稻鱼共作对水稻叶绿素荧光特征及产量的影响

为探究稻鱼共作系统对水稻叶绿素含量（SPAD值）、荧光参数及产量的影响,设置9000（M1）、15 000（M2）和21 000尾/hm²（M3）稻田鱼放养密度,以水稻单作为对照（CK）,测定水稻不同生育期叶片SPAD值、叶绿素荧光参数和水稻产量及其构成要素。结果表明,与CK相比,在水稻分蘖期和成熟期,各处理叶片光合系统Ⅱ的最大光化学量子产量（F_v/F_m）和潜在光化学活性（F_v/F_o）均显著提高,且成熟期M1和M2处理的剑叶非光化学猝灭系数q_N和NPQ均显著降低;抽穗期各处理SPAD值均比CK显著提高。与CK相比,各处理结实率均显著提高,实际产量均增加,田鱼产量表现为M2>M3>M1,但无显著差异。相关性分析表明,水稻叶片SPAD值、F_v/F_o、F_v/F_m与有效穗数、结实率和产量呈显著正相关,q_N和NPQ与穗粒数呈显著负相关。综上,稻鱼共作系统提高了光能转化效率,减少了光能热耗散,改善了水稻的光合特性,有利于稳定及提高水稻产量。本试验中稻田鱼15000尾/hm²为适宜的放养密度。     

谷子和玉米叶片光合荧光参数对烟嘧磺隆胁迫的响应差异

为探明谷子和玉米对烟嘧磺隆胁迫差异的光合生理机制,采用盆栽试验,选用谷子（张杂10号和晋谷21号）及玉米（迪甜8号和农大108号）为试验材料,在四叶一心期喷施5个不同剂量的烟嘧磺隆,分别在处理后7d和15d测定幼苗株高、叶面积、SPAD值、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、叶片最大光化学产量（F_v/F_m）、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学猝灭系数（q_P）和非光化学猝灭系数（NPQ）的变化。结果表明,除7.5g/hm²的烟嘧磺隆处理之外,张杂10号、晋谷21号和迪甜8号的株高、叶面积、SPAD值、P_n、G_s、T_r、F_v/F_m、Y(Ⅱ)和q_P在用药后7d和15d时均显著低于对照,各指标在用药浓度15.0~60.0g/hm²处理之间的下降幅度均随烟嘧磺隆剂量的升高而增大;而C_i和NPQ却呈相反趋势。在15.0~120.0g/hm²处理之间,处理后7d和15d农大108号的所有指标均与对照差异不显著。综上所述,谷子对烟嘧磺隆的抗性弱于玉米,品种间也存在差异,部分原因是烟嘧磺隆显著降低了敏感品种叶片的叶绿素含量,虽然增加了光能热耗散,但PSⅡ功能还是受到抑制,导致光合能力下降。     

外源硒对高粱产量、籽粒硒含量及品质的影响

在高粱关键生育期叶面喷施不同剂量Na₂SeO₃,研究外源硒对高粱产量、品质及籽粒硒含量的影响,明确施用外源硒的最佳剂量和最适宜时期,同时为研究硒对高粱生理方面的影响及富硒高粱的生产提供理论依据。以糯高粱品种晋糯3号为材料,采用随机区组试验,设置0（CK）、40（T1）、80（T2）、120（T3）和160mg/kg Na₂SeO₃（T4）5个供硒水平,分别在苗期、拔节期和挑旗期进行叶面外源硒喷施,研究不同时期、不同剂量供硒条件下高粱产量、品质及籽粒硒含量的变化规律。结果表明,施用外源硒一定程度上可以提高高粱籽粒硒含量,不同时期喷施外源硒对高粱籽粒硒含量的影响为挑旗期>拔节期>苗期。在人体吸收硒的安全摄入范围内,挑旗期T2施硒剂量下,晋糯3号籽粒硒含量2年平均为0.295mg/kg,比CK平均提高83.5%。叶面喷施硒对提高高粱籽粒粗蛋白和粗淀粉含量有促进作用,喷施时期对高粱品质的影响为挑旗期>拔节期>苗期>CK。挑旗期T2处理的籽粒粗蛋白和粗淀粉含量最高,分别比CK提高11.25%和1.40%。叶面喷施合适剂量的Na₂SeO₃能够明显提高高粱籽粒硒含量,改善高粱籽粒营养品质,对高粱增产有一定促进作用。综合所述,挑旗期是高粱富硒的最佳喷施时期,最适宜的叶面施硒（Na₂SeO₃）剂量为80mg/kg。     

