不同种植形式和播种方式对春玉米光合特性及产量的影响

以丹玉39为试验材料,在3种不同种植形式(2比空、大垄双行和清种)和3种不同播种方式(双株定向种植、双株紧靠种植和单株种植)条件下,对春玉米光合特性变化与产量结果进行比较分析。结果表明,双株定向播种方式下净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均较高,双株定向播种、大垄双行种植形式下净光合速率最高,为18.20μmol/(m2.s);双株定向播种、清种种植形式下产量最高,为10 786.50 kg/hm2,双株定向播种、大垄双行种植形式下产量次之,为10 260.00 kg/hm2。大垄双行与双株定向组合较清种与双株定向组合的光合速率更高,说明大垄双行的种植形式更有益于通风透光,提高光能利用率。     

冬小麦不同冠层叶片光合蒸腾和水分利用效率变化特征及对灌溉的响应

为了解冬小麦不同冠层叶片光合和蒸腾作用特征以及随水分条件的变化规律,通过田间试验,以冬小麦京冬22为试验材料,设置0 mm（T₀）、220 mm（T₁）、280 mm（T₂）3种水分处理,比较分析了冬小麦不同冠层叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率对光合有效辐射和灌溉响应的差异。结果表明,三种水分处理下,冬小麦不同冠层叶片的蒸腾速率和光合速率随光合有效辐射的增加而增加,随后趋于平缓。不同冠层叶片蒸腾速率、光合速率对光合有效辐射的响应表现为上层>中层>下层;不同冠层叶片WUE对光合有效辐射的响应表现为上中层>下层。光合有效辐射相同时,灌水处理（T₁和T₂）的叶片光合蒸腾速率均高于不灌水处理（T₀）。T₁、T₂处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>抽穗期>成熟期>拔节期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为抽穗期>灌浆期>拔节期>成熟期;T₀处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>拔节期>抽穗期>成熟期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在冬小麦整个生育期内表现不显著。因此,在进行小麦叶片到单株光合蒸腾尺度拓展估算时,应考虑冠层位置和水分条件对拓展结果的影响。     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

稻田水分管理方式对水稻光合速率和水分利用效率的影响

以超级杂交稻两优培九和中优6号为材料, 设3个不同水分管理措施,在穗分化期、开花期和花后20 d分别测定叶片光合速率和水分利用率。结果表明:不同水分管理方式影响水稻地上部干物重、叶面积指数、光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。水分好气灌溉管理地上部干物重和水分利用效率明显增加;水分低水位管理蒸腾速率、地上部干物重和叶片水分利用效率下降。淹水灌溉地上部干物重、叶面积指数、叶片光合速率和水分利用率较低。因此,水稻好气灌溉有利于光合物质积累,显著增产和提高水分利用效率。试验还表明这3种水分管理对稻米蛋白质含量的影响不显著。     

密度和行距对早播小麦生长、光合及产量的影响

为筛选早播小麦的适宜种植密度及行距配置,以济麦22为材料,设置了180×104株·hm-2(D1)和240×104株·hm-2(D2)两种种植密度和17cm(R1)、20cm(R2)、23cm(R3)和26cm(R4)四种行距配置,研究了行距和种植密度对早播小麦生长、光合及产量的影响。结果表明,小麦在密度D1和D2下,分别以行距R1和R2的株高、节间长、叶片叶绿素含量、叶面积指数、群体干物重、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、冠层光合有效辐射和产量最高。在相同行距下,D1的株高、节间长、叶绿素含量、开花期和灌浆期的光合指标均大于D2,而叶面积指数、群体干物重、冠层光合有效辐射、穗数和产量均低于D2。因此,合理的种植密度和行距组合有利于安徽淮北地区早播小麦生长和高产;在本试验条件下,适宜的基本苗和行距分别为240×104株·hm-2和20cm。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

