浅析影响水稻高产的因素及作用机理

根据调查结果显示,水稻的种植面积在逐年减少,水稻的价格也在大幅度的增长。国家也实施了一些政策,来激发农民对水稻种植的积极性。本文从水稻自身的遗传特性、温度、湿度、水分、光照、及CO2浓度、群体结构等多方面进行分析,也为水稻的高产提供了理论依据。     

CO2、温度对葡萄群体光合作用的影响

采用人工气候室作物群体光合作用测定分析体系研究了CO2、温度等环境因子对巨峰葡萄花期、膨大期群体总光合速率(Pgc)的影响。无论花期还是膨大期Pgc都随CO2浓度及温度升高呈线性增加;温度对巨峰葡萄群体光合作用影响明显,高温降低了初始光化学效率(αc),在低CO2浓度下提高了巨峰葡萄群体的最大光合速率。初步确定了CO2浓度为400mmol·L-1时,不同光照条件下获得最大群体光合速率的适宜温度。     

大气CO_2浓度和温度升高对茎鞘非结构性碳水化合物的影响

针对不断升高的大气二氧化碳(CO2)浓度和温度,研究这2个重要环境因子及其互作对大田水稻光合和荧光特性的影响及其与生育进程的关系。利用农田T-FACE (Temperature-Free Air CO2Enrichment)系统,以高产优质粳稻武运粳23为供试材料,设置2个CO2浓度(环境CO2浓度和高CO2浓度)和2个温度处理(环境温度和高温),测定水稻不同生育时期茎鞘非结构性碳水化合物含量。结果表明:多数情况下,高CO2浓度使不同生育期茎鞘蔗糖、可溶性糖、淀粉和NSC含量呈增加趋势,抽穗后基本不变;全生育期平均,高CO2浓度使水稻蔗糖含量极显著增加26. 5%,对茎鞘可溶性糖、淀粉和NSC含量均无显著影响;全生育期平均,高温处理使茎鞘蔗糖含量降低11. 4%+,对茎鞘可溶性糖、淀粉和NSC含量亦无显著影响;不同主因子间互作对茎鞘可溶性糖、淀粉和NSC含量均无显著影响,但CO2×S和T×S对蔗糖含量的影响分别达极显著和显著水平。     

温度与光照对水稻产量的影响研究进展

温度与光照是影响水稻生长发育的2个最重要的生态因子,总结了其对水稻产量及构成因素的影响,认为水稻产量构成与温度、光照等生态因子之间存在着极其复杂的关系,水稻高产应该是品种、生态环境和栽培技术的最优组合。     

华北山地阳坡中生灌草群落植被光合差异性研究

测量了华北山地阳坡中生灌草群落中4种代表性植物(荆条、狗尾草、龙牙草、鸭跖草)的各项光合参数,并对4种植物的光合特性进行了分析.结果表明,温度与CO2浓度耦合对荆条和狗尾草光合物质的积累影响较大;光照和CO2浓度是影响龙牙草和鸭跖草净光合速率和蒸腾速率的关键因子;荆条光合作用对温度变化不敏感;温度变化对龙牙草A-Ci曲线影响不显著.预测未来华北山地阳坡上生灌草群落优势种分布将依次为:荆条、狗尾草、鸭跖草和龙牙草.     

云南金沙江干热河谷水稻高产形成及特点分析

通过试验研究并结合大面积生产调查,初步明确了云南金沙江干热河谷水稻高产的原因及形成特点.该地区之所以高产,除较特殊的生态因子,如光照、温度、热量等,高产的形成以其拥有较大的生长群体和较高的有效群体及总颖花量所致.     