5-氨基乙酰丙酸对绿豆碳代谢及产量的影响

以绿豆品种绿丰2号和绿丰5号为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（ALA）拌种处理,未用ALA拌种为对照,研究ALA对始花期绿豆碳代谢及产量的影响。结果表明,ALA提高了2个绿豆品种叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量,同时显著增强了2个绿豆品种叶片净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率,提高了胞间CO₂浓度与外界CO₂浓度比值,降低了气孔限制值。ALA能有效提高2个品种光合系统潜在活性（F_v/F_o）,分别较对照增加11.98%和5.49%,显著提高了实际光化学量子效率,提高了功能叶片蔗糖含量,降低淀粉含量,并提高了蔗糖合成酶活性,降低了酸性转化酶活性。ALA可有效促进V1–V5期绿豆叶面积指数增加。拌种处理通过改善绿豆百粒重、单株粒数、单株粒重及单株荚数等产量构成因素来提升产量。综上,ALA能够有效改善不同绿豆品种的光合特性和碳代谢途径。     

铁、镉及其互作对水稻光合原初反应的影响

铁（Fe）在植物光合作用中发挥着重要作用,而镉（Cd）则对光合作用产生多方面的干扰。叶绿素荧光能够反映光合系统活性及电子传递效率。研究Fe、Cd及其交互作用对光合速率及叶绿素荧光参数的影响,揭示水稻光合原初反应对Fe、Cd处理的响应及其机制。采用土培盆栽方式,研究0（Fe0）、1.0（Fe1）和2.0g/kg（Fe2）3个Fe浓度以及0（Cd0）和2.0mg/kg（Cd2）2个Cd浓度处理下水稻光合作用参数、叶绿素荧光参数和即时荧光动力学曲线（OJIP）的变化规律。结果表明,水稻生长前期Fe1处理光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）及叶绿素荧光强度提高,而Fe2和Cd2处理均降低。水稻生长后期Fe1和Fe2处理均有利于维持较高的P_n、C_i、G_s及叶绿素荧光强度,但Cd对这些指标表现为抑制作用。水稻生长前期,Fe、Cd均提高最大光化学效率（F_v/F_m）,生长后期Fe0Cd2或Fe2Cd2处理F_v/F_m却显著降低。Fe1处理不仅对水稻光合作用具有明显促进作用,还能缓解Cd对光合作用的干扰,而Fe2处理显著抑制光合作用,降低水稻干物质累积。Cd2处理导致光合作用下降,同时扰乱Fe在光合作用中的生理功能。因此,稻田土壤中施用适量的铁肥有利于促进水稻光合作用,降低Cd毒害。     

生物炭基肥对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响

为明确生物炭基肥在马铃薯生产上的应用效果,以马铃薯品种中薯3号为材料,采用随机区组设计,研究大田条件下,0（CK₀）、300（T₁）、600（T₂）、900（T₃）、1200（T₄）kg/hm²生物炭基肥及与之等量N、P、K化肥（分别为CK₁、CK₂、CK₃、CK₄）对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响。结果表明,在马铃薯苗期,土壤脲酶活性表现为CK₄>T₄>CK₃>T₃>CK₂>T₂>CK₁>T₁>CK₀;在块茎增长期和成熟收获期,土壤脲酶活性表现为T₄>CK₄>T₃>CK₃>T₂>CK₂>T₁>CK₁>CK₀。马铃薯不同生育时期土壤脲酶活性表现为块茎增长期>成熟收获期>苗期。不同土层脲酶活性表现为0~10cm>10~20cm>20~40cm。马铃薯产量为T₃>T₄>CK₃>T₂>CK₄>T₁>CK₂>CK₁>CK₀。马铃薯产量与各土层脲酶活性均呈正相关,且在块茎增长期和成熟收获期相关性达到极显著水平。生物炭基肥施用量为900kg/hm²时马铃薯产量最高,是适合浙江地区马铃薯种植的推荐施肥量。     

促根剂对甘蔗单芽种茎的生长及产量影响

为优化甘蔗高产高效栽培技术,以桂糖49号为试验材料,研究了促根剂处理甘蔗单芽种茎对其农艺性状、生理生化指标、品质及产量的影响。结果表明,与不包衣（CK₂）相比,包衣+50mg/L促根剂（T₁）、包衣+100mg/L促根剂（T₂）和包衣（CK₁）的甘蔗出苗率、分蘖率、株高和有效茎数显著提高,产量分别增加27.5%、9.2%和8.2%,产糖量分别增加27.4%、9.2%和8.3%;同时,促根剂可提高甘蔗生长速度,提高甘蔗叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,对甘蔗品质略有提升,但不显著。因此,促根剂能有效促进甘蔗生长,提高甘蔗产量和产糖量,促根剂浓度100mg/L的效果最佳。     

