腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性及产量的影响

为明确腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性和产量的影响,以燕麦品种燕科2号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(田间最大持水量75%)、中度和重度干旱胁迫(分别为田间最大持水量45%和30%)3个水分条件下喷施腐植酸(HA)和等量清水(CK),分析了不同处理下燕麦叶片中碳同化酶活性、干物质积累量和籽粒产量。结果表明,干旱胁迫导致燕麦叶片中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPD)活性显著降低,地上部干物质积累量和产量下降,乙醇酸氧化酶(GO)活性显著增加,以田间最大持水量为30%处理的变化更为明显。干旱胁迫下,喷施腐植酸能显著提高燕麦叶片中Rubisco、PEPC和GAPD活性,降低GO活性,显著增加燕麦的千粒重、穗粒重和产量,在田间最大持水量为30%时效果最优,其中喷施腐植酸处理的Rubisco、PEPC和GAPD活性较CK分别提高19.17%～34.41%、21.43%～38.24%、19.85%～39.59%,GO活性较CK降低13.64%～18.39%,地上部干物质积累量和产量较CK分别增加2.09%～16.56%和8.46%～10.26%。综上所述,干旱胁迫条件下,喷施腐植酸可增强燕麦叶片的光合碳同化酶活性,促进干物质积累,增加籽粒产量。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种光合及产量形成的影响

为了解水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种光合和产量的影响，以抗旱性不同的蒙燕1号和坝莜3号为材料，在拔节期和抽穗期采用防雨棚盆栽方式，测定分析了不同水分处理［重度胁迫（30%田间持水量（FWC））、中度胁迫（45%FWC），适度控水（60%FWC）和正常供水（CK，75%FWC）］下燕麦叶片叶绿素含量、气体交换速率、叶绿素荧光动力学参数、产量及其构成因素的差异。结果表明，两个燕麦品种叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量及叶绿素总含量、净光合速率、蒸腾速率、最大荧光、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率、光化学猝灭系数均随着水分胁迫程度的加剧而下降，初始荧光与非光化学淬灭系数则呈上升趋势，且水分敏感品种坝莜3号的光合受抑制程度显著大于抗旱品种蒙燕1号。燕麦的光合特性和产量受水分胁迫影响的程度整体上表现为拔节期大于抽穗期。中度和重度水分胁迫下坝莜3号的每穗小穗数、千粒重均下降，而每穗秕粒数显著增加，减产13.9%～25.7%。蒙燕1号的产量在适度控水条件下未显著下降，且水分利用效率较高，而在中度和重度水分胁迫下每穗小穗数和穗粒数均显著降低，导致减产9.1%～23.5%，但其 F_v/F_m和叶绿素a/b值较高；在相同水分条件下蒙燕1号的产量显著高于坝莜3号。这说明在水分胁迫下抗旱性强的燕麦品种的光系统Ⅱ的损伤和光抑制较轻，光合同化能力较强，产量损失少。     

生物炭基肥和水分胁迫对花生生理及产量的影响

为促进生物炭基肥和水分胁迫互作在花生生产上的应用实践,在盆栽条件下,研究了不同生物炭基肥施用量水平BF0(0kg/hm~2)、BF1(750kg/hm~2)、BF2(1 500kg/hm~2)和不同水分胁迫程度W0(正常供水,70%~75%田间持水量)、W1(中度水分胁迫,60%~65%田间持水量)、W2(重度水分胁迫,50%~55%田间持水量)对花生生理特性及产量的影响。结果表明:与BF0水平相比,BF1、BF2水平的生物炭基肥可促进花生叶片的生长,维持较高的叶绿素含量与净光合速率,提高根系和地上部分的干物质积累,进而提高产量。除W2水平外,W0和W1水平均利于维持花生叶片的净光合速率,提高干物质积累和产量。中度水分胁迫下(W1),施用750kg/hm~2(BF1)和1 500kg/hm~2(BF2)生物炭基肥,较无生物炭基肥(BF0)提高了52.2%和39.9%的地上部分干物质积累、62.0%和42.5%的产量;在饱果期,产量与干物质积累相关系数最大且表现为正相关关系。     

