补灌量对夏玉米光合和叶绿素荧光特性的影响

以夏玉米品种郑单958、中科11、浚单20和浚单22为材料,采用池栽试验,设置不同程度水分亏缺处理,研究了补灌量对四个品种叶片光合特性、叶绿素荧光参数和产量的影响.结果表明,随补灌量减少,玉米生长受抑制,叶面积指数(LAI)降低,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、SPAD值和光化学淬灭系数(qP)均降低,而叶片水分利用效率(LWUE)呈升高趋势,正常灌水与中度亏缺无显著差异,与重度亏缺差异显著;初始荧光(Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(NPQ)变化不明显.亏缺补灌下叶片光合能力和光能转化效率的降低是玉米减产的主要因素.品种间变化幅度不同,降幅小的品种受干旱影响小,抗旱性较强,四个品种抗旱性表现为:中科11＞郑单958、浚单20＞浚单22.由于受区域气候的影响,季节性干旱条件下适量中水补灌可起到节水稳产的作用.     

种植密度对小麦群体质量叶绿素荧光参数和产量的影响

为进一步改善小麦群体质量,研究了不同密度下皖麦52和烟农19主要生理指标及产量间的差异。结果表明：烟农19的叶面积指数在基本苗120×104株·hm-2（M1）和210×104株·hm-2（M2）下高于皖麦52,而在300×104株·hm-2（M3）和390×104株·hm-2（M4）下低于皖麦52;皖麦52和烟农19各生育期的叶绿素含量及灌浆期的各叶绿素荧光参数（Fo、Fm、Fv/Fm、qP、ETR和ΦpsI ）皆随种植密度的增加而降低,且同一密度下两品种间的差异皆不显著;皖麦52和烟农19的产量随种植密度的增加呈现先增加后下降的趋势,在M1和M2下,烟农19的产量高于皖麦52,分别增加了13．4％和2．4％,在M3和M4下,皖麦52的产量高于烟农19,分别增加了10．7％和1．0％;皖麦52和烟农19的经济系数随密度的增加而降低,两品种间存在一定差异,但同一密度下不显著;相关分析表明,小麦实际光化学效率（ΦpsI ）与单茎干物重、叶绿素含量呈直线正相关关系,叶面积指数与单茎干物重呈直线负相关关系,与产量呈二次抛物线的关系。研究得出,烟农19的高产适宜密度为基本苗120万～210万株·hm-2,皖麦52为210万～300万株·hm-2。     

干旱胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽试验,以抗旱性强的郑单958和抗旱性弱的陕单902玉米品种为材料,研究干旱胁迫对玉米苗期叶片光能利用和能量耗散的影响。结果表明,随着干旱胁迫的增加,2个玉米品种叶片叶绿素含量(Chl),实际量子效率(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR),光化学淬灭(qP)下降,最大电子传递速率(ETRm)和光量子利用效率(α)都有不同程度的降低,非光化学淬灭系数(qN)增加,而PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)变化不明显。表明2个品种在中度干旱下没有造成光合机构的破坏,只是通过减少光能的利用和增加热耗散维持光合机构的稳定。但品种间存在基因型差异,与陕单902相比,郑单958各项生理参数值变化幅度小,且干旱胁迫下保持较高的电子传递速率和转化能力,是其高产抗旱的重要生理基础。     

不同种植方式对旱地玉米产量的影响

在甘肃庆阳市开展了不同种植方式对旱地玉米产量及产量相关因子的影响试验,以探讨旱地玉米的高产栽培模式。试验以5个优良品种:郑单958(C1)、东单13号(C2)、登海1号(C3)、登海3521(C4)、先玉335(C5)为材料,采用裂-裂区设计,在膜侧种植(A1),膜上种植(A2),露地种植(A3)3种不同种植方式和35 cm(B1),20 cm和50 cm交替使用(B2)2种株距条件下,对种植方式、株距、品种及三者之间互作效应与玉米产量的关系进行研究,分析其对玉米生育期、产量及产量性状的影响。结果表明:膜侧种植(A1)、膜上种植(A2)与露地种植(A3)比玉米各生育期显著提前,出苗期分别提前2.0 d和1.2 d,成熟期则分别提前7.4 d和11.4 d。两种株距对生育期影响不大。膜侧种植(A1)、膜上种植(A2)玉米产量及百粒重显著高于露地种植(A3),分别增产543.0 kg·hm~(-2)和432.6 kg·hm~(-2),百粒重分别提高了2.36 g和1.82 g。5个品种中登海3521在两年试验中产量显著高于其它品种,平均产量达到11 051.15 kg·hm~(-2)。总种植密度不变情况下,株距与品种之间表现出交互作用,B1×C4连续两年获得高产,平均产量达到11 039.7 kg·hm~(-2),不等距种植可以使玉米增产,但不是适用于所有品种,大穗稀植型品种登海3521(C4)在等距种植条件下才能获得高产。     

