水分处理及覆膜历时对春玉米生理特性的影响

【目的】探究不同水分处理模式及不同覆膜历时对春玉米光合特性与根系活力的影响,为春玉米节水高产栽培提供参考。【方法】在移动式遮雨棚下,以"隆玉58"为供试材料,采用子母桶栽土培法和一般桶栽相结合的方法,研究全生育期充分灌水和分生育期调亏灌水2种水分处理模式,以及覆膜到拔节期、覆膜到抽雄期和全生育期覆膜3种覆膜历时对春玉米苗期、拔节期和抽雄期净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及根系活力的影响。【结果】调亏灌水期间的土壤水分亏缺降低了春玉米叶片的净光合速率和蒸腾速率,抽雄期恢复充分灌水后,两者均有一定程度的改善。相对于叶片的净光合速率,蒸腾速率对土壤水分亏缺更为敏感。与充分灌水相比,调亏灌水有利于叶片水分利用效率的提高。充分灌水下根系活力大于调亏灌水,抽雄期复水后,除覆膜到抽雄期处理外,其余2个处理均与充分灌水无显著性差异。【结论】叶片蒸腾速率对土壤水分状况较净光合速率更为敏感,水分亏缺可提高叶片的水分利用效率,覆膜到抽雄期可获得较高的净光合速率和叶片水分利用效率。     

菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系

 【目的】通过研究菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系，目的为菰资源的开发和利用提供参考。【方法】利用Li-6400型光合作用测定系统，测定了菰叶片净光合速率和环境因子的日变化，通过相关性分析，考察了环境因子对净光合速率日变化的影响。【结果】菰功能叶片净光合速率为15.0～21.5 ?mol·m-2·s-1，光补偿点为45 ?mol·m-2·s-1，光饱和点为1 040 ?mol·m-2·s-1。菰叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线，净光合速率的峰值出现在上午11:00时，上午8:00～11:00时的平均净光合速率比下午13:00-16:00时的平均净光合速率高4.7 ?mol·m-2·s-1。气孔导度和蒸腾速率的峰值分别出现在13:00和14:00时。一日中上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与光量子通量密度之间呈显著正相关 (r＝0.9874**、0.9321**)，11:00～15:00时两者之间呈不显著正相关(r＝0.4440)。上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与空气温度之间呈显著正相关(r＝0.9617**、0.9852**)，11:00～15:00时两者之间呈显著负相关(r＝-0.8110*)。净光合速率与气孔导度之间呈正相关(r＝0.7936*)，与胞间CO2浓度呈负相关(r＝-0.8026*)。气孔导度和蒸腾速率与光量子通量密度之间呈显著的正相关(r＝0.9104**、0.7858*)。【结论】菰叶片的光补偿点较低，而光饱和点较高，对光环境的适应性较强，为典型的阳生植物。影响净光合速率日变化的主要环境因子是光量子通量密度和空气温度。     

华木莲与木莲属两树种光合生理生态研究

采用美产Li-6400P便携式光合作用测定仪首次比较测定了濒危植物华木莲与乳源木莲、巴东木莲的光合生理生态特征和光合日进程。其中4年生华木莲的净光合速率为(9.75±0.73)μmolm-2s-1,蒸腾速率为(2.59±0.34)mmolm-2s-1,水分利用效率为(3.81±0.37)μmolCO2mmol-1H2O,光饱和点约为900μmolm-2s-1,光补偿点约20μmolm-2s-1,CO2饱和点为1000μmolmol-1,补偿点为43.79μmolmol-1,表观量子产额为0.0498,羧化效率为0.059。与乳源木莲、巴东木莲相比,华木莲净光合速率、蒸腾速率、表观量子产额、羧化效率、光补偿点高;水分利用效率、光饱和点、CO2饱和点和补偿点低。华木莲要求较高的水湿条件,与其濒危机制有关。     

不同滴灌定额对红枣净光合速率和蒸腾速率的影响

针对不同滴灌定额对红枣净光合速率和蒸腾速率的影响进行了研究.结果表明,红枣冠层叶片的净光合速率和蒸腾速率与灌水定额有一定的相关关系;滴灌前后蒸腾速率的变化和净光合速率的变化相似,随着灌水定额增大红枣净光合速率和蒸腾速率也越大;全日内红枣净光合速率呈现双峰曲线,而蒸腾速率则没有相似的特征;净光合速率的大小并不与水分利用效率完全一致;通过对各处理全日内平均水分利用效率的对比发现,处理3(即灌水定额为135 m3/hm2,灌溉定额1 350 m3/hm2)平均水分利用效率最大.     

甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol~(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol~(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol~(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群。在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22%。【结论】第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景。     

茶树光合特性季节性变化研究

【目的】明确茶树叶片光合参数的季节性变化规律。【方法】对25个茶树品种春、夏、秋季叶片光合参数进行测定分析。【结果】除胞间CO_2浓度(Ci)和羧化率(CE)的峰值分别出现在秋季和春季外,其余茶树叶片光合参数的峰值均出现在夏季。春季茶树叶片净光合速率(P_n)受空气相对湿度RH和气孔导度(G_s)的直接影响较大;夏季受C_i的直接影响较大;秋季茶树P_n主要受CE、蒸腾速率(E)和水分利用率(WUE)的影响,其中蒸腾速率对净光合速率的直接作用较大。【结论】季节对茶树光合性能影响较大,夏季茶树的光合性能最强,春季相对较弱。春茶期间加强茶树的水分管理将有利于茶树光合速率的提高。     

栓皮栎对CO2增长的生理生态响应

通过对 5 0年生栓皮栎天然次生林叶片的活体测定 ,研究了CO2 浓度增长对栓皮栎林光合生理生态特性的影响 .结果如下 :CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时栓皮栎叶片的净光合速率比在正常大气CO2 条件下提高 42 .5 3 % ,同时光补偿点降低 ,光饱和点提高 ,光量子效率提高 ;CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时 ,栓皮栎净光合速率的日变化为单峰曲线 ,而CO2 浓度为40 0 μmolCO2 mol- 1 时 ,净光合作用的日变化为双峰曲线 ;CO2 浓度倍增 ,栓皮栎叶片的气孔导度 ,蒸腾速率和暗呼吸速率降低 ,水分利用效率显著提高 .栓皮栎叶片对CO2 增长的反应 ,对其生长是有利的 ,对全球CO2 浓度增长起到反馈调节作用 .     

CO2含量升高对水曲柳幼苗净光合与水分利用的影响

在长白山森林生态系统定位站以开顶箱方式研究了CO2含量升高后,水曲柳幼苗对CO2和水分的利用情况.结果表明:高含量CO2下叶片的净光合速率明显比大气CO2下生长的两对照组幼苗高,7 ×10-4,5×10-4CO2下叶片的净光合速率基本相同;高含量CO2提高了水曲柳叶片的水分利用效率,7×10-4CO2对增大叶片气孔阻力及水分利用效率要比5 ×10-4CO2明显;5×10-4CO2下的水分利用效率增加主要是净光合速率较高所致,而7×10-4CO2下的水分利用效率提高是净光合速率增加与气孔阻力增大后所带来的蒸腾速率降低共同作用的结果.     

盐分条件下棉花相关生理特性的变化及水分胁迫指数模型的构建

【目的】构建盐土棉田棉花水分胁迫指数模型,以确定适宜的棉花水分运筹方式,为提高盐碱地棉花产量和品质提供理论依据。【方法】试验于2008—2009年在江苏南京（118°50′ E,32°02′ N）南京农业大学牌楼试验站进行,以耐盐品种中棉所44和盐敏感性品种苏棉12号为材料,将碳酸钠、重碳酸钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠7种盐类等摩尔混合,按盐土比掺入基础土壤中,形成5种不同含盐水平的土壤（0：1.25 dS•m-1;0.35%：5.80 dS•m-1;0.60%：9.61 dS•m-1;0.85%：13.23 dS•m-1;1.00%：14.65 dS•m-1）,研究土壤盐分对棉花功能叶含水量和温度的影响,明确棉花叶气温差与空气饱和气压差的定量关系。【结果】随土壤盐分水平的升高,棉花功能叶的蒸腾速率、含水量和净光合速率均下降,叶片温度升高。以1.25 dS•m-1盐分处理作为充分灌水（即无水分胁迫）建立了棉花水分胁迫指数模型下基线方程,以此构建了不同土壤盐分下棉花水分胁迫指数模型。【结论】综合分析不同土壤盐分水平下棉花水分胁迫指数与叶片含水量和净光合速率的关系,认为棉花水分胁迫指数模型可以很好地反映盐分条件下棉花的受胁迫程度。用棉花CWSI实时监测盐分条件下棉花的水分胁迫状况,可为盐碱地确定适宜的棉花水分运筹提供理论依据。     

