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。     

沟垄集雨种植补灌对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响

为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明:沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理(CK)提高57.1%~84.4%,较平作灌水处理提高25.3%~50.3%;Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、q P和籽粒产量也均高于平作处理,q N低于平作处理;两种宽度沟垄集雨种植较CK增产74.6%~124.9%,沟垄集雨补灌处理较平作灌水处理增产0.3%~18.9%,随灌水量增加产量增加,宽垄沟优于窄垄沟;在降雨较少的年份,60 cm沟垄集雨种植在灌溉量减少50%的条件下,光能转化效率比平作灌水处理提高44.1%,说明沟垄集雨种植可显著提高光能的转化效率及其量子产额,提高光合效率,维持较高的籽粒产量。     

干旱对春小麦旗叶叶绿素a荧光动力学特征及产量间关系的影响

利用OS1－FL调制式叶绿素荧光分析仪及SPAD－501型手持叶绿素计，对水分胁迫下不同春小麦品种生育后期旗叶叶绿素a荧光动力学参数和叶绿素含量的变化进行了研究，同时对水分胁迫下各小麦产量进行了测产。结果表明：水分胁迫下参试的8个小麦品种的旗叶叶绿素含量下降、光量子产额减少、可变荧光产量（Fv值）下降，小麦叶光系统Ⅱ（PSⅡ）原初光能转换效率（Fv/Fm值）和PSⅡ潜在活性（Fv/Fo值）均降低，但不同品种降幅大小不同；对水分胁迫下8个小麦品种旗叶叶绿素荧光动力学参数与产量间关系进行分析，发现二者相关性不显著。     

不同耕作模式对旱地小麦旗叶光合特性及产量的影响

通过在宁南旱区连续2年的定位试验,比较了连年免耕(NT)、连年深松(ST)、免耕/深松(NT/ST)、深松/免耕(ST/NT)、传统翻耕(CT)5种耕作模式下冬小麦花后旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、光合特性和叶绿素荧光参数。结果表明,小麦开花至灌浆期,ST、NT/ST、ST/NT和NT的旗叶叶绿素相对含量分别较CT提高32.2%、27.4%、13.5%和11%;旗叶日均光合速率平均分别提高1.6、1.2、0.9和0.6μmol.m-2.s-1(P<0.05);旗叶日均蒸腾速率平均分别提高1.2、0.9、0.7和0.3 mmol.m-2.s-1(P<0.05)。ST和NT/ST处理的叶片瞬时水分用效率较CT显著提高。开花期和灌浆期,与CT相比,其他4种耕作模式均提高了PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、实际光化学效率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数,减少了光抑制程度。NT/ST、ST、ST/NT和NT处理较CT分别增产42.1%、35.3%、30.3%和23.5%,基于产量的水分利用效率分别提高51.3%、37.8%、19.9%和14.6%。免耕、深松及二者轮耕处理可降低旱地土壤水分的无效蒸发消耗,并提高旱地作物的蒸腾效率,以连年深松和免耕/深松处理提高产量和水分利用效率尤为显著。     

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。     

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶 光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征,在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料,研究了秸秆带状覆盖栽培（BS）、地膜覆盖栽培 （PF）和无覆盖露地栽培（CK）3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明：与CK相比,BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率,且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK,而PF仅生育前期发挥正效应,生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO₂浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK,前者分别高出2.8%~8.2%和6.7%~11.3%,后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前,BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶F_v/F_m、F′_v/F′_m、ΦPSⅡ、qP、ETR,降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率,2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数,提高了产量,较CK增产35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率,促进干物质积累转运,从而达到增产的效果。     

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。     

不同灌水量对黄淮海地区冬小麦叶绿素荧光及光保护特性的影响

以黄淮海地区5个主栽冬小麦品种为材料,在田间条件下分析了不同灌水次数对冬小麦叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随着灌水次数的减少,叶绿素a+b（Chla+b）含量,叶绿素a/b,类胡萝卜素（Car）含量,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）,光化学猝灭系数(qP)以及光能利用率（LUE）都呈降低趋势,而初始荧光（Fo）呈增加趋势,非光化学猝灭系数（NPQ）呈先增后降的趋势。不同冬小麦品种对灌水次数的生理响应不同,在各个灌水处理中光能利用效率较高的冬小麦品种矮抗58和郑麦366适宜种植的范围较广,在灌三次水处理(越冬水+拔节水+灌浆水)中光能利用效率较高而在灌两次水(越冬水+拔节水)或一次水(越冬水)光能利用率较低的冬小麦品种周麦18、豫麦49应该区划种植在水分条件较好或者有灌溉条件的地区才能发挥其品种的丰产优势。在干旱条件下矮抗58和郑麦366具有较高光能利用率的原因可能是有较强的光保护能力。     