干旱胁迫对玉米叶片光响应及叶绿素荧光特性的影响

利用大型移动防雨棚开展玉米干旱胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光响应曲线和叶绿素荧光参数,揭示不同生育期干旱胁迫对玉米光合作用和叶绿素荧光的影响程度.结果表明:1)干旱胁迫后玉米净光合速率(Pn)显著降低;当光合有效辐射(PAR)过高时受到强光抑制作用Pn略低,干旱胁迫后受光抑制影响较对照明显;干旱胁迫对玉米光合能力的影响表现为:拔节期＞乳熟期＞苗期;复水10d后光合作用略有恢复,但恢复较缓慢.2)不同发育期受到干旱胁迫后均表现为实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)下降,非光化学淬灭系数(qN)升高的趋势,但拔节期叶绿素荧光参数对土壤干旱胁迫的响应比苗期、乳熟期更加敏感,下降和升高幅度更大;复水后,叶绿素荧光参数虽略有恢复,但短期内难以达到正常水平.     

嗪草酮对大豆叶片叶绿素荧光特性的影响

利用盆栽法研究了嗪草酮对大豆叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明,在嗪草酮较低用量(有效用量630和945g/hm2)时,荧光参数NPQ增大,而Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ETR等参数及光能分配与空白对照差异不显著;嗪草酮较高有效用量(大于1 155g/hm2)时,会使NPQ变化趋势由上升变为下降,Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ETR、Y(Ⅱ)等较空白对照显著下降、Y(NO)、β/α-1迅速增加。说明较低用量嗪草酮对大豆叶片PSⅡ有一定的影响,但大豆通过自身的调节机制使叶片的光合能力下降不明显,而较高用量的嗪草酮会使大豆PSⅡ反应中心发生不可逆破坏,能量分配不平衡,光合能力下降,甚至丧失。随施药后时间的推移,嗪草酮对大豆主要功能叶片PSⅡ的影响逐渐减弱,至施药后50d,嗪草酮不同使用量之间大豆叶片的荧光参数无显著差异。     

集雨节灌种植技术对夏玉米光合特性及产量的影响

以沟灌、水平畦灌为对照,通过2年大田试验分析了在关中灌区集雨节灌种植技术对夏玉米功能叶片的光合参数、荧光参数、叶绿素含量及产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和叶绿素含量显著高于沟灌、畦灌。集雨节灌处理的籽粒产量在播前灌1水处理下较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高4.9%（P<0.05）、8.5%（P<0.05）和2.2%,在开花期灌1水处理下提高6.0%（P<0.05）、8.3%（P<0.05）、1.3%;在播前和开花期均灌1水处理下提高7.0%（P<0.05）、11.2%（P<0.05）和7.2%（P<0.05）。不同灌溉时期集雨节灌处理的净光合速率（Pn）和叶片瞬时 水分利用效率（WUE）均在灌浆期显著高于畦灌,对基础荧光（Fo）和蒸腾速率（Tr）的影响不明显。除开花期灌1水处理外,其它灌水时期下的集雨节灌处理百粒重显著高于沟灌、畦灌处理。研究表明,集雨节灌可以显著提高叶片光合性能,增强PSⅡ反应中心的电子传递、光合化学效率和潜在活性,且产量显著高于传统沟灌、水平畦灌处理。     

不同种植密度对玉米田杂草发生及玉米产量的影响

通过田间小区试验,研究了不同种植密度39 000~63 000株/hm~2对春玉米和夏玉米田间杂草数量和生物量、玉米株高、产量构成因素及产量的影响。结果表明,随着种植密度增加,春玉米田总杂草的数量,春玉米田和夏玉米田总杂草的生物量、穗粒数和千粒质量均呈逐渐降低趋势;春玉米的株高随种植密度的增大而增高,夏玉米的株高变化不明显;随着种植密度增加,玉米的产量呈现增加趋势,尤其是种植密度较低时,春玉米的产量增幅明显。因此,在四川省适当提高玉米的种植密度既可以降低田间杂草发生量,又可以增加玉米产量,但春玉米种植密度不宜高于57 000株/hm~2,夏玉米最高可达63 000株/hm~2。     

水分调控对小麦旗叶叶绿素荧光动力学参数及其产量的影响

在小麦全生育期遮雨条件下,利用植物效能分析仪研究了不同灌水对小麦旗叶叶绿素荧光动力学参数日变化的影响。结果表明,Fo,Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo日变化均呈"V"字型,其中Fo以9∶00～11∶00最低;Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo以15∶00最低。不同灌水处理间,Fo以拔节期 抽穗期灌2水处理为最大;而Fm,Fv,Fv/Fm及Fv/Fo以拔节期 抽穗期 花后10d灌3水处理的为最大。表明小麦生育期间增加灌水可以改善旗叶叶绿素荧光动力学参数,提高籽粒产量。但随着灌水次数的增加,田间耗水量增加,水分利用效率明显下降。     