水分处理对大豆叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下大豆叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定,我们发现：不同水分处理的叶片在整个生育期内净光合速率的变化趋势基本一致,在结荚期净光合速率达到最大,其中高水处理（W3）的净光合速率明显高于低水（W1）、中水（W2）处理的净光合速率,分别是W1、W2的1.3和1.05倍;大豆叶片的蒸腾速率在花期达到最大值,在需水量较大的花期,W3的叶片比W1、W2处理的叶片蒸腾速率分别高1.26和1.08倍。从苗期到花期,由于叶片的净光合速率和蒸腾速率都以相近的速度增长,因而水分利用效率变化不大。     

大麦叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系研究

[目的]了解植物叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系.[方法]对抗旱性不同的6个大麦品种进行干旱处理,对灌浆期的大麦旗叶、旗叶鞘表皮蜡质含量与7个重要的抗旱生理指标进行测定分析.[结果]干旱条件下不同大麦品种间的蜡质含量、相对含水量、叶绿素含量及气孔导度存在显著或极显著差异.抗性大麦品种的表皮蜡质含量及水分利用效率显著高于抗旱性弱的品种.表皮蜡质含量越高的品种,其蒸腾速率和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高.[结论]提高水分利用效率的途径主要是通过降低蒸腾速率.干旱胁迫下叶片失水,气孔开度减小甚至趋于关闭,而高蜡质含量品种的气孔导度更小,阻力增大,降低蒸腾速率,减少水分散失,维持较高含水量,提高植株抗旱性.     

不同灌水量对赤霞珠葡萄光合作用的影响

【目的】比较分析新疆北疆粘壤土条件下,不同灌水量对赤霞珠葡萄光合特性的影响,筛选出适宜赤霞珠葡萄生长的灌溉量,为赤霞珠葡萄生产上的栽培应用提供科学依据。【方法】以3年生赤霞珠葡萄为研究对象,设置3个灌水量:即220、260和280 m³/667 m²、以常规灌水量330 m³/667 m²为对照,在葡萄果实膨大期选择晴天用便携式光合测定系统测定各处理葡萄叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率,并综合分析。【结果】不同灌水量对赤霞珠葡萄光合特性产生不同程度的影响。其中灌水量在220 m³/667 m²时葡萄叶片净光合速率日均值13.11 μmol/(m²·s),较对照高1.47%;蒸腾速率日均值最低,为4.48 mmol/(m²·s),较对照低8.5%;水分利用率日均值3.07 μmo/mmo1,较对照高8.8%。【结论】在新疆北疆产区,赤霞珠葡萄在220 m³/667 m²的灌水条件下,水分利用率显著高于其他灌溉处理,水分得到了高效利用,更有利于葡萄树体营养生长和生殖生长的平衡。     

轮耕对宁南旱区冬小麦花后旗叶光合性能及产量的影响

 【目的】探索免耕/深松隔年轮耕模式对冬小麦花后光合性能及产量的影响。【方法】采用免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松、传统翻耕3种耕作处理,在宁南旱区进行连续4年定位试验,2010年测定小麦花后土壤水分、旗叶面积、叶绿素相对含量、光合特性和产量的变化。【结果】与传统耕作相比（对照）,小麦开花期和灌浆期免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松处理的0—200 cm土壤贮水量平均分别增加15.24%、23.45%（P＜0.05）;旗叶面积和相对叶绿素含量平均分别提高12.78%、8.89%和25.20%（P＜0.05）、11.19%;旗叶日均净光合速率     ( )平均分别提高1.55和1.68 μmol•m-2•s-1（P＜0.05）;旗叶日均蒸腾速率( )平均分别提高0.44和0.58 mmol•m-2•s-1（P＜0.05）; 而小麦旗叶日均水分利用效率( )差异不显著（P＞0.05）。在灌浆期,两种轮耕模式均保持了较高的最大光化学效率（0.52）、PSⅡ实际光化学效率（0.40）和光合电子传递速率（92.67）。两种轮耕模式的小麦籽粒产量分别较传统耕作增加6.88%和11.98%（P＜0.05）。【结论】在干旱缺水条件下,不同轮耕模式小麦花后都显示出良好的蓄水保墒能力和较高的光合特性,显著提高小麦的产量,是宁南旱区较为适宜的土壤耕作模式。     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