不同灌水量下喷施腐植酸对燕麦光合特性及产量的影响

研究旨在明确不同灌水量下喷施腐植酸对燕麦光合特性及产量的影响。在防雨棚池栽条件下,以蒙农大燕1号为试验材料,在3种不同灌水量（60、120和180mm）处理下,于孕穗期和开花期分别在叶面喷施腐植酸（HA）和等量清水（WT）,CK为不喷施处理,分析测定燕麦植株形态、光合参数及产量构成因素等指标。结果表明,在60mm和120mm灌水量下,HA处理的株高、单株叶面积、气孔导度（G_s）、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）均显著提高（P<0.05）,胞间CO₂浓度（C_i）降低,60mm灌水量下各指标增幅高于120mm灌水量;P_n平均分别提高了43.4%和36.3%,单株叶面积平均分别提高了54.3%和34.7%（P<0.05）;与CK相比,喷施HA后籽粒产量显著提高,60mm和120mm灌水量下增产率分别达22.7%和18.0%,穗长和单穗粒数均显著增加（P<0.05）;而WT处理对植株形态、光合参数和产量等指标无显著影响。180mm灌水量,HA处理P_n和单株叶面积较CK和WT显著增加,籽粒产量提高幅度不显著。综上,在较低灌水量下喷施腐植酸可以改善燕麦光合能力,促进籽粒灌浆并提高籽粒产量。     

玉米叶片“源”的高温胁迫阈值研究

为了明确玉米叶片“源”的高温胁迫温度阈值,采用盆栽试验,利用可精准控温（模拟大气温度变化）的人工气候室,以日最高温32℃为对照,分别设置日最高温34℃、36℃和38℃ 3个处理,于玉米拔节期进行持续10d的温度控制试验,比较叶片光合作用光反应和暗反应阶段对不同高温的响应,以及叶片气孔和叶绿体超微结构的变化。光反应阶段,38℃处理下的光系统Ⅱ最大光化学量子产量（F_v/F_m）和实际光化学量子产量Y（Ⅱ）与其他处理相比均显著降低,但胁迫解除后均恢复至正常水平,而其他3个处理无显著性差异;暗反应阶段,与对照相比,36℃和38℃处理的叶片净光合速率（P_n）均显著降低,胞间CO₂浓度（C_i）均显著升高,且38℃处理在胁迫解除后P_n未能恢复。透射电镜结果显示,在36℃和38℃处理下,叶绿体结构逐渐紊乱降解,脂质球体含量增加,淀粉粒合成减少。综上可知,对于玉米叶片“源”,日最高温的胁迫阈值是36℃,阈值附近的高温胁迫主要是限制光合作用的暗反应阶段。     

5-氨基乙酰丙酸和乙烯利对东北春玉米功能叶光合生理特性和产量的影响

以中单909为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）和乙烯利（ETH）不同浓度复配组合,于拔节期（V6）进行叶面喷施。研究5-ALA-ETH复配剂对缓解东北春玉米冠层郁闭效应、提高叶片净光合效率（P_n）、增强叶片的光合产物供给能力、保障春玉米稳产增产的调控效应。结果表明,A2E1（22.5g/hm² 5-ALA+450mL/hm² ETH）处理能够增强叶片的光合生理活性,调控效果最佳,其中V7期叶片叶绿素含量相比对照（CK）显著提高8.9%,V12期叶片RuBP羧化酶（RuBPCase）和PEP羧化酶（PEPCase）活性比CK分别显著提高65.2%和87.1%,V8和V12期叶片P_n比CK分别显著提高14.8%和24.5%。同时,该处理提高了叶片蔗糖的合成能力,其中V12期叶片蔗糖合酶（SS）活性比CK显著提高85.0%,V11期蔗糖磷酸合酶（SPS）活性比CK显著提高33.1%,V7、V9和V12期叶片蔗糖含量比CK分别显著提高69.2%、16.8%和78.6%。在玉米收获期,A2E1处理显著增加了玉米穗长、穗粒数和产量,相比CK分别提高了5.4%、6.2%和5.4%,玉米秃尖长显著缩短50.4%。综上所述,5-ALA（22.5g/hm²）和ETH（450mL/hm²）复配能够改善东北春玉米生育期内光合生理特性,提高收获穗粒数和产量,增强其抵抗冠层郁闭效应胁迫的能力。     