耕层优化双行匀播对小麦产量及叶片光合特性的影响

为揭示小麦耕层优化双行匀播栽培技术的增产机理,通过田间试验,以鲁原502为材料,对旋耕、深耕和耕层优化双行匀播3种耕作技术下冬小麦群体动态、叶面积指数、顶部展开叶光合特性、水分利用效率、生物产量、籽粒产量及其结构进行比较分析。结果表明,耕层优化双行匀播技术能提高小麦群体分蘖能力及分蘖成穗率,在生育中后期可有效延缓旗叶叶绿素降解,延长光合时间,提高光合强度,维持较高的叶面积指数,促进干物质积累和转化。与深耕、旋耕相比,耕层优化双行匀播技术使小麦灌浆中后期旗叶水分利用效率分别提高了14.12%和19.21%,旗叶光合速率增加了13.33%和25.08%,增产8.11%和13.29%。     

不同耐旱型玉米自交系冠层光合及产量对生殖生长期干旱胁迫的响应

在PVC管栽和大田条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系、裂区为水分处理,测定玉米冠层光合和产量等指标。结果表明,与对照(CK)相比,干旱胁迫(WS)处理下冠层叶色值(SPAD)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶面积指数(LAI)均呈下降趋势,耐旱性较强的黄早四(HZS)平均降幅小于耐旱性较弱的CML58,其SPAD和LAI的降幅较高期(R3)出现早于CML58(R5);干旱胁迫后,水分利用效率(WUE)呈升高趋势,HZS平均升幅高于CML58。HZS的SPAD、Pn、Tr、WUE、LAI、单株粒重、收获指数和群体产量均高于CML58。与CK相比,WS处理下HZS群体产量平均降幅低于CML58。综上,耐旱性较强的玉米自交系冠层光合参数对生殖生长期干旱胁迫响应相对滞后,可在干旱胁迫后维持相对较高的光合性能、水分利用效率和叶面积指数,促进植株干物质转化与子粒建成,最终获得较高产量。     

不同栽培模式对大豆同化物积累和光合生理特性与产量形成的影响

以高产耐密品种黑农50为材料,在相同密度下,探讨5种不同栽培模式对大豆同化物积累和光合生理特性与产量形成的影响.结果表明:要获得高经济产量,大豆结荚期至鼓粒期必须要维持较高的叶面积指数,"45 cm垄上双行"栽培模式叶面积峰值高,持续时间长,群体光合能力较强,"110 cm垄上4行"栽培模式叶片净光合速率(Pn),胞间CO2浓度(Ci),气孔导度(Cond)都为各处理中最高,蒸腾速率(Tr)也显著高于其余各处理,且两者净同化率较高,总的干物质积累量大,均显著高于"30 cm垄上单行",因而二者产量都表现较好.研究还表明产量与地上部干重、气孔导度、叶面积指数、根干重、胞间CO2浓度相关性较大.综合比较同化物积累,光合生理特性和产量性状,认为大豆的"45 cm垄上双行"和"110 cm垄上4行"是较为理想的高产栽培模式.     

灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响

为明确灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响,以济麦22为供试材料,在改水成数90%灌溉条件下,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,比较分析了不同畦长灌溉处理间小麦开花期土壤含水量、花后叶面积指数、冠层光能利用特性和籽粒产量的差异。结果表明,随畦长的增加,麦田灌溉量、土壤含水量、花后0～28 d叶面积指数、花后14 d冠层光合有效辐射截获率和截获量、冠层光能转化率和利用率、产量和水分利用效率均呈增加趋势,花后14 d冠层光合有效辐射透射率呈下降趋势,L40处理的以上指标与其他处理差异均显著。畦长对小麦耗水量影响不明显。因此,增加灌溉畦长可促进土壤水分贮存、小麦冠层光能吸收、转化和利用,增加产量和水分利用效率;在本试验条件下,40 m畦长灌溉表现最佳。     

