温室大棚CO_2施肥技术

正CO_2是植物光合作用的原料。通常大气中CO_2浓度约为340μmol/mol,仅相当于植物光合作用最适CO_2浓度的1/3~1/4。温室大棚的密闭性阻滞了设施内外气体交换,造成设施内部CO_2浓度大幅度波动,夜间由于土壤微生物分解有机物和作物呼吸,CO_2不断积累,日出前达到最高值,日出后随着植物光合作用的不断增强,CO_2浓度很快低于外部大气CO_2浓度水平呈现亏缺。叶面积系数大、光合旺盛的大棚黄瓜群体,通常日出2~3 h后CO_2浓度会降至100μmol/mol以     

CO_2增施技术在温室增产中的应用

正作物光合能力的提高是增加产量,提高品质的重要途径。二氧化碳(CO_2)气体是作物光合作用的重要元素,对作物生长发育起着与水肥同等的作用,CO_2供给不足会直接影响作物正常的光合作用。自然界大气中的CO_2浓度一般在330~340μmol/mol,这是维持植物生长的一个基本量,目前冬季设施栽培环境中,设施处于相对封闭的环境,根据测试,在温室     

温室植物生长所需的CO_2的补偿方法研究

针对春冬季节温室内CO_2浓度低下的问题,采用风送式CO_2气体补偿装置,调控温室环境CO_2浓度,提高光合作用速率。以补偿时间为输入量,补偿效果和补偿速率为输出量,建立补偿时间和补偿量的线性关系,通过定时定压的"多次少量施放,超过上限停施"的方式向温室补充CO_2,调控温室环境中的CO_2含量,以达到精确补偿的效果。结果表明,向温室一次补偿5 min的CO_2气体,室内CO_2平均浓度在15 min内由205μmol/mol达到540μmol/mol,间歇补偿3次,室内CO_2平均浓度在45 min内由205μmol/mol达到1200μmol/mol。说明补偿时间与其补偿量呈线性关系,标准偏差在0~3.03%范围内,实现了温室CO_2快速精确补偿的功能。     

植物对CO2浓度升高的响应

大气中CO2浓度在工业革命前约为265μmol/mol,二十世纪60年代全球大气CO2浓度在314μmol/mol左右,目前则在350μmol/mol左右,且平均每年以1.5-2.0μmol/mol的速度递增.研究表明,大气CO2浓度升高的主要原因是煤炭、石油等化石燃料的燃烧造成的,若不加以制约,预计到本世纪中叶,大气CO2浓度将达到工业革命前的2倍[1,2].大气CO2浓度升高,除了通过温室效应引起全球气候变化对植物产生间接影响外,还直接影响到植物的生长发育.研究大气CO2浓度升高对植物的影响已成为国内外研究的重要课题之一.本文阐述了大气CO2浓度升高对植物光合作用、蒸腾作用、生物量和产量以及抗性和品质所带来的影响.     

日光温室CO_2加富对番茄叶片光合特性的影响

为探讨CO_2施肥对番茄光合作用的影响,确定有利于番茄生长发育的最适CO_2浓度。以"兴海12号"番茄为试材,设4个CO_2处理,分别为(400±25)μmol/mol(CK)、(600±25)μmol/mol(T1)、(800±25)μmol/mol(T2)、(1 000±25)μmol/mol(T3),用Li-6400光合仪测定不同CO_2浓度下,相同叶位叶片的光合参数,研究不同浓度CO_2对番茄叶片光合特性的影响。结果显示:(1)随着处理天数的增加,光合速率呈先增大后减小的趋势,生长前期以T2、T3处理下光合速率最大,30 d以后T2条件下光合速率最大。(2)CO_2浓度对气孔导度和蒸腾速率的影响无规律性变化,可能是不同叶龄受CO_2影响不同,也可能与处理时间有关。(3)高CO_2浓度下水分利用效率明显高于对照,T3处理优势明显。(4)高CO_2浓度对叶绿素a含量影响显著,对叶绿素b、类胡萝卜素而言,处理50 d时T3条件下明显低于对照,其他处理与对照无显著差异。结果表明,一定范围内提高CO_2浓度可以弥补环境CO_2不足,(800±25)μmol/mol CO_2浓度更有利于番茄光合作用积累有机物。     

