苗期高温高湿影响番茄花芽分化进程的机理探讨

以番茄品种“寿和粉冠”为试材，于2020年4−7月在南京信息工程大学农业气象试验站进行气温、空气相对湿度、处理天数的正交试验，气温（昼温/夜温）设4个处理水平：T1(32℃/22℃）、T2(35℃/25℃）、T3（38℃/28℃）和T4（41℃/31℃）；空气湿度设3个处理水平：H1（50%）、H2(70%)和H3（90%），误差范围在±5个百分点；处理天数为2、4、6和8d。以昼温/夜温28℃/18℃、空气相对湿度45%～55%处理为对照（CK）。在番茄花芽分化各个时期分别测量顶芽内源激素、淀粉和可溶性糖含量，在现蕾期测量茎粗、单株干质量、壮苗指数和叶绿素含量，以研究苗期高温高湿影响番茄花芽分化进程的机理。结果表明：（1）随着温度升高，整个花芽分化过程随着温度的升高而延长，而空气相对湿度和处理天数对番茄花芽分化进程影响不大。（2）不同处理下番茄顶芽IAA和GA3含量随着花芽分化出现降—升—降的趋势，ZT和ABA含量出现与IAA完全相反的趋势。IAA、ZT、GA3含量均随着温度、相对湿度和处理天数的增加逐渐降低，ABA含量随着胁迫程度的增加逐渐升高。（3）番茄叶片淀粉和叶绿素含量随花芽分化进程逐渐降低，可溶性糖含量从未分化期到雄蕊分化期逐渐升高，雌蕊分化期间逐渐降低。随着胁迫程度的加深，各处理间差异显著。表明高温高湿对番茄花芽分化的抑制作用可能与内源激素含量变化、营养物质减少有关，花芽分化初期环境温度应控制在CK水平，温度越高越不利于番茄花芽分化。     

空气相对湿度对高温下番茄幼苗营养物质含量及干物质分配的影响

以番茄品种“金粉五号”为试材,于2016年4?9月在南京信息工程大学利用人工气候箱进行试验,设置温度为41℃（昼温）/18℃（夜温）,空气相对湿度（白天）分别设置为50%、70%和90%（正负误差控制在5个百分点）,并以28℃/18℃、45%～55%为对照处理（CK）,测定不同处理对植株各器官营养物质及干物质分配的影响。结果表明：（1）高温条件下,番茄幼苗各器官的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于正常温湿度条件下（CK）,而蛋白质含量则显著低于CK（P<0.05）;从不同空气湿度处理来看,增加湿度至70%以上时幼苗各器官可溶性糖含量降低,且湿度越高其含量越低,处理间差异显著（P<0.05）;而游离氨基酸和可溶性蛋白含量表现为,随着空气相对湿度的增大,番茄幼苗各器官的游离氨基酸和可溶性蛋白含量明显上升。（2）高温条件下番茄幼苗叶片干物质分配比例增加,茎秆和根系干物质分配比例均降低,且湿度越低,其分配比例与CK差距越大,在50%湿度处理下,幼苗茎秆和根系干物质分配比例显著降低（P<0.05）,对植株生长极为不利。（3）在高温胁迫解除后,70%和90%湿度处理的幼苗有更高的恢复能力,在恢复处理的第12天植株营养物质含量和干物质分配比例基本恢复至CK水平。说明41℃高温环境中增加空气湿度至70%以上有效提高了番茄植株的耐热性和胁迫解除后的恢复能力。     

