播期对大豆开花期和鼓粒期叶片光合特性及产量的影响

为研究播期对大豆光合特性及产量的影响,以中熟型大豆黑农48为试材,依托2017年哈尔滨农试站3个播期试验,分析大豆开花期和鼓粒期光合参数、气象和产量数据。结果表明:(1)不同播期大豆开花期和鼓粒期叶片的光合特性差异显著。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)适播比早播、晚播有所增加,Pn、Tr和WUE适播比早播、晚播分别提高14.86%和15.67%、1.06%和1.35%、14.37%和14.83%;叶片气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和叶绿素含量(SPAD)随着播期推迟变化不同,与适播相比,早播、晚播条件下Gs变化幅度分别为17.72%和-20.35%、Ci变化幅度分别为9.53%和3.72%,随着播期推迟Gs呈降低趋势,而Ci呈先降后增变化;而在鼓粒期随着播期推迟SPAD降低。(2)光合参数间的相互影响、协同作用影响大豆的生长状况和产量的形成。Pn与Tr、WUE、光合有效辐射(PAR)存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,逐日气温(Ta)与Tr、Gs与Ci分别存在显著、极显著正相关,Ta、Gs分别通过影响蒸散和Ci起间接作用,在大豆生殖生长期,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响Pn的主要气象因素。(3)适播有较高的Pn、WUE、干物质积累及向籽粒转化率,适时播期可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率,大豆产量增加明显。     

高光效大豆光合速率与主要光合生理指标及农艺性状的关系

为明确不同大豆品种叶片在3个关键的生殖生长时期4个主要光合生理指标对光合速率(Pn)的影响;明确高光效大豆品种的Pn高于低光效大豆品种的诸多影响因素;明确大豆叶片的Pn与几个农艺性状之间的密切关系.选用4个光合速率不同的大豆品种(两个高光效品种:黑农40、黑农41;一个中光效品种:黑农37;一个低光效品种:黑农26)于大豆的始荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒期(R6)测定上述4个品种的光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),并且通过Pn.Tr的观察值推算出水分利用率(WUE=Pn/Tr).通过多元相关分析,研究了Cond等光合生理指标对Pn的影响,以及光合速率与农艺性状的相关性.结果表明:不同光合能力的大豆品种叶片的Pn在R3、R5、R6期分别与Cond、Tr呈极显著正相关;与Ci在3个生育时期大多呈微弱负相关;与WUE在R5期呈极显著正相关,在R3、R6期大多呈微弱正相关.但是,高光效品种在Pn与Cond、Ci、Tr及WUE的相关性方面比低光效品种密切.R5期大豆叶片的Pn与收获指数呈正相关,但不同光合水平大豆品种的Pn与单株重、单株粒重的相关性存在差异.     

不同生育时期大豆叶片光合特性变化及相关性研究

为了对大豆全生育期光合特性进行系统研究,选用两个早期光合速率差异较大的大豆品种,测定真叶期(VC),三节期(V3)、五节期(V5)、始花期(R1)、初荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒盛期(R6)、鼓粒盛期至始熟期中期(R6.5)、始熟期(R7)等9个生长时期大豆光合气体交换参数(光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、蒸腾速率Tr和叶绿素含量等,测定了20份大豆材料V3和V9两个生育时期大豆光合气体交换参数,分析不同材料光合气体交换参数间变化关系。结果表明,在整个生育过程中,大豆于V3~R6时期间保持较高光合能力,且R6和R5期Pn值最高,SPAD值最大。R6期之后大豆Pn、Gs、Tr、SPAD迅速下降。20份大豆材料V3和V9期的Pn和Tr无显著相关性;Gs和Ci显著相关,相关系数分别为0.583和0.523。大豆产量同V3和V9期Pn值相关性均不显著,但同两个生育时期Pn值与全生育期乘积值显著相关,相关系数分别为0.561、0.612;同两生育时期Pn值均值与全生育期乘积(Pt)也呈显著正相关,相关系数为0.676。     

4个不同橡胶树品系的光合特性研究

以Li-cor-6400便携式光合作用测定仪测定4个海南当前橡胶树主导品种品系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2溶度(Ci)等光合参数及叶绿素含量等指标。结果表明：热研8-79的Pn最高,叶肉瞬时羧化效率(Pn/Ci)较高,且水分利用率(WUE)最高,较适合在干旱胁迫地区配置;热垦628的Pn/Ci高,在最低的Ci和Gs情况下,表现出最低的Pn;热研7-33-97光合能力整体处于中等水平;传统品种RRIM600光合能力一般,且WUE最低,耐旱性较差。     

