苹果不同生育期根系分区灌水的生理效应研究

根系分区灌水是一种新型灌水技术,在不影响产量的前提下能够提高水分利用效率。通过春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期苹果根系分区灌水试验,研究了不同生育期1/4、2/4、3/4根系体积灌水对苹果植株水分状况、生长习性和叶片Pn、Tr、Gs、WUE等生理指标的影响。结果表明,春梢生长期1/4根系体积灌水即可满足植株的水分需求,而春梢停长期、秋梢生长期需要2/4根系灌水;减小灌水根系体积后,新梢和叶片生长被抑制,叶片Pn、Tr、Gs降低,由于Tr较Pn下降幅度大,WUE明显提高。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。     

不同氮素水平下玉米水分利用率与光合特性的关系

在拔节、吐丝、灌浆不同生育阶段,通过用LI-6400便携式光合仪对不同N水平下玉米叶片的光合参数和环境因子进行测定,研究了水分利用率(WUE)分别与光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)的关系.结果表明,在不同时期,NH处理下的WUE均比NL处理下的高.NH、NL处理下,WUE随Pn、Gs的升高而增加,当Pn、Gs分别超过23、22 μmolCO2/(m2·s)和0.20、0.18 mol/(m2·s)时,WUE下降;而当Tr小于3.00 mmolH2O/(m2·s)时,2个N水平下的WUE均随Tr的升高而增加,当Tr超过此范围,2个N处理下的WUE均下降.     

氮素对不同抗旱性春小麦叶片温度、气体交换和WUE关系的影响

重点探讨了不同抗旱性春小麦幼苗叶片温度和叶片气体交换、作物水分利用效率(WUE)之间的关系及其氮素响应机制。通过对不同氮素水平和抗旱性春小麦苗期叶片光合气体交换参数的测定,研究了叶片温度(Tl)与水分-光合参数间的关系。结果表明,旱地品种Tl显著高于水浇地品种,并随氮素水平的提高其变化幅度显著低于水地品种;氮素供应后Tl显著升高,但在N15和N30处理之间叶片温度变化幅度降低;单叶WUE与Tl之间存在显著的负二次相关,在Tl<30℃时,WUE随Tl升高持续增加,其机理在于在此温度区间光合速率(Pn)与Tl存在显著正相关,气孔导度(Gs)下降和蒸腾速率(Tr)升高均对WUE无明显影响;当Tl>30℃时,主要受气孔行为的限制,WUE下降。氮素通过提高小麦叶片温度,增强光合机构活性来提高Pn和单叶WUE,从而提高小麦适应环境胁迫的能力和实现抗旱性和光合同化与水分高效利用的协调统一。     

水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

缺苞箭竹气体交换对CO2浓度及光照强度的响应

为了了解缺苞箭竹的气体交换对短期CO2浓度升高的响应,用Li-6400光合测定系统测定了缺苞箭竹叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)随光照强度的变化.结果表明:缺苞箭竹Pn、Gs和Tr随光强增强先增大并维持在一定水平然后又呈现下降趋势,水分利用效率(WUE)随光照强度增强先增大然后维持在一个较高水平,Vpdl呈现先减小后增大的规律;Pn和WUE随CO2浓度升高先增大然后减小,Gs和Tr随CO2浓度升高先减小后增大,Vpdl随CO2浓度升高而增大.随CO2浓度升高光饱和光合速率提高20%～61%,气孔导度降低36%～57%,蒸腾速率降低30%～53%,水分利用效率提高120%～215%,饱和水汽压亏缺提高4%～11%.     

不同土壤水分对茶树光合作用与水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分条件下茶树(铁观音和福鼎大白茶)光合作用及其水分利用效率(WUE)的变化。结果表明,不同土壤水分处理对茶树净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、WUE等生理指标及其日变化均产生明显影响;水分胁迫下茶树的Pn、Tr、Gs都下降,WUE日平均值的降幅比Pn的小。生长在同一生境中的铁观音对土壤水分的生态适应能力高于福鼎大白茶。     

不同水氮运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

为了确定小麦高产水肥需求规律,以周麦27为材料,研究不同水[W1(中度水分胁迫:土壤含水量为田间持水量的50%~60%)、W2(适当灌溉:土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、W3(充分灌溉:土壤含水量为田间持水量的70%~80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮:225kg/hm~2)、N3(高施氮:300 kg/hm~2)]运筹对冬小麦光合特性和产量的影响。结果表明,当土壤水分含量相同时,随着施氮量的增加,小麦净光合速率(Pn)总体呈现先增加后趋于平稳的趋势,小麦旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)以及产量总体呈先增加后降低的趋势。当施氮量相同时,花后10 d,随着土壤含水量的增加,SPAD值总体逐渐增加(N1处理除外),Ci总体逐渐降低,Pn、Tr和Gs总体先降低后增加;花后18 d,SPAD值、Pn、Tr以及Gs总体随着土壤含水量的增加而增加,但总体上W2和W3处理间差异不显著(Gs除外);花后26 d,SPAD值随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,Pn总体呈增加的趋势(W2和W3处理间总体差异不显著),Gs总体呈先降低后增加的趋势。当土壤水分含量相同时,与N1处理相比,N2处理小麦产量平均提高11.87%,N3处理提高了7.86%。当施氮量相同时,与W1处理相比,W2处理小麦产量平均提高3.24%,W3处理提高了2.26%。W2N2处理即施氮量为225 kg/hm~2,灌溉后土壤含水量为田间持水量的60%~70%时产量最高。说明适当的水氮运筹有利于提高小麦产量。     

