施氮量对超高产春玉米花粒期叶片光合特性及产量的影响

以内单314为材料,研究施氮量对超高产春玉米不同层位叶片花粒期光合特性及产量的影响。结果表明,施氮量低于439.8 kg/hm2时,同一层位叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm)均表现出随施氮量增加而增高的趋势;当施氮量超出439.8 kg/hm2时,各层位叶片的SPAD、Pn、Fv/Fm降低,且叶位越低降幅越大。同一施氮水平下,不同层位叶片SPAD、Pn、Fv/Fm花粒期变化不同,上位叶片自散粉后0～20 d相对稳定或略有上升,21～40 d迅速降低;中位叶片整个花粒期缓慢降低;下位叶片自散粉后0～20 d缓慢降低,21～40 d后迅速降低。当施氮量为439.8 kg/hm2时,超高产春玉米花粒期不同层位叶片衰老得到延缓,利于其花粒期干物质积累和产量形成,是实现超高产的重要基础。     

玉米单交种光合生产能力杂种优势对氮肥的响应

以先玉335和郑单958及其亲本为材料,设不追氮和追氮150 kg/hm~2两个氮处理,研究玉米单交种光合生产能力杂种优势与产量杂种优势的关系及其对氮肥的响应。不追氮条件下,玉米单交种产量杂种优势主要来源于干物质积累量和LAI的杂种优势,叶片光合特性Pn、Gs、Ci和Tr均未表现出杂种优势。追氮150 kg/hm~2条件下,产量杂种优势显著提高,较不追氮高36.6%;除干物质积累量和LAI等群体数量性状仍具有杂种优势外,叶片光合特性Pn、Gs、Tr和SPAD值等个体功能性状也表现出明显的杂种优势。施氮条件下,干物质积累量和LAI的杂种优势没有提高,Pn、Gs、Tr和SPAD值的杂种优势分别较不追氮提高35.8%、55.3%、50.9%和19.6%。施氮条件下玉米单交种产量杂种优势的提高主要来源于叶片光合特性杂种优势的提高,与干物质积累量和LAI的杂种优势无关。     

氮磷配施对济麦22花后光合特性及产量的影响

为给小麦高产高效栽培技术提供依据,在大田超高产条件下研究了氮磷配施对超高产小麦济麦22花后光合特性及产量的影响.利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等相关指标.结果表明,氮磷配施对超高产小麦花后的光合特性及产量有显著的调节作用,花后各处理小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)等指标呈下降趋势,但与CK处理比较,施肥处理前期下降缓慢,差异达显著水平,N1P2、N2P2及N2P3处理与对照差异极显著.随着施氮和施磷量的增加,旗叶的Pn、Gs及Tr增强, SPAD值升高, LAI增大.但过高的施肥量(P2O5 225 kg/ha)导致小麦生育后期旗叶衰老加快,光合生理指标衰退迅速,穗粒数和千粒重下降显著,最终导致小麦减产.经统计分析得出,氮肥和磷肥间对Pn、LAI及SPAD值有极显著的互作效应.本试验条件下,超高产麦田的适宜施肥量为N 300 kg/ha和P2O5 150 kg/ha.     

春玉米超高产群体冠层结构的研究

以紧凑型玉米新品种内单314为材料,通过超高产栽培和普通高产栽培的比较,对超高产玉米的冠层结构和叶片光合特点进行了研究。结果表明:①超高产栽培条件下,内单314最大LAI(叶面积指数)达6.95,其全生育期内LAI维持在6以上的时间在40d以上;全生育期总LAD(光合势)比普通高产群体高74.85万m2/(d·hm2)。②与普通高产玉米相比,超高产玉米群体内个体空间分布更加合理,叶片功能期延长,株型更加紧凑。超高产群体冠层截获的PAR(光合有效辐射)比普通高产群体高25μmol/(m2·s),且超高产群体中散射PAR占入射PAR的比例高于普通高产群体,群体内光分布较为合理,提高了光能利用率。③与普通高产群体相比,超高产栽培条件下玉米叶片的Pn(光合速率)和WUE(水分利用效率)高,而Tr(蒸腾速率)较低,植株穗位及穗位上部叶片的Pn和WUE高于普通高产栽培,而穗位下部叶片无明显差异。     