香根草光合特性对有效光辐射增强和CO2浓度升高的响应

人工控制CO2浓度为350μmol／mol和700μmol／mol的条件下,测量了香根草的光合速率（Pn）,蒸腾速率（Tr）,胞间CO2浓度（Ci）,气孔导度（Gs）对连续有效光辐射（PAR）的增强响应。结果表明：Pn,Tr,Gs均随PAR的增强而增大,而且在PAR为2600μmol·m^-2·s^-1时还未达到光饱和点;PAR增强的起始阶段,水分利用效率（WUE）逐渐增大,在PAR为1100μmol·m^-2·s^-1时WUE达到最大值然后逐渐降低;随CO2浓度的升高,Pn,Tr,Gs减小,而Ci,WUE则随CO2浓度升高而增大,但2种CO2浓度下WUE差异不显著。     

6种龙船花的光合特性研究

对6个龙船花品种叶片的形态特征、光合作用日变化和光响应曲线进行测定与分析,结果表明:6种龙船花的光合能力差异不显著,LSP和LCP均较低,说明利用强光的能力较差,耐阳性较弱,而对弱光利用能力较强,具有较强的适应弱光的能力;且它们的WUE也比较低,在0.89～1.37μmol/mmol间,表现出耐荫喜湿的特性。因此在生产上应注意适当遮荫和水分的管理,其中龙船花(I.chinensis)能适应较强的阳光。6种龙船花的Pn均与PAR、Tr、Ci极显著相关,但品种不同,其主导因子也不一样。龙船花和大王龙船花的Pn与Gs、Ci、Tr、VpdL、PAR呈极显著相关;大黄龙船花、橙红龙船花、杏黄龙船花的Pn与Ci、Tr、VpdL、PAR呈极显著相关,而与Gs不相关;洋红龙船花的Pn与Gs、Ci、Tr、PAR呈极显著相关,而与VpdL不相关。     

大豆光合指标日变化规律及其与产量关系研究

为探究大豆光合特性日变化规律及其与产量相关性,更好地预测和评价大豆产量并筛选高产高光效大豆品种,以4个生育期差异较小、产量差异较大的大豆品种临豆9号、潍豆9号、菏豆12号和齐黄34为材料,测定不同品种在开花期、结荚期、鼓粒期和成熟期4个主要生育期的光合指标和叶绿素荧光参数变化规律及其与大豆产量的关系。结果表明:在开花期至成熟期,光合速率日变化呈单峰或双峰曲线,最高峰值出现在10∶00;高产品种齐黄34在鼓粒期和成熟期光合速率日均值显著高于其它品种;产量在结荚期和鼓粒期与Pn日均值、ΦPSⅡ日均值呈显著正相关,与Ci日均值呈显著负相关;鼓粒期和成熟期,Gs日均值与产量呈显著正相关,结果说明结荚期至成熟期,Pn、Gs、Ci、ΦPSⅡ日均值是高产、高光效品种鉴定评价的重要指标。     

NaCl胁迫对大麦幼苗生长及光合特性的影响

以耐盐品系12pj-118和盐敏感品系12pj-045为试验材料,研究不同Na Cl浓度胁迫下,大麦苗期生物量、盐害指数、光合特性等变化。结果表明,随着Na Cl浓度的增加,2个品系鲜重、干重、相对鲜重和相对干重均呈下降趋势。在各盐浓度胁迫下,耐盐品系12pj-118的鲜重和干重的降幅小于盐敏感品系12pj-045,相对鲜重和相对干重均大于12pj-045,盐害指数均显著低于12pj-045,说明12pj-118的耐盐性较12pj-045好。在给定模拟光1 000μmol/(m2·s)辐射强度下,两个品系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素含量均随Na Cl浓度的升高呈总体下降趋势,2个品系胞间二氧化碳浓度(Ci)变化不一致。耐盐品系12pj-118在较高盐浓度胁迫下,Pn、Gs、Ci、Tr和叶绿素含量的降幅均小于盐敏感品系12pj-045。     

超级稻上部叶片光合能力的研究

2003年,以超级杂交稻组合GD-1S/RB207为材料,研究了水稻上部叶片的光合能力.结果表明,水稻剑叶中部的净光合速率(Pn)最高,上部次之,基部最低,并且叶片不同区段的气孔导度(Gs)和羧化效率(CE)呈现同样的变化趋势.对于不同叶位的叶片而言,Pn,Gs和CE自上而下逐渐降低.相关分析表明,Pn与CE的相关性都远高于Pn与Gs的相关性,而且Pn与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关.因此得出结论:水稻叶片光合能力高低的决定因素是Rubisco的羧化活性而不是气孔导度.另外,虽然不同分蘖剑叶的Pn与Gs呈正相关,但是与Ci呈负相关,也说明气孔导度不是叶片光合能力高低的决定因素.     