干旱胁迫对燕麦叶片气孔和叶肉细胞超微结构的影响

为了解干旱后燕麦解剖结构的变化,以燕麦品种白燕2号为材料,通过盆栽控水试验,设置正常供水、轻度干旱和重度干旱三个不同水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%、60%和45%),研究了干旱胁迫对燕麦叶片渗透调节物质含量、气孔和叶肉细胞超微结构的影响。结果表明,正常水分条件(对照)下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量较低,表皮细胞皱褶,气孔关闭或微张,叶肉细胞内细胞器形状规则,结构清晰。与对照相比,轻度干旱胁迫下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量增加,叶片表皮细胞饱满,气孔开启度较大,叶绿体形状变圆,近球状,线粒体外被膜膨胀,但结构未见明显损伤;重度干旱胁迫下,叶片脯氨酸和可溶性糖含量极显著增加,表皮细胞干瘪,气孔保卫细胞膨胀,气孔关闭,气孔器下陷。重度干旱胁迫下,燕麦叶绿体和线粒体受到的损伤较大,叶绿体内基粒、基质类囊体降解,出现较大的空腔;线粒体外被膜断裂,内含物流失;细胞核染色质凝聚,叶绿体之间出现嵌合现象。因此,干旱胁迫能诱导燕麦叶片渗透调节物质的积累和细胞超微结构的改变,渗透调节物质增幅和细胞超微结构的破坏程度随着土壤有效水分含量的降低而上升,但在细胞超微结构上也出现抗性反应,表明燕麦具有较强的抗旱性。     

二氢卟吩铁对花针期干旱及复水后花生叶片光合特性的影响

为阐明新型植物生长调节剂二氢卟吩铁(ICe6)影响花针期干旱及复水后花生光合特性的生理机制，于2021和2022年在江苏省农业科学院防雨旱棚内进行盆栽试验，研究干旱及复水后ICe6对花生光合特性及干物质积累与分配的影响。结果表明：干旱结束时，干旱胁迫显著降低了花生叶片的光合参数和RuBPCase活性，光合基因AhRuBP相对表达量下调、AhPORA上调，喷施ICe6显著提高干旱植株叶片的净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r),叶片AhPORA和AhLHCB3的基因相对表达量亦显著上调，叶片干物质分配比例增加，胁迫指数WSI降低。复水后第7天，干旱胁迫植株的光合参数迅速恢复，喷施ICe6的干旱植株的T_r、RuBPCase活性显著大于喷施清水植株，T_r两年增幅为11.7%和20.8%,RuBPCase活性增幅达14.9%和69.9%;AhRuBP基因相对表达量亦显著上调。复水后第20天，喷施ICe6的干旱植株叶绿素a(Chl a)含量、P_n、气孔导度(G_s)、T...     

植物光合生物增效剂对玉米产量及干物质积累的影响

以玉米和植物光合生物增效剂为试验材料,研究叶面喷施植物光合生物增效剂对玉米产量及干物质积累的影响。结果表明,喷施150 g/hm2和300 g/hm2植物光合生物增效剂对玉米子粒产量增加不显著;喷施450～750 g/hm2植物光合生物增效剂能够显著增加玉米子粒产量,比对照产量提高8.3%～12.0%,主要表现在穗粒数和百粒重显著增加;还能显著提高地上部干物质积累速度和叶片叶绿素含量。以喷施600 g/hm2植物光合生物增效剂增产效果最佳。     

不同土壤肥力下旱后复水对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高产栽培提供理论依据,采用盆栽试验,研究了不同土壤肥力下返青后干旱及拔节期复水对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,同一土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随土壤肥力的降低而降低;同一土壤肥力下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随干旱程度的增加而降低。干旱胁迫复水24 h后,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均出现了补偿或超补偿效应,但中度干旱恢复度大于重度干旱。光合速率以HA处理（高肥力、最大田间持水量的85%）最高,单叶水分利用效率在干旱胁迫下和复水24 h后均以HB处理（高肥力、最大田间持水量的55%）最高。以上结果说明,冬小麦返青期中度干旱条件下,高肥力土壤有利于复水后光合系统恢复和单叶水分利用效率提高,而重度干旱下贫瘠土壤应减少基肥的施入量。     