不同水肥处理对核桃光合特性和产量的影响

【目的】以新疆薄皮核桃新新2号为试材,研究施肥量及灌水量对生育期核桃光合特性和产量的影响,为提高核桃产量和品质提供理论依据。【方法】采用Li-6400便携式光合测定仪对不同灌水量及施肥量处理下的核桃叶片净光合速率(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)进行了测量和分析,对不同灌水量和施肥水平下核桃产量进行比较。【结果】3个施肥水平和3个灌溉水平下,从核桃果实膨大期至成熟期新新2号核桃净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均呈"升高-降低"的趋势,水分利用效率(WUE)逐渐降低。胞间CO2浓度(Ci)在I和III施肥水平下呈"下降-升高-急剧下降"的变化趋势,II施肥水平下呈下降趋势。不同施肥水平核桃Pn、Tr、WUE、Gs和Ci顺序均为III>II>I施肥水平。III750和II600灌溉水平下核桃Ci呈现"降低-升高-降低"的变化趋势,I450灌溉水平呈逐渐降低的趋势,不同灌溉水平下核桃Pn和Ci顺序为III750>II600>I450灌溉水平。III750灌溉水平和III施肥水平下,核桃平均单株产量最高。【结论】核桃在一定范围内增加灌水量和施肥量可以提高核桃平均单株产量。     

不同复配土比例对苜蓿幼苗光合特性的影响

为了高效利用风沙土,将风沙土和黄绵土以不同体积比例混合,形成复配土(复配土比例为0%、25%、50%、75%和100%),并对苜蓿幼苗光合特性进行分析。结果表明:黄绵土配比的增大使苜蓿幼苗的Pn、Gs、Ci以及WUE均呈现先升高后降低的趋势,而Tr表现为不断升高的趋势。Pn、Tr、Gs、Ci以及WUE与纯沙土(CK)处理相比,均达到显著水平。配土比例为25%时苜蓿的Pn、Gs、Ci和WUE最高,而Tr的最大值出现在配土比例为100%处理。利用隶属函数法对其进行综合评价表明,25%的配土比例综合评价指数最高,即风沙土与黄绵土配比为25%时苜蓿的光合作用效果最佳。     

土壤干旱对洛麦9133幼苗水分生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱下冬小麦幼苗水分生理特性进行了研究。结果表明,幼苗光合速率、蒸腾速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。通过统计回归发现,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和WUE与土壤水分之间均存在显著线性关系,这说明土壤水分是影响冬小麦幼苗水分生理特性的重要因子之一。     

分根交替不同灌水量对苹果生长和叶片生理特性的影响

 【目的】在确保苹果树体正常生长情况下,探讨不同根区体积灌水及灌溉量对树体生长和叶片生理特性的影响,以期提高水分利用效率,节约灌溉水。【方法】以3年生盆栽分根皇家嘎拉苹果为试材,研究根系分区交替灌溉不同水量对苹果树体生长和叶片生理特性的影响。【结果】1/4和2/4根区体积灌水显著抑制了苹果新梢和干周生长,随灌溉体积增加抑制作用逐渐解除,减少灌水量也显著抑制了新梢生长。根系分区交替灌水显著影响苹果叶片水势和气孔阻力,1/4和2/4根区体积灌水处理叶片水势显著低于3/4和4/4处理,气孔阻力随灌水体积增加显著降低。减少根区灌水部位降低了苹果叶光合速率、蒸腾作用和气孔导度,并且蒸腾作用降低的幅度显著大于光合作用的,从而提高了叶片水分利用效率。但减少灌水量对苹果叶片各项生理指标均没有影响。不同生长期根区交替灌水处理对叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响一致,以春梢停长期各生理特性指标最高。【结论】灌水量是影响新梢伸长生长和主干加粗生长的主要因子,叶片生理特性主要受灌水部位调控。通过调控灌水量和根区灌水部位可以调控树体生长,并能节约灌水量。本试验中,在没有考虑自然降水的情况下,为保证植株的正常生长,根区灌溉体积不能小于50％。     

保水剂与氮肥结合对辣椒生长及光合作用的影响

以辣椒品种超越5号为试验材料,采用保水剂吸收尿素溶液的方法,探讨了保水剂与氮肥结合对辣椒开花坐果期植株生长及光合特性的影响。结果表明:在相同的氮肥条件下,保水剂与氮肥结合提高了植株的株高、茎粗、干鲜重、叶绿素含量以及净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)等光合参数,降低了气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE);同时保水剂+0.75倍标准氮肥用量处理的叶片生长量、叶绿素含量、Pn、Ci、Gs和Tr都显著高于1倍标准氮肥用量的处理,表明采用保水剂吸收尿素溶液的方式能够提高肥料利用率,降低肥料损失。     