高温高湿胁迫对黄瓜产量形成的影响机理

以黄瓜品种‘津优101’（Jinyou101）为试材,于2020年5-9月在南京信息工程大学人工气候室开展人工环境控制实验,以探明高温高湿复合灾害对设施黄瓜产量形成的影响机理。利用温度、湿度、持续时间三因素进行正交试验设计,昼温/夜温设置32℃/22℃、35/25℃、38℃/28℃和41℃/31℃共4个水平,空气相对湿度设置50%、70%和90%共3个水平（湿度变化范围控制在±5个百分点）,持续时间设计3、6、9和12d。以昼温28℃/夜温18℃、空气相对湿度50%±5个百分点处理为对照（CK）。测定叶片光合参数、叶绿素含量、顶芽内源激素含量,观测各个节位的花性分化情况及最终产量。结果表明：（1）黄瓜叶片的叶绿素总量随着处理温度的升高和胁迫时间的延长,下降幅度逐渐加大。胁迫12d后叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量达到最低值,分别较CK下降31.51%、22.62%、37.10%;（2）黄瓜叶片的Pmax（最大净光合速率）、LSP（光饱和点）、AQE（表观量子效率）值均随着高温高湿胁迫程度的加深显著降低,41℃高温处理后黄瓜叶片的LSP、AQE、Pmax值达到最低,分别较CK降低48.78%、40.00%、43.04%,日最高温度32～41℃范围内,70%空气相对湿度处理下黄瓜叶片的Pmax值高于其它湿度处理,与CK差异较小;（3）在植株花芽分化进程中,黄瓜顶芽中的ZT（反玉米素）、ABA（脱落酸）和GA3（赤霉素）含量均呈现出先升高后降低的趋势,IAA含量则随着黄瓜植株的生长逐渐减小。黄瓜顶芽中的ZT、IAA、GA3含量均随着温度、胁迫天数的增加而逐渐降低,ABA含量呈反向变化。41℃高温处理结束当日,黄瓜顶芽中ZT、IAA、GA3含量分别较CK降低47.37%、26.38%、83.65%,ABA含量则较CK提高27.27%;胁迫12d后黄瓜顶芽中ZT、IAA、GA3含量达到同时期内的最低值,分别为0.07、1.11、0.75µg·g⁻¹,而ABA含量则达到同时期内最高值,为1.89µg·g⁻¹;（4）高温高湿胁迫提高了黄瓜各雌花产生节位,而雌花节率和雌雄花花芽数量则降低;70%空气相对湿度处理下雌花产生的节位有所降低,雌花节率和雌花花芽数量有所提高;（5）高温高湿胁迫导致黄瓜产量显著降低,41℃处理后黄瓜产量较CK降低38.50%。研究发现高温通过抑制黄瓜叶片的光合作用,扰乱顶芽中的内源激素平衡,使雌花分化数量减少,从而导致最终产量降低。     

苗期高温高湿条件对黄瓜叶片光系统Ⅱ中心叶绿素荧光特性的影响

以黄瓜品种‘津优101’(Jinyou101）为试材,进行人工环境控制试验,设计三因素正交试验,高温设计4个水平,即32℃（日最高气温）/22℃（日最低气温）、35℃/25℃、38℃/28℃和41℃/31℃;空气相对湿度设计3个梯度水平,分别为50%±5个百分点、70%±5个百分点和90%±5个百分点,处理持续时间为3d、6d、9d和12d,以28℃/18℃、50%±5个百分点为对照（CK）。测定不同处理下黄瓜叶片叶绿素荧光诱导动力学参数,以了解高温高湿对黄瓜叶片光系统Ⅱ中心叶绿素荧光特性的影响。结果表明：在日最高温度32～41℃范围内,随着温度的升高,苗期黄瓜叶片快速荧光动力学标准化曲线ΔV_t在J相和K相呈现明显凸起,41℃处理ΔV_t的曲线凸起最明显（ΔV_J=0.24848、ΔV_K=0.09116）,且ΔK和ΔJ均>0,标准化曲线ΔWt呈现明显的K峰,70%空气相对湿度处理的标准化曲线ΔV_t无明显凸起（ΔV_J=0.00421,ΔV_K=-0.0031）。随着温度的升高,单位反应中心耗散掉的能量（DI_o/RC）、用于热耗散的量子比率（φD_o）均有所升高,41℃处理下最高,较CK分别增加85.24%和18.96%;用于电子传递的量子产额（φE_o）、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量（ET_o/RC）有所降低,41℃处理下最低,较CK分别减少49.64%和38.05%。在高温胁迫下,空气相对湿度70%处理下ET_o/RC和φE_o均大于50%和90%处理,较50%处理分别增大28.69%和47.04%,较90%处理分别增大18.36%和12.02%。研究认为高温破坏了黄瓜叶片光系统的结构和功能,使光化学效率下降,70%空气相对湿度可以减轻高温对光系统Ⅱ供体侧和受体侧的损害,缓解高温对黄瓜叶片光合机构的伤害。     