玉米群体冠层内光和CO2分布特性的初步研究

为了探明玉米冠层内微环境的动态变化及其对光合特性的影响,用便携式红外气体分析仪和光量子探头分别测定玉米冠层内CO2浓度和光的分布.结果表明3种株型玉米品种冠层内光量子密度的日变化呈早晚低、中午高的单峰曲线变化.冠层内光量子密度的分布为上层叶>中层叶>下层叶.高产群体穗位叶透光率大于25%,截光率在95%以上.冠层内CO2浓度的日变化呈"W”型,早晚高,上午、下午低,中午稍有一定回升.冠层内CO2浓度变化为下层叶>上层叶>中层叶.高产群体中上层CO2浓度较接近,一般为320～330     

The Photosynthesis Characteristics of the Winter Wheat Colony of different Density

通过系统分析不同密度冬小麦群体的光合作用特性表明,密度时冬小麦群体的结构、光照特征、单叶光合生理性能均有显著的调节功能,从而显著影响产量水平的发挥。群体透光率作为群体叶面积系数和叶倾角对光环境作用的综合表现而主要由群体的叶面积系数影响,且合理的群体大小是保证具有较高的净光合速率和蒸腾速率而获得高产的基础。试验范围内以密度105kg/hm2群体的透光特性、旗叶光合生理性能和产量各因子表现最佳而产量最高,是最佳的密度水平,其次是135kg/hm2。     

一种新型自然光气体熏蒸平台：系统结构与控制精度

研制新建自然光气体熏蒸平台主要用于开展大气环境变化对作物影响的研究.该平台采用分布式拓扑结构,通过监测系统实时探知温度、湿度、光照、压力以及目标气体浓度的变化,利用温度、湿度调控系统和布气系统实现对外界环境的动态模拟,使气室内的气象因子与室外基本一致,并使气体浓度达预定目标要求.平台设置室外对照(Ambient)、室内对照(CK)、高浓度臭氧([O3])、高浓度二氧化碳([CO2])和高浓度O3和CO2([O3×CO2])5个处理,其中室内对照实时模拟室外环境,[O3]处理为Ambient的1.6倍,[CO2]处理比Ambient高200 ppm.2011年水稻生长季气室运行结果表明,[CO2]和[O3]控制精度在90％以上的时间占总布气时间的比例分别达95％和80％以上,温度、湿度和大气压力控制精度在90％以上的时间均占总运行时间的95％以上,平台光照控制精度在90％以上的时间占总运行时间的75％以上.整个布气期间,CO2和O3浓度平均控制目标完成比(target achievement ratios,TAR)分别为1.01和1.00,温度、湿度、光照和大气压TAR分别达1.01、0.99、0.96和1.00.稳态熏蒸测试结果表明,气室内O3、CO2、温度和湿度的水平分布和垂直分布均匀,控制稳定.     

直立穗型水稻研究进展

对不同穗型水稻穗功能、穗部性状和穗型遗传及直立穗型水稻群体生理生态等特性进行了综述。结果表明，不同穗型水稻穗的光合能力均较弱，可视为非同化器官，但当穗部光照条件变劣时，籽粒成熟率和千粒重明显下降，直立穗型品种下降幅度更大；不同穗型水稻1、2次枝梗及其着生籽粒在穗轴上的分布规律相似，直立穗型水稻结实率偏低主要是因为中下部2次枝梗籽粒结实宰相对更低造成的，选择1次枝梗籽粒比率较高、2次枝梗籽粒主要分布在穗轴上部的直立穗型水稻品种有利于提高其结实性；目前发现的水稻穗型基因都是主效核基因，且有显性和隐性之分，直立穗型基因具有一定的多效性，往往导致性状变异的相互关联；直立穗型水稻群体光照及温度、湿度、CO2浓度等生态条件较为优越，故生育后期叶面积指数(LAI)衰减较馒，群体光合速率(CAP)高值持续期长。因此，直立穗型水稻群体物质生产能力较强，生物产量较高，这是其最终经济产量较高的物质基础。     

珍稀濒危蕨类植物原始观音座莲的光合生理生态特性研究

利用CO2光合测定仪分析了引种栽培的原始观音座莲叶片的光合补偿点和饱和光强,通过控制叶室的光合有效辐射、CO2浓度、温度和相对湿度,分析了叶片的羧化效率和CO2补偿点,并进行光合有效辐射、温度和相对湿度对光合速率的影响研究。结果表明,原始观音座莲叶片的光合补偿点为5．3μmol／（m^2·s）,饱和光强为500μmol／（m^2·s）,有明显的光抑制现象;叶片的羧化效率为0．0092,CO2补偿点为51．8μmol／mol;光合速率在叶温10-20℃内随温度升高上升,加～35℃随温度升高下降,最适温度为16～31℃;相对湿度20％～80％内,叶片光合速率随湿度增加而增大,最适相对湿度条件在80％以上。     

