大豆光合生理生态的研究：第13报 大豆叶片的光合速率和水分利用效率

大豆叶片的水分利用效率明显随生育期进程而变化。大体上从幼苗期到结荚期较低,而初生叶及鼓粒期、黄叶期叶片较高。光合速率随生育期进程呈单峰曲线变化,以鼓粒期最高。生殖生长期间水分利用效率的日变化是早晚较高,9:00～15:00较低且变化平缓。不同层次叶片水分利用效率,在结荚鼓粒期自而下依次增高,开花期无明显差异。     

野生和栽培大豆叶片形态与光合特性对荫蔽的响应

选育耐荫高光效的大豆品种是玉米大豆带状复合种植模式的重要研究内容之一,通过分析野生大豆和栽培大豆幼苗在正常及荫蔽环境下的叶片形态和光合生理响应差异,揭示其耐荫机制,可为培育耐荫高光效新大豆品种提供理论基础。本研究以两种栽培大豆（南豆12、天隆1号）和两种野生大豆（W1、W2）为试验材料,设置自然光和50%遮荫两种光环境,探究栽培大豆和野生大豆的叶片形态及光合特性对荫蔽的响应差异。结果表明,荫蔽胁迫下野生大豆和栽培大豆的比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、净光合速率、气孔导度、Chlb含量均显著低于自然光照。在荫蔽下,栽培大豆的净光合速率、光合色素含量、海绵组织厚度和叶面积变化幅度高于野生大豆,而比叶重和栅海比显著低于野生大豆。野生大豆可以通过维持Chlb含量、增加叶绿素在光合色素中的比例和激发潜在最大光合活性等响应措施提高对弱光环境的适应性。野生大豆和栽培大豆对荫蔽环境的响应差异可以为今后培育耐荫大豆提供理论支撑。     

KHCO3和NaHSO3对大豆幼苗光合速率的影响

大气中CO2浓度低是C3植物光合作用的主要限制因子,也是阻碍作物产量进一步提高的原因之一.针对目前还难以控制田间CO2浓度的问题,采用在大豆幼苗叶片上喷施碳酸氢钾(KHCO3)的方法,同时用亚硫酸氢钠(NaHSO3)适当的抑制大豆的光呼吸,来提高CO2浓度进而提高光合速率.目的是找到KHCO3和NaHSO3促进大豆幼苗光合速率的最佳浓度.结果表明:KHCO3中的HCO3-可以作为碳源补充空气中CO2的不足,1 500 mg·L-1KHCO3对大豆幼苗的光合速率有显著的促进作用,其作用可持续7 d左右.650 mg·L-1NaHSO3也可显著的提高大豆幼苗的光合速率,其作用也可持续7 d左右.     

不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光 特性对套作遮荫的响应

选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料,通过与单作比较,研究了不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应差异。结果表明,套作遮荫提高了大豆叶片叶绿素含量、总叶绿素与类胡萝卜素比值（Chl(a+b)/Car）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶片初始荧光（Fo）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）;使叶绿素a与叶绿素b比值（Chla/b）、类胡萝卜素(Car)含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、非光化学荧光猝灭（NPQ）呈减小趋势。套作遮荫降低了大豆地上部分干物质积累量,其干物质积累量与Pn呈极显著正相关。耐荫性相对较好的材料,如贡选1号和南豆12在套作遮荫下Pn下降较少,且有着相对较高的Chlb、Car分子组成比例、Fo和Fv/Fm。     

半野生和栽培大豆叶片某些光合特性

对半野生、半栽培及栽培大豆叶片某些光合特性指标的比较研究表明,半野生大 豆叶面积指数依次降低,而比叶重、叶绿素含量和净光合速率均表现为随品种的进化而增 3种类型大豆叶片比叶重和叶绿素含量变化基本一致,苗期和结荚期较低,开花期较高, 类型大豆的光合日变化都呈“双峰”曲线型变化,但以栽培大豆日变化最为明显。     

大豆产量形成期光合速率和库源调节效应

大豆品种８９１２、８７１６、３０９３５１、２１９２０１和鲁豆４号的倒１叶和倒３叶的光合速率在初花期达到高峰,尔后下降。去叶处理的去叶节的有效荚数、总荚数和粒重均低于不去叶节。各去叶处理中,去２／３叶的去叶节和不去叶节有效荚数、总荚数和粒重最低,去１／２叶次之,去１／３叶第三,去分枝叶最高,但都低于对照。去除一部分秕荚和后期荚,单株粒重有所增加,去除分枝荚明显增加主茎粒重,但降低大豆单株粒重。     

