遮荫处理对铁尾矿基质臭柏实生苗快速叶绿素荧光特性的影响

【目的】通过比较分析铁尾矿基质下不同遮荫处理间臭柏实生苗叶片原初光化学反应的差异,揭示臭柏在不同光照条件下的光保护机制,从理论上解释其天然更新过程,为臭柏光胁迫的研究提供理论依据,也为臭柏在铁尾矿废弃地造林提供技术依据。【方法】以唐山迁安铁尾矿为基质,通过盆栽遮荫试验,利用快速叶绿荧光诱导动力学测定与 JIP-test数据分析方法,分别测定0,25%,50%,75%和90%5个遮荫处理下臭柏叶绿素8项荧光参数。【结果】1)全光照条件下Fo 增大,Fm 减小,而叶片光合系统量子产额和能量分配比率(φPo,Ψo和φEo)、单位面积光合机构的比活性参数(Fm,ETo/CSm和 TRo/CSm)和单位面积内反应中心的数量(RC/CSm)均最小,且各个遮荫处理组间差异均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏实生苗反应中心失活,受到光抑制,而全光照下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中 K 点与 J 点明显高于其他遮荫处理,而且光抑制对臭柏叶片PSⅡ的供体侧(OEC)有伤害,造成PSⅡ受体侧(Q －A )的大量积累,阻碍电子传递链向Q －A 下游传递。2)全光照条件下叶片热耗散的量子比率(φDo )和单位面积光合机构的比活性参数( DIo/CSm )均最大,且与其他遮荫处理组间差异也均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏在遭受光抑制后,通过增加天线色素的热耗散,增加非辐射能量耗散等一系列机制来保护光合机构免受过量光能的危害。3)随着遮荫率增加,φPo ,Ψo和φEo,Fm(ABS/CSm),ETo/CSm和TRo/CSm,RC/CSm随之上升,而φDo和Fo(ABS/CSo),DIo/CSm随之下降,90%遮荫处理表现出明显的光捕捉特征,50%遮荫处理 Fm ,PIABS的平均值最大,说明该遮荫条件下臭柏叶片光抑制最小,光合能力最强,其他参数在不同遮荫处理组间无明显差异( P＜0.05)。【结论】臭柏幼苗若无遮荫措施,受到光胁迫,而其通过增加非辐射能量耗散途径达到光抑制防御的机制。因此臭柏天然更新从乌柳灌丛下开始,逐渐脱离乌柳灌丛的保护,完全暴露在全光照条件下,进而实现自身的不断生长、壮大,但在废弃地上植苗造林初期尚需采取一定的遮荫措施,以提高造林成活率。     

Effects of Shading on Chlorophyll Content,Chlorophyll Fluorescence and Photosynthesis of Subterranean Clover

A field‐experiment (2004/2005 and 2005/2006 seasons) was conducted in the coastal plain of south‐eastern Sicily (37°03′N, 15°18′E, 15 m a.s.l.), on a Calcixerollic Xerochrepts soil, aimed at quantifying the effect of shading on chlorophyll (Chl) content, Chl fluorescence, photosynthesis and growth of subterranean clover. Four levels of photosynthetically active radiation reduction (from 0 % to 90 %) were tested on Trifolium brachycalycinum cv. ‘Clare’ and Trifolium subterraneum ecotype ‘Ragalna’. In both species shading progressively increased F_v/F_m, internal CO₂ concentration, diffusive leaf resistance and specific leaf area (up to 8 %, 34 %, 18 % and 68 %, respectively), and decreased Chl content, T_max, photosynthetic rate and plant dry weight (up to 9 %, 24 %, 79 % and 39 %, respectively). As plants aged, characteristic bell‐shaped trends were evident for photosynthetic parameters, with F_v/F_m increasing up until the onset of flowering, and thereafter declining. This implies that F_v/F_m may be a useful indicator of earliness in subterranean clover genotypes. The aboveground dry biomass response to shading was both genotype‐ and season‐dependent, but was predictable from the measurement of relative leaf Chl content. Moreover, our results suggest that an improvement in the interaction between host‐rhizobium may represent a major potential breeding target for enhancing subterranean clover tolerance to shading.     