水分胁迫对春小麦光合和渗透调节物质的影响

为进一步了解春小麦的抗旱生理机制,以春小麦品种陇春26号为材料,采用盆栽法研究了中度和重度水分胁迫下春小麦旗叶光合参数和渗透调节物质含量的变化.结果表明,随土壤水分的减少,春小麦旗叶的叶绿素含量、光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率逐渐降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量及酸性转化酶活性呈先增后减趋势,脯氨酸和丙二醛含量及过氧化物酶活性逐渐增强.中度水分胁迫的可溶性糖含量和酸性转化酶活性显著高于重度水分胁迫和正常供水对照;重度水分胁迫的可溶性蛋白含量显著低于中度水分胁迫和正常供水对照,而脯氨酸和丙二醛含量显著高于中度水分胁迫和正常供水对照.说明中度或重度干旱胁迫下春小麦旗叶光合速率降低是叶绿素含量降低和光合原料缺乏所致,脯氨酸含量和过氧化物酶活性升高有助于春小麦抵御干旱胁迫.     

干旱胁迫对木薯苗生理特性影响研究

为探明木薯苗在干旱胁迫下的生理特性,以木薯品种新选048为材料,用桶栽方法人工模拟土壤干旱条件,设置供水量为土壤田间最大持水量的20%、40%、60%和80%4个水分处理水平,以不供水为对照,研究不同程度干旱胁迫对木薯苗生理特性的影响。结果表明:木薯株高、茎粗、叶片的总含水量、自由水的含量、自由水和束缚水的比值均随着供水量的增加而升高;叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、细胞膜透性、SOD酶活性、POD酶活性均随着供水量的增加而降低。可见,干旱胁迫越严重对木薯生长越不利,土壤含水量占田间最大持水量的80%时最有利于木薯苗的生长。     

干旱胁迫对苎麻光合特性和产量的影响

以苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(对照)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续20天对苎麻光合特性和产量的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低了苎麻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),胁迫程度越重,降低幅度越大.干旱胁迫显著提高了苎麻叶片的内在水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls),但WUEi和Ls在轻度和中度胁迫下上升,在重度胁迫下下降.苎麻Pn的降低在轻度和中度干旱胁迫下受气孔因素限制,在重度干旱胁迫下受非气孔因素限制.干旱胁迫显著降低了苎麻鲜皮出麻率和原麻产量,但苎麻可以忍耐较轻程度的水分亏缺.总之,干旱胁迫显著降低了苎麻的光合速率,并影响到苎麻的生长和纤维产量,影响程度与干旱胁迫程度的强弱密切相关.在生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长.     

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响，以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，在大田设置T1（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）、T2（种子包衣+拔节期喷施D74菌剂，灌浆期喷施清水）、T3（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）、T4（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）和CK（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）5个处理（包衣中含有菌剂D74），比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明，放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高，增产幅度为7.35%~25.00%，且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK，其中T1、T4处理与CK差异显著(P＜0.05)；不同处理间株高无显著差异(P>0.05)， T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK，T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中，放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d，T1、T4处理的旗叶净光合速率，T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量（SPAD）和氮含量，T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低，但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%；花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高，但不同处理间差异不显著。综合来看，放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力，延缓叶片衰老，促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆，增加穗粒数和千粒重，进而提高产量，其中放线菌剂种子包衣效果不明显，叶面喷施放线菌剂效果较突出，拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。     