不同基因型冬小麦在两种栽培模式下蒸腾速率、光合速率和水分利用效率的比较研究

为寻找提高小麦水分利用效率的途径,以株型扩张品种烟农19、株型紧凑品种泰山23和株型半扩张品种济麦20为材料,比较研究了垄作(小水沟内渗灌)和平作(大水漫灌)两种栽培模式下小麦的水分利用效率.结果表明,不同基因型供试品种的叶片温度、籽粒产量和水分利用效率在两种栽培模式下存在显著差异,产量水平的水分利用效率与光合速率和蒸腾速率呈显著正相关.垄作小麦冠层为波浪状,有利于提高小麦的籽粒产量和水分利用效率.水分高效型品种与水分高效型栽培技术结合能够取得较高的水分利用效率.     

带状复合种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响

为比较带状复合种植和清种种植模式下玉米和大豆光合特性以及产量的差异,2015年和2016年进行大田试验,研究了玉米和大豆2∶4带状复合种植模式及清种种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响。结果表明:(1)与清种玉米相比,对于高秆品种(垦丰41),带状复合种植提高了玉米净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率;对于矮秆品种(垦丰40),2015年带状复合种植净光合速率等指标略小于清种玉米,但水分利用效率和胞间CO2浓度均大于清种玉米,有利于玉米籽粒内含物质的积累,而2016年净光合速率和蒸腾速率等指标均大于清种玉米;(2)对于高秆品种(垦丰41),除叶绿素含量略小外,清种大豆的各光合生理指标均大于带状复合种植;对于矮秆品种(垦丰40),带状复合种植净光合速率、气孔导度和叶绿素均大于清种大豆,且净光合速率均达到极显著差异水平;(3)带状复合种植增加了玉米穗粒数、穗重、籽粒重,虽产量较清种略有降低,但总经济效益高于清种;(4)带状复合种植大豆较清种大豆单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重均有所降低,且产量明显下降,但总体经济效益高于清种经济效益。综合分析认为:玉米大豆带状复合种植增加了玉米光合生理特性,且对于增加玉米和大豆总产量和总体经济效益具有重要意义。     

卷叶水稻的光分布模拟及适宜叶面卷曲度分析

 以叶面高度卷曲的水稻组合两优E32、中等卷曲组合两优培九和不卷曲组合汕优63为材料,引入叶面卷曲度因子,用有效叶面积指数代替传统的叶面积指数（LAI）,模拟水稻冠层内的辐射传输,比较了不同叶面卷曲度因子材料的光合有效辐射截获率、转化率和利用率,探讨了不同材料的最适叶面卷曲度及最佳群体密度。结果表明,有效叶面积指数比传统的叶面积指数能更准确地预测冠层内光合有效辐射的分布。两优E32叶片过度卷曲,有效叶面积指数偏小,光合有效辐射利用率不高;而汕优63叶片平展且披散,下层叶片长期受光条件不良,光合能力弱,光合有效辐射利用率也不高。相比之下,两优培九的光合有效辐射截获率、转换率分布较为合理,光合有效辐射的利用率也较高,最适LAI为7.6,与常规栽培条件下的群体密度（LAI=7.9）接近。两优E32和汕优63的最适LAI分别为9.8和6.2,而常规栽培条件下的群体密度过小或过大,导致光合有效辐射利用率不高。利用孕穗期至齐穗期有效辐射利用率的实测值,通过输入不同的叶面卷曲度因子,得到两优E32、两优培九和汕优63的最佳叶面卷曲度因子分别为0.12、0.11和0.08,均非常接近两优培九的实际叶面卷曲度因子（0.11）。     

玉米单叶水分利用效率的差异比较

对6个玉米品种的三个方面,即单叶水分利用效率方差分析、不同水分处理及不同品种玉米单叶水分利用效率的SSR检验和气孔导度、蒸腾速率、光合速率与单叶水分利用效率关系这三个方面对单叶产量水分利用效率角度作了差异比较。农大108光合速率高,蒸腾速率低,单叶水分利用效率最高;哲单39蒸腾速率虽不高,但光合速率很低,导致单叶水分利用效率最低;其余品种居中。在干旱地区可通过选育光合速率对水分胁迫不敏感的品种,增强光合能力,提高水分利用效率,提高产量。     