连栋塑料温室喷雾降温及外遮荫降温试验研究

为解决夏季温室高温、高湿问题,在温室喷雾水膜降温的基础上,直接在内遮荫幕上做喷雾降温试验,并与外遮荫降温系统进行比较。试验结果表明:单独采用内遮荫幕系统可使室内气温比外界低1℃左右;采用在内遮荫幕上喷雾降温,室内气温比室外可低2°～3℃;采用外遮荫降温系统可使室内温度比室外低3°～4℃。     

遮光对彩色棉的色泽及纤维品质的影响

通过对棕色棉和绿色棉不同发育时期棉铃的遮光处理,研究了遮光对彩色棉的纤维色泽和纤维品质的影响。结果表明,棕色棉和绿色棉在-5~55 DPA(开花后的天数)遮光后,其纤维还表现各自的纤维色泽,但其纤维色泽鲜艳度和稳定性在不同遮光时期有一定程度的差别。棕色棉在25DPA以前遮光的纤维颜色比对照变淡;绿色棉在不同生育期遮光后颜色比对照深。遮光对彩色棉和白色棉纤维品质的若干指标有一定的影响,在5~15DPA遮光的纤维都比不遮光的对照粗,在30DPA遮光的纤维长度和强度都较好,35DPA以后遮光的纤维长度和强度随遮光时间的延长越来越差,在45~50DPA套袋遮光后的纤维长度、强度和整齐度都比不遮光的要低得多。     

番茄不同生育期遮荫对其干物质分布、产量及叶片养分含量的影响

Pot-grown tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Maofen) was used to study the effects of three shading levels (0, 75% and 40%) for 8 days on dry matter partitioning, contents of nitrogen (N),phosphorus (P) and potassium (K) in leaves and yield at three growth stages (early flowering (EF), peak flowering (PF) and later flowering (LF)). Shading reduced the dry weight of root and stem tissues at the EF and PF stages, but the 40% shading increased root dry weight and stem dry weight by 43.2% and 21.6%,respectively, at the LF stage. The influence of shading on the dry weight of leaves was very small at most growth stages. Shading had no effects on total leaf N, P and K contents at the EF and PF stages, showing that N, P and K absorption were regulated by the carbon assimilation at these two stages. The leaf N, Pand K contents of 40% shaded plants at the LF stage were significantly increased. There were no obvious differences in leaf N and K contents between 75% and 40% shading treatments, but significant difference in leaf P contents was found between them at the LF stage. Shading significantly enhanced the friit yield of 40% shaded tomato plants at the LF stage, but failed to affect the fruit yield of shaded plants at the EF stage. These showed that tomato could grow well and a better yield could be obtained if some moderate shading (i.e., 40% shading) was applied at the LF stage at s, mmer midday.     

外遮阳对连栋塑料温室内光环境的影响研究

为探索外遮阳网材料对温室内光环境的影响，借助热辐射的相关理论，在详细分析太阳辐射在温室内传播过程的基础上，建立了在外遮阳覆盖条件下连栋塑料温室内光环境的预测模型。通过对相同透射率、不同反射率外遮阳材料覆盖下模型温室内光照度的测试显示：模拟结果和实测值吻合较好，且遮阳网的反射率越高，温室内光照环境越好。     

抽穗后遮荫对龙粳31产量及籽粒灌浆的影响

对水稻龙粳31抽穗后进行遮光处理,研究遮荫处理与未遮荫处理(CK)在产量及其构成、功能叶片的SPAD值和灌浆特性等方面的差异。结果表明:龙粳31抽穗后进行遮荫,主要影响千粒重和结实率两个产量因素,产量降低达到极显著水平;胁迫功能叶片SPAD值升高;遮光处理的强、弱势粒籽粒最大灌浆速率GR_(max)和平均灌浆速率GR_(mean)均低于对照。     

