CO2浓度升高与氮素胁迫对谷子光合特性和产量因素的影响

为阐明氮肥和CO_2浓度升高互作对谷子光合生理特性与产量构成因素的影响,客观评估气候变化背景下谷子的生产潜力,采用开顶式人工气候室和盆栽方法,在不同供氮水平(低氮为0 g/kg;高氮为0.2 g/kg)与不同CO_2浓度(大气CO_2浓度为400μmol/mol;高CO_2浓度为600μmol/mol)下测定谷子拔节期与抽穗期的光合特性、叶片性状以及收获后籽粒产量构成因素参数。结果表明,2种CO_2浓度下,氮素胁迫均显著降低了谷子叶片比叶质量与叶氮含量,但在高CO_2浓度下,谷子叶片净光合速率(Pn)、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素(a+b)含量、叶片单位横截面积的光能吸收(ABS/CSM)、QA还原(TRO/CSM)、单位面积电子传递的量子产额(ETO/CSM)以及PSII单位面积内反应中心的数量(RC/CSM)均较正常CO_2浓度对氮素胁迫更加敏感;氮素胁迫显著抑制了正常CO_2浓度下谷子植株的穗质量与穗粒质量,但对大气CO_2浓度升高下的植株无显著抑制。总之,高浓度CO_2下,谷子叶片光合性能较正常CO_2浓度对氮素胁迫的响应更加敏感,但构成籽粒产量参数并未显著下降。     

根系分区交替灌溉对富士苹果光合作用及果实品质的影响

以西北农林科技大学白水苹果试验站果园15 a生的红富士苹果为材料,研究了不灌溉(对照)、树盘两侧分区交替灌溉和不分区灌溉3种处理对苹果叶片、新梢生长量等形态指标以及叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度等光合指标及产量和果实品质的影响。结果表明:分区交替灌溉较常规灌溉用水量减少了50%;新梢生长量显著降低,叶面积基本保持不变;叶绿素含量无显著性差异,chl(a/b)值出现小幅升高;气孔开度和蒸腾速率显著降低,净光合速率无显著性差异,瞬时水分利用效率显著提高;产量下降4%,总水分利用效率和灌溉水生产效率大幅提高;果形指数显著提高,单果重、硬度、可溶性固形物含量、果实着色率和光洁指数等优于常规灌溉处理。     

白榆砧木嫁接不同榆属植物叶绿素和光合作用比较

本次试验以3年生的白榆为砧木,嫁接6种不同砧穗组合的嫁接树作为试材,研究6种砧穗组合的不同榆属的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的变化,并对叶片叶绿素含量进行了测定。结果表明,白榆砧木嫁接不同榆属的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的差异明显。从总体上看,盐山一号(unum aggeris)的净光合速率水平最高,金叶榆(inauratum ulmo)光合的水平最低。不同砧穗组合同一砧木的叶片叶绿素具有明显的差异性,盐山一号的单位叶面积的叶绿素a、叶绿素总量最高,光合速率最高。金叶榆的单位叶面积的叶绿素a、叶绿素总量最低,光合速率最低。     

CO_2增施对四川弱光区设施黄瓜叶片光系统功能及其产量的影响

【目的】为探究CO_2增施对弱光区设施黄瓜叶片光系统II、光系统I、跨膜质子梯度及产量的影响。【方法】以‘川翠3号’黄瓜为材料,利用吊袋式CO_2气肥进行黄瓜的CO_2增施处理,采用分光光度计、LI-6400便携式光合测定仪和Dual-PAM-100双通道荧光测定仪分别测定处理和对照黄瓜叶片的光合色素含量、叶片气体交换参数、光系统II和光系统I荧光参数及跨膜质子梯度的550~515 nm差示信号等参数;此外,测定黄瓜叶片的叶面积、单果重、单株结果数、株高及产量等指标。【结果】CO_2增施使黄瓜叶片叶面积、叶绿素b、总叶绿素含量、表观量子效率(AQE)增高,而叶绿素a/b下降;PSII和PSI的最大电子传递速率和跨膜电位(Δψ)增高导致pmf增高。此外,CO_2增施使得黄瓜单果重、单株结果数及株高均有增加,小区产量比对照增加73.8%。由此可见,叶片接受的光能更多的用于CO_2同化作用,同时提高了黄瓜叶片的弱光利用率和抗光氧化的能力,最终通过增加单果重和单株结果数导致其产量的增加。【结论】本研究结果不仅进一步揭示了弱光区黄瓜光合系统对CO_2浓度升高的响应机制,还为四川弱光地区春季黄瓜促成栽培中应用吊袋式CO_2施肥方式提供了理论依据。     