生物炭对郑单958生理生化指标及产量的影响

采用大田试验,研究生物炭与氮肥配施对郑单958玉米子粒产量、不同生育时期SPAD值、叶面积指数(LAI)、光合特性及氮代谢相关酶活性的影响,明确生物炭对玉米生理生化指标与产量的效应。结果表明,不同炭氮施量处理中,正常施肥配施5 000 kg/hm~2生物炭处理表现出明显的优势,成熟期玉米叶片SPAD值和叶面积指数(LAI)分别比不施生物炭处理(对照)高46.22%和37.22%。正常施肥配施生物炭处理玉米的净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK,且高施炭量处理明显高于低施炭量处理,有效提高了玉米叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,延缓玉米衰老。添加生物炭处理郑单958产量最高可达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,表现为穗长、穗粒数和百粒重的增加。     

深松及氮肥深施对超高产春玉米根系生长、产量及氮肥利用效率的影响

以内单314为材料,研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响.结果表明,随着散粉后生育进程的推进,玉米单株根重、根系体积逐渐下降,且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势.0～ 60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势,峰值出现在灌浆期.各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势,随着散粉后生育进程的推进,根系活力的峰值出现下移.深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加,根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移,明显提高深层根系特别是20 ～ 40 cm根系活力及比重.     

不同生育时期大豆叶片光合特性变化及相关性研究

为了对大豆全生育期光合特性进行系统研究,选用两个早期光合速率差异较大的大豆品种,测定真叶期(VC),三节期(V3)、五节期(V5)、始花期(R1)、初荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒盛期(R6)、鼓粒盛期至始熟期中期(R6.5)、始熟期(R7)等9个生长时期大豆光合气体交换参数(光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、蒸腾速率Tr和叶绿素含量等,测定了20份大豆材料V3和V9两个生育时期大豆光合气体交换参数,分析不同材料光合气体交换参数间变化关系。结果表明,在整个生育过程中,大豆于V3~R6时期间保持较高光合能力,且R6和R5期Pn值最高,SPAD值最大。R6期之后大豆Pn、Gs、Tr、SPAD迅速下降。20份大豆材料V3和V9期的Pn和Tr无显著相关性;Gs和Ci显著相关,相关系数分别为0.583和0.523。大豆产量同V3和V9期Pn值相关性均不显著,但同两个生育时期Pn值与全生育期乘积值显著相关,相关系数分别为0.561、0.612;同两生育时期Pn值均值与全生育期乘积(Pt)也呈显著正相关,相关系数为0.676。     

播期对大豆开花期和鼓粒期叶片光合特性及产量的影响

为研究播期对大豆光合特性及产量的影响,以中熟型大豆黑农48为试材,依托2017年哈尔滨农试站3个播期试验,分析大豆开花期和鼓粒期光合参数、气象和产量数据。结果表明:(1)不同播期大豆开花期和鼓粒期叶片的光合特性差异显著。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)适播比早播、晚播有所增加,Pn、Tr和WUE适播比早播、晚播分别提高14.86%和15.67%、1.06%和1.35%、14.37%和14.83%;叶片气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和叶绿素含量(SPAD)随着播期推迟变化不同,与适播相比,早播、晚播条件下Gs变化幅度分别为17.72%和-20.35%、Ci变化幅度分别为9.53%和3.72%,随着播期推迟Gs呈降低趋势,而Ci呈先降后增变化;而在鼓粒期随着播期推迟SPAD降低。(2)光合参数间的相互影响、协同作用影响大豆的生长状况和产量的形成。Pn与Tr、WUE、光合有效辐射(PAR)存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,逐日气温(Ta)与Tr、Gs与Ci分别存在显著、极显著正相关,Ta、Gs分别通过影响蒸散和Ci起间接作用,在大豆生殖生长期,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响Pn的主要气象因素。(3)适播有较高的Pn、WUE、干物质积累及向籽粒转化率,适时播期可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率,大豆产量增加明显。     

香根草、黑麦草和高丹草光合生理生态日变化的比较研究

采用LI-6400便携式光合仪测定了香根草、黑麦草和高丹草的叶片光合日变化以及某些生态指标。结果表明：3种植物的净光合速率Pn日变化呈双峰曲线,但峰值出现的时间不同,并且有野午休冶现象。香根草、黑麦草和高丹草的日平均Pn值分别是11.513、16.737、20.565μmolCO2·m-2·s-1曰香根草和黑麦草的蒸腾速率Tr呈双峰曲线,高丹草呈单峰值曲线;3种植物的Pn、Tr、Vpdl及高丹草的气体导度Gs与空气相对湿度RH呈显著负相关(-0.826＜r＜-0.994)、与Tl和PAR则呈显著正相关(0.714＜r＜0.995)。     