非耕地日光温室生物质发酵CO_2施肥及促光合诱抗剂使用技术

"生物质发酵CO_2施肥及促光合诱抗剂使用技术",通过在非耕地日光温室蔬菜生产中进行连续3年的定点跟踪示范,生物质发酵CO_2施肥可提高冬天夜间温室内CO_2浓度并维持在800 umol/mol以上,释放周期达20天,从而提高作物的光合作用效率并使温室内温度上升1~2℃,以达到提高产量20%~50%、有效改善农产品品质的目的。而促光合诱抗剂可促进作物生长,增强作物对低温、高温、干旱、盐分等不良环境的抗性;提高作物的光合作用效率和产量10%~15%;提高植物免疫能力,减少病虫害的发生;减轻农药产生的药害,促进农药残留的分解,降低农残30%以上。     

悬吊式二氧化碳气体肥料在蔬菜保护地栽培中的应用

CO2是植物光合作用的原料。缺乏CO2,光合作用便不能正常进行。大多数作物的CO2饱和点为800～1800ppm,而大气中CO2的浓度约为350ppm。处于封闭空间的蔬菜种植塑料大棚和温室,由于空气流动性差,CO2含量更加贫     

增加CO_2和气候变化对作物的影响

气候模型研究者预测,随着大气中CO_2浓度的升高,地球将迅速趋于温暖。研究大气变化专家Houshton等人认为,到下世纪末,如不采取措施限制CO_2的排放,其浓度将由现在的350μL/L(1μL/L=1微升CO_2/1升空气=1ppmV 1μmL/moL)增加到800μL/L。他们还预测,CO_2和温室释放的其它气候——甲烷,一氧化二氮、氟里昂、臭氧等的增加,大约能促使地球的平均温度上升4.2℃,但有些地区的温度可能会急剧升高,而有些地区则缓慢升高。     

FACE条件下CO_2浓度和温度增高对北方水稻光合作用与产量的影响研究

大气中二氧化碳(CO2)浓度已由工业革命前的280μmol/mol增加到目前的400μmol/mol,并且仍将持续增加。作为光合作用的主要底物,CO2浓度增高对作物光合生理和产量形成将产生深刻的影响。利用开放式CO2浓度富集(FACE)系统,以北方水稻松粳9号和稻花香2号为供试材料,设置高CO2浓度(600μmol/mol)和正常大气CO2浓度(400μmol/mol),同时进行覆膜增温处理,研究CO2浓度与温度增高对水稻光合作用与产量的影响。结果表明,无论覆膜与否,大气CO2浓度增高均提高了水稻的叶片净光合速率、水分利用效率、地上部生物质量和产量,降低了气孔导度和蒸腾速率。覆膜处理增强了净光合速率、地上部生物质量和产量增高的趋势,同时减缓了气孔导度和蒸腾速率在高浓度CO2下降低的趋势。研究说明,覆膜处理下的增温会提高高CO2浓度下水稻的光合作用效率,促进增产潜力,增强水稻在高CO2浓度环境下的适应能力。     

三叶半夏在不同CO_2浓度下的光合特征研究

为了研究半夏在不同CO_2浓度下的光合特征,本研究利用Li-6400便携式光合仪测定了半夏的CO_2响应曲线,分析了净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO_2浓度(Ci)等随CO_2浓度变化趋势。结果显示,半夏在环境CO_2浓度为600μmol mol~(-1)以下时,会因为气孔关闭而使得Ci迅速下降;CO_2浓度超过600μmol mol-1时,净光合速率增加并不明显。本研究表明在半夏种植过程中,大气中的CO_2完全能满足半夏的光合作用需求,不必增加CO_2浓度。     

测定塑料大棚内CO_2浓度的简易方法—封闭滴定比较法

CO_2是绿色植物进行光合作用、合成有机物的原料之一。温室及塑料大棚内的CO_2含量远不能满足作物光合需求,生产中常用通风法补充CO_2。通风往往削弱了大棚和温室的保温效果。因此,掌握CO_2浓度的变化规律,进行恰到好处的调节,对充分提高大棚和温室的经济效益是很重要的。目前,一般单位由于技术和设备的限制,不能进行CO_2浓度的测定和分析,实践中往往凭经验或盲目地进行调节,这是温室及大棚生产中     

