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1.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
2.
研究光照玉米幼苗顶部叶片产生的系统信号对底部叶片光合诱导过程的影响,探讨玉米叶片对光斑高效利用可能机制.以玉米(Zea mays L.)幼苗为试验材料,光照其顶部叶片,其余叶片处于遮蔽状态,利用Li-6400便携式光合仪测定玉米幼苗底部叶片光合诱导过程.通过预先光照玉米幼苗顶部叶片,底部叶片光合诱导过程从最低值到达最高值所需时间显著缩短,中间叶片光合诱导过程T50和T90分别下降,底部叶片光合诱导过程T50和T90分别下降29%和37%.玉米叶片全部遮荫条件下,底部叶片喷施过氧化氢(H2O2)促进光合诱导过程.三氯乙酸(TCA)和二苯基碘化钾(DPI)处理玉米顶部叶片基部,即使顶部叶片受到预光照,也无法改变底部叶片光合诱导过程.预先光照玉米顶部叶片,产生系统信号,信号物质为H2O2,通过韧皮部转运,可调节其他叶片光合诱导过程,有利于玉米底部叶片对动态光能利用和碳积累.该系统信号对玉米冠层底部叶片高效利用光斑发挥重要作用.  相似文献   
3.
一、研究背景南极大陆常年被冰雪覆盖,环境恶劣,缺乏大型动植物。微生物对环境的适应性强而成为南极大陆土壤的主要生命形态,具有生物量大、丰富多样、遗传信息复杂等特点,在南极土壤生物化学变化过程中起着至关重要的作用。南极气温低,紫外线辐射强,冻融循环频繁,土壤贫瘠且干燥,这些特殊的生态环境导致南极陆地及海洋微生物具有独特的进化过程,使南极土壤成为一个天然的微生物资源库。  相似文献   
4.
研究河北农业大学自主选育的5种砧木优系抗旱性差异,为苹果抗旱砧木的选育与利用提供经验,以一年生苹果砧木盆栽苗为试验材料,平邑甜茶做基砧,5种砧木优系为中间砧,冀砧3号为对照,通过自然干旱胁迫处理,测定5种砧木优系的相关生理指标;第2年在不同砧木上嫁接天红2号,在自然条件下进行干旱胁迫处理,测定所嫁接的天红2号叶片相关生理指标,将各项测定指标利用隶属函数法进行综合分析评价。结果表明,6种砧木优系在自然干旱胁迫处理下叶片的蒸腾速率、净光合速率、根系活性等参数呈现下降的趋势,丙二醛含量呈现上升的趋势,其中砧木14-7在干旱胁迫处理下光合参数指标等均最高,综合评价分析认为,砧木优系14-7表现最为抗旱,而砧木优系22-46的抗旱性最弱,综合分析6种砧木,14-7、冀砧3号、15-1的抗旱性较强,10-1、1-8、22-46的抗旱性较弱。  相似文献   
5.
为了减少大豆生产过程中化肥的施用量及对黑土地的保护,开展大豆田间试验,分别施用大豆专用复合肥(CK)、枯草芽孢杆菌+氨基酸型有机肥(T1)、枯草芽孢杆菌+黄腐酸钾肥(T2)、枯草芽孢杆菌+海藻精粉颗粒肥(T3)、枯草芽孢杆菌秸秆腐熟有机肥(T4)、枯草芽孢杆菌鸡粪腐熟有机肥(T_5),综合评价各种肥料对大豆光合作用和土壤酶活的作用效果。结果表明:光合参数方面,T1、T4和T_5处理的净光合速率较CK增加了5.0%、0.7%和8%,但差异不显著;蒸腾速率的最大值为T_5,较CK增加了30%,最小值为T2,较CK降低了43.1%;气孔导度从高到低依次为T_5>T4>T1>CK>T3>T2,其中T2、T3和T_5与CK差异显著;T2处理胞间CO_2浓度最低,较CK显著降低了12.0%,T1、T_5处理较CK分别增加了5%和7%。叶绿素含量中,T4和T_5的叶绿素含量均显著低于CK,T1处理的叶绿素a含量最高,较CK增加了17.3%,T2处理的叶绿素b含量较CK提高了2%,T3处理与CK相比无明显变化。各处理的土壤脲酶活性均显著高于CK T_5处理为最大值,较CK提高17.7%;土壤蔗糖酶从高到低依次为T1> T3>CK>T1>T4>T2,其中T1较CK提高了18.9%,T2较CK降低了27.8%;土壤碱性磷酸酶的最小值为T3处理,酶活仅为8.55 mg·g-1,最大值为T4处理,较CK增加了7%。作为环境友好肥料,枯草芽孢杆菌+氨基酸型有机肥、枯草芽孢杆菌秸秆腐熟有机肥和鸡粪枯草芽孢腐熟有机肥部分代替化肥,具有应用潜力。  相似文献   
6.