磷胁迫对阳桃叶片光合作用的影响

以二年生阳桃为试验材料,研究不同磷水平下阳桃叶片的光合特性。结果表明:在磷胁迫条件下,阳桃叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a与叶绿素b的比值均显著下降;净光合速率、气孔导度和水分利用效率降低,而胞间CO2浓度和蒸腾速率升高。     

重庆市常见园林植物光合和生理生态特性

以重庆市石楠、木樨、女贞、海桐、广玉兰、香樟6种园林植物为试材,比较其光合特性和生理生态特性,探讨二者之间的相关性。结果表明,石楠和木樨具有较高的叶片厚度、叶面积、比叶重、比叶面积;6种园林植物的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)、CO_2羧化效率(CE)、气孔限制值(Ls)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a/b(Chl a/b)均表现出一致的变化规律,基本表现为石楠、木樨高于其他园林植物;6种园林植物1 d中各时期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)基本表现为木樨、石楠女贞、海桐香樟、广玉兰,净光合速率日变化均呈双峰曲线;气孔限制导致光合"午休"现象的产生,胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率日变化随时间呈"W"变化;经SPSS最佳曲线拟合,6种园林植物的净光合速率与辐照强度(PAR)、CO_2浓度、温度变化表现出显著的二次曲线关系(P0.05);6种园林植物的光合特性由多种生理生态因子共同决定,这些生理生态因子之间存在互作效应。     

酸铝胁迫对芒萁生长、光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探明芒萁对酸铝胁迫的耐性机制,以玉米为对照,采用水培法研究了低pH值(3.5、4.5、5.5)和铝胁迫(0、50、100、400μmol/L)对芒萁和玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合特性(净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率)和叶绿素荧光参数[最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)]的影响。结果表明,在不加铝条件下,随着pH值下降,芒萁生物量、叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光参数总体均无明显变化,而玉米生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和qP明显下降,胞间CO_2浓度明显升高。在相同pH值条件下,随铝浓度增加,芒萁和玉米生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、F_v/F_m和qP均逐渐下降,但玉米下降幅度远大于芒萁。芒萁和玉米NPQ随铝浓度的增加而升高,但升高幅度表现为芒萁大于玉米。此外,随铝浓度的增加,芒萁胞间CO_2浓度逐渐下降,玉米则逐渐升高;芒萁叶片水分利用效率先升高后降低,玉米则总体逐渐下降。综上,芒萁耐酸和耐铝能力强于玉米,铝对植物的毒害作用大于pH值,但低pH值会加剧铝毒害效应。     

种植方式对玉米单株叶片光合性能及产量的影响

为探讨种植方式对玉米单株叶片光合能力和产量的影响,以先玉335为试材,在田间试验条件下,设宽窄行种植和均匀垄种植两个处理,测定了玉米单株全部叶片净光合速率、叶绿素含量以及产量指标。研究结果表明,通过方程式模拟计算出宽窄行种植单株叶片净光合速率最高值较均匀垄种植高8.0%。同时,出现最高净光合速率的玉米叶片位置有所降低,均匀垄种植净光合速率最高出现在可见绿叶第9.9片叶上,而宽窄行种植出现在可见绿叶第9.5片叶上;两种种植方式玉米单株纵向叶片叶绿素含量变化均呈"M"型趋势,宽窄行种植第9叶、第10叶和第11叶叶绿素含量较均匀垄种植分别高10.07%、8.88%和10.06%;从产量水平来看,两种种植方式产量差异达到显著水平。     