株行配置对春玉米根冠空间分布及产量的影响

以先玉335为试验材料,设置7.50万株/hm2和9.75万株/hm2两个种植密度,60 cm+60 cm等行距和40 cm+80 cm宽窄行两个行距配置,比较株行配置对春玉米冠层、根系结构与功能及产量的影响。结果表明,随种植密度增加,果穗、茎鞘干重百分比垂直分布明显上移,叶片干重百分比在垂直分布变化较小,行距配置对果穗、茎鞘干重百分比在垂直分布上影响较小。相对于等行距种植,宽窄行种植叶片干重百分比有下移趋势,群体不同叶位叶面积指数也表现为同一密度下,宽窄行种植群体上层LAI较小,穗位叶高效叶层LAI较大;随密度增加,根重有纵向下移的趋势,根系TTC还原强度在不同土层深度都显著降低。同一密度下,宽窄行种植根重的垂直分布出现下移趋势,根系TTC还原强度略高于等行距种植。高密度条件下,宽窄行种植降低了玉米果穗秃尖长,显著增加果穗穗粒数,因而显著提高产量,增产2.73%~10.86%,说明在宁夏扬黄灌区较高种植密度下,采用宽窄行种植能优化不同叶层结构,适当增加深层土壤根系所占比例及活力,有利于获得高产。     

黄淮海平原北部高产夏玉米群体生理指标研究

试验以浚单20、丰玉4、京单28品种为试验材料,研究黄淮海北部平原区有限光热资源条件下夏玉米高产群体生理指标。研究结果表明,通过增加夏玉米种植密度,提高收获穗数,从而提高收获总粒数可以有效地提高产量;但密度增加必导致群体过大,后期叶面积指数下降较快,叶片衰老严重,影响吐丝后光合势增加和干物质积累,因此有效减缓高产群体吐丝后的叶片衰亡是实现夏玉米产量的重要保障。黄淮海北部平原区产量突破11 250kg/hm2的夏玉米群体生理指标为:叶面积指数在吐丝期达到5.80以上,后期下降缓慢,到收获时仍维持在3以上。全生育期总光合势达到370(万m2.d)/hm2以上,吐丝后光合势占总光合势的70%以上,群体的干物质积累总量为20 562kg/hm2以上,吐丝后干物质积累量占总积累量的61%以上。高产夏玉米产量构成因素为收获总穗数不少于76 500穗/hm2,穗粒数不少于500粒/穗,总粒数达到3 900万粒/hm2以上,千粒重350g以上,经济系数在0.53以上。     

涝害对甜叶菊光合及单株干叶产量的影响

利用温室盆栽法研究不同持续时间涝害对甜叶菊种质材料IS-1、QF-1、青甜杂4、JD-1、AL-4光合作用及干叶产量的影响。结果表明:随着涝害时间的持续,5份甜叶菊种质材料的叶绿素SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及单株干叶产量均表现出不同程度的变化。短时间涝害处理(Ta:5d)对SPAD值、Pn、Gs、Ci、Tr及单株干叶产量影响均不显著;但随着渍水时间的持续叶片SPAD值、Pn表现出下降趋势:在Tb(涝害处理10d)中IS-1、QF-1、青甜杂4、JD-1、AL-4的SPAD值较正常水分处理分别下降21.29%、34.57%、27.84%、23.01%、17.59%,QF-1下降最快,AL-4下降最慢;Pn较正常水分处理分别下降65.88%、78.51%、74.44%、71.68%、59.58%,QF-1下降最快,AL-4下降最慢;Gs与Tr变化趋势与Pn相似,而Ci与Pn变化趋势相反;随着涝害持续时间的持续,甜叶菊单株干叶产量出现下降趋势,不同材料相同时间涝害胁迫单株干叶产量下降幅度不同,表明不同材料对涝害的耐受力不同。     