微生物有机肥对枸杞叶绿素荧光参数的影响

以5 a生枸杞为试验对象,通过设计隆盛牌腐植酸生化复合肥因素4个施肥量水平处理（株施1 kg、2 kg、3 kg、4 kg）,测定枸杞叶片叶绿素荧光慢速动力曲线、光响应曲线、光化学淬灭以及非光化学淬灭中的参数变化,分析评价不同处理对枸杞叶绿素荧光参数的影响。结果表明：施用隆盛牌腐植酸生化复合肥能显著提高枸杞叶绿素最大荧光产量（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、表观电子传递速率（ETR）、实际光化学量子产量Yield（Ⅱ）以及光化学淬灭系数（qP）,而降低了非光化学淬灭（NPQ）,从而提高了枸杞叶片的光能利用率,进一步提高其光合生产力,且株施3 kg用量水平提高幅度最大。     

水分胁迫对小麦旗叶叶绿素a荧光参数和光合速率的影响

利用OS－30型叶绿素荧光分析研究水分胁迫对小麦旗叶叶绿素a荧光动力学参数的影响，结果表明，水分胁迫下旗叶的T1／2值减少，旗叶光系统II（PSII）原初光能转化效率（Fv/Fm)和潜在活性（Fv/F0)降低，光合作用的潜在活力降低，影响了光合电子的传递和CO2同化的正常进行，表现在可变荧淬 灭速率（ΔFv/Fo)减慢，可变荧光下降比值（Rfd=ΔFv/Ft)减小，进而影响冬小麦旗叶的光合速率，同时还讨论了水分胁迫对叶水势的影响。     

耕种方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析.试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实反映籽粒灌浆进程.旋耕条播、机械撒播耕作深度相同,各阶段灌浆速率较一致,渐增期、快增期、缓增期均低于深松条播和免耕条播,但二者株行配置方式不同,机械撒播渐增期略高于旋耕条播,快增期、缓增期均低于旋耕条播,但3个阶段灌浆持续期分别比旋耕条播高0.05、0.57 d和0.71d.耕作、种植方式主要通过影响籽粒灌浆速率和灌浆持续天数影响粒重,耕作方式对灌浆速率影响大,株行配置对灌浆持续期影响明显.耕种方式对强势粒、弱势粒灌浆特性影响效应不同,机械撒播强势粒渐增期灌浆速率高达0.95 mg·d-1·粒-1,持续时间仅为9.95 d,快增期、缓增期灌浆速率仅为2.11 mg·d-1·粒-1和0.59 mg·d-1·粒-1,但持续时间长达12.27 d和15.27 d,强势粒千粒重高达41.65 g,虽然强、弱势粒综合千粒重仅为40.2g,但该模式有效穗数高,经济产量高达7 599.0 kg·hm-2.     

活性制剂对冬小麦光合特性及产量的影响

通过田间试验,在冬小麦开花前叶面喷施多功能抗蒸腾剂(FA)和自主研发的多糖类活性制剂(GR),比较研究其对冬小麦叶绿素含量、光合蒸腾特性、干物质积累与分配、水分利用及产量的影响。结果表明,喷施制剂17 d后,冬小麦旗叶总叶绿素含量和光合速率较对照增加了5.0%~9.1%和33.1%~56.7%;FA和GR促使收获期小麦茎叶干物质重显著提高了23.5%和16.0%,同时,FA使冬小麦穗干重和总干物质累积量也显著增加了30.2%和22.0%;喷施FA和GR后,小麦产量比对照提高了7.1%和5.1%。分析认为增产与两种生化制剂促进冬小麦叶绿素合成,提高光合潜能,以及有效调控植株体内干物质分配有关。     