宽幅条播和种植密度对燕麦光合特性及干物质积累量的影响

为明确宽幅条播和种植密度对燕麦光合特性及干物质积累的调节作用,于2019-2020年在内蒙古乌兰察布市农牧业科学研究院试验基地,以蒙农大燕1号为试验材料,设宽幅条播(K)和常规条播(C)两种播种方式以及300万株·hm_-2(D1)、450万株·hm_-2(D2)、600万株·hm_-2（D3）三个种植密度,比较分析了不同播种方式和密度下燕麦光合能力、干物质积累量和产量的差异。结果表明,随着密度的增加,燕麦叶片光合参数和SPAD值及单株干物质积累量均呈下降趋势。各密度下宽幅条播燕麦的叶片光合参数及干物质积累量均高于常规条播。其中,宽幅条播燕麦的净光合速率较常规条播增加了7.2%~24.8%,且在D3下增幅最大;蒸腾速率、胞间CO₂浓度和SPAD值分别增加1.8%~24.1%、1.7%~25.5%和2.2%~11.5%;单株干物质积累量增加4.9%~56.2%。宽幅条播显著提高了燕麦穗数、穗粒数、千粒重和产量,其中在D1、D2和D3下分别增产8.6%、9.3%和14.5%,差异均达到0.05显著水平。由此可见,宽幅条播可有效促进燕麦光合作用、干物质积累及产量构成因素协调增长,最终实现增产,尤其是可有效缓解高密度下燕麦群体光合、干物质生产及产量形成的影响。     

光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响

以豫玉22为试验材料,采用盆栽试验,设置2种遮光处理和3个氮肥水平,研究光、氮及其互作对玉米光合特性和物质生产的影响。结果表明,相对于不遮光处理,抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理玉米叶片光合速率和叶绿素a含量下降,叶绿素b和总叶绿素含量升高,胞间CO2浓度上升;成熟期不施肥、施肥120、240 kg/hm2的干物质积累量分别降低33.66%、31.69%、24.84%,产量分别降低52.50%、49.10%、40.92%。抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理,随施氮量的增加,叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及光合速率均显著上升,成熟期施肥240 kg/hm2处理干物质积累量分别比不施肥、施肥120 kg/hm2增加42.45%、17.39%,产量分别增加59.93%、22.24%。弱光胁迫条件下增施氮肥可以改善玉米的光合特性,增加玉米干物质积累量,减少玉米产量损失。     

基于相对生长率的大豆旱灾系统敏感性定量评估研究

针对大豆旱灾系统敏感性定量评估的复杂性与重要性,依托新马桥农水综合试验站开展大豆防雨棚盆栽受旱胁迫专项试验,分析了大豆不同生育期受旱胁迫对根(冠)干物质积累及根冠比的影响,运用作物生长解析法构建了基于相对生长率(RGR)的大豆旱灾系统敏感性函数,实现对大豆旱灾系统敏感性的定量评估。结果表明:大豆苗期受旱胁迫会出现相对生长率较大幅度的降低,但随着受旱胁迫度的增大对大豆生长和干物质积累的抑制作用增强不明显,且受旱胁迫会激发自身适应受旱胁迫的机制而可能对后期生长发育有利,宜根据时机控制该生育期水分供给,保证苗全即可;大豆分枝期旱灾系统敏感性较强,但该生育期内轻度受旱胁迫对大豆生长发育影响不明显,宜保证该生育期水分供给高于轻度受旱胁迫(土壤含水率田间持水含水率的55%),以保障大豆株壮、枝多;大豆花荚期是水分和养分需求最大的时期,该生育期旱灾系统较敏感,特别是重度受旱胁迫时系统敏感性最大,宜充分保证该生育期的水分供给(土壤含水率田间持水含水率的75%),以保障大豆花多、荚多、粒多;大豆鼓粒成熟期由于营养生长基本停止、干物质积累几乎停滞,导致基于总干物质相对生长率旱灾系统敏感性最小,但该期是产量形成的关键期,宜保证该生育期尤其鼓粒期的水分供给(土壤含水率田间持水含水率的75%),以保障完熟期粒多、粒重。     

