新、老大豆品种冠层产量和光合作用的比较

对10个新、老大豆品种冠层产量和光合作用的研究表明,新品种的产量显著高于老品种(P0.01),新品种产量主要集中在冠层的中上部,而老品种的产量则以冠层中部最大,冠层上部、下部产量较低且相差不大.新品种植株叶面积和叶面积指数高于老品种,但差异不显著.新品种叶片的光合速率高于老品种,同时,新品种冠层不同部位叶片光合速率差异较小,老品种冠层不同部位叶片光合差异较大,特别是下层叶片净光合速率下降较大;由于新品种的叶面积指数和单位叶面积的净光合速率高于老品种,新品种的光合能力显著高于老品种,特别是冠层下部的光合能力得到了显著改善.     

新疆杂交棉超高产冠层结构特征及群体光合性能研究

在田间自然条件下,以标杂A1为研究对象,测定了超高产条件下杂交棉冠层不同层次的叶面积配置、叶倾角变化和光分布等冠层结构特性,以及不同层次叶片叶绿素SPAD值、光合速率和光合物质累积与分配等物质生产特征。结果表明,超高产条件下标杂A1叶面积指数高,冠层中部有较好的透光性,底部漏光损失较小,群体光分布较均匀。棉花初花期至盛花期,同一品种不同产量水平条件下相同部位叶片叶绿素SPAD值无明显差异,但产量水平高的棉田植株中下部叶片净光合速率较高;不同类型品种间表现为,标杂A1各层叶片叶绿素SPAD值均高于常规棉品种,但单叶净光合速率无明显优势。盛铃期至吐絮期,产量水平高的棉田叶片叶绿素SPAD值和净光合速率下降缓慢;杂交棉品种两者均高于常规棉品种。标杂A1超高产条件下植株中下部叶片对总光合的贡献高于一般高产棉花,且盛铃后期茎和铃等非叶绿色器官仍保持较高光合速率,而一般高产棉花已表现为呼吸消耗。超高产标杂A1总干物质积累高,且主要集中于中上部,叶片与籽棉干重在各层次分布比例相近,与其光分布相适应,有利于光能的有效利用。     

不同熟期大豆R4-R5期冠层某些生理生态性状与产量的关系

 应用冠层分析仪和光合测定系统，分析不同熟期、不同产量类型的大豆R4-R5期冠层结构特征、光合生理、冠层内微生态环境。结果表明，不论熟期早晚，高产大豆群体的共同特征在于LAI较高，叶片在各个方向上的分布均匀；上下冠层叶片的光合速率差异小，全冠层的光合速率相对较高，从而使全冠层有较高的光合生产力。结果增加了植株荚、粒数及粒重，特别是增加了中上部的荚、粒数。不同熟期间的高产群体冠层特征的差异在于早熟大豆的LAI相对较低，截获的光能多少对于产量形成有着更重要的意义，高产群体叶倾角小，叶片平展，有利于截获更多光能；而晚熟大豆冠层郁蔽，LAI大，高产冠层各层次叶倾角大则有利于太阳辐射透射到冠层内部，增加群体内部受光量，利于产量形成。     

新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系

【目的】研究超高产棉花冠层叶面积分布、叶倾角、主茎节间长度等指标的变化,探讨叶片空间配置对冠层结构的影响及与群体光合生产的关系,揭示超高产形成的机理。【方法】定向培育棉花超高产田,系统测定高产棉花不同生育时期叶面积指数、叶倾角、主茎节间长度等指标的空间分布,分析冠层结构变化对群体光合速率的影响及与棉铃空间分布的关系。【结果】单产皮棉4 000 kg•hm-2超高产棉花吐絮前株高72.3-87.7 cm,主茎平均节间长度为7.15-7.20 cm,中上部节间较长;盛花期至盛铃后期叶面积指数在冠层上、中、下3层的分布比例为1﹕1﹕1,上部叶片的叶倾角为48.8-53.8、中部41.0-49.3、下部30.1-40.1,叶片群体光合速率上、中、下层的分布比例为1.5﹕1.5﹕1;至吐絮期,冠层上部的叶面积指数维持在0.95-1.76,叶片群体光合速率为8.1-13.2 μmol•m-2•s-1,占叶片总群体光合速率的45.9%-59.8%;植株上、中、下部结铃数的比例为1.8﹕1.2﹕1,冠层上层铃数较多,铃库所占比例大。【结论】超高产棉花形成的生理基础在于,盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长,叶层间隙及叶倾角大,中下部叶面积指数分布比例高,叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布;吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢,棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合,叶铃关系协调。     