西南喀斯特地区不同龄级野生板栗光合日动态差异

为了研究西南喀斯特地区野生板栗不同龄级的光合特性差异,利用英国Lcpro+光合测定仪对西南喀斯特地区的3龄苗和6龄苗野生板栗的光合日变化特征进行了测定。结果表明:3龄苗野生板栗的日均净光合速率为7.3μmol/(m~2·s)(以CO_2计)、蒸腾速率为4.26 mmol/(m~2·s)(以H_2O计)、水分利用效率1.90μmol/mmol;6龄苗野生板栗的日均净光合速率为6.61μmol/(m~2·s)(以CO_2计)、蒸腾速率为3.47 mmol/(m~2·s)(以H_2O计)、水分利用效率为2.02μmol/mmol。3龄苗由于苗种生理发育尚未完全,光合作用受外界环境影响较为敏感,尤其是光合有效辐射是3龄苗板栗净光合速率的主要限制因子。6龄苗的净光合速率则与胞间CO_2浓度密切相关,胞间CO_2浓度作为植物叶片光合作用的物质来源,对挂果期来说十分重要。3龄苗的蒸腾速率与大气温度密切相关,说明野生板栗幼苗期的蒸腾速率严格受到大气温度的控制。6龄苗的蒸腾速率首先受到大气温度的严格制约,其次受到光照度的影响,比3龄苗更符合植物进化演替规律,也更加趋向植物体的成熟发展。     

二氧化碳气肥在蔬菜生产中的应用

作物在生育过程中,光合作用是形成产品的主要物质,二氧化碳(CO)是作物进行光合作用的原料,大气和土壤呼吸是作物吸收二氧化碳的主要来源,一般大气中的二氧化碳浓度为300毫克/千克,而作物进行光合作用而二氧化碳浓度在1000毫克/千克以上,故温室、大棚中二氧化碳亏缺现象是非常明显的,采用人工增施二氧化碳、近几年来已成为温室、大棚栽培的一项常规技术措施,它可使植株健壮,光合作用增强,病害减轻,来收期延长,品质提高,增产增收,其要点如下:     

砂石地基质栽培番茄日光温室CO_2浓度的变化规律研究

以越冬茬番茄为试验作物,研究了番茄砂石地基质栽培日光温室内CO2浓度在不同生育进程中的变化规律.结果表明:生育前期,室内CO2浓度日变化呈不规则的"U"型,生育后期,为不规则的"W"型.不同季节通风对室内CO2浓度的影响不同.在温度较高的生育前期,通风前温室CO2浓度高于大气浓度,通风降低了温室CO2浓度;在温度较低的生育后期,通风前温室CO2浓度低于大气浓度,通风可提高室内CO2浓度.但为了保持温室温度,生育后期通风时间应较短,风口也应较小,室内CO2浓度一直处于较低水平,不能满足作物光合作用的需要.番茄苗期以外各生育阶段的CO2浓度均低于800μL/L,且每天低于外界大气CO2浓度的时间达6.0～8.3h.因此,砂石地日光温室番茄基质栽培需要进行CO2施肥.     

温室盆栽茶梅光合特性研究

【目的】研究温室盆栽茶梅的光合特性,为温室茶梅的栽培提供理论依据。【方法】以4年生盆栽茶梅为试验材料,采用美国CI-301PS型便携式光合仪,对其光合特性及其相关生理生态因子指标进行测定,并通过统计分析,探索影响光合作用的主导因子。【结果】(1)茶梅叶片光合速率日变化呈双峰曲线型,有明显"午休"现象。光合作用的饱和点为221μmol/m2·s,补偿点为13.9μmol/m2·s。叶温27.5℃时光合速率最大,超过时逐步下降。(2)气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、环境CO2浓度、光合有效辐射、叶温均与净光合速率呈显著相关,其中气孔导度是影响光合作用的主导生理因子,有效辐射为影响光合作用的主导生态因子。(3)胞间CO2浓度、蒸腾速率分别与大气CO2浓度、光合有效辐射之间呈极显著正相关。【结论】茶梅叶片光合速率日变化呈双峰曲线型,有明显"午休"现象;气孔导度是影响光合作用的主导生理因子,有效辐射为影响光合作用的主导生态因子。     

短期CO_2加富对非洲菊光合生理和生长的影响

以大气CO_2浓度(大约380μmol/mol)为对照,研究了T1[(700±50)μmol/mol]和T2[(900±50)μmol/mol]2种CO_2浓度对非洲菊栽培品种水粉光合生理和植株生长的影响。结果表明,处理30 d,T1、T2处理叶片的净光合速率分别比同期对照增加了68%~80%和74%~85%,但蒸腾速率和气孔导度下降;CO_2加富促进了叶片中可溶性糖和淀粉的积累,但降低了可溶性蛋白的含量;总生物量的测定结果表明,处理30 d,T1和T2处理的鲜质量分别比CK增加了18%和20%,干质量增加了18%和21%。以上结果表明,CO_2加富能显著促进非洲菊的生长,2种CO_2浓度之间并没有显著差异,在实际的设施栽培中采用(700±50)μmol/mol的CO_2对非洲菊进行加富处理具有更重要的经济和环保意义。     