主要环境因子对杏鲍菇工厂化生产影响的研究

采用正交试验设计,研究了工厂化生产杏鲍菇期间主要环境因子(温度、湿度、CO2浓度和光照强度)对杏鲍菇发菌速度、催蕾时间和菇体产量等的影响。结果表明:在杏鲍菇发菌期,可以将温度设置在24～26℃,空气相对湿度设置在60%～75%,CO2浓度设置在3000～4000 mg/L;在催蕾期,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～95%,CO2浓度可以设置在1000～1500 mg/L,光照强度可以设置在100 lx;在育菇阶段,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～90%,CO2浓度应控制在2000～2500 mg/L,光照强度应设置在100 lx。     

基于PLC的温室大棚自动控制系统设计

在温室大棚控制系统中,对温室内的环境因子如温度、湿度、C02浓度及光照度等的有效控制是实现农作物优质、高产及高效的关键环节。设计了温室总体控制方案,应用S7-CPU226、EM231和HMIMOY等设备构建了PLC温室控制l系统,编写了各执行机构的控制程序和模糊算法相关程序,并应用winccflexible组态了该控制系统的监控画面。结果表明,该系统能够很好地实现对温室中温度、湿度、CO2浓度及光照度等环境因子的有效控制,实现对温室中各参数的实时监控,较好地满足温室作物对生长环境的要求。     

不同生境的长蕊木兰幼苗春季的光合特性

用Li-6400XT便携式光合仪对高黎贡山南段3种生境(荒草地、林下、苗圃)中生长的国家Ⅰ级保护植物长蕊木兰幼苗进行连续3d的光合特性测定,为其科学保护提供一定依据。结果显示:(1)3种生境下的幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化未见"午休"现象,9:00—11:00所测值为1 d中最高;水分利用率无明显变化规律;胞间CO_2摩尔分数与其他光合参数日变化相反。(2)相关性分析显示,光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数对幼苗净光合速率的影响为,荒草地幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数;林下幼苗从大到小依次是光合有效辐射、空气温度、相对湿度、大气CO_2摩尔分数;苗圃幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、大气CO_2摩尔分数、空气温度。(3)荒草地幼苗光饱和点为(1 284.96±48.231)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下幼苗(1 052.31±24.746)μmol·m~(-2)·s~(-1),苗圃幼苗(1 255.62±52.374)μmol·m~(-2)·s~(-1);光补偿点分别为(28.65±1.094)、(17.09±0.828)、(6.75±0.317)μmol·m~(-2)·s~(-1),饱和点后,三者均出现抑制现象。(4)CO_2响应曲线差别较大,其中荒草地幼苗最高,三者CO_2饱和点不明显,补偿点分别为荒草地幼苗(103.75±6.826)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下(102.67±5.081)μmol·m~(-2)·s~(-1)、苗圃(130.1±2.022)μmol·m~(-2)·s~(-1),说明不同生境下的幼苗光合特性存在细微差别,苗圃环境下光合特性最强。     

湿地松幼树冠层光合作用日变化及其影响因素

以四川盆地北部低山区湿地松Pinus elliottii幼林为研究对象,对冠层顶部不同年龄针叶光合作用、叶片温度以及冠层顶部空气温度和相对湿度、光照强度和二氧化碳摩尔分数的日变化进行测定,并测定针叶叶绿素质量分数。结果表明:1年生针叶和当年生针叶净光合速率随光照强度增强而增大,均未出现光合午休现象;叶片温度除了在12:00~14:00略高于气温外,其他时间均低于气温;气孔导度与蒸腾速率随时间变化规律相同,最大值出现在14:00;空气相对湿度呈“U”型变化;二氧化碳摩尔分数在8:00~16:00逐渐减小,并在18:00开始回升。1年生针叶净光合速率始终低于当年生针叶,而前者叶绿素质量分数低于后者。相关性分析表明,叶片温度、空气相对湿度、光照强度和气孔导度是引起湿地松光合日变化的主要因素。图3表1参17     

