施氮量对柳枝稷叶片叶绿素荧光特性及干物质积累的影响

研究施氮量对柳枝稷叶绿素荧光特性及干物质积累的影响,对提高盐碱地柳枝稷光能利用效率及生物质产量具有重要意义。在宁夏银北地区采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,在无氮添加(0 kg·hm^-2,N₀)、施低氮(60 kg·hm^-2,N₆₀)、中氮(120 kg·hm^-2,N₁₂₀)和高氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)共4个施肥水平下,比较了开花期和成熟期柳枝稷叶片叶绿素荧光参数和干物质积累动态变化,采用灰色关联度分析法对柳枝稷叶片叶绿素荧光参数与干物质积累量进行研究。结果表明:与N₀相比,在N₆₀、N₁₂₀和N₂₄₀处理下柳枝稷开花期和成熟期叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和干物质积累量均显著性提高,在N₂₄₀处理下达到峰值,而热耗散量子比率(F_o/F_m)显著性降低。在柳枝稷开花期,随着施氮量的增加,柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)显现出先上升后逐渐下降的总趋势。在N₁₂₀处理下柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)最大,为3.13,较N₀处理显著提高了16.26%。柳枝稷干物质积累量随着生育时期的推进和施氮量的增加,均有不同程度的提高,其中在开花期至成熟期,干物质积累缓慢,在灌浆期达到最大,成熟后期略有降低。柳枝稷成熟期干物质积累量在N₂₄₀处理下最高,每穴干物质积累达378.13 g,较N₀、N₆₀和N₁₂₀处理显著提高了24.33%、20.09%和7.24%。灰色关联度分析结果表明,在本试验条件范围内,N₂₄₀处理下加权关联度与理想施肥水平的关联度最大,有利于促进PSⅡ的光化学活性,从而提高柳枝稷干物质积累量。     

核桃主栽品种新新2和温185光合特性与其品质和产量的关系

【目的】 研究核桃光合特性与其品质和产量的关系。【方法】 以新疆优良核桃品种新新2和温185为材料,对照分析2个品种的光合作用及其叶绿素荧光特性,与其果实品质和产量的关系。【结果】 温185和新新2光合速率与量子效率没有显著差异,这与2个品种单株产量和单产一致。2个品种在出仁率上有显著差异,即温185出仁率显著高于新新2,温185呼吸速率也显著高于新新2,出仁率可能与其代谢特性有关。总叶绿素含量之间无显著差异,而温185的叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量均极显著高于新新2。【结论】 温185和新新2的产量与其光合特性有关,而其品质与其它代谢有关。温185比新新2具有更强的光保护能力。     

不同矮化中间砧木对库尔勒香梨光合特性的影响

【目的】 研究中矮1号、中矮2号、中矮3号和杜梨对库尔勒香梨光合荧光特性的影响,为筛选适宜库尔勒香梨矮化密植栽培的砧木提供理论基础。【方法】 采用Li-6400光合仪及FMS-2脉冲调制式荧光仪对4种不同矮化中间砧木库尔勒香梨叶片进行光合及荧光参数的测定,分析不同砧木的库尔勒香梨的光合特性和叶绿素荧光特性差异。【结果】 不同矮化中间砧木库尔勒香梨的Pn日变化均呈“双峰”曲线,都有明显的光合“午休”现象,光合“午休”现象是由非气孔限制因素导致;中矮1号的净光合速率(Pn)日均值、水分利用率(WUE)日均值均高于其他3个砧木的Pn日均值和WUE日均值;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的气孔导度(Gs)没有显著影响;中矮1号的实际光化学效率(ΦPSII)、非光化学淬灭系数(CNPQ)、PSII电子传递速率(ETR)的值为最高;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的光化学淬灭系数(CqP)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)值没有显著影响。【结论】 中矮1号作为库尔勒香梨的砧木优于其他2个矮化砧木和杜梨,可以作为库尔勒香梨的优良砧木。     

氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以1年生韭菜作为材料,通过U₁(CK,0)、U₂9.2 kg/(667m²·y)、U₃18.4 kg/(667m²·y)、U₄27.6 kg/(667m²·y)、U₅36.8 kg/(667m²·y)、U₆46.0 kg/(667m²·y)、U₇55.2 kg/(667m²·y)、U₈64.4 kg/(667m²·y)8个处理,测定气体交换参数(净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、气孔导度)、叶绿素荧光动力学参数(光下稳态荧光、电子传递速率、光适应下PSII反应中心激发能捕获效率、CO₂同化的量子效率、非光化学淬灭系数和光化学淬灭系数)。【结果】韭菜叶片气体交换及叶绿素荧光动力学参数均随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,光合参数的最施氮素用量为13.40~33.73 kg/(667m²·y),叶绿素荧光参数的最施氮素用量在27.72~40.76 kg/(667m²·y)。【结论】综合光合参数与叶绿素荧光参数,宁夏地区设施韭菜氮素用量为27.72~33.73 kg/(667m²·y)(即尿素施用量为60.25~73.33 kg/(667m²·y)。     

Mechanisms associated with tiller suppression under stagnant flooding in rice

Stagnant flooding (SF) during vegetative growth triggers stem elongation usually at the cost of tiller production in rice, reducing grain yield. To explore physiological mechanisms associated with tillering suppression under SF, three contrasting genotypes (Swarna and Swarna‐Sub1, both sensitive and IRRI154, tolerant) were evaluated under standing water depths of 0, 5, 30 and 50 cm. SF significantly suppressed tiller formation but increased plant height, root biomass, shoot elongation (ratio of plant height before and after flooding), leaf emergency and non‐structural carbohydrate (NSC) concentration (in root–shoot junction) in all genotypes at the early stage of development. Chlorophyll concentration in the upper leaves (upper most fully expanded leaf at top) was higher than in lower leaves (lowest green leaf at base), but decreased under SF in both. SF increased hydrogen peroxide (H₂O₂) at the early stage of treatment, with concomitant increase in malondialdehyde (MDA) production by stems and leaves. MDA concentration in root–shoot junction increased but delayed. Tiller number correlated negatively with plant height, shoot elongation, leaf emergency, MDA concentration in leaves and root–shoot junction, root biomass, and NSC concentration in the root–shoot junction. The results suggested existence of compensatory mechanisms between tiller growth and shoot elongation in rice for resilience under SF, where energy is mainly diverted for shoot elongation to escape flooding. The SF‐tolerant genotype produced less H₂O₂ and maintained energy balance for higher survival and better growth under stagnant flooding.     