两种施肥方式对烟草光合色素及叶绿素荧光特性的影响

以烟草品种毕纳1号为实验材料,比较其在常规肥和有机肥的施肥方式下不同生长期叶片光合色素和叶绿素荧光参数的动态变化。结果表明,在前期(叶龄15～30 d),有机施肥方式下烟草中部叶光能利用率较高、光合能力比常规施肥方式下的强,而在叶龄45 d以后,常规施肥方式下烟草中部叶的光合能力比施用有机肥的强,叶片对光能的利用能力差异不明显;两种施肥方式下,叶片qN的差异说明施用有机肥的处理光保护能力较高。     

超高产春玉米冠层结构及其生理特性

 【目的】研究超高产春玉米群体冠层结构和功能特性,揭示超高产形成的生理机制,为春玉米超高产栽培提供理论依据。【方法】以金山27为供试品种,设超高产栽培（SHY）和普通高产栽培（CK）2个处理,于2009年和2010年连续2年的田间试验,测定超高产春玉米冠层结构及生理指标的变化规律。【结果】与普通高产栽培相比,超高产栽培春玉米叶面积指数大,在生育期上表现为吐丝之后更为明显,在叶位上表现为棒三叶最为突出;不同叶位的叶倾角超高产栽培均小于普通高产栽培,而叶向值均大于普通高产栽培,在棒三叶表现最为明显;随着生育时期的推移,超高产栽培与普通高产栽培光合势的差幅增大;吐丝期和乳熟期,两种栽培模式间净光合速率的差异不显著,但冠层光合能力的差异均达到极显著水平;吐丝后40 d内,超高产春玉米叶片SOD和POD酶活性总体上高于普通高产栽培,而MDA含量低于普通高产栽培。【结论】超高产栽培春玉米叶面积指数高,群体光合势大;叶倾角小、叶向值大,冠层结构合理;叶片SOD 和POD活性强,MDA含量低,衰老缓慢,净光合速率相对较高,冠层光合能力强。在合理的栽培技术调控下,超高产春玉米群体结构与个体功能实现了协同增益。     

海岛棉和陆地棉叶片光合特性、冠层结构及物质生产的差异

【目的】探讨海岛棉和陆地棉两个棉花栽培种群体物质生产存在差异的原因,揭示海岛棉和陆地棉产量形成的机理,为选育高光效棉花品种和高产高效栽培提供理论依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用能适应北疆棉区的海岛棉品种（系）（新海22号、H858）和陆地棉主栽品种（新陆早13号、新陆早33号）为试验材料,分别测定不同棉花品种（系）叶片的叶绿素含量、叶面积指数、冠层开度、叶片向日性运动、群体光合速率和生物量等指标,探讨海岛棉和陆地棉两个栽培种间群体冠层结构、叶片光合组分和光合生产特性等的差异。【结果】陆地棉品种冠层上部叶片数量多,叶面积指数大,冠层开度小,上部叶片光截获量占冠层光截获总量的比例大,冠层中下部光截获量少;海岛棉品种冠层上部叶片少,叶面积指数小,冠层开度大,截获的光占冠层光截获总量的比例小;海岛棉品种群体光合速率均比陆地棉高;两个棉花栽培种光合物质生产能力存在显著差异,海岛棉光合产物总量多,但生殖器官占总光合产物的比例显著低于陆地棉;海岛棉和陆地棉产量构成因子及皮棉产量差异显著,陆地棉单位面积总铃数约为1.30×10⁶个/hm²,皮棉产量为3 000-3 500 kg·hm^-2,海岛棉虽然单位面积铃数显著大于陆地棉,达到1.54×10⁶个/hm²左右,但单铃重远低于陆地棉,皮棉产量仅1 500 kg·hm^-2左右;在棉铃空间分布上,海岛棉棉铃主要分布在冠层中下部,而陆地棉棉铃在冠层中上部的分布比例大。【结论】与海岛棉相比,陆地棉总光合产物低,但经济系数高,籽棉产量高,通过改善陆地棉冠层结构,延长群体光合功能期,提高光合产物累积量,有利于陆地棉产量的进一步提高;与陆地棉相比,海岛棉冠层光能利用率高,群体光合速率高,光合物质生产潜力大,但单铃重低,总铃库较小,且铃库与光合源比例失衡,光合产物转运效率低,经济系数小,产量较低。选育大铃、早熟性好的海岛棉品种,并适当增大种植密度,可能是海岛棉增产的技术途径。     