红富士芽变类型及芽变品种叶片特征与光合特性

【目的】研究红富士芽变叶片的生物学特性,为优良芽变选种提供参考依据。【方法】以3个优选的红富士芽变类型和2个红富士芽变品种为材料,对比叶片特征与光合特性,分析相关性。【结果】3个红富士芽变类型及2个品种的叶片长度、叶片宽度、叶片厚度和叶面积无明显差异(P<0.05),而N₁与N₂的单叶重、叶绿素含量差异显著,与其它3份材料也存在明显差异;N-1的净光合速率、气孔导度明显高于其他材料;供试材料的净光合速率日变化呈“双峰型”曲线,光合“午休”现象明显,但高峰、低谷出现时间不同;净光合速率与气孔导度、叶绿素含量、水分利用率及蒸腾速率呈极显著正相关(P ＜ 0.01),与胞间CO₂浓度呈极显著负相关(P＜0.01)。【结论】N₁的净光合速率、叶绿素含量、单叶重和气孔导度明显高于其它4份供试材料,光合能力较强。     

不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响

【目的】研究不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响。【方法】选取2个树龄(3 a、5 a)胡杨,分析叶水势和光合参数。【结果】(1)2种树龄胡杨在快速生长期内叶水势日进程总体上均呈“V”型,且树龄越小对应的胡杨光合能力越弱,叶水势越高;(2)树龄不同,其光合因子变化亦有所差异,其中5年生胡杨胞间CO₂浓度、气孔导度、水分利用效率日均值显著高于3年生(P<0.05);(3)快速生长期2个树龄胡杨叶水势均与生理因子蒸腾速率呈极显著正相关(P<0.01),且均表现由气孔限制因素引起的光合作用减弱。【结论】2个树龄胡杨叶水势的变化因树龄不同而异,不同树龄胡杨光合日变化特征差异不显著。随着树龄的增加,胡杨光合能力提升,胡杨的水分利用效率较高,生产力较高。     

高温胁迫对不同棉花品种光合作用及产量性状的影响

【目的】 研究高温胁迫下不同棉花品种之间光合性状、产量性状及品质性状的差异,分析高温胁迫对棉花光合特性的影响,筛选耐高温品种,为耐高温品种选育提供理论支持。【方法】 测试20份陆地棉资源材料在高温胁迫后,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、光合水分利用率等5项生理指标,以及单株结铃、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、伸长率10个性状,研究其差异性及相关性。【结果】 20份材料在高温胁迫后光合特性和产量性状存在极显著差异,纤维品质存在差异但不显著,棉花品种间耐热性的表现不同,单株结铃和单铃重这两个产量性状和净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈正相关。【结论】 在高温胁迫环境下,中棉所35号、湘棉11号、鄂棉10号的光合能力相对较强,产量性状相对较高,具有较强的耐高温特性,筛选出材料可以作为耐高温育种的种质资源。     

不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响

【目的】 研究保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性的影响,利用主成分分析综合评价不同剂量保水剂对辣椒光合各项指标的影响。【方法】 以瑞霸五号为试材,以保水剂施用量为变量,通过穴施保水剂,测定盛果期时叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率以及水分利用效率,研究不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响。【结果】 在栽培基质中加入保水剂后,有助于提高辣椒叶片的光合特性,各处理的净光合速率均为“双峰”曲线,并在14:00时出现“午休”现象,除胞间CO₂浓度以外,各项指标随着保水剂剂量的增加呈现增加的趋势。B₅处理(3 g/穴)的光合特性表现最好,光合速率为12.91 μmol/(m²·s),气孔导度为0.22 μmol/(m²·s),胞间CO₂为163.82 μmol/mol,蒸腾速率为5.37 mmol/(m²·s),水分利用效率为3.28 μmol/(m²·s)。【结论】 在栽培基质中施加3 g/穴保水剂对辣椒的各项光合指标表现最好。