高温与空气湿度交互对花期番茄植株水分生理的影响

以番茄品种“金冠5号”为试材,在人工气候箱内进行正交试验,设计日最高气温（℃）/最低气温（℃）分别为32/22、35/25、38/28、41/31共4个温度处理水平,空气相对湿度分别为50%±5%、70%±5%、90%±5%,处理天数为3、6、9、12d,并以28/18、50%±5%为对照（CK）,测定不同处理下番茄苗叶片生理指标的变化。结果表明：在32～41℃高温处理下,叶片气孔导度Gs、蒸腾速率Tr在日最高气温35℃时最高,分别为0.109μmol·m-2·s-1、0.21μmol·m-2·s-1;叶水势ψw、根系活力Rv、根冠比R/S、净光合速率Pn和水分利用效率WUE均随胁迫温度的升高而逐渐降低,日温41℃时较CK降低163.76%、66.63%、28.59%、73.90%和65.11%。高温条件下提高湿度至70%后,ψw、Gs、Pn、Tr和WUE分别较50%处理均有显著提高,且可以在28d内基本恢复至CK水平,在恢复期内根系恢复良好且保持较高WUE;但湿度提高至90%后,Gs和ψw有所上升,而Pn、Rv、R/S、WUE未能显著提高,且在恢复期内WUE较低。故在35℃及以上的高温环境中,提高空气湿度至70%可有效降低高温对番茄的危害,也有利于番茄灾后恢复。     

Bacillus amyloliquefaciens Pb-4对穴盘育苗番茄生长及生理特性的影响

【目的】 以穴盘育苗番茄为试材,研究分析了Bacillus amyloliquefaciens Pb-4对植物的促生作用及应用潜力,为该菌在番茄穴盘育苗上的应用提供理论依据。 【方法】 采用穴盘育苗的方法,以Bacillus amyloliquefaciens Pb-4在PYJ培养基中培养48 h的发酵液为接种剂,设置不接种 (CK) 和接种20 (T20)、60 (T60)、100 (T100) 和200 (T200) mL/L 基质5个处理,番茄幼苗四叶一心时取样分析其生理指标。 【结果】 1) Pb-4显著促进了番茄幼苗地上部的生长,其中T100处理的促生作用最强,株高、茎粗、叶面积以及地上部干重较CK处理显著增加了28.5%、23.9%、57.4%和42.4%,而T200处理的促生作用下降;Pb-4促进了番茄幼苗根系的生长,显著增加了根系直径大于0.5 mm的根长占总根长的比重,T20处理的根表面积和根体积最大,较CK处理显著增加了16.9%和34.2%,但与T100处理间差异不显著。2) Pb-4显著增加了番茄幼苗光合色素含量,其中T100处理的总叶绿素含量最高,CK处理最低,T20、T60、T100和T200处理分别较CK处理增加5.8%、9.4%、12.6%和7.6%;Pb-4提高了番茄幼苗茎、叶中IAA和GA₃的含量,而对根中IAA和GA₃的含量没有影响。3) 相关性分析表明,番茄株高、茎粗、叶面积、地上部干重与叶片光合色素含量、茎中IAA、GA₃以及叶片中GA₃的含量显著相关,而根系干重与光合色素含量、茎中IAA含量显著相关,根表面积与叶片IAA以及根系中GA₃的含量显著相关,根体积与叶片中IAA含量显著相关。 【结论】 Bacillus amyloliquefaciens Pb-4可促进番茄幼苗地上部生长,改变根系形态特征,提高番茄叶片光合色素以及不同器官中IAA和GA₃含量,其对番茄幼苗的促生作用在施用量为100 mL/L基质时最佳,超过该施用量促生作用降低。      

螯合剂HIDS对亚适温下西葫芦幼苗的影响

以西葫芦品种‘农园1号’为实验材料,设置7个处理：适温处理（昼/夜25℃/16℃）,浇灌1/3倍山崎黄瓜配方营养液（CK）;亚适温处理（昼/夜16℃/8℃）,浇灌1/3倍山崎黄瓜配方营养液（TCK）;亚适温条件下分别用1/3倍山崎黄瓜配方营养液配成HIDS浓度为100、400、700、1000、1300mg·L−1的营养液浇灌（分别为T1、T2、T3、T4和T5处理）,西葫芦幼苗在人工气候室内培养18d后,分析添加HIDS对西葫芦幼苗生长指标,叶片渗透调节物质、MDA、抗氧化酶活性、光合特性及荧光参数的影响。结果表明：TCK处理西葫芦幼苗生长状况、抗氧化酶活性以及光合能力均比CK处理差。亚适温下不同浓度HIDS处理均可缓解亚适温对西葫芦幼苗生长的抑制,最适浓度为700mg·L−1（T3）,其单株叶面积、全株鲜重、干重、可溶性蛋白、脯氨酸含量、POD、SOD、CAT活性比TCK处理显著提高,MDA含量显著降低;叶绿素总量以及净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度和气孔导度显著提高;叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ、Fv'/Fm'、ETR、qP升高,NPQ降低,可缓解亚适温对西葫芦光合器官造成的伤害。因此,添加适宜浓度的HIDS可通过促进西葫芦幼苗生物量积累及叶片中渗透调节物质的积累,减轻细胞膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活性和光合能力,以此提高西葫芦幼苗对亚适温的适应能力,以HIDS浓度为700mg·L−1时各指标最接近CK处理,缓解效果最好。     