锌对玉米光合特性及抗氧化体系的影响

在玉米拔节期每隔7 d叶片喷施一次0(CK)、2、4、6、8 g/L共5个处理浓度的锌(Zn)叶面肥,连续喷施3次,研究大喇叭口期、抽雄吐丝期及灌浆期微量元素Zn对玉米光合特性及抗氧化系统的影响。试验结果表明,Zn处理有利于提高玉米叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci),提高叶片固定CO2的能力,从而增强光合作用,促进干物质积累;同时,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,有效降低了丙二醛(MDA)含量,缓解了MDA带来的膜质过氧化伤害。其中在抽雄吐丝期喷施8 g/L锌叶面肥处理,与CK比,Pn、Gs、Tr分别提高25.37%、14.05%、21.72%,Ci降低8.12%;SOD、POD和CAT活性分别提高30.90%、25.65%、20.42%;MDA降低21.18%;SPAD值增加23.34%,干物质积累增加22.33%。综合来看,Zn处理以最高喷施量8 g/L处理效果最好。     

夏玉米叶片生理特性与生态因子间关系的研究

通过对防雨棚下测坑中种植的夏玉米设置不同的土壤水分控制下限,研究了不同的土壤水分状况及气象因子对夏玉米叶片生理特性的影响。结果表明,各生理指标受生态因子的影响有着明显的日变化特征,不同处理气孔导度(Gs)峰值出现的时间早于光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),高水分下Tr峰值出现的时间滞后于Pn,随着土壤水分胁迫程度的增加,Gs、Tr、Pn的峰值有提前出现的趋势;不同土壤水分条件下细胞液浓度(CSC)的峰值及叶水势(LWP)的低谷均在14:00左右出现。土壤水分与Tr、Pn、Gs、LWP呈极显著正相关,而与CSC呈极显著负相关。此外,气象因素对夏玉米生理指标的影响程度会随着土壤水分状况而发生变化,生理指标与生态因子的逐步回归结果表明,土壤水分和光合有效辐射是影响夏玉米生理指标最主要的生态因子。     

高密植对不同类型玉米品种茎秆抗倒特性及产量的影响

以增密增产潜力较大的先玉335、内单314、郑单958和稀植大穗品种沈单16、四单19、浚单20、内单205、科河8号为试验材料,在7.50×104、9.75×104、12.00×104株/hm23种高密植条件下,研究高密植对不同类型玉米品种的茎秆抗倒伏特性和产量性状的影响。结果表明,在高密植条件下,茎秆周长、茎单位长度干重与茎秆力学特征均随种植密度的增加而逐渐减小,且不同类型玉米品种间的茎单位长度干重与力学特征差异显著,可作为鉴别抗倒能力的指标;高密植致使千粒重、穗粒数和结穗率降低,耐密品种能够高产的主要原因是具有较高的千粒重与结穗率,较高的结穗率是确保高密植条件下高产的主要因素。     

草甘膦对抗草甘膦大豆光合特性日变化的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究了不同用量草甘膦对抗草甘膦大豆(RR1)光合特性日变化的影响。结果表明:(1)在未喷施草甘膦情况下,抗草甘膦大豆(RR1)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,峰值分别出现在10∶00、12∶00和10∶00。RR1叶片叶绿素含量指数(CCI)的日变化呈先降低后升高趋势,14∶00左右最低。水分利用效率(WUE)和胞间CO2浓度(Ci)随着时间的推移均呈波浪式变化,WUE在6∶00、10∶00和16∶00有3个小峰,而Ci在6∶00最高。(2)喷施草甘膦后,RR1光合特性的日变化趋势总体与未喷药前相似。Pn和CCI随草甘膦用量的增加呈降低趋势;但当草甘膦用量大于4.48 L.hm-2时,CCI和Pn显著下降。12∶00以前(包含12∶00),除低用量(1.12 L.hm-2)的草甘膦促进RR1的Gs外,各用量抑制了RR1的Tr和Gs;而12∶00以后,草甘膦却促进了RR1的Tr和Gs。草甘膦增加了RR1的Ci,而大于2.24 L.hm-2的草甘膦却降低了RR1的WUE。表明光强和草甘膦会影响大豆的光合特性和叶绿素含量。     

