的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著提高，T2处理综合表现最好，而大豆的光合指标则显著下降；间作处理下谷子的胞间CO2浓度下降，大豆则有一定上涨；在间作模式下谷子的产量升高2%～9%，T2处理产量最高，大豆产量下降29%～33%。T2、T3、T4的土地当量比均大于1，表明间作处理具有间作优势，其中T2处理表现最好，结果对谷子大豆间作实践具有一定指导意义。     

叶面喷施钼酸铵对谷子光合特性及产量的影响

以张杂谷10号为试验材料,于谷子拔节期分别喷施清水及不同用量(0.75、1.50、2.25、3.00 kg/hm~2)的钼酸铵,在施肥后对谷子农艺性状、光合参数、叶绿素含量及产量构成进行测定,旨在探明钼酸铵对张杂谷10号光合特性及产量的影响,为谷田合理有效施用钼酸铵提供理论依据。结果表明,施用钼酸铵与清水对照相比,叶绿素含量在1.5 kg/hm~2用量下显著升高,株高、叶面积、净光合速率及产量在1.5 kg/hm~2用量下均达到最大值,增产效果明显。在谷子拔节期喷施1.5 kg/hm~2用量的钼酸铵效果最好。     

干旱胁迫对谷子孕穗期光合特性的影响

为探索谷子孕穗期在干旱环境的光合适应机制,筛选谷子孕穗期抗旱性光合参数鉴定指标,以20个谷子品种为试验材料,在模拟干旱棚中研究了谷子孕穗期干旱胁迫条件下光合参数指标的的变化。结果表明：干旱胁迫处理的相对叶绿素含量和相对光合速率与品种的抗旱指数呈极显著正相关,且灰色关联度较高,可作为评价谷子孕穗期抗旱性的光合参数指标。     

灌浆期杂交谷子旗叶的光合特性

以张杂谷3号,张杂谷5号和冀32为材料,研究杂交谷子和常规谷子的光合生理差异,并初步分析造成二者差异的原因。结果表明,强光下,杂交谷子的光合速率高于常规谷子;杂交谷子光饱和点和潜在最大光合速率高于常规谷子,表观量子效率低于常规谷子,且差异显著;光强超过1 300μmol.m-2.s-1时,常规谷子气孔导度降低,胞间CO2摩尔分数下降,气孔限制值升高,气孔限制是常规谷子光合速率降低的主要因素,杂交谷子气孔限制现象不明显。生化分析结果显示:杂交谷子和常规谷子光合酶PEPCase活性、叶绿素含量无差异,杂交谷子叶绿素a/b值较常规谷子高,差异显著,可能是造成二者光合差异的生理基础。     

黑龙江地区谷子高光效栽培模式研究

谷子是黑龙江省重要的杂粮作物,谷子生产中较低的光能利用率是限制谷子产量的重要因素,为提高谷子的光能利用率及产量,制定适用于黑龙江省谷子的高光效栽培模式,本研究以谷子品种“嫩选17”为试验材料,通过设置不同垄向、垄距,研究对谷子茎秆特征、农艺性状、光合指标及产量构成因素的影响。结果表明,除千粒质量、茎秆节数外,不同处理对谷子抗倒伏性、农艺性状、光合性能及产量构成因素的各项指标均产生了显著影响,其中“嫩选17”在南向偏西20°、宽窄垄栽培模式下具有较强的抗倒伏性,光合性能较好,产量最高,可作为黑龙江地区谷子的高光效栽培模式推广应用。     

外源水杨酸对谷子烯草酮胁迫的缓解效应

为了明确外源水杨酸对谷子幼苗耐烯草酮的作用,在大田条件下,采用随机区组的设计方法,通过SA叶面喷施的方法研究了烯草酮胁迫下谷子幼苗对外源SA的生理响应。结果表明,外源SA不同程度促进了烯草酮胁迫下谷子叶片叶绿素总量及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量,最高可分别使其含量提高2.5%,2.4%,2.9%,4.5%。SA处理提高了烯草酮胁迫下谷子叶片SOD和POD活性,分别提高24.3%,19.4%,并与烯草酮胁迫处理差异显著。SA处理能够改善0～0.5 mL/L烯草酮胁迫下谷子幼苗叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率,缓解烯草酮对谷子幼苗生长的抑制作用。表明外源SA可以通过提高植株抗氧化能力,保护光合色素,一定程度上减轻烯草酮对谷子幼苗的伤害。     

CO2浓度升高与氮素胁迫对谷子光合特性和产量因素的影响

为阐明氮肥和CO_2浓度升高互作对谷子光合生理特性与产量构成因素的影响,客观评估气候变化背景下谷子的生产潜力,采用开顶式人工气候室和盆栽方法,在不同供氮水平(低氮为0 g/kg;高氮为0.2 g/kg)与不同CO_2浓度(大气CO_2浓度为400μmol/mol;高CO_2浓度为600μmol/mol)下测定谷子拔节期与抽穗期的光合特性、叶片性状以及收获后籽粒产量构成因素参数。结果表明,2种CO_2浓度下,氮素胁迫均显著降低了谷子叶片比叶质量与叶氮含量,但在高CO_2浓度下,谷子叶片净光合速率(Pn)、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素(a+b)含量、叶片单位横截面积的光能吸收(ABS/CSM)、QA还原(TRO/CSM)、单位面积电子传递的量子产额(ETO/CSM)以及PSII单位面积内反应中心的数量(RC/CSM)均较正常CO_2浓度对氮素胁迫更加敏感;氮素胁迫显著抑制了正常CO_2浓度下谷子植株的穗质量与穗粒质量,但对大气CO_2浓度升高下的植株无显著抑制。总之,高浓度CO_2下,谷子叶片光合性能较正常CO_2浓度对氮素胁迫的响应更加敏感,但构成籽粒产量参数并未显著下降。     