基于高光谱参数建立苗期高温条件下草莓叶片叶绿素含量估算模型

以“红颜”草莓（Fragaria×ananassa Duch“Benihope”）为试材,于2021年9−11月在人工气候室进行苗期（9～12片真叶,叶长≥5cm）动态高温环境控制实验,日最高温度以32℃为起点,设置日最高气温/日最低气温分别为32℃/22℃、35℃/25℃、38℃/28℃和41℃/31℃共4个水平,持续时间分别为2d、5d、8d和11d,以28℃/18℃为对照（CK）。试验期间空气相对湿度60%～70%,光周期12h/12h（6：00−18：00）,光照强度800μmolm⁻²s⁻¹。测定不同处理下叶片叶绿素含量及高光谱反射率,对原始光谱进行变换,从而细化光谱特征信息。在相关分析的基础上,建立原始和一阶敏感波段植被指数,进而筛选出表征叶绿素含量的光谱特征参数,以期构建叶绿素含量最佳估算模型。结果表明：（1）随着温度的升高和高温持续时间的延长,草莓叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素（a+b）含量呈下降趋势。（2）草莓叶片原始光谱在可见光区域均存在绿峰和红谷,除绿峰和红谷外各处理间差异不明显,高温条件下的近红外区域反射率与CK相比出现不同程度的上升。与原始光谱相比,一阶导数光谱曲线震荡更剧烈,且能够显著突出红边参数特征,各处理的红边位置λ_r稳定在716nm,红边幅值D_r与红边面积S_r差异显著;而在连续统去除光谱中各处理的绿峰（550nm附近）和红谷（675nm附近）被完全突显出来。（3）在光谱反射率与叶绿素含量相关性分析的基础上,选取原始光谱与一阶导数光谱在可见光和近红外波段相关性最强的R₇₄₇、R₈₀₀和R'₇₁₆、R'₉₀₆为敏感波段组合,构建植被指数。（4）PVI、MSAVI、TSAVI、TSAVI'、DVI'、MSAVI'、PVI'、SAVI'、D_r和S_r指数与叶绿素含量相关性达极显著水平,可作为表征设施草莓叶片叶绿素含量对苗期高温胁迫响应的高光谱特征参数。其中以TSAVI、DVI'和PVI'植被指数建立的逐步回归模型为叶绿素含量最佳估算模型,其决定系数（R²）为0.843,均方根误差（RMSE）为0.379,相对误差（RE）为12.65%。     

灌浆结实期高温对水稻剑叶生理特性和稻米品质的影响

以水稻耐热品系996和热敏感品系4628为材料,在灌浆结实期利用人工气候室进行高温处理（9：00-17：00,37℃,17：00-翌日9：00,30℃）和适温处理（CK,9：00-17：00,30℃,17：00-翌日9：00,25℃）22d,研究高温胁迫对水稻剑叶光合特性、膜透性、抗氧化酶活性及稻米品质的影响,并进行对比分析.结果表明：（1）灌浆结实期高温胁迫下水稻剑叶叶绿素含量、叶绿素a/b和净光合速率均降低,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性表现出胁迫初期升高,高温处理5d后,随胁迫时间延长呈降低趋势,热敏感品系4628剑叶中叶绿素含量、净光合速率和抗氧化酶活性下降幅度大于耐热品系996;（2）高温下剑叶丙二醛（MDA）含量上升,相对电导率增加,热敏感品系4628增加幅度大于耐热品系996;（3）高温胁迫下垩白粒率和垩白度显著增加,精米率和整精米率显著降低,直链淀粉含量降低,蛋白质含量增加.灌浆结实期高温胁迫下,水稻功能叶抗氧化酶活性降低,膜透性增加,光合能力及光合产物的运输与卸载能力下降,可能是稻米品质降低的重要原因.     

