Effect of Low Night Temperatures on Photosynthetic Activity of the Maize Seedlings (Zea mays L.)

Night chilling (5 °C) subsequently lowered photosynthetic intensity in the leaves of maize seedlings at 20 °C through an increase in leaf diffusive resistance brought on by lower tissue water content in morning hours. A more significant increase in leaf diffusion resistance was observed when soil temperature was lowered than in the case of lower air temperature.
The unfavorable effect of soil and air cooling temperature on photosynthesis was limited by air saturated with water vapour. However, as a result of lowering the night temperature from 5 °C to 1 °C, the efficiency of the protective influence of higher atmospheric humidity was decreased. This demonstrates that the participation of factors unrelated to plant water status in inhibiting photosynthesis increases with lower night temperatures.
An additional reason for inhibited photosynthesis following cool nights was a decrease in chlorophyll accumulation, below 50 μg per 1 cm² of leaf area.     

除草剂最低致死剂量(MLHD)使用新技术概述

本文论述了荷兰MLHD技术的基本内容、技术原理、应用程序等．并针对荷兰的农业特点、开发背景，对该技术在荷兰与中国的应用前景及可行性等进行了比较分析．作者认为合理地利用该技术将有利于我国农业的可持续发展。     

质膜内在蛋白ZmPIP1;1参与玉米耐旱性和光合作用的功能分析

质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIPs)是水通道蛋白主要亚家族成员之一,在植物生长发育过程中具有重要调节功能。前期研究表明,玉米ZmPIP1;1基因表达受到渗透和盐胁迫的强烈诱导,但其在玉米中的生物学功能尚不明确。本研究通过玉米遗传转化获得了ZmPIP1;1超表达转基因株系,干旱胁迫实验揭示了ZmPIP1;1超表达转基因株系较野生型具有较低的水分散失率及较强的干旱胁迫耐性。转录组测序结果表明参与ABA生物合成及其信号通路相关基因的表达水平发生了显著变化。在田间正常生长条件下,ZmPIP1;1超表达转基因植株与野生型在生长发育过程中没有明显差异,但转基因玉米株系具有较高的光合效率,粒宽和百粒重增加,玉米单果穗的产量提高。此外,通过荧光双分子互补实验观察到ZmPIP1;1和ZmPIP2;6蛋白在玉米叶肉细胞原生质体的细胞质膜和叶绿体膜上存在互作,并且可能导致了ZmPIP蛋白的重定位。该研究为ZmPIP1;1分子机制的解析奠定了重要基础,为玉米高光效分子设计育种开辟了新的途径。     

梨三主枝开心形对光合及果实品质的影响

对丰水梨三主枝开心形生长表现及光照分布、光合速率等指标的测定,结果表明,三主枝开心形通风受光条件好,相对光强大于35%,净光合速率大于10.0μmol/(m2.s),果实主要分布在外围上层。果实外观亮泽,平均单果重达270 g,果实均匀整齐;肉质细、脆而多汁,每100 g鲜果中石细胞含量0.071 8 g;风味酸甜适口,可溶性固形物含量为12.93%,可滴定酸含量为0.14%,硬度6.7 kg/cm2,优质商品果实达95%以上。     

大田栽培条件下刺五加光合日变化研究

以大田栽培条件下4a生刺五加为试材,进行光合日变化研究.结果表明:刺五加光合日变化有午休现象,光强以11:00～13:00为高,上午的光合速率较午后为高,在上午10:00左右光合速率达到最高;全光处理光强高于遮光处理200～500 lx左右,遮光处理光合作用弱于全光处理;全光处理光强一直在500 lx以上,光合速率降幅小,而遮光处理光强在下午15:00以后下降很快,低至100～400 lx,光合速率降幅大.遮光处理能使光强在400～1 200 lx范围内,满足刺五加对光的需求,较适于阴生植物的生长;而6月中旬与9月中旬光强低,光合速率也低,说明遮光过早和撤覆延迟能降低刺五加光合速率,因此,建议合理的遮光时间为6月中旬至8月下旬,以保证刺五加高效利用光能,提高光合速率.     

种植模式与施磷深度对蚕豆群体冠层结构及其产量的影响

在小区试验与大田生产试验条件下,采用三个种植密度(12 000株·667m-2,13 000株·667m-2,14000株·667m-2)、两个留苗方式(一穴单株,一穴双株)及三个施磷深度(10 cm,15 cm,20 cm)处理,通过裂区试验研究了高产蚕豆群体冠层结构指标及其对产量的影响,结果表明,13 000株·667m-2、15 cm施磷深度、双株三角留苗种植模式下,盛花期蚕豆群体叶面积指数、叶绿素SPAD值,主根长均维持在较高水平,冠层结构较优,产量最高,达到275.2 kg·667m-2;生产试验显示,"一穴双株"能有效提高蚕豆结荚率,提高产量,较常规栽培增产14%以上。提出以"深松增密,减穴加距,中层施磷"为主要内容的蚕豆高产栽培技术。     

垄膜沟播与平膜侧播对冬小麦光合特性及产量的影响

为了探索我国西北半湿润易旱区合理覆膜种植方式,为该区作物生产及覆膜种植制度的建立提供参考,本研究以传统平作为对照,设两种覆膜方式:垄膜沟播(R)与平膜侧播(F).结果表明,与传统平作(CK)相比,垄沟宽均为40 cm(R40)和60 cm(R60)的沟播处理全生育期0-200 cm土壤平均含水量分别提高8.82％(P ＜0.05)和10.84％ (P＜ 0.01),膜宽为40 cm(F40)和60 cm(F60)的侧播处理提高4.40％和3.96％,沟播处理较侧播处理平均提高了5.42％(P＜0.05).不同覆膜方式处理的旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均较传统平作(CK)显著增加,同宽度的沟播处理较对应的侧播处理提高幅度明显,但胞间CO2浓度显著低于传统平作(CK).不同覆膜方式处理的小麦经济产量和水分利用效率均较传统平作(CK)显著提高,平均提高幅度达21.52％和30.97％,同宽度沟播处理的生物产量、经济产量和作物水分利用效率显著(P＜0.05)高于对应的侧播处理.试验表明,在半湿润旱作区冬小麦垄膜沟播是一种高效栽培模式.     