四季草莓赛娃与一季草莓丰香光合特性的比较

利用自动光合测定系统,在人工气候室内研究了CO2浓度、光照强度以及温度与四季草莓"赛娃"、一季草莓"丰香"光合特性的关系。结果表明:在CO2浓度处于正常浓度(350μmol/mol)或稍偏高浓度(500μmol/mol)时,丰香的光合作用略强于赛娃;当CO2浓度低于700μmol/mol时,赛娃的净光合速率与丰香的相差不大,但之后随着CO2浓度的增加,赛娃呈下降趋势,而丰香仍继续持上升状态,说明丰香的光合作用相比赛娃更适于高CO2浓度;在不同光照强度下,丰香的CO2饱和点明显高于赛娃,适当增加CO2浓度,可大幅提高丰香的产量;在低温(5℃)和高温(30℃)条件下两草莓品种均能光合作用,但赛娃叶片的净光合速率明显高于丰香,表明赛娃对温度的适应性强于丰香。     

陆地生态系统碳氮过程对大气CO_2浓度升高的响应与反馈

大气二氧化碳(CO_2)浓度升高是影响陆地生态系统碳氮循环的主要气候变化因子之一。大气CO_2浓度升高促进植被生长和光合产物积累,进而增加土壤碳库储量。同时,大气CO_2浓度升高引起土壤生物和非生物环境的改变会导致土壤温室气体排放的变化,形成对气候变化的反馈效应。目前,国际上有关大气CO_2浓度升高导致陆地生态系统碳汇效应的增加与其所引起的土壤温室气体排放之间的消长关系并不清楚。深入研究和了解陆地生态系统碳氮循环过程对大气CO_2浓度升高的响应和反馈机制对定量评估全球变化背景下陆地生态系统和土壤的固碳潜力具有十分重要的意义。本文综述了陆地生态系统碳氮循环过程对大气CO_2浓度升高的响应和反馈机制及主要驱动因子,发现大气CO_2浓度升高显著促进植被生物量碳的累积和土壤温室气体排放、增加土壤碳氮库储量,但却明显减少土壤活性氮源的供给。大气CO_2浓度升高可降低旱地CH4吸收汇的功能。大气CO_2浓度升高导致温室气体排放增加的源效应完全抵消土壤的碳汇效应,并且抵消近50%以上的陆地生态系统固碳潜力,且随其在大气中富集强度的增加呈减弱趋势。本文还提出大气CO_2浓度升高条件下影响土壤-大气温室气体交换的主要生物和环境控制因子,为气候变化背景下陆地生态系统的碳平衡估算研究提供重要理论基础。     

富碳对草莓果实品质及生长特性的影响

CO_2是影响植物生长最重要的环境因子之一,试验设置了自然条件CO_2(350~500μmol/mol)和高CO_2(750~850μmol/mol)2个处理,研究了4个草莓品种在富碳和自然条件下果实的生长和品质指标的变化。结果表明,高CO_2浓度下果实的生长速率、总产量增加,但果实平均单果质量降低,体积减小;品质方面,高CO_2浓度有助于果实可溶性糖、可溶性固形物及蛋白质的累积,降低了有机酸的含量;在总酚、类黄酮及花青素含量方面,不同品种对CO_2的反应不同。总体来看,高CO_2浓度加快了果实的生长,提高了产量,改善了果实的品质,为富碳条件下草莓的生产提供了一定的参考依据。     

日光温室与露地红玛瑙甜樱桃光合特性比较

以甜樱桃品种红玛瑙为试材,在日光温室内和露地条件下对其光合特性进行研究。结果表明,日光温室与露地栽培红玛瑙的光补偿点分别为29.6,32.97μmol(/m2.s),光饱和点分别为2 200,2 283.3μmol(/m2.s),说明温室红玛瑙对光强的适应范围变小了,但对弱光的光能利用率却增强了;日光温室与露地栽培红玛瑙的CO2补偿点分别为51.88,60.61μmol/mol,饱和点分别为1 933,1 822μmol/mol;这说明温室与大田比较,红玛瑙光合利用CO2浓度的范围较大,较高浓度CO2有利于温室红玛瑙的光合作用;日光温室与露地栽培红玛瑙樱桃净光合速率日变化均呈双峰曲线,但峰值出现的时间略有不同,且温室红玛瑙日变化2次高峰值均低于露地栽培。