高温处理对结果期草莓叶片衰老特征的影响

以‘日本丰香’(Fragaria ananassa Duch.cv Toyonaka)草莓品种为试材,于2010-12-2011-02在人工气候箱进行环境控制试验,以25℃为对照,设30、32、34、36、38℃共5个高温处理,分别在处理1、3、5d后,测定与叶片衰老特征密切相关的生理指标,包括叶片中超氧化岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质和叶绿素含量.结果表明,在30 ～ 38℃范围内,随着温度升高及处理时间的延长,草莓叶片中MDA含量呈持续增加趋势;经30 ～ 34℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性值均高于对照,其中SOD、POD酶活性在34℃处理3d后达到最高,可溶性蛋白质含量、CAT酶活性在34℃处理5d后达到最高.36℃及38℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性明显低于对照(P＜0.05);高温处理中叶片的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均低于对照,而且随着高温时间的延长,草莓叶片叶绿素a、b及类胡萝卜素含量都呈持续下降趋势.表明高温胁迫降低了草莓叶片保护酶活性,导致体内活性氧大量积累,抗氧化能力降低,加速了草莓叶片的衰老,研究结果为设施草莓高温气象灾害的防御提供了依据.     

高温胁迫后小白菜的补偿生长能力及防御机制

以小白菜品种“上海青”为研究对象,进行高温胁迫实验,设高温组（昼/夜温度为37℃/30℃）与对照组（25℃/18℃）,对小白菜高温胁迫3d、6d和9d后在25℃/18℃下的生长及恢复情况进行研究。结果表明：高温下小白菜生长受到显著抑制,胁迫3、6、9d后干物质相对增长率分别比对照下降32.68%、82.86%、100.00%。高温引起叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）下降,胞间CO2浓度（Ci）升高,丙二醛（MDA）含量升高,同时小白菜启动高温防御应答机制,保护酶活性上升,可溶性蛋白积累,叶绿素含量提高。胁迫解除后,3d及6d胁迫组Pn、Gs、Tr升高,Ci下降,MDA含量、可溶性蛋白与酶活性下降,处理组与对照差异逐渐减小。3d胁迫处理小白菜在恢复期的6～9d呈现超补偿生长,补偿指数为1.10。6d处理则一直呈现低补偿,9d胁迫处理小白菜均在恢复过程中死亡。因此,超过3d的高温胁迫将引起小白菜的不可逆损伤。灰色关联分析表明,Pn、Gs、可溶性蛋白、MDA、叶绿素含量对小白菜的补偿生长起到关键作用,是小白菜实现补偿生长的内在驱动机制。     

硅对番茄生长及光合作用与蒸腾作用的影响

为探讨番茄对硅的生理响应特性,本文采用营养液培养方法,研究了0（CK）、 0.6（T1）、 1.2（T2）、 1.8（T3）mmol/L 3个硅水平对番茄生长及水和CO2交换参数的影响。结果表明,番茄植株各器官硅含量均随营养液硅水平升高而显著增加,且以叶片差异最为显著,T1、 T2、 T3处理番茄叶片硅（SiO2）含量分别比CK高 250.90%、 403.59%、 552.69%; 番茄生长量、 叶片叶绿素含量均以T2、 T1处理较高,而T3处理则与CK无显著差异。T1、 T2处理的净光合速率（Pn）亦显著高于CK,在11: 00 Pn 达峰值时,分别比CK高15.36%和23.12%,而T3处理则比CK低5.74%;番茄叶片蒸腾速率（Tr）则随硅水平的提高而降低,13: 00时 T1、 T2、 T3处理的Tr分别比CK低7.42%、 11.47%和23.08%,硅处理番茄的瞬时水分利用效率（WUEi）均显著高于CK,11: 00时 WUEi 达峰值时,T1、 T2、 T3 处理分别比CK高 22.22%、 35.47%和17.52%。表明营养液硅（SiO2）水平以1.2 mmol/L为好。     