橡胶净光合速率及其影响因子日变化研究

采用Li-6400便携式全自动光合测定仪对橡胶树幼苗叶片净光合速率(Pn)及其相关因子的日变化规律进行测定。结果表明:在晴天少云条件下,橡胶苗叶片Pn日变化为双峰曲线,具有明显的“午休”特征;光合作用“午休”现象是由非气孔因素引起的,而不是气孔导度下降导致CO2的供应量的减少所致;影响橡胶树叶片Pn日变化的主要生理因子是气孔导度、蒸腾强度和胞间CO2浓度,主要生态因子是光合有效辐射和大气相对湿度。     

生态因子对水稻Rubisco和光合日变化的调节

水稻光合日变化的研究表明,受一天中光强、湿度、温度和CO2浓度等因素变化的影响,Rubisco活力和光合速率有明显的日变化.采用多项式回归分析理论建立了较有预测能力的复合回归模式,以回归方程为数学模型形象描绘了各因子与光合速率之间的关系.结果表明,气孔导度(Sc)和Rubisco活力是影响水稻光合日变化的重要生理和生化因子,光强和湿度是影响水稻光合速率的重要生态因子.     

不同天气条件下日光温室桃树栽培环境因子的变化特征

[目的]研究桃树日光温室扣棚升温期,果实发育期温室内外环境因子的变化特征及规律.[方法]测定扣棚升温期温室内外温度变化,果实发育期晴天、沙尘天气条件下温室内外温度、湿度、光照、CO2浓度的日变化,对温室内外环境因子变化特征及规律进行分析.[结果]在桃树日光温室扣棚升温期,温室内气温、地温随外界温度升高呈逐步上升趋势;果实发育期,温室内的温度、白天湿度的变化与外界趋势一致、紧密相关;温室内光照强度随室外而变化,沙尘天气对温室内的光照强度影响较大;温室内的CO2浓度在大部分时间内都低于温室外,晴天较沙尘天下降更明显.[结论]桃树日光温室内的温湿度、光照、CO2等环境因子的变化依赖于外界且与外界环境气象条件存在相关性.扣棚升温期应注重温室内温度循序渐进升高,温室内气温和地温同步升高.果实发育期应注意晴天及时通风降温降湿,沙尘天清除棚膜、叶片上的尘土,改善温室内光照条件.此外,果实发育期还应增施CO2气肥以提高桃树的光合速率.     

4种园林树木树冠微环境与增湿降温的关系

通过对大花水桠木、红瑞木、山杏、桃叶卫矛树冠东、南、西、北4个方位以及表层、外层、中层和内层4个部位的单位叶面积增湿、降温量和树冠微环境变化的研究,探讨园林树木增湿降温生态功能评价的合理取样部位以及增湿、降温量与树冠微环境的关系。结果表明:4个树种树冠不同方位(部位)单位叶面积增湿、降温量由大到小均呈现为南侧(表层)、东侧(外层)、西侧(中层)、北侧(内层),树冠西侧和外层与增湿、降温量的平均值接近。树冠内微环境呈现为空气CO2摩尔分数在树冠内的变化不明显;细胞间隙CO2摩尔分数和空气相对湿度南侧→东侧→西侧→北侧及表层至内层呈逐渐升高的趋势,蒸腾速率、气孔导度、空气温度、叶面温度和风速呈下降的趋势;树冠西侧和外层的微环境与树冠内的平均值更接近。蒸腾速率、气孔导度和风速与增湿、降温量呈极显著的正相关,细胞间隙CO2摩尔分数和空气相对湿度与增湿、降温量之间分别呈显著和极显著的负相关,空气CO2摩尔分数、空气温度和叶面温度与增湿、降温量之间的相关性不明显。     

垄体走向对打顶期烤烟不同部位微生态环境的影响

通过田间小区试验,研究了不同垄体走向对打顶期烤烟不同部位微生态环境的影响。结果表明:烟株群体内温度和CO2浓度均以东南西北垄处理最高;相对湿度以东南西北垄最低;风速表现为南北垄>东南西北垄>东西垄;光照、垄沟和垄上5 cm和20 cm土层温度在3个垄体走向处理间差异不大;不同垄体走向下温度随烟株高度的增加而降低,相对湿度、CO2浓度、风速和光照各部位表现不一致;垄沟和垄上5 cm和20 cm土层温度峰值出现时间各异。