土壤质地对铬胁迫下小麦灌浆期形态与旗叶光合特性的影响

为了探讨铬(Cr)胁迫条件下土壤质地对小麦植株形态及旗叶光合特性的影响,采用盆栽试验方法,研究了3种土壤质地(壤土、粘土、砂土)下灌浆期小麦的根长、分生根数、干物质量等形态指标及旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、叶绿素相对含量等光合特性指标的差异。结果表明,随着Cr胁迫浓度的升高,小麦根长在粘土中呈逐渐变短的趋势,在壤土和砂土上则呈先升高后降低趋势,且根长达到最大值的Cr浓度为100 mg·kg-1;小麦分生根数在3种质地土壤上均呈逐渐减少趋势;Cr胁迫使不同器官的干物质量及干物质总重都有不同程度下降;旗叶的Pn在壤土上也随Cr浓度的升高逐渐降低,在粘土和砂土上则先升高后降低,且当Cr浓度分别为100和200 mg·kg-1时达到最大值;小麦旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量均呈先升高后降低趋势,且在壤土和粘土上达到最大值的Cr浓度均为100 mg·kg-1,在砂土上为200 mg·kg-1;旗叶WUE在粘土上呈先升高后降低趋势,砂土上则呈现升高趋势,壤土上波动不大。整体来说,Cr胁迫对小麦灌浆期各项光合指标起到了低促高抑或抑制作用,尤其当Cr浓度≥200 mg·kg-1时,Cr对小麦表现出明显的胁迫效应,导致根长降低,分生根数减少,旗叶Gs、Ci、Tr和叶绿素相对含量降低,各器官干物质量减少。此外,在3种质地土壤上,小麦灌浆期旗叶光合指标在Cr胁迫下不同程度下降,砂土的下降趋势比壤土和粘土明显。     

瑞丽山龙眼幼苗光合特性研究

使用Li-6400XT便携式光合仪测定高黎贡山南段2种环境(野外、大棚)下生长的我国特有种植物瑞丽山龙眼幼苗的光合特性,结果表明:(1)2种环境下生长的幼苗净光合速率(PN)日变化出现"双峰"曲线,有"午休"现象,但峰值出现的时刻与大小不同,野外幼苗在10:00、16:00出现高峰值,分别为4.608、2.118μmol/(m~2·s),大棚幼苗在11:00、15:00出现2个高峰值,分别为4.102、3.982μmol/(m~2·s);蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)变化趋势与净光合速率变化趋势一致,也有"午休"现象;水分利用率(WUE)无明显变化规律;胞间CO_2浓度(Ci)与净光合速率日变化相反。(2)净光合速率与环境因子偏相关性分析表明,环境因子:光合有效辐射(PAR)、大气CO_2浓度(Ca)、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)对幼苗PN值影响均为:PARCaTaRH;(3)两地幼苗光饱和点(LSP)均较高,野外为2 674.995μmol/(m~2·s)、大棚幼苗为2 228.754μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)分别为38.250、8.322μmol/(m~2·s)。     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

夏玉米叶片生理特性与生态因子间关系的研究

通过对防雨棚下测坑中种植的夏玉米设置不同的土壤水分控制下限,研究了不同的土壤水分状况及气象因子对夏玉米叶片生理特性的影响。结果表明,各生理指标受生态因子的影响有着明显的日变化特征,不同处理气孔导度(Gs)峰值出现的时间早于光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),高水分下Tr峰值出现的时间滞后于Pn,随着土壤水分胁迫程度的增加,Gs、Tr、Pn的峰值有提前出现的趋势;不同土壤水分条件下细胞液浓度(CSC)的峰值及叶水势(LWP)的低谷均在14:00左右出现。土壤水分与Tr、Pn、Gs、LWP呈极显著正相关,而与CSC呈极显著负相关。此外,气象因素对夏玉米生理指标的影响程度会随着土壤水分状况而发生变化,生理指标与生态因子的逐步回归结果表明,土壤水分和光合有效辐射是影响夏玉米生理指标最主要的生态因子。     