高温胁迫下番茄临界氮模型的建立及氮素营养诊断

临界氮浓度（Nc）是在一定生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度，对实时了解作物氮素营养状况，提高作物品质与产量，避免肥料浪费具有重要意义。为了研究高温胁迫下设施番茄植株氮素运营规律，确定番茄临界氮浓度，以番茄品种“金粉一号”（Jinfen 1）为试材，在南京信息工程大学Venlo型温室开展高温和施氮量双因素全面试验。设置昼温/夜温4个温度水平，即T1（25℃/15℃，CK）、T2（30℃/20℃）、T3（35℃/25℃）和T4（40℃/30℃），5个施氮量水平，即不施用氮肥N1、0.5倍推荐施肥N2（1.3g·株−1）、0.75倍推荐施肥N3（1.95g·株−1）、正常推荐施肥N4（2.6g·株−1，CK）、1.25倍推荐施肥N5（3.75g·株−1）。在盆栽番茄植株开始吸收肥料后于不同温度处理的气候箱内进行高温试验，高温处理7d后，移至常温下Venlo型试验温室内继续培养，第2日开始，通过定期破坏性取样，系统测定植株生物量和各器官含氮量。结果表明：各高温氮素处理下番茄植株的干物质量（DM）均随着生育期的发展而逐渐增大，设施番茄临界氮浓度与地上部生物量之间符合幂指数关系，即Nc=a·DM−b，其中，T1：Nc= 4.167DM−0.252；T2：Nc= 4.689DM−0.375；T3：Nc= 3.287DM−0.353；T4：Nc=3.812DM−0.403。随着高温胁迫程度加重，番茄临界氮浓度呈现先增大后减小的趋势，低氮处理下的干物质积累量高于高氮处理；随着施氮量的增加，各温度处理下的植株营养指数（NNI）增大，且随着处理时间延长植株营养指数大体呈现降低趋势。     

地面覆盖对避雨葡萄园土壤水分、温度及酶活性的影响

为评价不同覆盖材料在避雨葡萄园中的覆盖效果,以夏黑葡萄为试材,以地表裸露为对照(CK),设置秸秆处理(SM)、透明地膜处理(WM)、反光膜处理(RM)、地布处理(CM)4种地表覆盖处理,通过田间试验,研究不同覆盖材料下避雨葡萄园中近地表空气温度和相对湿度、土壤温度和含水量及酶活性的季节变化特征。结果表明,3—10月,WM和RM葡萄园近地表平均气温分别增加0.15℃、0.52℃、平均空气湿度分别降低4.06、4.68个百分点,而CM和SM近地表平均气温分别降低0.29℃、1.02℃,平均空气湿度分别增加2.67、7.94个百分点。与CK相比,3—10月WM的5~25 cm土层平均地温增加1.38℃,5月WM的0~60 cm土层土壤含水量增加2.77个百分点;而3—9月SM、CM和RM的5~25 cm土层平均地温分别降低3.50℃、2.56℃、1.00℃,10月地温则分别提高0.34℃、0.46℃、0.11℃,5月SM、CM和RM的0~60 cm土层土壤含水量分别提高4.24、4.06和5.60个百分点。各处理土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均表现为夏季较高、春秋季较低,而SM过氧化氢酶活性夏季较高,其他处理的过氧化氢酶活性春季较高;3—9月土壤酶指数的平均值表现为SM>CM>WM>RM>CK,分别较CK提高81.26%、27.91%、25.74%和14.55%。过氧化氢酶可作为避雨葡萄园中土壤酶活性差异的指示指标。本研究为避雨葡萄园覆盖材料的选择提供理论依据和实践参考。     

水冷苗床不同时段根际降温对番茄幼苗生长的影响

根际高温是影响夏季蔬菜集约化育苗主要障碍因子之一,水冷苗床是根际降温的一种有效方式。为了科学利用水冷苗床这一根际降温装置,该文以水冷苗床作为根际降温方式,设置了5个不同的降温时段,依次为M1(07:00-11:00)、M2(11:00-15:00)、M3(07:00-19:00)、M4(19:00-07:00)和M5(全天降温),以根际不降温的苗床为对照。研究了水冷苗床不同时段的根际降温效果及对番茄幼苗生长的影响。结果表明:水冷苗床任一时段根际降温均降低了番茄幼苗根际日均温和最高温度,其中处理M3(07:00-19:00)和处理M5(全天降温)降温效果最为显著,番茄幼苗根际日均温分别为23.6和22.6℃,比对照苗床依次降低了3.3和4.3℃。根际温度变化幅度受冷水循环时间及时段的影响,M4(夜间降温)处理番茄幼苗根际温度日变化曲线波动大于其他处理,番茄幼苗根际温度日较差达到10.3℃,而M3(白天降温)处理番茄幼苗根际温度日较差仅有1.7℃。所有降温处理均提高了番茄幼苗干物质积累和单株叶面积,其中M5(全天降温)和M3(07:00-19:00)这两个处理番茄幼苗单株干质量和叶面积均显著高于对照(P0.05)。与对照相比,M3处理番茄幼苗的茎粗与壮苗指数分别增加了35.1%和39.5%。所有根际降温处理增加了根系总长和根系表面积,提高了叶片叶绿素含量和根系活力。从节能和培育壮苗的效果综合考虑,水冷苗床M3(07:00-19:00)白天降温是一种科学的降温方法。     