以黑龙江省主栽红小豆品种珍珠红为供试材料,采用盆栽方式,分别在苗期、花荚期和鼓粒期喷施0(CK)、50、100和200μmol/L褪黑素,探讨外源褪黑素对红小豆生长、光合荧光特性和产量构成因素的影响。结果表明,与CK相比,50、100和200μmol/L褪黑素处理均能增加红小豆株高、叶面积和干物质积累,提高红小豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、最大光化学效率和潜在光化学活性,且褪黑素浓度为100μmol/L时各指标提高幅度最大。在苗期、花荚期、鼓粒期喷施100μmol/L褪黑素处理的红小豆单株粒重分别为5.53、6.13和5.90g,与CK相比分别增加了6.3%、12.1%和9.5%。综上可知,红小豆花荚期喷施100μmol/L褪黑素增产效果最显著。  相似文献   
7.
郑伟  师筝  龙美  廖允成 《中国农业科学》2021,54(21):4539-4551
【目的】叶色突变体是研究叶绿素合成、叶绿体发育和光合作用的理想材料,探索小麦黄绿叶突变体的光合生理特性,旨在阐明其光合作用调控机理,为小麦黄绿叶突变体的进一步利用奠定基础。【方法】以野生型冀麦5265和突变体冀麦5265yg为试验材料,对叶色表型进行观察,采用分光光度计和试剂盒法测定色素含量和酶活性,并利用Li-6400便携式光合仪和PAM100叶绿素荧光仪进行光合气体交换参数和叶绿素荧光参数测定。【结果】表型观察和色素含量结果表明,突变体苗期叶片表现为黄绿色,抽穗后叶片逐渐转变为淡绿色。遮阴处理可以使叶片颜色部分复绿,但比野生型略浅,属于光诱导转绿型突变体。突变体叶绿素a和叶绿素b含量显著低于野生型,叶绿素a/b的比值升高,为典型的叶绿素缺乏型突变体;光响应曲线和CO2响应曲线显示,突变体的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pn-max)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)、羧化效率(CE)和饱和CO2浓度(I-sat)显著高于野生型,说明突变体叶片的光合机构稳定,强光下光合速率更高;光合气体交换参数和叶绿素荧光动力学参数表明,突变体的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光化学量子效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和光化学淬灭系数(qP)显著高于野生型,说明其具有较强的光能转化和CO2固定能力;突变体的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于野生型,丙二醛(MDA)含量下降,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,说明抗氧化酶系统通过清除氧自由基降低了氧化损伤,突变体叶片细胞膜损害减轻,抗逆性增强;突变体的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性显著低于野生型,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性显著高于野生型,推测C4 途径光合酶PEPC活性的升高可能是突变体具有较高净光合速率的原因之一。花后遮阴以及外源喷施抗坏血酸AsA和二硫苏糖醇DTT处理表明,突变体对光强变化更敏感、叶片内AsA含量及叶黄素循环效率更高。【结论】黄绿叶突变体冀麦5265yg叶片气孔导度明显改善、热耗散降低、C4途径光合酶活性升高,是其光合速率提高的主要原因。该结果为小麦叶色突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定基础。  相似文献   
8.