密度和品种对夏玉米产量及水分利用效率的影响

本试验旨在研究品种和密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,通过品种选择和密度优化为玉米节水高产提供依据。试验材料选择郑单958、屯玉808、先玉335、先玉1266、浚单29、陕单226、陕单609、延科288、西农211和华农138共10个玉米品种,设置6.75×104、7.5×104、8.25×104株·hm-2共3个种植密度,采用裂区设计进行田间试验,研究夏玉米产量、生物量、耗水量及水分利用效率随密度和品种的变化规律。结果表明:种植密度的增加会影响夏玉米的产量及水分利用效率,不同密度下以8.25×104株·hm-2的产量和水分利用效率最高,平均产量为7 954 kg·hm-2,水分利用效率为22.1 kg·hm-2·mm-1;不同品种夏玉米产量和水分利用效率对密度的响应存在差异,屯玉808的耐密性最好,西农211耐密性最差;产量越高的品种水分利用效率越高。因此在关中平原,适当提高种植密度,并选用耐密型高产品种是实现玉米种植节水高产的有效途径。本试验条件下,以8.25×104株·hm-2密度水平种植屯玉808、华农138、先玉1266和陕单609,以7.5×104株·hm-2密度种植郑单958,可同时获得产量和水分利用效率最高。     

利用叶绿素含量及荧光动力学参数评价青贮玉米耐旱关键指标研究

利用叶绿素荧光仪测定了26份青贮玉米自交系和105个组合的叶绿素含量及荧光动力学参数,对其生理性状关键耐旱指标进行主成分及相关分析,并进行配合力及遗传参数分析。青贮玉米Fv/Fm的影响因素大 小依次为：叶片Fv>叶片Fm>叶片Fo>叶片Area>叶片SPAD>苞叶Fv/Fm>苞叶SPAD。筛选出了5个关键指 标(叶片Fm、叶片Fv、叶片Area、叶片Fv/Fm、叶片SPAD)及一般配合力(GCA)较高的9份自交系和特殊配合力(SCA)较高的19个组合。在F₁吐丝期,叶片Fo、叶片Area主要受基因加性效应支配;叶片Fm、叶片Fv的加性与 非加性效应相当;叶片Fv/Fm、叶片SPAD主要受基因非加性效应支配。狭义遗传力(h²N,)大小依次为：叶片SPAD>叶片Area>叶片Fo>叶片Fv>叶片Fm>叶片Fv/Fm。通过对叶片Fv的早代正向直接选择、叶片Fo的早代 负向直接选择,以及对叶片Fv/Fm的杂种优势利用,可提高旱区青贮玉米单位面积生物产量。叶绿素含量及荧光 动力学参数可用于青贮玉米的耐旱性筛选。     

沟垄集雨种植模式下谷子种植密度对土壤水分及产量的影响

为探索半干旱地区沟垄集雨种植模式下不同种植密度对旱地谷子降雨生产潜力的影响,以谷子品种大同29为试材,设置低、中、高三种留苗密度,于2013—2014年在宁南半干旱区进行了大田试验。结果表明,在两种降雨年型下,集雨各密度产量和总耗水量均随密度的升高而增加,在雨水偏少的2014年谷子总耗水量较少,中、高密度产量亦无显著差异(P0.05);高密度处理两年平均产量较低密度增加26.41%,总耗水量平均增加10.40%;谷子抽穗期土壤含水率、各时期0~200 cm土壤储水量及收获期供水能力在两种降雨年型下均随密度的升高而降低。WUE在多雨的2013年随留苗密度的增加而升高,在少雨的2014年则以中密度WUE最高,达到24.35 kg·mm~(-1)·hm~(-2),且该年WUE平均较2013年高10.37 kg·mm~(-1)·hm~(-2)。     

种植密度与施氮量对旱地地膜玉米产量、水分利用效率和品质的影响

试验以旱地地膜玉米'先玉335'为材料,采用二因素随机区组设计,种植密度设3个水平,分别为:4.5×104株·hm-2(低密度:D4.5)、6.0×104株·hm-2(中密度:D6.0)和7.5×104株·hm-2(高密度:D7.5);施氮量(缓释氮肥)设4个水平:0 kg·hm-2(N0)、150 kg·hm-2(N...     

花期干旱对大豆叶绿素荧光参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,研究大豆开花期干旱对叶片叶绿素荧光参数的影响,结果表明:大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而ETR升高。说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高。花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多地用于光化学转化能力,抗旱能力强。因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/F0、Fv/Fm)变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。