青海湖内陆高寒湿地物种多样性和地上生物量的关系

采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,设置对照(CK)、轻度干旱胁迫(T1)、中度干旱胁迫(T2)、重度干旱胁迫(T3),研究了沙枣根茎叶的生长特性、可溶性蛋白、叶片光合色素对干旱胁迫的响应。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加重,沙枣根长、株高,叶片数才开始受到影响,T2胁迫下,沙枣的根长、株高先受到影响,叶片数和CK差异不显著;T3胁迫下,沙枣根长受影响最大,株高其次,叶片数受影响最小。(2)T2胁迫下,沙枣的根、茎鲜(干)重先受到影响,叶鲜(干)和CK差异不显著;T3胁迫下,沙枣根鲜(干)重受影响最大,茎鲜(干)其次,叶鲜(干)受影响最小。(3)沙枣叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a+b总含量、类胡萝卜素含量等均随着干旱胁迫的加剧先升高后下降,叶绿素a/b变化趋势相反,叶绿素b对干旱胁迫的反应较叶绿素a敏感。(4)在T1胁迫下,沙枣根中的可溶性蛋白高出CK18.6%,T2,T3胁迫下,根中可溶性蛋白分别低于CK 13.9%,29.1%;在T1胁迫下,沙枣茎中的可溶性蛋白和CK差异不显著,T2,T3胁迫下,沙枣茎中可溶性蛋白分别高出CK 17.2%,41.9%;叶片中的可溶性蛋白只有在T3胁迫下,显著高于CK 24.3%。     

涝害和高温下棉花苗期的生长生理代谢特征

雨涝和高温是长江中下游地区限制棉花生长的2种主要气象灾害,且夏季伴随发生概率大,目前尚不清楚高温胁迫下棉花苗期对涝害的响应特征。2013年利用桶栽试验,在棉花苗期设置不同涝害(受涝0、3、6、9 d)和高温(高温0、3 d)水平,分析棉株关键形态生长特征、倒4叶叶绿素荧光特性及膜脂保护性酶活性。结果表明,受涝天数不超过3 d进行连续高温处理对棉花形态生长特征无显著影响;受涝时间3 d遭遇高温胁迫,进一步限制了棉花株高和叶面积生长,干物质量减少,根/冠比降低,且这些参数在高温胁迫下低于不受涝处理的时间普遍比自然温度条件下提早3 d。受涝过程伴随高温加剧降低了根系活力,进一步减少了叶绿素a、叶绿素b含量及PS II最大光化学量子产量和潜在光化学转换效率,而对叶绿素a/叶绿素b影响普遍不明显。在自然温度条件下,叶片和根系超氧物歧化酶、过氧化物酶活性随受涝天数的延长而降低,丙二醛含量则变化相反。涝害和高温复合胁迫下,叶片超氧物歧化酶和过氧化物酶活性先升高后降低,在受涝3 d最高,受涝9 d最低;叶片和根系丙二醛含量急剧增加,表明受涝过程中遭遇高温天气加剧了棉株细胞膜的受损程度。从对棉花生长的影响程度来看,涝害居首位,高温胁迫次之,且二者交互作用在叶绿素、PS II潜在光化学转换效率及叶片超氧物歧化酶、过氧化物酶和丙二醛上表现显著。研究可为长江中下游平原湖区棉苗抗逆栽培及棉田排水管理提供科学参考。     

