低温和寡照单因素胁迫对温室黄瓜叶片光合、器官干物质分配及果实品质的影响

以黄瓜品种"南杂系列二号"(‘Nan ZaⅡ’)为试材,2017年4—5月在南京信息工程大学农业气象试验站利用人工气候箱分别对黄瓜进行低温和寡照单因素胁迫处理,持续1、3、5、7d。日最低气温设置为4.0℃;寡照设置光合有效辐射为250μmol·m~(-2)·s~(-1);以昼/夜温度分别为25℃/18℃,光合有效辐射800μmol·m~(-2)·s~(-1)为对照(CK);研究了不同低温和寡照单因素胁迫对黄瓜叶片光合、器官干物质分配以及果实品质的影响。结果表明:短期低温处理后,黄瓜叶片的光合参数变化并不显著,低温处理5d和7d的最大光合速率显著降低,分别较CK下降33.8%、41.4%;随着低温时间的持续,果实干物质分配比值降低,根、茎、叶分到了较多的光合产物;黄瓜单果质量、果长、最大果径、最小果径随处理时间呈下降趋势;果实含水率和维生素C含量随低温处理的延长呈下降趋势,可溶性蛋白质含量先增加后减少,可溶性糖含量先减少后增加。寡照胁迫后,黄瓜叶片的各项光合参数显著降低,处理7d的最大光合速率较CK下降84.4%;果实干物质分配比值显著降低,处理1、3、5、7d果实干物质比值分别较CK降低21.2%、21.8%、26.5%和18.3%;果实外在品质发生显著变化,单果质量、果长、最大果径、最小果径显著降低,寡照处理7d的畸形果比例为100%;含水率和维生素C含量随处理时间的延长显著降低,处理7d较CK分别下降了20.6%、52.3%,可溶性糖和可溶性蛋白质含量有增加的趋势,但变化幅度不显著。该研究结果可为设施黄瓜栽培温光调控提供科学依据。     

光照对石楠属植物光合——光响应曲线参数的影响

随着光照强度的降低,3种石楠属植物幼苗的AQY有不同幅度的升高,LSP和LCP逐渐降低,遮荫也不同程度的降低了,3种石楠属植物幼苗的Pmax和Rd,在相同光强下,‘红罗宾’和‘鲁宾斯’的Pmax和Rd均高于石楠。     

设施黄瓜产量及叶片光合特性对施氮量的响应

以“津优101号”黄瓜为试材,采用盆栽试验法,分析了0 kg·hm^-2（CK）、90 kg·hm^-2（N1）、180 kg·hm^-2（N2）、270 kg·hm^-2（N3）、360 kg·hm^-2（N4）、450 kg·hm^-2（N5）6个施氮水平下,各生育期内黄瓜叶片叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光值（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）等参数的动态变化差异;并借助于荧光动力学曲线讨论了黄瓜叶片放氧复合体（OEC）活性、光系统Ⅱ（PSⅡ）类囊体间的能量传递和光系统Ⅰ（PSⅠ）末端电子受体对施氮量的响应,以期为设施黄瓜的氮素优化管理与高效利用提供参考依据。结果表明：施氮可以将供试黄瓜产量提高1.7～2.8倍,且施氮量为312 kg·hm^-2时,产量最高。供试黄瓜叶片SPAD值、Pn、Gs、Tr、Fm、Fv/Fm等参数均随着施氮量的增加呈先增大后减小的趋势;其中,盛果期N3...     

低温寡照胁迫对设施番茄花期叶片衰老特性的影响

为了研究低温寡照复合灾害对设施番茄叶片衰老特性的影响,以‘金粉5号’番茄为试材,于2015年2—5月在南京信息工程大学利用人工气候室设置了低温(昼/夜温度分别为18/8℃、16/6℃、14/4℃、12/2℃)和寡照(PAR分别为400、200μmol·m-2·s-1)双因素交互试验,系统测定低温寡照处理下设施番茄叶片细胞色素、电导率以及抗氧化酶活性,并利用主成分分析计算各处理的综合得分。结果表明:短时间内不同低温寡照组合下低温寡照处理叶绿素含量有所波动,随着低温寡照胁迫时间的延长,番茄叶片叶绿素a、叶绿素b含量均有下降,叶绿素a/b也有不同程度的下降,其中昼夜温度为12/2℃,光合有效辐射为200μmol·m-2·s-1处理10d的叶绿素a、叶绿素b含量最小,分别比CK减少36.31%、36.11%;低温寡照处理下,叶片组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量以及相对电导率均有不同程度升高,昼夜温度为12/2℃,光合有效辐射为200μmol·m-2·s-1的处理的各指标始终处于较高水平,处理10d时较CK分别升高了2.09、3.82、3.70、2.49、1.75倍。通过各低温寡照处理的叶绿素总量、保护酶活性以及相对电导率指标计算出各处理的综合得分得出各处理对番茄影响的严重程度排名,在同一寡照水平上,温度越低,番茄植株受的伤害越大;同一低温水平上,光合有效辐射越低,番茄植株受的伤害程度越大;低温对番茄的胁迫要大于寡照对番茄的胁迫。该研究可为番茄抵御低温寡照复合灾害提供科学的理论依据。     