茶树不同叶位叶片功能性状与光合特性研究

以5个茶树品种(系)为研究对象,分析了茶树新梢不同叶位叶片的叶面积(LA)、叶形指数(LI)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)、类胡萝卜素(Car)及光合特性,并研究了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,不同叶位叶片的LA、LMDC、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)由第1叶至第6叶基本呈现先增加后降低趋势,新梢中部3~4叶达到峰值,第1叶和第6叶显著降低(P0.05);不同叶位叶片LI和SLA基本呈现随着叶位增加而增加的趋势,第6叶的SLA均显著高于其他叶位(P0.05);第1~4叶的Chla、Chlb和Chl含量较高,第6叶Chla、Chlb和Chl含量显著低于其他叶位(P0.05),Car变化趋势不明显。LA与LI、LDMC、Chla、Chlb、Chl和Car之间存在显著或极显著正相关,与胞间CO2浓度(Ci)之间呈显著负相关,与其他指标相关性不显著;LI与其他指标不相关(LA除外);SLA与LDMC、Chla、Chlb、Chl、Car和Pn之间存在显著或极显著负相关,与Ci之间呈极显著正相关,与其他指标相关性不显著;LDMC与Chla、Chl和Pn之间存在显著或极显著正相关;Chla、Chlb、Chl和Car两两之间均存在极显著正相关,且均与Pn存在显著或极显著正相关;Gs和Tr与叶片功能性状不相关。分析以上结果可以得出,茶树新梢第3~4叶具有相对较大的LA和较强的光合能力,LDMC积累较大,可以作为表征茶树光合能力的供试叶片;SLA、LDMC和光合色素含量与Pn存在密切相关性,可作为评价茶树光合能力的指标。     

茶树对水分的生理响应

本文研究了茶树对不同供水水平及干旱胁迫的生理响应。     

茶树新品种桂绿1号光合特性初步研究

采用Li-6400便携式光合测定系统对茶树新品种桂绿1号的光合-光响应曲线和光合日变化进行了测定分析。结果表明,在夏季晴天条件下,桂绿1号净光合速率（Pn）日变化呈单峰曲线,峰值出现在11:00,约为9.36βμmol·m^-2·s^-1;蒸腾速率（Tr）的日变化也为单峰曲线,但其最大值出现在15:00,约为4.06βmmol·m^-2·s^-1。该品种的光饱和点与光补偿点分别为354.60βμmol·m^-2·s^-1和7.13βμmol·m^-2·s^-1,表观量子效率（Φ）为0.088βmol·mol^-1。逐步多元回归分析表明,光合有效辐射和空气相对湿度是直接影响桂绿1号茶树净光合速率日变化的主要因子。该研究为桂绿1号的引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。     

沿海木麻黄套种条件下淡竹旱季光合水分生理特性

在秋冬旱季用Li-6400便携式光合仪测定木麻黄（Casuarina equisetifolia）林下套种的多年生淡竹（Phyllostachys glauca McClure）的光合特性和环境因子的日变化,并用回归分析研究光合特性对环境因子的响应。结果表明,在秋冬季,淡竹净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）曲线均呈“单峰型”,P_n无光合“午休”现象;水分利用效率（WUE）曲线呈“双峰型”。冬季淡竹P_n和WUE值高于秋季,T_r值低,在冬季表现出高光合、高WUE值、低蒸腾适应特征。淡竹冬季平均枝条水势（Ψ_w）（-8.094 MPa）高于秋季（-15.525 MPa）,变化幅度小,表现出较强的水分吸收和减少水分损失能力。淡竹光合性能与温度、水分和光照密切相关,淡竹秋冬季光合日变化和水分利用有差异,其中冬季光合水分生理特性优于秋季。     

不同钾水平对花生光合特性及产量的影响

为明确辽宁地区高产花生推荐钾肥用量,本试验以农花9号为试材,采用大田随机区组试验,设四个钾肥梯度：0 kg·hm-2（CK）、112.5 kg·hm-2（T1）、225.0 kg·hm-2（T2）和337.5 kg·hm-2（T3）,研究了不同钾水平对花生光合特性及产量的影响。2年试验结果表明,适量增施钾肥能有效增加叶面积指数,增强开花下针期和结荚期的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）,降低胞间CO2浓度（Ci）;增施钾肥还能提高光合作用的表观初始量子效率（T）、最大净光合速率（Pmax）和光饱和点（Isat）,降低光补偿点（Lcp）和表观暗呼吸速率（Rd）;最终增加花生单株果数、单株果重、百果重、百仁重和产量,2年不同处理间,均以T2处理产量最高,分别比对照增产7.37%和12.54%,且显著高于其它各处理。因此,本地区花生大田生产的最佳推荐施钾量为225.0 kg·hm-2。     

磷素对不同品质类型大豆光合生理的影响

以6个不同品质类型(普通型、高油型和高蛋白型各2个)的亚有限结荚习性大豆品种为材料,采用裂区试验设计,研究了3个磷素水平(0、82.5、165.0 kg.hm-2P2O5)对不同品质类型大豆叶片光合生理的影响。结果表明:施磷对不同品质类型大豆开花期至鼓粒期的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积指数和水分利用效率有较大影响,且施磷有利于提高各品质类型大豆的光合速率、气孔导度等光合生理指标。此外,施磷使生育后期大豆的光合速率、气孔导度等下降速度减缓,其中对高蛋白品种的影响最为明显。高蛋白品种在高磷(165.0 kg.hm-2P2O5)处理下的光合速率、气孔导度等的下降速度均最为缓慢。