大豆品种及群体光合速率的测定

近年来,国内外对大豆光合生理的研究进展较快,其中包括对大豆品种间光合速率的研究,以及从形态解剖方面研究大豆光合生理特点等。从1981年起我们对不同生态型(熟期、结荚习性)品种及不同群体结构的光合生理特点等进行了测定,分析环境条件、品种、群体     

大豆对渍水的生理响应Ⅰ：光合特性和糖代谢

以大豆品种南农99-6为材料,研究了渍水对大豆生长的影响及大豆对渍水的适应性。结果表明：长期渍水抑制了大豆的生长,植株的生物量、叶面积、叶片中的色素含量、净光合速率等均显著低于对照,H2O2含量一直高于对照。但苗期短期渍水在一定程度上刺激了大豆的生长,生物量、气孔导度、蒸腾速率均有所上升。大豆通过增大茎粗和提高叶片中蔗糖、可溶性糖含量、提高可溶性糖/可溶性蛋白的比值从而使其在形态上、生理上产生适应性变化来适应渍水环境。     

不同氮磷营养水平对甜菜叶片光合速率的影响

研究表明，N、P施用量对甜菜的光合速率表现显著的二次回归关系，不论何种施磷处理，施氮在0-180kg/hm^2范围内，光合速率均随施氮量增加而提高，不施氮磷与施氮180kg/hm^3，磷450kg/hm^2比较，光合速率提高了46.8%。在施氮0-240kg/hm^2各水平中，光合速率均随施磷量增加而提高，在不施氮条件下，不施磷的光合速率比施磷450kg/hm^2提高了18.9%。光合速率与块根产量呈显著正相关，与含糖率呈显著负相关，与产糖量正相关，但不显著，获得光合速率最高值时的氮磷施用量大于获得较高甜菜产质量时的氮磷肥施用量。     

大豆/玉米间作对大豆叶片光合特性和叶绿素荧光动力学参数的影响

通过大田试验,研究了间作种植模式导致的遮阴对大豆叶片光合特性和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:间作处理增加大豆叶绿素含量、表观量子效率和CO2 补偿点,显著降低大豆叶片的羧化效率(CE)、光补偿点( LCP) 和光饱和点( LSP).间作大豆叶片净光合速率(Pn)日变化由"双峰"型变为"单峰"型,日光合总量显著低于单作.间作大豆叶片气孔导度(Gs) 提高, 蒸腾速率( Tr) 下降, 胞间CO2浓度(Ci)升高.此外,间作大豆叶片Fv、Fv/Fm和Fv/F0显著降低.大豆在间作导致的遮阴条件下通过提高表观量子利用效率,减少暗呼吸消耗,以利于植株在弱光环境下光合产物的积累.     

玉米密度、行距和穴距对间作大豆光合速率的效应分析

应用三因素五水平回归正交旋转组合设计的方法,研究了玉米密度、行距和穴距对间作大豆光合速率的影响,并建立相应回归方程.结果表明:方程拟合程度较好,玉米密度、行距和穴距对间作大豆光合速率有显著的影响.玉米密度对间作大豆光合速率的效应呈现倒抛物线曲线,玉米行距和穴距对间作大豆光合速率的效应呈现抛物线曲线.玉米行距和穴距对间作大豆光合速率具有交互效应.在玉米生产密度下,适当增加玉米生产的行距和穴距,可以提高间作大豆的光合速率.     

半野生和栽培大豆叶片某些光合特性的比较

对半野生、半栽培及栽培大豆叶片某些光合特性指标的比较研究表明,半野生大豆、半栽培大豆和栽培大豆叶面积指数依次降低,而比叶重、叶绿素含量和净光合速率均表现为随品种的进化而增加;从生育期的变化来看,3种类型大豆叶片比叶重和叶绿素含量变化基本一致,苗期和结荚期较低,开花期较高,最大值出现在鼓粒期;3种类型大豆的光合日变化都呈“双峰”曲线型变化,但以栽培大豆日变化最为明显。     