不同西瓜材料光响应曲线特性分析

利用Li-6400便携式光合测定仪测定了9份不同西瓜材料伸蔓期的光响应曲线,分析各材料曲线的特征参数。结果表明不同材料的光响应特征参数存在差异:最大净光合速率为W4=W5=W6=圆形花皮特早熟=长梭绿皮特早熟=桂红2号>兴桂1号>W9>W12;表观量子效率为圆形花皮特早熟>桂红2号>W4>兴桂1号>长梭绿皮特早熟>W9>W5>W6>W12;暗呼吸速率为桂红2号>长梭绿皮特早熟>圆形花皮特早熟>W5>W4>兴桂1号>W9>W6>W12;光补偿点为长梭绿皮特早熟>W5>桂红2号>W4>圆形花皮特早熟>W12>兴桂1号>W6>W9;光饱和点为W6>W5>长梭绿皮特早熟>W9>兴桂1号>W4>W12>桂红2号>圆形花皮特早熟。由此说明:圆形花皮特早熟、桂红2号利用弱光能力较强,长梭绿皮特早熟光合能力较强,桂红2号暗呼吸较强。圆形花皮特早熟、桂红2号在较弱光强下仍能很好地进行光合作用,与其他材料相比较耐弱光。     

弱光对黄瓜功能叶片光合特性及超微结构的影响

以日光温室正常光环境为对照 ,利用叶绿素a荧光诱导动力学和电镜等技术 ,比较了弱光处理 (2 0～ 90 μE·m- 2 ·s- 1)对不同生态型黄瓜功能叶片光合特性和光合机构的影响。结果表明 ,弱光影响其光合机构和活性 ,但不破坏光合机构 ;弱光处理后耐弱光生态型黄瓜功能叶片叶绿素 (主要是Chl.b)含量明显增加 ,PSII光化学活性提高 ,叶绿体内基粒数增多 ,基粒的类囊体排列紧密 ;叶绿体结构发育完善 ,导致其功能有所改进 ,使得光胁迫下光能均衡地分配至两个光系统 ,提高了光能的利用率     

霜霉病对大棚设施黄瓜光合特性的影响

以感染霜霉病的"津优35"黄瓜为试材,采用LI-6400光合作用系统和分光光度法分别对其光合速率和叶绿素含量进行了测定,以期探明黄瓜霜霉病对大棚设施黄瓜光合特性的影响。结果表明:随着黄瓜霜霉病病害程度的逐渐加深,黄瓜叶片光合因子等都出现下降趋势,而胞间CO2浓度、叶温呈现上升趋势;当黄瓜霜霉病加重后,光补偿点依次升高,后期达41.533 7μmol·m-2·s-1;表观量子效率逐渐降低,光饱和点在中期最高,为1 630μmol·m-2·s-1,前期和后期较低;叶绿素的含量随着黄瓜霜霉病程度的加重而逐渐降低。     