通过盆栽试验,测定分析了6个杨树品种净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及叶片水分利用效率(WU,E)随光照强度从低到高梯度变化后的表现特征及差异,探讨分析了不同杨树品种光补偿点、光饱和点及光适应幅度.结果表明:随着光照强度由0~1800μmol·m-2·s-1的梯度变化,6个杨树品种叶片净光合速率、蒸腾速率及叶片水分利用效率均随着光照强度递增而增大,各品种间呈现不同程度差异.其中,净光合速率均值由大到小依次为DN113杨(11.35μmol·m-2·s-1)、青山杨(10.93μmol·m-2·s-1)、银中杨(10.52μmol·m-2·s-1)、山新杨(8.71μmol·m-2·s-1)、中黑防杨(8.42μmol·m-2·s-1)、小黑杨(1.67μmol·m-2·s-1);蒸腾速率均值由大到小依次为青山杨(4.87 mmol·m-2·s-1)、中黑防杨(4.47 mmol·m-2·s-1)、DN113杨(4.22 mmol·m-2·s-1)、山新杨(4.10 mmol·m-2·s-1)、银中杨(4.01 mmol·m-2·s-1)、小黑杨(2.87 mmol·m-2·s-1);水分利用效率均值由大到小依次为DN113杨(2.46μmol·mmol-1)、银中杨(2.37μmol·mmol-1)、青山杨(2.04μmol·mmol-1)、山新杨(1.94μmol·mmol-1)、中黑防杨(1.70μmol·mmol-1)、小黑杨(0.27μmol·mmol-1).6个杨树品种中,DN113杨、青山杨、银中杨光补偿点较低、光饱和点较高,对光照适应幅度较宽;山新杨、中黑防杨次之;小黑杨光补偿点相对最高(210.8μmol·m-2·s-1),光饱和点(1516.7μmol·m-2·s-1)相对最低,对光照的适应幅度相对最窄.  相似文献   
9.
  【目的】  分析我国北方麦区不同土壤有效磷水平下,监控施肥后小麦籽粒产量与养分吸收利用变化,为保证减施磷肥后小麦的丰产、优质、绿色生产提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在我国北方麦区49个地点进行了田间试验。所有试验均设农户施肥(FF)、监控施肥(RF)和监控无磷(RF-P) 3个处理,监控施肥的磷(P2O5)肥用量较农户施肥平均减少60 kg/hm2,相当于减少了46%。在小麦成熟期调查了土壤不同磷素水平下,小麦产量、产量构成、籽粒氮磷钾含量,并计算了磷素养分吸收利用率;在小麦收获期,采样测定土壤有效氮磷钾含量。  【结果】  当土壤有效磷<15 mg/kg时,小麦产量最低,为5155 kg/hm2;当土壤有效磷在25~30 mg/kg时,产量达到最高,为7217 kg/hm2;有效磷过高并不能持续提高小麦产量,反而因穗数、千粒重低导致产量降低。土壤有效磷<15、15~20、20~25、25~30和>30 mg/kg时,监控施肥处理小麦产量与农户施肥处理相比差异虽然未达显著水平,但小麦的磷肥吸收效率与磷肥偏生产力平均分别为1.03和104.7 kg/kg,分别较农户处理显著提高了119.6%和112.2%,籽粒氮磷钾含量与农户施肥处理相比无显著差异。当土壤有效磷<15 mg/kg,或速效钾达171和200 mg/kg、有效磷为15~20和>30 mg/kg时,不施磷肥小麦显著减产;但土壤速效钾为147和158 mg/kg、有效磷在20~25和25~30 mg/kg时,不施磷肥不减产。土壤有效磷含量越高,小麦籽粒平均氮含量越低、磷含量越高,籽粒平均钾含量在有效磷为20~25 mg/kg时达到最高。  【结论】  在北方麦区,过高的土壤有效磷含量有降低小麦氮素营养的风险,适当降低磷肥用量在保证产量的同时,还可大幅提高磷肥的利用率。土壤有效磷维持在20~30 mg/kg时,减施或不施磷肥依然可以实现小麦高产,但若速效钾>170 mg/kg时不施磷肥小麦有减产风险。因此,应基于对小麦目标产量、籽粒养分含量和土壤有效磷钾的监控,确定合理的磷肥用量,实现北方麦区化肥减施,小麦稳产提质增效和绿色生产。  相似文献   
10.
化学打顶是指利用植物生长调节剂来打破作物顶端优势,进而保障作物的正常生长和生产。本文为探究化学打顶对作物的影响,利用摇钱素和棉花打顶剂处理新陆中70和新陆中82不同品种,同时测定不同化学打顶剂处理条件下,棉花的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度及棉花冠层叶面积指数指标。研究发现:不同化学打顶处理条件下,与人工打顶相比化学打顶的棉花的五种指标变化均不明显,但新陆中70和新陆中82品种的净光合速率平均值与对照相比分别高出3 μmol/(m2.s)和2 μmol/(m2.s),且冠层叶面积指数值比人工打顶的略高。试验结果表明化学打顶处理后没有造成棉花疯长,提高了光能利用率,进而增加作物群体的光合作用。  相似文献   
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