臭氧污染胁迫下植物营养生长及防护研究

近年来,全球臭氧高浓度区域不断增加,臭氧对植物影响的研究日益深入,从最基础的臭氧伤害现象研究发展到臭氧伤害机理研究、到臭氧伤害对植物体内元素的影响研究,为农田科学管理措施的制定和保证作物稳产高产提供了依据。综述了臭氧浓度升高对农作物体内营养元素影响的国内外研究以及植物臭氧防护研究进展,并指出我国在臭氧污染研究领域应深入研究的几个方面,以期促进大气环境变化条件下植物营养的研究,为科学施肥、合理耕作以保证粮食安全提供理论依据。     

太阳辐射减弱对冬小麦灌浆期叶绿素荧光及气体交换的影响

以冬小麦为供试材料,在大田试验条件下研究了模拟太阳辐射减弱对冬小麦旗叶光合色素、叶绿素荧光参数及气体交换的影响。试验中设计了15%、20%、40%、60%和100%（CK）自然太阳总辐射5种太阳总辐射处理,同时采用Diving-PAM叶绿素荧光仪和LCpro＋光合仪测定了不同灌浆阶段作物叶绿素荧光及气体交换参数的动态变化。结果表明,太阳辐射减弱效应显著提高了冬小麦各灌浆期的叶绿素、叶黄素含量,但降低了Chla/Chlb和光合速率（Pn）。Fv/Fm、qP、Y（NO）、（1-qP）/NPQ及实际光量子效率（Yield）均随太阳辐射强度下降而呈现下降的趋势,而NPQ、Y（NPQ）和L（PFD）呈上升趋势。可见,太阳辐射减弱时冬小麦叶片会下调PSⅡ原初光化学反应的电子传递效率来适应光能不足的逆境胁迫（光化学猝灭系数qP的下降）,同时降低电子递体（PQ）的活性（量子效率Yield降低）,增加叶片热耗散,导致光合能力降低。     

太阳辐射减弱对冬小麦叶片光合作用膜脂过氧化及同化物累积的影响

为了探究气溶胶的太阳辐射减弱效应对农作物叶片生理特性及同化物累积的影响,以扬麦13为供试材料,在大田试验条件下系统研究了不同辐射减弱处理(100%、60%、40%、20%、15%)对冬小麦叶片光合作用、膜脂过氧化水平和同化物积累的影响。结果表明:太阳辐射减弱至自然光的60%~15%时,冬小麦叶片净光合速率减少15.8%~70.1%,光合色素的含量(叶绿素a、b和类胡萝卜素)显著提高,其中叶绿素b含量的增加最明显。太阳辐射减弱会抑制冬小麦叶片膜脂过氧化程度,减少细胞膜透性,且辐射减弱的程度越高,影响越大。当太阳辐射为自然光的60%~15%时,冬小麦叶片的可溶性糖含量比对照降低了32.22%~76.45%,可溶性蛋白含量降低了19.02%~48.12%,但总游离氨基酸含量比对照增加了47.46%~177.87%。上述结果表明,太阳辐射减弱后会减弱冬小麦光合作用,增加光合色素含量,抑制膜脂过氧化程度,从而导致作物体内同化物的累积受阻,糖类及蛋白质的含量显著降低,必然会影响作物的产量及品质形成。     

开顶式气室对冬小麦的生长及产量的影响

开顶式气室（open-top chamber,OTC）通常是用来研究气候变化对农业生产的影响,为了探明开顶式气室内外冬小麦生长和产量的差异,分析了OTC内外气象因子（温度、相对湿度、饱和水汽压差和太阳辐射）的变化,测定了OTC内（CK组）和OTC外（AA组）冬小麦（扬麦13）在不同生育期的株高、叶面积、干物质、生长参数及产量指标。结果表明,OTC内温度、相对湿度和饱和水汽压差高于OTC外,而光合有效辐射低于OTC外。此外,OTC对冬小麦的株高、叶面积、生物量和产量都会造成不同程度的影响。与AA组相比,OTC对冬小麦的株高具有抑制作用,但是在生育后期对叶面积有促进作用。在冬小麦整个生育期,OTC对冬小麦叶干重、茎干重都表现出明显的负效应,但是对根干重具有促进作用。CK组穗的干物质累积低于AA组。OTC内的冬小麦穗重、单株粒数、单株粒重和千粒重都低于OTC外,导致OTC内冬小麦产量降低。     

太阳辐射减弱对冬小麦叶片光合作用膜脂过氧化及同化物累积的影响

为了探究气溶胶的太阳辐射减弱效应对农作物叶片生理特性及同化物累积的影响,以扬麦13为供试材料,在大田试验条件下系统研究了不同辐射减弱处理（100%、60%、40%、20%、15%）对冬小麦叶片光合作用、膜脂过氧化水平和同化物积累的影响。结果表明：太阳辐射减弱至自然光的60%-15%时,冬小麦叶片净光合速率减少15.8%-70.1%,光合色素的含量（叶绿素a、b和类胡萝卜素）显著提高,其中叶绿素b含量的增加最明显。太阳辐射减弱会抑制冬小麦叶片膜脂过氧化程度,减少细胞膜透性,且辐射减弱的程度越高,影响越大。当太阳辐射为自然光的60%-15%时,冬小麦叶片的可溶性糖含量比对照降低了32.22%-76.45%,可溶性蛋白含量降低了19.02%-48.12%,但总游离氨基酸含量比对照增加了47.46%-177.87%。上述结果表明,太阳辐射减弱后会减弱冬小麦光合作用,增加光合色素含量,抑制膜脂过氧化程度,从而导致作物体内同化物的累积受阻,糖类及蛋白质的含量显著降低,必然会影响作物的产量及品质形成。     

太阳辐射减弱对冬小麦灌浆期叶绿素荧光及气体交换的影响

以冬小麦为供试材料,在大用试验条件下研究了模拟太阳辐射减弱对冬小麦旗叶光合色素、叶绿素荧光参数及气体交换的影响.试验中设计了15％、20％ 、40％ 、60％和100％(CK)自然太阳总辐射5种太阳总辐射处理,同时采用Diving-PAM叶绿素荧光仪和LCpro+光合仪测定了不同灌浆阶段作物叶绿素荧光及气体交换参数的动...