四种果树叶片光响应曲线研究及短时间沙尘覆盖对光合参数的影响

以南疆特色果树巴旦、核桃、苹果和杏叶片为试材,分别对各果树叶片进行短时间沙尘和遮阴网覆盖处理,设计不同覆盖处理的单位面积滞尘量分别为3.0、6.0、8.8、15.8、18.0mg·cm-2,不同沙尘覆盖厚度对应的遮阴网覆盖厚度分别为白色纱网1层、白色纱网3层、白色纱网5层、黑色纱网1层、黑色纱网3层,并研究了不同处理下4种果树叶片光合参数的变化情况。结果表明:4种果树光补偿点LCP的大小顺序为苹果巴旦核桃杏;光饱和点LSP的大小顺序为核桃苹果巴旦杏;表观量子效率AQY的大小顺序为苹果杏巴旦核桃;核桃的最大净光合速率最大,其次为巴旦,杏最小。短时间沙尘覆盖和遮阴网覆盖处理下4种果树叶片净光合速率(Pn)均随遮光率的增加呈逐渐降低趋势,沙尘胁迫下的下降程度比遮阴胁迫下的更大;遮光率为99.0%时2种胁迫下4种果树叶片Pn分别与对照值相比,其下降率排序均为核桃巴旦杏苹果。4种果树叶片蒸腾速率(Tr)在沙尘胁迫中均随遮光率的增加呈逐渐降低趋势,遮阴胁迫对4种果树叶片Tr的影响趋势有所差异;遮光率为99.0%时,Tr在沙尘胁迫和遮阴胁迫中与对照值相比,其下降率排序分别为巴旦核桃苹果杏;杏核桃苹果巴旦。沙尘胁迫下核桃、苹果、杏叶片的光合作用受非气孔因素的限制,巴旦叶片净光合速率的下降是由于气孔和非气孔因素共同作用导致的;遮阴胁迫下苹果叶片光合作用只受非气孔因素的限制,而巴旦、核桃、杏叶片光合作用受气孔和非气孔因素的共同限制。     

干旱对结缕草光合特征及光合响应曲线的影响

以长期水分利用效率有显著差异的2份结缕草种源Z109和Z054为试材,研究了干旱胁迫对其光合特性和光合响应曲线的影响。结果表明:干旱胁迫下Z109的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和水分利用效率的变化不显著;而Z054在干旱胁迫下光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及瞬间水分利用效率显著下降,胞间CO2浓度显著上升,潜在水分利用效率变化不显著,说明干旱对Z109光合特征影响较小,Z109比Z054更适应干旱胁迫。在干旱胁迫下,2份种源光合响应曲线变化一致,其最大光合速率均下降,而光补偿点和光饱和点均上升。     

花期高温高湿对设施黄瓜叶片光合特性和保护酶活性的影响

以黄瓜品种"津优101"为试材,昼温/夜温设计35℃/25℃,40℃/30℃2个水平,相对湿度设计80%,持续时间设为3、6、9、12 d 4个水平,以昼温/夜温28℃/18℃,相对湿度50%处理作为对照,系统研究了恒定湿度下,高温35~40℃处理不同天数时黄瓜的光合作用以及抗氧化酶活性的变化,以期探究高温高湿环境对黄瓜花期叶片光合特性及保护酶活性的影响。结果表明:在日最高温度35~40℃范围内,随着温度升高处理天数增加,黄瓜的最大光合速率(Pn_max)、表观量子效率(AQE)、光饱和点(LSP)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)均有所降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在高温处理后有短暂上升,然后随处理天数增加而下降,而光补偿点(LCP)、气孔限制值(Ls)、丙二醛(MDA)含量有所增加。恢复处理14 d后,各指标均向对照组数值靠近。研究证实高温处理会通过气孔限制因素抑制光合反应,也会降低酶促防御系统的活性,导致细胞膜脂过氧化程度加深。黄瓜叶片可以通过适宜气温缓解高温热害造成的伤害,但40℃处理的黄瓜叶片光合反应系统以及抗氧化保护酶活性更难恢复到CK水平。     

日光温室内黄瓜群体结构参数分析

日光温室由于其特殊的光环境,黄瓜群体结构也具一定的特殊性,试验观测了日光温室内南北部的光环境及黄瓜不同生育时期的群体结构参数.结果表明:日光温室内南部的辐射强度明显高于北部,黄瓜的叶倾角、叶方位角、叶面积指数、叶面积密度等黄瓜群体结构因素在不同时期有明显的变化.植株南面叶片的叶倾角大于植株北面叶片的叶倾角.在整个生育期黄瓜以30°～40°叶倾角的叶片为分布主体.植株南面方位角分布频率也高于植株北面的方位角分布频率.叶面积指数和叶面积密度在生育前期上升,后期下降,这些变化与差异对黄瓜群体内的辐射分布有重要影响,所以此结果为探讨日光温室内的黄瓜群体结构与群体内辐射分布的关系和建立群体内辐射分布的数学模型奠定了基础.     

LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响

采用发光二极管（light emitting diode,LED）精确调制光谱能量分布,以单色光质（红光、蓝光、UV-B）和组合光质（红/蓝1∶1）进行每天4 h补光,以未补光组为对照,研究LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响。结果表明：与未补光组相比,LED光质补光处理显著促进了黄瓜幼苗的生长;不同光质对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响具有一定的差异性。其中,UV-B处理显著提高了黄瓜幼苗叶片单位鲜质量的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,但显著降低了Fv/Fm;红光处理显著提高了黄瓜幼苗的真叶数、叶面积、株高、干鲜质量、壮苗指数、根系活力、SOD活性和可溶性蛋白含量。总体而言,红光有利于培育壮苗,较适合作为黄瓜育苗的补光光质。     

不同根区温度对嫁接黄瓜生长和光合参数的影响

以云南黑籽南瓜和白籽南瓜为砧木,"津优35号"为接穗嫁接的黄瓜为试材,研究其在适温(CK:18~20℃)、亚适温(13~15℃)、低温(8~10℃)的根区温度条件下对嫁接黄瓜生长发育和光合指标的影响。结果表明:与CK相比,低温和亚适温对黄瓜的生长产生了明显的抑制作用,株高、茎粗、叶面积、叶片数、地上部干质量和全株干质量明显降低,而根冠比和地下部干质量却有所升高,其中低温条件下的抑制效果更为显著;低温和亚适温降低了嫁接黄瓜的SPAD值、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度和气孔导度;而且不同的嫁接苗之间也存在差异,"黑籽"南瓜砧木在低温逆境的表现上要优于"白籽"南瓜砧木。     

嫁接对黄瓜光合特性及矿质元素吸收的影响

分别以黑籽南瓜及酸黄瓜-黄瓜抗线虫渐渗系10-1为砧木,‘南水2号’黄瓜为接穗,通过LI-6400XT、微波消解ICP-AES对嫁接植株及自根苗的光合特性及矿质元素含量进行了对比分析。光合参数结果表明,黄瓜嫁接材料与自根苗材料的气孔导度、净光合速率、蒸腾速率以及胞间CO2浓度均不存在显著性差异（P≤0.05）。果实中9种矿质元素含量显示,元素Mn、Fe、P和K的含量在3种材料之间没有明显差异;而以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜果实相比自根苗果实Cu、Se元素含量升高,Mg元素含量降低;以抗线虫渐渗系10-1为砧木的黄瓜果实B元素含量升高,其他元素含量与自根苗无异。上述研究显示盆栽条件下,嫁接对黄瓜光合特性无显著影响。同时,不同砧木嫁接黄瓜果实中的矿质元素含量存在差异,证实砧木根系对土壤中矿质元素的选择性吸收影响了果实中的矿质元素含量。这为今后深入研究嫁接砧木根系影响黄瓜果实品质等相关机制奠定了基础。     

镁对温室黄瓜光合特性的影响

在温室无土栽培条件下研究了镁对黄瓜开花结果期光合特性的影响。结果表明,多镁胁迫增加了黄瓜叶片叶绿素a、叶绿素b含量,降低了 胡萝卜素含量,缺镁胁迫使黄瓜叶片叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素含量均极显著降低,但缺镁胁迫的叶绿素a/b最高;缺镁胁迫下黄瓜叶片净光合速 率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化呈单峰曲线变化,而多镁胁迫下Pn和Tr呈双峰曲线;多镁和缺镁胁迫的胞间CO₂浓度（Ci）、 多镁胁迫的Gs呈近似倒抛物线型;多镁和适镁处理叶片的光饱和点、CO₂饱和点以及表观量子效率和羧化效率都大于缺镁处理。缺镁胁迫下黄瓜光合 作用主要是受非气孔限制,而多镁胁迫下气孔因素和非气孔因素二者兼具。     

干旱胁迫对山葡萄光合作用及光响应特性的影响

采用盆栽试验研究了干旱胁迫对"左山一"和"双丰"山葡萄当年生扦插苗光合作用及光响应特性的影响。结果表明:干旱胁迫能显著降低山葡萄的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY),而光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)得到显著提高。无论在正常供水还是各种干旱胁迫处理情况下,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)和气孔导度(Gs)都随光强增加呈逐渐上升的趋势,而后趋于平缓,胞间CO2浓度(Ci)随光强的增加呈下降趋势而后趋于平缓;与CK相比,各梯度干旱处理的山葡萄Pn、E和Gs值均低于CK,Ci随干旱胁迫程度的加重先降低后升高。因此认为,山葡萄对干旱胁迫敏感,生产中在山葡萄的生长季节要保证充分灌水。     

光合菌肥对黄瓜生长和品质的影响

在日光温室内研究了不同浓度光合生物菌肥对黄瓜植株生长、营养元素吸收、产品器官重金属物质降解及营养品质的影响。结果表明:叶面喷施光合生物菌肥,可提高黄瓜对氮磷钾营养元素的吸收,并降低果实中重金属的污染,同时促进植株的生长,提高果实营养品质。在生产中,喷施稀释60倍的光合生物菌肥,黄瓜植株生长良好,果实中重金属污染程度低,品质好。