甜高粱高光效种质的筛选和生理生化指标的比较

以72份甜高粱种质为材料,研究了其抽穗期光合生理特性,并选取早中晚熟不同类型高光效种质,分析比较其与对照叶片的叶绿素含量、PEP羧化酶活性等生理生化指标,以及株高、茎秆汁液含糖锤度、单株鲜重、叶面积指数等生长性状指标,同时对各指标间的相关性进行了分析.结果表明:甜高粱种质间净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)差异极显著,变异系数分别为30.47％、29.98％、39.86％、66.21％;相关分析表明,生物产量与抽穗期Pn、Gs达极显著相关,与Tr达显著相关.早中晚熟高光效种质基本表现出叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl)、总氮含量(LNCa)、总蛋白含量(TP)、PEPC羧化酶活性(PEP)、叶面积指数(LAI)显著高于低光效对照.抽穗期净光合速率与Chl呈极显著相关,与Chl a、Chl b呈显著相关,与LNCa、TP、PEP正相关程度较高.新疆甜高粱种质具有丰富的光合生理多样性.除继续将抽穗期叶片Pn作为选择指标外,Gs、Tr、Chl、Chl a、Chl b、PEP、LNCa、TP可作为甜高粱高光效育种的生理生化指标.     

锌肥对水分逆境下玉米产量形成的影响

为探讨锌肥对水分逆境下玉米产量形成的影响,以郑单958为材料,研究了不同水分条件(正常供水,干旱胁迫、淹水胁迫)下,施用锌肥对玉米的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、干物质积累及转运、植株锌含量及产量的影响.结果表明,水分逆境条件下,施用适量锌肥,可以增加玉米叶面积和叶绿素含量,提高净光合速率,增加单株干物质总量和各器官干物质积累量,促进干物质向子粒转运,增强抗逆性,增加产量.在不同水分条件下,施用锌肥可增加玉米叶片及子粒含锌量.     

浅探微喷灌技术应用对玉米产量的影响

【目的】探析微喷灌技术应用对玉米产量的影响。【方法】以畦灌为对照,设置3个微喷灌灌水定额,研究玉米干物质积累、叶面积指数、叶绿素含量、光合参数和产量及产量因素的变化特征。【结果】微喷灌能够显著影响玉米干物质积累量,干物质积累量随灌水定额的增加呈先升高后降低的趋势,显著增加各生育期的叶面积指数。微喷灌显著增加玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和蒸腾速率,在灌水定额为40mm/次时,叶绿素和净光合速率最高。微喷灌显著提高玉米千粒重、行粒数和产量,在灌水定额为40mm/次时,玉米产量最好。【结论】综合比较,微喷灌能够显著提高玉米干物质积累、叶面积指数、叶绿素含量、光合参数和产量及产量因素在灌水定额为40mm/次时,玉米长势最好,产量最高,是较为合理的微喷灌灌水量。     

产量15 000 kg·ha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性

【目的】探讨产量15000kg·ha-1以上夏玉米籽粒灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。【方法】在多年高产试验基础上,选用3个具有高产潜力的玉米杂交种,采用78000株/ha的密度大田种植。以地上生物量及其分配、果穗叶的光合特征参数来评价产量15000kg·ha-1以上的夏玉米光合生理活性;以Richards模型拟合籽粒灌浆过程。【结果】3个玉米杂交种均可实现15000kg·ha-1以上的高产,以先玉335(XY335)产量最高。对籽粒产量形成的Richards解析表明,籽粒灌浆启动快且高灌浆速率持续时间和生长活跃期(50d以上)长的杂交种更容易实现高产。产量15000kg·ha-1以上3个杂交种表现出灌浆前期净光合速率、PEPCase活性和RuBPCase活性较高,后期净光合速率、叶面积指数和可溶性蛋白含量下降缓慢的特点,整个灌浆期间叶绿素a/b比值始终较高。3个杂交种中XY335叶片光合生理活性最高,净光合速率和叶面积的高值持续期分别达50d和60d以上。【结论】在玉米高产高密度栽培条件下,重视叶片的光合生理活性的改善可提高光能利用效率,维持较高灌浆速率和较长活跃生长期,实现15000kg·ha-1以上的高产目标。     