不同灌溉方式对冬小麦光合速率及产量的影响

研究微喷灌和漫灌不同灌水条件下冬小麦光合速率和产量的变化规律,试图探明华北冬小麦光合速率和产量对不同灌水处理的响应,为冬小麦合理浇水管理、提高产量和水分利用效率(WUE)提供依据。设置微喷灌和漫灌两种灌溉方式,微喷和漫灌分别设置4个灌水量和灌水时期组合处理,微喷处理灌水量分别为90、120、150 mm和180 mm,漫灌处理灌水量分别为83、130、201 mm和205 mm,对冬小麦产量、光合速率、蒸腾速率、LAI等进行了分析。试验结果表明,在灌水量相近条件下小麦生育期灌水量≤120 mm时,微喷方式较漫灌方式能显著提高小麦子粒产量和WUE,产量增加的主要原因是千粒重增大;灌水量≥180 mm时,微喷方式产量和WUE均低于漫灌方式。不同时期小麦叶片光合速率微喷处理均高于漫灌处理,蒸腾速率除拔节期微喷灌水量120 mm、灌溉4次处理(SI2)外,微喷处理亦均高于漫灌处理;微喷、漫灌两种方式小麦叶片光合速率和蒸腾速率的变化趋势基本相同,均是先增大后减小。微喷和漫灌方式均表现为随灌水量的增加小麦LAI逐渐增大,主茎绿叶片数逐渐减少;在灌水量相近条件下,微喷处理小麦LAI大于漫灌处理,而主茎绿叶片数小于漫灌处理。2012—2013年度冬小麦生育期灌水量较小情况下微喷方式增产增效显著,而灌水次数多、灌水量较大时,微喷方式由于小麦LAI过高,群体郁闭,通风透光差,反而不利于产量和WUE的提高。微喷方式最优灌水处理为SI2,漫灌方式最优灌水处理为灌水量205 mm、灌溉4次(FI4)。     

污水灌溉对冬小麦产量及其品质的影响

通过测桶试验,研究了污水、稀释污水、再生水和清水灌溉条件下,冬小麦籽粒中淀粉、蛋白质、氮、磷、钾含量的变化,以及不同水质灌溉对小麦籽粒产量和籽粒中重金属残留的影响.结果表明:当灌水定额相同时,4种不同水质处理,小麦籽粒中粗蛋白质的含量为污水＞稀释污水＞再生水＞清水,且污水中粗蛋白质的含量要明显高于其他水质处理;低灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.71%,9.57%和1.14%;高灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.22%、5.05%和2.12%.污水、稀释污水和再生水与清水相比,小麦籽粒中的重金属含量无显著差异,其单项污染指数和综合污染指教远小于1.未形成污染.     

限量灌溉对冬小麦水分利用的影响

利用防雨池栽方式研究了不同灌水处理的土壤水分变化规律及其土壤干旱对冬小麦水分利用的影响。实验结果表明,冬小麦对土壤供水具有较高的利用能力。耗水强度最大的时期是拔节至开花期,平均日耗水量达到5.71mm;耗水强度最小的是越冬至返青期,日耗水量不足0.25mm。灌水后使耗水强度加大,总灌水量为420mm的处理(E)的耗水强度是只在播前灌60mm底墒水处理(A)的4.65倍,而前者全生育期耗水量是处理A的1.92倍。生育后期过多灌水或土壤严重缺水均显著影响冬小麦对土壤水分的利用效率。过多灌水显著地降低了灌溉的边际效益,造成了水资源的浪费。     

水硫及其互作对冬小麦光合特性及产量的影响

在大田条件下,选用大穗型品种兰考矮早八号和多穗型品种豫麦49-198为试验材料,研究了不同施硫量和灌水次数对冬小麦光合性能及产量的影响.结果表明,不同施硫处理,以硫60 kg/hm2处理产量最高,并达到显著水平.兰考矮早八和豫麦49-198的增产幅度达19.32%和9.24%,此处理下的光合速率和SPAD值高于硫30 kg/hm2和硫0 kg/hm2处理.在本试验条件下,2品种在灌水处理间产量有差别,兰考矮早八以不灌水产量最高,豫麦49-198以仅拔节期灌水产量最高.     

不同耕作方式对冬小麦光合作用产量和水分利用效率的影响

豫西旱地大田条件下,对一次深翻、免耕覆盖、深松覆盖、传统耕作4种耕作方式冬小麦叶面积指数、旗叶光合特性、干物质积累与分配及小麦产量和水分利用效率进行试验分析.结果表明,在小麦生育后期,深松覆盖和免耕覆盖能有效延缓小麦旗叶叶绿素降解,维持较高的叶面积指数,改善旗叶光合性能,促进干物质积累,产量分别比传统耕作提高9.26%和10.22%,水分利用效率分别比传统耕作提高10.29%和15.57%.与传统耕作相比,深松覆盖灌浆中后期旗叶光合速率提高了5.48%,Fv/F0值提高了26.72%,Fv/F3m值提高4.88%,ψPSⅡ值和1-qP/qN值与其它耕作方武相比差异不显著.