外源褪黑素对红小豆生长、光合荧光特性及产量构成因素的影响

以黑龙江省主栽红小豆品种珍珠红为供试材料,采用盆栽方式,分别在苗期、花荚期和鼓粒期喷施0（CK）、50、100和200μmol/L褪黑素,探讨外源褪黑素对红小豆生长、光合荧光特性和产量构成因素的影响。结果表明,与CK相比,50、100和200μmol/L褪黑素处理均能增加红小豆株高、叶面积和干物质积累,提高红小豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、最大光化学效率和潜在光化学活性,且褪黑素浓度为100μmol/L时各指标提高幅度最大。在苗期、花荚期、鼓粒期喷施100μmol/L褪黑素处理的红小豆单株粒重分别为5.53、6.13和5.90g,与CK相比分别增加了6.3%、12.1%和9.5%。综上可知,红小豆花荚期喷施100μmol/L褪黑素增产效果最显著。     

玉米–大豆带状种植中套作高光效玉米窄行穂位叶光合特性对弱光胁迫的响应

玉米–大豆带状套作模式下,宽窄行种植玉米,窄行叶片存在着明显的光限制现象。采用低(A1:众望玉18)、中(A2:川单418)、高(A3:荣玉1210)光效玉米品种,玉米–大豆带状套作种植模式,带宽固定为2 m,每带种植2行玉米2行大豆,设置大豆行距40 cm和玉米不同的窄行行距(B1:20 cm; B2:40 cm; B3:单作)。探究套作高光效玉米窄行穂位叶在不同窄行光胁迫下的光合指标差异。结果表明,与低光效和中光效品种玉米相比,套作常规行距(40cm)下,高光效玉米品种(荣玉1210)窄行穗位叶光合速率、PEPCase活性分别显著高出46.9%、230.1%和11.8%、13.98%;对弱光(10:00前、16:00后)的利用效率及叶绿体结构完整程度较高,而叶绿素初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)较低;随套作窄行行距减小,3类品种玉米窄行穗位叶光合速率、光合作用关键酶活性均呈下降趋势,叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)及有效光化学量子产量(Fv'/Fm')均呈现不同程度的升高,但均以套作高光效玉米变化幅度最小。套作高光效玉米在套作环境中窄行穗位叶的光合速率、光合作用关键酶活性、产量与单作差异均未达显著水平,而低光效玉米和中光效玉米套作与单作相比,光合速率、PEPCase活性显著降低28.9%、24.2%和7.4%、5.5%。因此,不同玉米品种适应套作窄行光胁迫的能力差异显著,套作高光效玉米(荣玉1210)在套作条件下仍具有相对理想的光合生理指标,这为其适应套作光环境并获得高产提供了理论依据。     

海岛棉品系对脱叶剂喷施时间及频次的响应研究

为明确脱叶剂喷施时间、频次对不同海岛棉品系脱叶、吐絮、产量性状及纤维品质的影响，以品系ZX102和ZX113为试验材料，采用三因素完全随机试验，设置3个喷施时间，2种喷施频次，分析不同海岛棉品系对不同处理的响应。结果表明：使用脱叶剂能明显提高脱叶率，吐絮率为40%和50%下两品系药后15 d左右时脱叶率已达90%且显著高于清水对照(P<0.05)；吐絮率40%和50%下使用脱叶剂使两品系马克隆值、上半部平均长度、比强度有所降低，表现为：CK>T₂>T₁，其中40%时T₁处理的马克隆值显著低于CK(P<0.05)，不同处理下两品系铃重和籽指表现为：CK>T₂>T₁，其中40%时T₁处理的铃重显著低于CK(P<0.05)。在海岛棉机械采收实践中，为保证产量和纤维品质，当田间吐絮率50%时可采用T₂喷施方式来实现。     

幼苗期不同节位摘心对高产春大豆根系生长和产量的影响

为揭示幼苗期不同节位摘心对高产春大豆根系生长和产量的影响规律,设置了覆膜条件下第一片复叶全展后子叶节摘心（SP₁）、真叶节摘心（TP₁）、复叶节摘心（CP₁）和不覆膜条件下于复叶节摘心（CP₂）4个处理,并设置了不摘心对照组(CK₁和CK₂),系统研究了2种模式下摘心后根系形态和根系活力时空分布特征以及产量构成。结果表明,与对照相比,不同摘心处理的总侧根干重和根系活力均显著增加,且复叶节摘心处理的根系增量高于子叶节摘心处理和真叶节摘心处理,覆膜摘心处理高于不覆膜摘心处理;0~20cm根系增量高于20~40cm根系增量;摘心后第60天（始粒期）CP₁处理的最大总侧根干重、总侧根长度和总侧根表面积分别较对照提高了57.48%、54.03%和55.43%,CP₂处理分别提高了17.95%、10.57%和11.22%,CP₁处理0~20cm和20~40cm根系活力分别较对照提高了29.28%和24.01%,CP₂处理分别提高了31.65%和9.50%;CP₁处理群体荚数和群体粒数分别较CK₁提高了22.05%和18.52%,CP₂处理分别较CK₂下降了1.71%和4.61%（P > 0.05）,但CP₁百粒重和籽粒产量分别较对照提高了4.88%和21.00%,CP₂处理分别提高了9.01%和3.98%。由此认为,复叶节摘心对高产春大豆根系生长、单株荚粒数、百粒重和籽粒产量均有显著促进作用,可以为大豆高产育种及冰雹灾后管理提供理论依据。     