氮磷钾配施对谷子农艺性状及光合特性的影响

为了研究不同施肥处理对农大8号农艺性状及光合特性的影响,从而选出最佳的氮磷钾配比,试验在种植密度相同的条件下进行正交设计,设置16个不同的施肥处理,比较分析各处理的农艺性状、光合参数等指标。结果表明,氮磷钾肥对农大8号的影响大小次序为NKP,施肥组合为N225 kg/hm~2,P_2O_550 kg/hm~2,K_2O 60 kg/hm~2时谷子的胞间二氧化碳浓度明显低于其他处理,株高、茎粗、叶面积、净光合速率、蒸腾速率、相对叶绿素含量及产量均高于其他处理,且差异显著。经过正交分析得出,在本试验条件下,谷子农大8号的生产中,理论施肥量为N225 kg/hm~2,P_2O_5100 kg/hm~2,K_2O 60 kg/hm~2时谷子光合特性及产量指标最优、产量最高。     

二甲四氯胁迫对谷子幼苗叶片衰老特性和内源激素含量的影响

【目的】研究除草剂二甲四氯对谷子叶片衰老特性以及叶片内源激素含量的影响,探讨谷子幼苗对二甲四氯胁迫的生理反应,为谷子抗除草剂胁迫机制及除草剂的安全使用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验方法,选用晋谷21号和张杂10号为试验材料,设置二甲四氯剂量分别为0.75、1.50、3.00和6.00 kg·hm~(-2) 4个水平。处理后5和15 d,测定谷子幼苗株高、叶面积、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和内源激素含量的变化,并分析了二甲四氯处理下谷子叶片中内源激素含量与光合特性参数、抗氧化酶活性间的相关性。【结果】与对照相比,喷施不同剂量二甲四氯均抑制了谷子的株高和光合作用,谷子叶片的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)均出现不同程度降低;而非光化学猝灭(NPQ)的变化呈相反趋势。此外,二甲四氯对谷子植株光合特性的影响效应随着施药时间的延长逐渐减弱,表现为喷施除草剂15 d后,多数指标可恢复至对照水平。同时,不同剂量二甲四氯处理后均提高了谷子叶片SOD、POD、CAT活性及MDA含量,且随着施药时间的延长呈先升高后降低的趋势。二甲四氯胁迫提高了谷子叶片中脱落酸(ABA)和生长素(IAA)含量,降低了谷子叶片中赤霉素(GA)和玉米素(Zt)含量。ABA含量与叶绿素含量、P_n、F_o和ETR均表现为极显著负相关,与G_s显著负相关;除NPQ外,Zt含量与叶绿素含量和ETR均表现为极显著正相关,与F_o显著正相关。相关分析结果表明,叶片内源激素ABA含量与SOD、POD活性呈显著相关;IAA含量与CAT呈显著正相关;GA含量与POD活性呈显著相关。【结论】二甲四氯处理后,谷子通过提高内源激素Zt含量来降低ABA含量,一方面影响光合速率及光合电子传递等其他光合生理过程;另一方面通过调节内源激素IAA、GA和ABA含量,进而调控SOD、POD和CAT活性,增强对除草剂胁迫的耐性。     

核麦间作模式下氮肥运筹对小麦光合速率、光合物质积累及产量的影响

[目的]核麦间作模式下,研究氮肥运筹对小麦光合特性及产量形成的影响,确定核麦间作模式下合理的氮肥运筹模式.[方法]核麦间作模式下,研究不同氮肥运筹模式对小麦叶绿素含量、光合速率、光合物质积累、分配及产量和产量构成变化的影响.[结果]在核麦间作模式下,重施拔节肥处理小麦叶绿素含量、光合速率、光合物质积累及向生殖器官分配、千粒重和产量显著高于重施返青肥处理,施氮量30 kg处理高于施氮量40 kg处理.产量最高处理为追施尿素30 kg、返青期∶拔节期=3∶7.[结论]在核麦间作模式下,在适宜施氮量条件下,适当降低返青期追氮量,增加拔节期追氮量,提高小麦叶片叶绿素含量和光合速率、延长叶片光合功能期,增加光合物质累积量的同时,促进光合物质向籽粒分配的比例,提高千粒重,从而获得较高的产量.     

生物炭对大豆生理指标和农艺性状的影响

以大豆为材料采用盆栽试验,研究了大豆各生育期生物量和苗期叶绿素含量、初花期光合生理特性和成熟期农艺性状等指标对生物炭施用的响应。结果表明:施用生物炭处理提高了大豆各生育期的株高,有助于大豆收获期植株各部位生物量的积累;生物炭施用后大豆叶片叶绿素a含量明显高于不施用生物炭对照,叶绿素b含量增加不明显,叶绿素a+b含量随着生物炭施用量的增加呈现逐渐上升的趋势,叶绿素a/b比值的变化不明显;生物炭处理维持了大豆较高的光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s),说明生物炭的施用有利于提高大豆光合作用强度;较高施用量生物炭显著增加了单株荚数、单株粒数、单株粒质量和百粒质量,提高大豆产量。