不同苹果砧木叶绿素含量与光合速率研究

测定10个苹果砧木的叶绿素含量、叶面积和净光合速率(Pn),并进行相关性分析。结果表明,不同苹果砧木叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b、叶面积、净光合速率存在明显差异,其中平邑甜茶的叶绿素含量最高,叶面积最大;八棱海棠的叶绿素a/叶绿素b值最大;花红的净光合速率最高。苹果砧木叶绿素含量与净光合速率呈显著正相关。     

盐胁迫对不同耐性玉米光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米光合作用、光合色素的影响,以地方品种玉米杂交种"润农35"和"万单杂交种"为实验材料,对盐(0.1mol/L的NaCl溶液)胁迫条件下玉米的光合作用、光合色素指标进行测定分析,结果表明:盐胁迫下,润农35的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于CK;万单杂交种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比均显著下降。     

盐胁迫对不同耐性玉米光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米光合作用、光合色素的影响,以地方品种玉米杂交种"润农35"和"万单杂交种"为实验材料,对盐(0.1mol/L的NaCl溶液)胁迫条件下玉米的光合作用、光合色素指标进行测定分析,结果表明:盐胁迫下,润农35的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于CK;万单杂交种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比均显著下降。     

5种菊花近缘种属植物的耐盐性比较

【目的】比较菊花近缘种属野生资源大岛野路菊(Dendranthema crassum)、萨摩野菊(D.ornatum)、菊花脑(D.nankingense)、矶菊(Ajania pacificum)和牡蒿(Artemisia japonica)的耐盐性,确定菊花耐盐评价和筛选的主要指标,为更大规模的菊花近缘种属耐盐筛选及抗盐新品种选育奠定基础。【方法】在Hogland营养液水培条件下,添加不同浓度NaCl对5种菊花近缘种属植物进行处理,通过形态特征及叶绿素(Chl)含量、脯氨酸和丙二醛含量、光合气体参数测定,评价不同物种的耐盐性强弱。【结果】在盐胁迫下,所有物种的Chla、Chlb及Chl(a+b)含量下降;叶片脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量增加;叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高。单株受害叶面积与叶片Chla含量、净光合速率、丙二醛含量极显著相关;运用主成分分析,提炼出叶片伤害率、叶绿素a,总叶绿素,净光合速率,丙二醛含量5个关键筛选指标。【结论】菊花脑、萨摩野菊对盐胁迫敏感,大岛野路菊、牡蒿、矶菊对盐胁迫耐性强。与耐盐物种相比,盐敏感物种在胁迫下光合色素含量、净光合速率下降幅度大,脯氨酸积累量小,丙二醛含量增幅大,相关分析和主成分分析结果得出,叶绿素含量、净光合速率和丙二醛含量是菊花近缘种属耐盐性评价的3个最主要生理指标。     

米槁幼苗光合色素与光合特征对干旱胁迫的响应

以一年生米槁幼苗为研究对象,研究盆栽下3种不同土壤相对含水量对米槁幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、光合生理指标变化趋势以及光响应特征的影响。结果表明,(1)米槁幼苗叶片相对含水量随土壤干旱胁迫加剧而明显降低,但下降幅度小于土壤相对含水量的下降幅度,表明米槁幼苗遭受干旱胁迫时叶片具有一定的保水能力。(2)米槁幼苗叶片相对含水量与净光合速率极显著正相关,是影响叶片净光合速率的重要因子。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)、类胡萝卜素(Car)、叶片水分利用率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)逐渐升高,叶绿素Chla/b先减少后升高,净光合速率(P_n)随干旱胁迫加重而逐渐降低,气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)先降低后升高。可见土壤含水量直接影响植物各项光合生理指标,从而影响植物的光合作用。     