NaCl胁迫对番茄叶片光合特性及蔗糖代谢的影响

为了从碳水化合物生产及代谢的角度分析盐胁迫影响番茄产量和果实品质的原因,以番茄品种‘辽园多丽’为试材,研究不同浓度的NaCl胁迫处理对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果表明:盐胁迫导致番茄叶片的净光合速率下降,NaCl浓度越大降低得越多;盐胁迫降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,降低了番茄叶片的叶绿素a、b和总叶绿素含量,这种降低与NaCl浓度正相关。NaCl胁迫导致番茄叶片中果糖和葡萄糖大量积累,NaCl浓度越高积累得越多;NaCl胁迫降低了番茄叶片中的蔗糖和淀粉含量;NaCl胁迫后,番茄叶片中的转化酶活性以及蔗糖合成酶活性均有所提高,而且随着盐浓度增加而增大。说明NaCl胁迫破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,而且盐浓度越大降低得越多;NaCl改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著增加了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,而且这种影响随着盐浓度增加而增大。     

树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验

针对树冠横切面形状引起施药机喷头与树冠间距发生动态变化从而导致树冠内、外和两侧、中部等区域喷药量不均匀、较多药液喷洒在无效空间区域的问题,该研究提出一种基于激光雷达树干定位的树冠环绕式仿形对靶喷药方式。首先,基于喷头环绕树冠的运动需求,设计对称交叉布置的两自由度仿形机构,并建立喷头运动学模型,采用基于二环PID算法对喷杆伸缩和喷头旋转进行精准控制,通过匹配施药机前进速度实现喷头半圆和多边形轨迹仿形控制;然后采用平面激光雷达对树干高度的水平面进行扫描,提出基于DBSCAN（dnsity-based spatial clustering of applications with noise）密度聚类和3点树干形状拟合的树干动态识别和定位方法;再次,在FreeRTOS框架下搭建双层控制系统,对树干定位感知、动态喷头仿形轨迹控制、数据通信和操控交互等多任务进行并行处理,实现基于激光雷达树干位置信息的喷头动态伺服仿形控制。最后,以雾滴沉积量、雾滴密度、药液覆盖率和雾滴体积中值直径作为量化指标,在树冠不同区域布置10个检测点,对环绕式和定距施药开展6组对比试验。雾滴结果表明,树干纵向和横向定位误差分别为9.44和1.74 cm,环绕式仿形施药方式的平均雾滴密度为72.2 个/cm2,平均沉积量为1.99 μL/cm2,药液覆盖率为47.5%,相比定距施药方式,雾滴沉积量和雾滴密度分别提升36.3 %和58.3 %,雾滴沉积量变异系数降低了60%,环绕式仿形对靶喷雾可有效提高药液利用率和喷药均匀性。     

基于无人机遥感的夏玉米水分胁迫指数改进方法

冠层温度（canopy temperature,Tc）是作物水分胁迫计算的基础。准确地剔除热红外图像中的土壤背景,可以提高作物水分的监测精度。该研究以4种水分处理的拔节期夏玉米为研究对象,借助无人机可见光和热红外图像,采用红绿比值指数（red-green ratio index,RGRI）法提取研究区域的面状玉米冠层温度的空间分布信息,并分析每幅热红外图像上冠层温度的累积频率。该并提出了两种改进作物水分胁迫指数（crop water stress index,CWSI）性能的方法,一是使用基于正态分布的不同统计分位数分割冠层温度,并基于不同统计分位数上的平均冠层温度计算CWSI（记为CWSITcF%）。二是基于冠层温度方差（canopy temperature variance,Var）,将玉米冠层数据分为4个区间：区间Ⅰ,Tc≤40,Var≤10;区间Ⅱ,Tc≤40,10< Var≤20;区间Ⅲ,35< Tc<45,Var>20;区间Ⅳ,40< Tc<50,0< Var≤20,并在各自区间上选择最敏感的统计分位数计算CWSI（记为CWSIn）。研究结果表明：1）利用2020年和2021年两年数据计算的CWSIn与作物生理指标（气孔导度Gs、净光合速率Pn、蒸腾速率Tr）间的决定系数R2分别为0.72、0.52、0.62 ,nRMSE分别为23.96%、24.06%、25.60%,模型拟合精度高于原始CWSI（R2分别为0.73、0.34、0.46,nRMSE分别为23.69%、28.27%、30.21%）,但与CWSITcF%差别不大（R2分别为0.74、0.54、0.61,nRMSE分别为22.87%、23.74%、25.61%）;2）虽然CWSITcF%能提高诊断作物水分胁迫的精度,但最敏感的冠层温度区间在年际间相差较大（2020,61.17%;2021,49.38%;两年数据,83.51%）,而CWSIn稳定性更高（与生理指标间的nRMSE分别为：2020年16.60%、27.37%、28.49%;2021年21.60%、18.95%、22.64%）。因此,综合来看 CWSIn可以更加精确地监测作物水分胁迫,利用该改进方法可为无人机遥感精准监测作物水分胁迫状况提供参考。