基于无人机多光谱遥感的冬小麦叶绿素含量反演及监测

旨在实现冬小麦各生育期叶绿素含量的准确估测,探究其时空变化规律。利用无人机获取冬小麦越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期的高分辨率多光谱图像,同时采集地面SPAD数据。选取三类光谱参数建立反演模型,优选出各生育期的最佳预测模型,并定量监测试验区冬小麦叶绿素含量时间变化和空间分布。结果表明：原始波段模型和波段倒数对数模型分别为越冬期及其他生育期叶绿素含量预测的最佳模型,拟合精度R²>0.59;时空分布上,灌浆期前试验区冬小麦叶绿素含量呈南北高、中部低特点,灌浆期则呈北高南低的趋势,叶绿素含量从越冬期到拔节期逐步增加,拔节期到孕穗期开始降低,孕穗期到灌浆期则大幅度降低。本研究建立的倒数对数预测模型,精度较高,且适用于返青到灌浆的4个生育期,对于试验区冬小麦叶绿素含量有较好的时空监测效果。     

乌桕对南方根结线虫与地上不同食性昆虫互作的光合生理响应

本文通过比较乌桕对两种地上不同食性昆虫(专食性癞皮夜蛾、广食性斜纹夜蛾)与南方根结线虫互作的光合生理响应,分析不同空间植食性生物间的互作关系及植物的响应机制。结果表明:无南方根结线虫胁迫下,2种地上不同食性昆虫对乌桕的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及胞间CO_2浓度(C_i)的影响与对照组无显著差异;而南方根结线虫胁迫下,2种地上昆虫显著降低了乌桕G_s及C_i。其中,与对照组及癞皮夜蛾处理组相比,南方根结线虫与斜纹夜蛾的共同胁迫显著降低了乌桕P_n、G_s及C_i。此外,斜纹夜蛾为害增加了乌桕叶绿素含量,南方根结线虫胁迫降低了叶绿素含量。因此,南方根结线虫与斜纹夜蛾间形成一种加性效应,并对乌桕光合生理产生了拮抗效应,而这种效应在南方根结线虫与癞皮夜蛾间并不显著。由此可见,乌桕对地上-地下植食性生物胁迫形成不足补偿机制,且具体的响应机制与植食性生物的食性相关。     

Temperature Before Cold Acclimation Affects Cold Tolerance and Photoacclimation in Timothy (Phleum pratense L.), Perennial Ryegrass (Lolium perenne L.) and Red Clover (Trifolium pratense L.)

The expected temperature rise in late summer/early autumn can change the conditions for acclimation and affect the winter survival of perennial crops. This study examined the effect of the temperature just before the onset of cold acclimation (pre‐acclimation) on freezing tolerance of timothy (Phleum pratense L.), perennial ryegrass (Lolium perenne L.) and red clover (Trifolium pratense L.) populations (both cultivars and breeding populations) adapted to either northern or southern parts of Norway. Using phytotron experiments, we studied whether increasing pre‐acclimation temperature delays growth cessation, affects photoacclimation and reduces freezing tolerance. Furthermore, we assessed whether these effects were related to the latitudinal adaptation of the plant material. The results showed that a rise in pre‐acclimation temperature decreased both cold acclimation capacity and photoacclimation in these species. This affected the freezing tolerance, which was reduced significantly more in northern‐adapted population of timothy and perennial ryegrass compared with southern‐adapted populations. Red clover was less affected by temperature changes than the grasses.     

美国山核桃无性系叶绿素的荧光特性

研究了12个不同品种美国山核桃无性系嫁接苗的叶绿素荧光特性.结果表明:不同品种间的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PS II原初光能转化效率(Fv/Fm)、PS II潜在活性(Fv/Fo)、非光化学猝灭系数(qN)均存在显著或极显著差异;光合量子产额(Y ield)和光化学猝灭系数(qP)未达显著差异.初步聚类分析表明,不同无性系嫁接苗中的所有西部品种和国内优系金华1号具有较好的光合性能.     

胡杨多形叶气孔特征及光合特性的比较

为揭示多形叶发育的生态适应机制,选择锯齿卵圆形、卵圆形和披针形3种典型成年胡杨叶片进行气孔及光合特性方面的研究.观察到,胡杨叶片近轴面与远轴面的气孔密度相近,气孔为非均匀开闭;3种形态叶的气孔密度不同,锯齿卵圆形的最大,披针形的最小.气孔下陷程度存在显著差异,锯齿卵圆形叶气孔下陷较深,披针形的最浅.它们的光合速率日变化规律基本一致,呈单峰曲线.光合速率日平均值存在较大差异,卵圆形叶和锯齿卵圆形叶的光合速率日平均值明显高于披针形叶.3种形态叶的光补偿点相近,但饱和点存在差异;叶片的PSⅡ原初光能转换效率以及PSⅡ潜在活性也存在明显差异,其中锯齿卵圆形叶的最高.结果表明,胡杨叶片在发育过程中从形态、解剖和光合特性上均发生了变异.