不同小麦雄性不育类型光合速率的影响因子分析

 【目的】对K、T、V、CHA型不育系及其保持系净光合速率（Pn）与相关生理、环境因子间的关系及变化趋势进行分析研究，以探讨影响不同小麦雄性不育类型光合速率的生理、环境因子。【方法】利用CIRAS-Ⅰ型光合仪对供试材料4个生育时期的旗叶净光合速率及其相关的生理和环境参数（气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、水分利用率WUE、光量子通量密度PFD、细胞间隙CO2浓度Ci、大气CO2浓度Ca、叶片温度Ti、大气温度Ta和气孔限制值Ls）进行测定，并采用SAS软件对试验数据进行相关分析、通径分析和回归分析。【结果】Pn、Gs与Tr均在开花期达到最大值，Pn与Gs、Tr的r=0.9305～0.9677、0.8081～0.9068，呈显著（r0.05=0.754）或极显著（r0.01=0.874）正相关。K、T、V型不育胞质对Pn、Gs和WUE产生了不同程度的负向效应，CHA明显降低了Tr，而对WUE无不良影响。从开花期到灌浆期，各不育类型Pn与Gs、Ci的变化趋势相同，与Ls相反，表明其Pn的变化主要受气孔因素限制。K、T、V、CHA不育类型的Pn与其影响因子Gs的通径分析（直接通径系数＝0.4943～0.6774）显著，与各因子的回归关系因类型的不同而异，R2=0.965～0.975，经F检验达显著水平。在相同胞质背景下，冀5418的Pn较太911289显著提高1.875～2.703 μmol CO2•m-2•s-1，而在质核间存在不同程度的交互效应。【结论】K、T、V、CHA不育类型Pn最主要的直接影响因子是Gs，Tr、PFD和Ta对K、T型不育系Pn也有较大影响，PFD和Ca对V型不育系Pn的影响显著。Ci是限制CHA型不育系旗叶Pn的另一主要因子，利用构建的回归模型可有效地预测净光合速率的变化。     

不同灌水处理对春小麦水分利用率和光合速率的影响

在不同灌水处理条件下,对宁春4号春小麦的水分利用效率(WUE)和光合速率(Pn)的生育期变化和灌浆期日变化进行研究.结果表明:WUE、Pn、蒸腾速率(Tr)对不同水分处理的响应不同,WUE、Pn、Tr在生育期变化和日变化中都呈现双峰曲线.全生育期正常灌4水的WUE在生育前期高于其他处理,生育后期以缺灌孕穗-开花水处理的WUE最高,而延迟灌2水、3水的处理的WUE最低,且生育后期WUE下降明显.任何时期发生水分亏缺,则该时期的Pn、Tr都会下降.WUE在日出后迅速提高,上午WUE以缺灌3水的处理最高,缺灌拔节水的处理最低.相关分析结果表明:WUE与Pn之间有显著或极显著正相关关系,而与Tr及气孔导度(Gs)之间有显著或极显著负相关关系,其中对WUE直接作用最大的是Pn和Tr.因此适时灌水可以提高光合速率和水分利用效率.     

灌水对河西绿洲冬小麦产量及光合生理指标的影响

在河西绿洲生态条件下,研究了不同灌水处理对冬小麦产量及相关指标的影响.在冬水灌量相等的基础上分别在拔节期(J)、抽穗期(H)和灌浆期(F)设等量不等次、等次不等量共5种灌水处理,灌水量分别为J1650m3/hm2(W1)J、1200 m3/hm2+H1050 m3/hm2(W2)J、1050 m3/hm2+H1050 m3/hm2+F1050 m3/hm2(W3)、J750m3/hm2+H750 m3/hm2+F750 m3/hm2(W4)J、1050 m3/hm2+H750 m3/hm2+F450 m3/hm2(W5).结果表明:各处理间单位面积籽粒产量、穗粒数、千粒质量、水分利用效率(WUE)、叶面积指数(LAI)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片相对含水量(RWC)均存在着显著或极显著的差异.籽粒产量以灌水量最多的W3处理最高,适量减少灌水量可以提高WUE.不同灌水处理下影响产量的主要因素是千粒质量和穗粒数.产量与开花期Pn呈显著正相关,但与各测定时期的Pn均值呈显著负相关.株高、生物产量、千粒质量、穗粒数等农艺指标与Pn呈阶段性相关.Pn、Tr、Gs和叶片RWC的相关性随生育时期的不同而变化.     

土壤干旱对冬小麦幼苗生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦幼苗生理特性进行了研究。结果表明,幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、株高、叶面积、叶干重、茎干重、根干重、总生物量,均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶片水分利用效率和根冠比均呈增加趋势。通过回归分析发现,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和WUE与土壤水分之间,均存在极显著线性关系。以上研究结果说明,土壤干旱对冬小麦幼苗光合特性、蒸腾特性、气孔导度、WUE及生长特征具有重要影响。