模拟林(竹)-草种植模式遮荫对扁穗牛鞭草的光合速率、生长的影响及其经济效益分析

在模拟遮荫条件下对扁穗牛鞭草的净光合速率、生长指标和经济效益进行了分析。结果表明,扁穗牛鞭草在自然光强1 200μmol/(m2.s)左右时达到饱和点,遮荫48%~79%的光强下很难达到光饱和状态;在中、低光强辐射时,遮荫16%~79%的净光合速率仅为全光下的33.8%~86.4%,高光强辐射下,不同遮荫度下的净光合速率为其全光照的35.0%~94.7%;不同光照强度或者同一光照强度的不同遮荫梯度下,扁穗牛鞭草净光合速率都表现出显著差异[F遮荫=44.09>F0.05(3.84),Pv<0.05;F光照=11.72>F0.05(4.46),Pv<0.05];遮荫改变了光照条件,影响光合产物的合成,进而抑制了扁穗牛鞭草的茎粗生长、植株萌发以及生物量的积累,对株高生长则表现为抑制和促进2个方面;不同遮荫梯度下扁穗牛鞭草产值下降幅度为35.0%~83.1%,年产出0.512 3万元/hm2为扁穗牛鞭草种植的临界值,林(竹)-扁穗牛鞭草模式的冠层遮荫度需等于或小于43%,才能有一定的经济效益。     

遮荫条件下O_3胁迫对冬小麦气孔导度影响的模拟

为了探究在遮荫条件下地表O3浓度增加对冬小麦气孔导度的影响,开展了两种不同强度遮荫与开顶式气室（OTC）相结合的大田试验,设置3个处理组：O3浓度为（100±9）nL.L-1结合（60±5）%遮荫的处理组（T1）;O3浓度为（100±9）nL.L-1结合（20±5）%遮荫的处理组（T2）;O3浓度为（100±9）nL.L-1不作遮荫的处理组（CK）。利用SC-1型气孔导度仪测定了3个处理组冬小麦不同生育期的气孔导度值。综合分析了生育期和O3胁迫,以及水汽压差（VPD）、温度（T）、光照（PAR）环境因子的变化对冬小麦气孔导度的影响,采用修正后的Jarvis非线性气孔导度模型模拟了3个处理组的气孔导度值。结果表明：遮荫对大田环境因子均产生了影响,其中,T1、T2处理组8：00—16：00点的平均温度和水汽压差较CK相比分别下降了5.6℃、4.1℃和0.84kPa、0.74kPa;用该模型得到的气孔导度模拟值与观测值进行了比较,R2=0.88,表明模型模拟效果良好;同时,根据O3吸收通量模型计算出T1、T2和CK处理组在整个O3熏蒸时期,冬小麦O3累积吸收通量分别为14.92、15.52、16.23mmolO3.m-2,并由此建立了O3吸收通量（x）与干物质损失（y）的关系分别为：y=1.0-0.038x和y=1.0-0.022x,表明在相同O3胁迫条件下,遮荫导致了冬小麦O3累积吸收通量的差异,在60%和20%遮荫条件下,O3吸收通量增加10mmol.m-2,与CK相比,其干物质累积损失分别为38.0%和22.0%。     

大田遮荫对紫心甘薯块根中酶活性的影响

在大田条件下,采用人工遮荫的方法探讨光照不足导致紫心甘薯块根品质下降的酶学机制。研究结果表明:在遮荫条件下,2个甘薯品种济薯18和Ayamurasaki叶片RUBPCase活性显著降低;叶片和块根中ATPase活性下降;块根ADPGPPase和UDPGPPase活性均显著降低,降低幅度随胁迫强度而增加;遮荫对块根可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase,SSS)和淀粉粒结合态淀粉合成酶(granulebound starch synthase,GBSS)活性的影响存在品种间差异,济薯18块根SSS活性显著降低,GBSS活性则不同程度高于对照,而Ayamurasaki的SSS活性却高于对照,GBSS活性则随遮光胁迫强度而降低;遮荫对花青素合成的关键酶苯丙氨酸解氨酶(Phenglalanine Ammonia Lyase,PAL)活性影响则很小。因此,遮荫胁迫从源库流各环节影响了紫心甘薯品质合成相关酶,其中RUBPCase、ATPase、ADPGPPase和UDPGPPase活性显著降低是导致紫心甘薯块根品质下降的主要原因。