结瘤和非结瘤大豆叶片的光合与解剖特征

结瘤和非结瘤大豆第7节位以下叶片的光合及解剖特征无明显差异,第7节位以上差异渐趋明显。结瘤株叶片的光合速率、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、叶内空间体积及叶片厚度均高于非结瘤株;非结瘤株叶片的光呼吸活性、CO_2补偿点、淀粉含量、比叶重、叶肉密度高于结瘤株的叶片。这些差异主要是由于氮素代谢及氮供应状况不同造成的。     

氮肥运筹对玉米叶片光合速率、比叶重和SPAD值的影响

通过氮肥运筹对雨养条件下春玉米叶片光合速率(Pn)、比叶重(SLW)和SPAD值的变化研究表明,吐丝期追施氮肥有助于提高叶片光合速率,延缓后期光合速率的下降。玉米高密度群体比叶重降低。生育前期氮肥施用比例高的处理,后期SLW下降快;吐丝期氮肥施用比例高的处理,生育后期SLW较其他处理有一定优势,并且在高密度下优势更明显。     

DCPTA和DTA-6对大豆叶片光合及叶绿素荧光特性的调控

叔胺类活性物质是一类具有高生物活性和低分子量特性的生物活性物质,其中DCPTA和DTA-6是该类化合物的典型代表.目前有关叔胺类活性物质的研究仅在生理效应上.未能揭示叔胺类活性物质对作物生长发育的调控,特别是对光合作用的调控,从而限制了叔胺类活性物质进一步推广应用.以大豆中黄13为材料,在温室和盆栽条件下,研究叶面喷施叔胺类活物质DCPTA和DTA-6对大豆苗期叶片光合特性、光合关键酶以及叶绿索荧光特性的调控机制.结果表明:DCPTA和DTA-6处理提高了大豆叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿索含量,降低了细胞间隙CO2浓度和叶绿索a/b值;提高了PEPC羧化酶和RuBP羧化酶活性;提高了大豆叶片PsⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效电子产量(ΦPsⅡ)和光化学淬灭(qP),降低了非光化学淬灭系数(qN);提高了大豆株高和生物量;DCPTA和DTA-6处理的适宜浓度分别为20 mg·L-1和10 mg·L-1.     

大豆苗期叶片形态对烯效唑干拌种的响应

利用Laser Area Meter CI-203在大豆三叶期探究大豆不同复叶的形态对烯效唑干拌种的响应.结果表明:不同复叶的叶柄长度、叶长和叶宽对烯效唑的敏感程度存在差异,且各复叶指标的变化与烯效唑拌种浓度变化的相关性均达到极显著水平.烯效唑拌种处理后第1复叶的叶柄长、叶长和叶宽度受到抑制,叶面积减小,第2、3复叶的叶柄长、叶长和叶宽的伸长得到促进,叶面积增加.烯效唑干拌种适宜范围为6～12 mg·kg~(-1)时,利于大豆苗期叶片形态发展,其中以9 mg·kg~(-1)拌种浓度最适宜.     

大豆叶片光合活性遗传特性研究初报

长期以来,大豆育种工作者对大豆主要农艺性状遗传特性进行了较深入的研究。并把其结果做为指导大豆育种工作的主要理论依据。然而,对于光合作用遗传本质的研究最近才全面展开。光合作用的遗传规律,引起了许多科学家的注意.我们曾研究了大豆有性杂交后代叶片光合作用遗传的控制。关于大豆光合活性遗传的研究,目前报导较少。本文将就这一问题——大豆光合活性,表观光合速率、希尔反应活性,叶绿素遗传特性等进行了分析。     

超级杂交稻叶片光合特性、光合氮素利用效率和产量对不同施氮量的响应

为探明超级杂交稻叶片光合特性、光合氮素利用效率和产量对不同施氮量的响应特征,以Q优6号(V1)、宜香优2115(V2)为材料,于2019年在贵州省黄平县进行了不同施氮量的田间试验.结果 表明,随着施氮量的增加,在孕穗期,最大电子传递速率(Jmax)和单位叶面积氮含量(Narea)呈上升趋势,表观光量子效率(AQE)、净...     

应用^14c示踪技术测定大豆光合速率

应用~(14)C放射性同位素示踪方法测定大豆的光合速率。结果表明,复叶的3个小叶间和小叶各部位间的光合速率差异不显著;叶正面的光合速率比叶背面的光合速率高24—29％;大豆没有发现午睡现象;盛花期至结荚期的光合速率高,大豆光合速率与根瘤固N之间有密切相关,并对籽实产量有重要影响。