生物炭对夏玉米生长和产量的影响

通过大田试验,在夏玉米(Zea mays L.)主要生育时期测定叶片叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数(LAI)、干物质重等指标,在成熟期测定产量,分析生物炭不同施用量[0(CK)、1000 kg·hm-2(T1),5000 kg·hm-2(T2),10 000 kg·hm-2(T3)]对夏玉米生长和产量的影响。结果表明,不同量的生物炭施用均能显著提高夏玉米产量,其中T1增产幅度最大,达8.8%;产量构成因素表现为穗粒数T3显著高于T1和CK,百粒重T1显著高于T3和CK。生物炭显著影响LAI、叶片净光合速率、叶绿素含量、干物质积累等指标,T2、T3处理能显著增加夏玉米地上部干物质重,在各生育时期分别高于对照9.2%~20.5%和11.5%~36.7%;在生长前期表现为高生物炭施用量更有利于叶面积指数的增加和光合速率的提高,但生长后期,较低量的生物炭施用更有利于叶片的持绿和光合作用的持续,而较高量的生物炭施用下生育后期植株有早衰迹象,从收获指数来看,T1收获指数达57.4%,分别显著高于T2、T3和CK8.3%、13.2%和6.5%,这表明低施用量生物炭更有利于夏玉米光合产物向籽粒的转运。综合来看,生物炭施用有利于夏玉米的干物质积累,尤其是较低的生物炭施用量更有利于后期叶片光合性能的维持和籽粒产量的提高。     

两个品种番茄短期内对不同程度弱光胁迫的反应

以大果番茄‘辽园多面'和中果‘moneymaker'为试材,在日光温室内对其进行不同程度的弱光处理,以期明确两个品种番茄对不同程度弱光胁迫的反应.结果表明,随着光照强度的减弱,两个品种植株叶片的比叶面积和叶绿素a、b含量均呈增加趋势,而且,光照强度越弱,增加越明显.说明弱光下叶面积增大、叶片较薄.辽园多丽的比叶面积和叶绿素a、b含量显著大于moneymaker.随着光照强度的减弱,两个品种叶片的净光合速率和气孔导度下降,胞间CO2浓度升高,叶片中碳水化合物和淀粉含量逐渐减少.说明两个不同品种番茄在弱光胁迫下反应相同,辽园多面对弱光的耐受性显著大于moneymaker.     

大气CO_2浓度与温度升高对茶树光合系统及品质成分的影响

[目的]探究大气CO_2浓度与温度升高对茶树光合系统及品质成分的影响,为未来气候变化条件下茶树栽培管理和茶叶加工提供科学依据。[方法]以‘龙井长叶’茶苗为材料,通过开顶式气室模拟高CO_2浓度(648~658μmol·mol-1)和温度升高(+0.57℃),测定不同处理下茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素含量和品质成分含量,研究茶树光合系统及品质成分的变化情况。[结果]CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高,茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数与对照相比有显著变化。CO_2浓度升高、温度升高能促进茶树叶片叶绿素a、叶绿素b合成,但与对照相比无显著变化,CO_2浓度和温度共同升高能显著增加茶树叶片叶绿素a、叶绿素b含量。CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高均显著降低了茶树叶片中游离氨基酸和咖啡碱含量,而使茶多酚含量显著增加,酚氨比显著升高。[结论]CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高都能通过改善茶树叶片光系统结构促进光合作用,进而影响茶叶品质成分。在对茶树光合系统和品质成分的影响中,CO_2浓度升高和温度升高表现出协同作用。