荫蔽锻炼对大豆苗期光合特性的影响

荫蔽是影响间套作大豆产量进一步提高的限制因素。为探究荫蔽锻炼对大豆叶片光合、荧光特性的影响,本研究采用盆栽试验,分别用远红光LED灯(λ=730nm)、30%透光率遮阳网模拟荫蔽信号和荫蔽胁迫,分锻炼(S1)–恢复(S2)–胁迫(S3)3个阶段,以全过程自然光照为对照(LLLL),设荫蔽信号锻炼(LFLS)、荫蔽胁迫锻炼(LSLS)、不锻炼(LLLS) 3个处理,分析其S3阶段遭受荫蔽胁迫时叶片光合色素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数的响应特征。结果表明, LFLS和LSLS较LLLS老叶和成熟叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量以及叶绿素总含量显著增加,老叶和新叶叶绿素a/b显著下降。除LSLS成熟叶外,各叶位净光合速率、气孔导度均较未锻炼处理显著增加,老叶和成熟叶锻炼与未锻炼处理胞间二氧化碳浓度差异不显著。与对照相比,无论锻炼与否,后期荫蔽使Fo、qp、NPQ、ΦPSII、ETR降低,而F_v/F_m和F_v'/F_m'则升高,其中,S1阶段的锻炼处理较未锻炼处理Fo下降的幅度更小;老叶qp较对照降低幅度依次为LFLSLLLSLSLS,成熟叶为LSLSLFLSLLLS,新叶为LSLSLFLSLLLS;ΦPSII、ETR均较对照降低但处理间差异不显著; LLLS、LFLS、LSLS新叶中F_v'/F_m'则分别比对照增加6.51%、8.79%和12.05%(P0.05),锻炼后增加幅度更大。由此可见,通过荫蔽锻炼,大豆能通过光合特征的可塑性来适应光环境并表现出更强的荫蔽耐受能力。     

水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响

Fixed position experiments were conducted in 2017 and 2018, and split plot arrangement with the main treatment for full irrigation (W₁) with irrigation amount was 4800 cubic meters per hectare and deficit irrigation (W₂) was 2400 cubic meters per hectare, and the secondary treatment including treatments without fertilization (CK), single application of chemical fertilizer (CF), 75% chemical fertilizer with 25% organic fertilizer (M₁), 50% chemical fertilizer with 50% organic fertilizer (M₂), and 25% chemical fertilizer with 75% organic fertilizer (M₃). The effects of chemical fertilizer reduction and organic fertilizer application on photosynthetic characteristics and yield of cotton were studied to provide theoretical basis for rational utilization of organic fertilizer and reduction of chemical fertilizer input under water deficit. Under deficit irrigation, leaf area index (LAI), net photosynthetic rate (P_n), stomatal conductance (G_s), above-ground dry matter accumulation and seed yield of cotton were all lower than that under full irrigation, while irrigation water productivity (IWP) and intercellular CO₂ concentration (C_i) were higher. The chemical fertilizer reduction combined with application of organic fertilizer could effectively improve the LAI after the full squaring stage, improve P_n and G_s of cotton in all stage, promote the accumulation of vegetative and reproductive organs dry matter, improve its transfer to the reproductive organs, improve the IWP and seed yield, and also increase the moisture content of soil surface in the period of full boll stage and boll opening stage. The effects among different organic fertilizer treatments on LAI, P_n and seed yield were all presented as M₁ > M₂ > M₃, and under the treatment of M₁, the average seed cotton yield of two years increased compared with CF and CK by 6.9% and 62.1% respectively. Whereas, the effects under deficit irrigation were presented as M₂ > M₁ > M₃, and the two years’ average seed yield increased by 19.9% and 79.3% respectively compared with CF and CK under M₂. Chemical fertilizer reduction and organic fertilizer application were beneficial to increase the yield of seed cotton under water deficit, and alleviate the influence of water deficit on cotton growth and development, M₂ (50% fertilizer +50% organic fertilizer) was the best treatment.