覆膜类型对日光温室SRSC栽培番茄幼苗根区温热效应的影响

试验以土垄内嵌基质栽培方法(soil ridged substrate-embedded cultivation,SRSC)为基础,通过优化地膜覆盖类型,以期进一步缓解日光温室基质栽培过程中的高温胁迫,并促进番茄幼苗抗高温生长。以传统的土壤栽培垄+透明地膜为对照(CK),设置SRSC+透明地膜(TM),SRSC+黑色地膜(HM),SRSC+普通反光地膜(PF)和SRSC+强反光地膜(QF)共4个处理,在夏季日光温室中研究不同覆膜类型的SRSC栽培垄的根区温热效应及番茄幼苗生长情况。结果表明,在定植前覆盖不同类型地膜的SRSC垄其膜下和根区平均最高温度和昼间平均温度均低于CK,其中QF处理的膜下和根区温度最低,膜下和根区平均最高温度分别比CK低12.78和9.73℃,昼间平均温度分别比CK低7.88和6.16℃,隔热降温效果最优。定植后,环境温度升高,但各处理膜下和根区温度的变化规律与定植前基本一致,此阶段,QF处理依然表现出最优的隔热降温效果,其膜下和根区平均最高温度分别比CK低8.96和8.97℃,而膜下和根区的昼间平均温度分别比CK低6.02和5.47℃,降温效果明显,但比前期环境温度较低时有所下降。就根区降温效果看,降温能力表现为QFPFHMTMCK。夜间,各处理的膜下和根区温度均降至较为一致的适宜水平。根区温度与土壤吸放热多少无直接关系,HM、PF和QF三种不同覆膜类型处理中,QF处理根区的热量传递最为缓慢,根区温度最低。PF和QF处理的番茄幼苗株高和茎粗显著高于CK,且QF对增加株高和茎粗效果最显著。随着HM、PF和QF处理隔热降温效果的增强,番茄幼苗生物量逐渐增加,其中以QF的地上地下干鲜重最优,番茄幼苗生长最好。综上所述,通过SRSC方法,结合不同类型地膜覆盖,以覆盖强反光地膜的SRSC垄在夏季日光温室生产中能够改善栽培垄根区温热效应,同时有利于番茄苗期的生长。     

短时间亚高温处理及其恢复对番茄光合特性的影响

以“辽园多丽”番茄(Lycopersicon. esculentum Mill.)为试材，在植株第1花序第1花开花时，对其进行2 h＋15 min(光合测定平均时间，下同)、4 h＋15 min、6 h＋15 min、8 h＋15 min的35℃昼间亚高温处理，之后转入25℃条件下分别恢复6 h、4 h、2 h，以25℃处理为对照，研究较短时间亚高温处理及常温恢复对番茄光合作用及叶绿素荧光作用的影响。结果表明：35℃昼间亚高温处理2 h，番茄叶片光合作用即明显降低；而亚高温处理2 h、4 h和6 h的植株在25℃恢复的最初2 h内光合作用持续下降。经35℃亚高温处理2 h，番茄叶片各项叶绿素荧光参数均降低，但亚高温处理6 h内的植株在常温恢复2 h后各项指标即可恢复正常。综合认为，番茄植株经过2 h的35℃昼间亚高温处理，当天的光合作用就难以恢复到对照水平，在持续亚高温条件下，净光合速率的降低主要由非气孔限制因素引起的；而气孔限制因素则是亚高温处理后处于常温恢复初期的植株光合作用下降的一个重要原因。     

秸秆腐解物对豇豆连作土壤性质及幼苗生理指标的影响

为探究不同秸秆腐解物对豇豆连作土壤微生态环境和豇豆幼苗相关生理指标的影响,选用豇豆为试验材料,共设置芥菜秸秆腐解(T1)、大蒜秸秆腐解(T2)、对照处理(不加任何植株粉碎物的豇豆连作土,CK)3个处理,测定在不同处理下,豇豆连作地土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤pH值和电导率,以及豇豆生长指标、叶绿素含量和抗氧化酶活性。结果表明,与CK相比,T2和T1处理均能显著提高土壤细菌数量,分别增加了50.02%和111.71%,放线菌分别显著增加了46.22%和17.53%,真菌分别显著降低了45.08%和33.80%。T2和T1处理均能提高土壤酶活性,其中T1处理的土壤脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性均为最高,与CK相比分别显著增加了10.74%、93.02%和283.83%;而T2处理的酸性磷酸酶活性最高,增幅为175.80%。此外,T2和T1处理均能显著提高豇豆连作土壤pH值,降低土壤电导率。种植豇豆后,T1处理能显著提高豇豆幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等指标,分别较CK增加了34.73%、9.33%、87.11%、100%和108.77%;但T2处理下豇豆的各生长指标与CK相比无显著性差异。T2和T1处理均能显著提高豇豆叶片叶绿素含量,显著降低丙二醛(MDA)含量,其中T1处理能提高豇豆幼苗过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,与CK相比分别显著增加了16.32%、19.21%和10.92%。综上,秸秆腐解物可为土壤生物提供不同的碳源和能源,维持土壤微生物群落多样性,改善土壤理化性质,从而促进豇豆根系吸收更多的养分,进而提高豇豆幼苗叶片叶绿素含量和抗氧化能力,有利于豇豆幼苗生长发育,达到缓解豇豆连作障碍的目的。本研究结果为实现豇豆生产的可持续性发展提供了理论依据。