渍前和渍后喷施外源调节物质对花期渍水小麦生长和产量减损效应的差异

为明确渍前和渍后施用外源物对长江中下游地区渍水小麦生长和产量减损效应的差异,以当地主栽品种扬辐麦4号为供试材料,对渍前和渍后喷施外源调节物质(DDTC、GA、肥料元素和复配外源物)后花期渍水胁迫下小麦光合与叶绿素荧光特性、干物质积累与转运及籽粒产量进行了比较分析。结果表明,花期渍水胁迫后小麦光合性能减弱,光能利用和电子传递受阻,花后光合同化物积累减少,籽粒灌浆速率降低,粒重和产量下降。渍前和渍后喷施外源调节物质均可提高花期渍水小麦的叶片光合性能,增强叶片光能利用和电子传递能力,促进籽粒中花后光合同化物积累,提升籽粒灌浆速率以及粒重,从而增加籽粒产量。与渍后喷施相比,渍前喷施外源物能够有效提高花期渍水小麦的叶片光合速率、光化学效率和叶绿素含量以及降低热耗散;渍前喷施外源物能够有效促进花期渍水小麦的花后光合同化物积累,降低花前营养器官贮藏物转运;渍前喷施外源物能够有效提升花期渍水小麦的籽粒灌浆速率,促进粒重和籽粒产量增加。综上所述,与渍后喷施相比,渍前喷施外源调节物质能够有效提升花期渍水小麦光合性能,促进干物质积累与转运以及降低籽粒产量损失,从而减少渍水胁迫对小麦生长和产量的不利影响,其中...     

光合菌剂对弱光照生态区小麦光合特性和产量的影响

为了探究光合菌剂在不同施用方式下对弱光照生态区小麦生长的影响,以四川主栽小麦品种川麦104为材料,采用大田试验,研究了两种光合菌剂（类球红细菌和沼泽红假单胞菌）灌根和喷施、磷酸二氢钾喷施和等量清水喷施处理（对照）对小麦叶片气体交换参数、干物质量和产量性状的影响。结果表明,两种光合菌剂喷施均显著提高小麦旗叶大小和气体交换参数,而灌根处理显著提高小麦植株干物质量。叶面喷施沼泽红假单胞菌,小麦旗叶长、宽和面积最大,较磷酸二氢钾处理分别提高6.9%、2.7%和9.8%;孕穗期和开花期旗叶的各气体交换参数最高,且孕穗期旗叶气孔导度较磷酸二氢钾处理增加14.4%,差异显著;小麦产量也最高,较对照处理增加12.7%,差异显著,与喷施磷酸二氢钾的小麦产量和产量构成间没有显著差异。相关性分析表明,穗数与干物质量呈显著正相关,穗粒数与旗叶的大小和气体交换参数呈显著或极显著正相关,产量与旗叶宽、面积和净光合速率呈显著正相关。以上结果表明,叶面喷施或灌根光合菌剂能有效促进小麦生长,改善叶片光合特性,从而提高小麦产量。     

干旱胁迫对文心兰生长及光合特性的影响

以盆栽文心兰切花品种‘黄金2号’幼苗及成熟苗为研究材料,研究持续2个月的半干旱和干旱胁迫对其生长及光合生理特征的影响。结果表明,文心兰幼苗及成熟苗在干旱胁迫下,生物量积累减少,根冠比增大,叶绿素含量下降,净光合速率、气孔导度及蒸腾速率下降,植株生长势削弱。同时,研究发现,半干旱胁迫下,文心兰幼苗的反应不及成熟苗敏感。     

花前不同时段夜间增温对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特点,小麦作为温凉型作物,产量和生理特性易受非对称性增温的影响。为探究花前夜间增温对冬小麦光合特性及产最形成的影响,以春性品种扬麦18和半冬性品种烟农19为试验材料,采用大田盆栽方式,利用被动式增温装置分别在分蘖期至拔节期(WT-J)、拔节期至孕穗期(WJ-B)、孕穗期至开花期(WB-A)三个时间段进行夜间增温处理,以不增温为对照(CK),分析经过三个花前不同时段夜间增温后小麦旗叶光合特性及产量特性的变化。结果表明,花前夜间增温使小麦旗叶灌浆期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均有所增加,WT-J、WJ-B处理均提高了冬小麦旗叶面积、最大光化学效率和实际光化学效率,同时使旗叶气孔密度和气孔指数较CK分别增加了12.64%、8.45%和10.21%、7.56%。扬麦18、烟农19的可孕小穗数在WT-J处理下较CK分别提高了9.01%和5.25%。扬麦18开花期干物质积累量在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了13.18%和10.23%,烟农19在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了16.21%和1...