茶树不同叶位叶片功能性状与光合特性研究

以5个茶树品种(系)为研究对象,分析了茶树新梢不同叶位叶片的叶面积(LA)、叶形指数(LI)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)、类胡萝卜素(Car)及光合特性,并研究了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,不同叶位叶片的LA、LMDC、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)由第1叶至第6叶基本呈现先增加后降低趋势,新梢中部3~4叶达到峰值,第1叶和第6叶显著降低(P0.05);不同叶位叶片LI和SLA基本呈现随着叶位增加而增加的趋势,第6叶的SLA均显著高于其他叶位(P0.05);第1~4叶的Chla、Chlb和Chl含量较高,第6叶Chla、Chlb和Chl含量显著低于其他叶位(P0.05),Car变化趋势不明显。LA与LI、LDMC、Chla、Chlb、Chl和Car之间存在显著或极显著正相关,与胞间CO2浓度(Ci)之间呈显著负相关,与其他指标相关性不显著;LI与其他指标不相关(LA除外);SLA与LDMC、Chla、Chlb、Chl、Car和Pn之间存在显著或极显著负相关,与Ci之间呈极显著正相关,与其他指标相关性不显著;LDMC与Chla、Chl和Pn之间存在显著或极显著正相关;Chla、Chlb、Chl和Car两两之间均存在极显著正相关,且均与Pn存在显著或极显著正相关;Gs和Tr与叶片功能性状不相关。分析以上结果可以得出,茶树新梢第3~4叶具有相对较大的LA和较强的光合能力,LDMC积累较大,可以作为表征茶树光合能力的供试叶片;SLA、LDMC和光合色素含量与Pn存在密切相关性,可作为评价茶树光合能力的指标。     

香根草光合特性对有效光辐射增强和CO2浓度升高的响应

人工控制CO2浓度为350μmol／mol和700μmol／mol的条件下,测量了香根草的光合速率（Pn）,蒸腾速率（Tr）,胞间CO2浓度（Ci）,气孔导度（Gs）对连续有效光辐射（PAR）的增强响应。结果表明：Pn,Tr,Gs均随PAR的增强而增大,而且在PAR为2600μmol·m^-2·s^-1时还未达到光饱和点;PAR增强的起始阶段,水分利用效率（WUE）逐渐增大,在PAR为1100μmol·m^-2·s^-1时WUE达到最大值然后逐渐降低;随CO2浓度的升高,Pn,Tr,Gs减小,而Ci,WUE则随CO2浓度升高而增大,但2种CO2浓度下WUE差异不显著。     

α-萘乙酸对干旱和复水处理下大豆幼苗生长和光合作用的影响

以大豆品种南农99-6为材料,通过盆栽试验研究了α-萘乙酸对干旱和复水处理下大豆幼苗生长和光合作用的影响.结果表明:干旱抑制了大豆的生长,植株的生物量和叶面积的增长速率降低,叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等生理指标急剧下降.复水后大豆生长状况得到改善,植株的生物量和叶面积的增...     

淹水胁迫对4种暖季型草坪草光合特性的影响

为了筛选耐淹护坡植物,本研究以双穗雀稗（Paspalum paspaloides）、伪针茅（Pseudoraphis spinescens）、海滨雀稗（P. vaginatum）和假俭草（Eremochloa ophiuroides）4种暖季型草坪草为材料,研究不同淹水时间（0、6、12、18、24、30 d）处理对上述材料生长、叶绿素含量和叶片光合参数的影响。结果表明：淹水胁迫对双穗雀稗和伪针茅地上与根系生长未产生显著影响,但显著抑制了海滨雀稗和假俭草地上和根系生长;假俭草和海滨雀稗的光合色素含量呈明显的下降趋势,而双穗雀稗和伪针茅的光合色素含量保持相对稳定,到淹水后期其含量反而有所升高。此外,海滨雀稗和假俭草的净光合速率（P_n）随淹水时间的延长显著下降,而双穗雀稗和伪针茅的光合作用保持相对稳定,在淹水胁迫30 d时反而有所提高;淹水胁迫对伪针茅和双穗雀稗的气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）没有显著影响,而在淹水胁迫30 d时,海滨雀稗和假俭草的G_s分别较对照降低了25.7%和37.7%。结果表明,双穗雀稗和伪针茅在淹水胁迫下能够保持稳定的光合作用,生长未受到明显的影响,具有很强的耐淹性,是河湖库区优良的固土护坡植物。