种植方式对华北春玉米冠层结构与光合特性的影响

研究双株错位、双株对位、单株错位、单株对位种植方式对金海5号冠层结构及光合特性影响.结果表明,错位种植显著减小玉米穗下茎叶夹角1.9°～2.5°,增加穗位高和茎粗;吐丝前各种植处理冠层LAI均低于常规单株对位,中后期双株处理(双株对位和双株错位)下冠层LAI衰减缓慢,表现出高效冠层潜势;双株对位的冠层结构失衡,穗位叶净光合速率(Pn)下降,光能利用率最低;双株错位冠层内光分布合理,中后期穗位层透光率提升41.64%,棒3叶Pn增强并能持续较长时间;相比常规单株对位种植,其他3种处理在穗部性状、产量构成因素表现较优,双株错位处理的穗粒数和千粒重比常规单株对位种植显著增加,秃尖短,产量最高,具有改善冠层结构和功能的增产潜势.     

不同施肥条件下菊芋光合速率测定

对大田不同施肥条件下菊芋光合速率、蒸腾速率和水分利用率进行了测定,结果显示菊芋在低施肥条件下的光合速率和水分利用效率较高,进一步证明菊芋是耐旱耐瘠薄植物,这为菊芋人工大面积种植技术提供了依据.     

不同密度下大豆单株和群体的光合特性

以垦农4号为材料,测定了R5期大豆不同群体单株和冠层的光合速率、蒸腾速率及气孔导度,探讨了不同密度下大豆单株和群体的光合特性.结果表明:群体不同节位的光合速率低密度群体明显高于高密度群体;群体冠层光合速率、蒸腾速率及气孔导度从冠层顶部至底部呈逐渐降低的趋势,低密度群体上下冠层差异较小,高密度群体上下冠层差异较大,冠层中上部蒸腾速率、气孔导度均与光合速率呈显著正相关.     

大垄双行种植玉米群体冠层结构及光合特性的解析

通过采用大垄双行的种植方式,在不同密度下对3种株型的玉米建立不同的群体冠层结构,并测定了其光合特性。结果表明:大垄双行种植玉米可改善冠层中下层叶片的光照条件,提高叶绿素含量,可使中下层叶片光合速率增加5%～10%,气孔导度增加10%左右。     

干旱胁迫对不同肥水类型小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论和技术支持,在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对6个不同肥水类型小麦品种旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度有所升高。其中,水浇地品种烟农21、烟农24和济麦22净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较低且下降幅度大,而旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较高且下降较为缓慢,而胞间CO₂浓度较低。青麦6号具有较高的抗旱指数,在干旱胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,是其获得高产的重要原因。     

旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性、根系分布及产量研究

为了解旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性及根系分布特征,通过试验测定和分析了双免耕覆盖冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率等光合参数,以及根长密度和根干重密度与传统耕作（对照）的差异。结果表明,与对照相比,双免耕覆盖下冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、净光合速率分别增加了11.2%、20.5%、31.7%,胞间CO₂浓度降低12.68%,蒸腾速率、叶片瞬时水分利用效率、气孔限制值分别平均提高13.1%、16%和30.7%。双免耕覆盖下冬小麦开花期和灌浆期根长密度在行内平均较对照分别提高47.13%和14.43%,在行间平均分别提高38.18%和 33.61%;两个时期的根干重密度在行内平均分别增加21.44%和14.42%,在行间平均分别提高19.96%和 12.56%。双免耕覆盖下冬小麦产量为4 872.0 kg·hm^-2,较对照增产18.4%,差异达极显著水平。由此说明双免耕覆盖可促进旱作冬小麦光合作用及根系生长发育,有利于其高产。