玉米不同叶位叶片叶绿素含量与光合强度变化规律的研究

有两个玉米品种,于春、夏两季播种。对玉米植株基部(第3叶)、下部(第7、9叶)、中部(果穗叶)和上部(倒二叶)四个叶位和不同叶龄叶片,进行叶绿素含量和光合强度的测定趋势如下:不同叶位叶片的叶绿素含量和光合强度、果穗叶高于其他叶位。叶绿素含量与光合强度呈下相关,不同叶位叶龄大小与叶绿素含量和光合强度的关系,基部叶片充分展开后二者均高。随着叶龄增大而下降:中部和上部叶片充分展开后,随叶龄增大二者增强,至灌浆、乳熟期二值达到最高,以后随着叶龄衰老又逐渐下降     

喷施化学打顶剂对棉花冠层结构及群体光合生产的影响

【目的】选用氟节胺复配型、缩节胺复配型2种化学打顶剂,研究田间喷施化学打顶剂对棉花株型特征、冠层结构、群体光合生产及产量的影响,分析冠层结构变化对群体光合生产和产量的影响,为棉花化学打顶技术的应用提供理论依据。【方法】选用北疆棉区主栽品种（新陆早45号）和主推品种（系）（中棉所50、45-21）为试验材料,在田间自然条件下,以常规人工打顶的棉花为对照,分别测定不同棉花品种（系）株高、株宽、叶面积指数、叶片叶绿素含量、冠层不同部位透光率、群体光合速率及产量构成等指标。研究化学打顶技术对棉花叶面积指数、冠层透光率、群体光合速率及产量的影响。【结果】与人工打顶的棉花相比,化学打顶的棉花株高显著高于人工打顶处理,且喷药后生长量较大;株宽显著小于人工打顶处理,喷药后横向生长被明显抑制。化学打顶的棉花叶面积指数和叶片叶绿素含量较高,且高值持续期长,至初絮期（出苗后115 d）仍维持较高的值,与人工打顶的棉花相比差异均达到极显著水平;冠层上、中部透光率较高,生育后期冠层下部漏光损失较小。化学打顶的棉花群体光合速率显著高于人工打顶,且高值持续期长,至初絮期仍维持在16.04 μmol·m^-2·s^-1以上,较人工打顶的棉花高出14.35%-36.35%,差异均达到显著水平;群体呼吸速率在达到峰值前显著高于人工打顶的棉花,峰值后与人工打顶的棉花无显著差异;群体呼吸速率占群体总光合速率的比率高于人工打顶的棉花。化学打顶的棉花单株结铃多,其中氟节胺处理棉花产量高于人工打顶。【结论】棉花化学打顶技术具有塑造株型、调节棉花冠层结构形成的重要作用;同时棉花冠层上、中部透光率大,改善了冠层中下部光环境,保证了冠层各部位均匀的光分布。化学打顶的棉花叶面积指数高且高值持续期长,增加了光合面积。叶片叶绿素含量高且高值持续时间长,延长了光合时间,保证了较高的群体光合能力及长的光合功能持续期。     

两种C4作物不同叶位光合及叶绿素荧光特性比较

为探明同为C4植物的玉米和高粱抽雄期叶片光合生理的差异,对两种植物不同叶位相对叶绿素含量、光合生理特性、叶绿素荧光特性参数进行比较研究。结果表明:在该生育期,玉米上部叶位叶片SPAD值显著(P<0.05)高于高粱,下、中部叶位差异不显著(P>0.05);玉米不同叶位净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)等光合参数显著高于高粱,不同叶位上玉米表现较强的光响应能力,玉米不同叶位羧化速率(CE)和CO2饱和点(Cisat)分别比高粱高13.29%和29.33%;对比不同叶位实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭(qP),玉米显著高于高粱,但初始光能转化效率(Fv/Fm)差异不显著(P>0.05)。由此可见,玉米的光合适应性能强于高粱,其光合系统对环境有效光合辐射利用能力高于高粱。